Un equipo de investigadores han identificado las enzimas y compuestos bioquímicos denominados lípidos que están dirigidos y modificados por el virus del dengue durante el proceso de infección, lo que sugiere un potencial nuevo método para controlar la agresividad transmitida por mosquitos patógenos.
Los resultados sugieren que los medicamentos utilizados para tratar el colesterol alto y otras condiciones relacionadas con los lípidos también puede inhibir la replicación del dengue y podría representar una nueva terapia potencial. Los investigadores han determinado la forma de las células infectadas de mosquitos sufren cambios a ciertos lípidos en las membranas y en sensores bioquímicos que las células de alerta de virus invasores.
El virus se reorganiza la estructura interna de la célula para apoyar a sus propias necesidades, señala la científico de investigación la Universidad de Purdue, profesora Rushika Perera. Aunque existen detalles que aún son desconocidos, este es el primer intento de comprender como el virus altera los lípidos, como parte del proceso de infección. Parte de lo que vimos en este trabajo fue como el virus cambia la celda, y el siguiente paso será determinar el ¿por qué?.
Los investigadores descubrieron nuevos detalles de cómo el virus altera los lípidos en las membranas que rodean las estructuras dentro de las células llamadas organelos, como las mitocondrias, que proporcionan la energía crítica para que una célula funcione, y el retículo endoplasmático, donde las proteínas y los lípidos se sintetizan.
Los resultados también muestran que las enzimas de importantes receptores son utilizados por el virus y pueden ser objetivos para el futuro de los medicamentos antivirales, preciso Richard J. Kuhn, profesor y jefe del Departamento de la Universidad de Purdue de Ciencias Biológicas y director del Centro Bindley Bioscience.
De acuerdo a la investigación, resulta, que las pastillas que se toman para controlar el colesterol podría tener una cierta capacidad para controlar el dengue.
El trabajo fue dirigido por Perera en colaboración con investigadores del Centro Bindley Bioscience de Purdue y el Pacific Northwest National Laboratory. Los resultados se detallan en un trabajo de investigación que aparecen en la revista PLoS Pathogens .
Los resultados podrían aplicarse a virus similares al dengue, incluyendo el virus del Nilo Occidental, fiebre amarilla y la hepatitis C.
El dengue causa 50 millones a 100 millones de infecciones al año y es considerado uno de los más agresivos mosquitos patógenos humanos en el mundo. Es una causa importante de enfermedad grave y muerte entre los niños de algunos países asiáticos y latinoamericanos.
La identificación de las vías de infección nos ayudará a entender como funcionan estos virus, pues muchos virus, como el dengue, alteran dramáticamente la célula huésped en la infección, y en este trabajo empezamos a diseccionar los cambios precisos que se producen. En última instancia, estamos tratando de entender cómo el virus se subvierte y explota el anfitrión y lo utiliza para su propio propósito, que es para replicarse.
El equipo de investigación aprendió específicamente que una enzima llamada sintasa de ácidos grasos, que las células utilizan para sintetizar los lípidos, se ve afectado por el virus. Los investigadores demostraron que la producción de compuestos que inhiben la enzima también inhiben la replicación del virus, lo que sugiere medicamentos que ya están en el mercado para el tratamiento de enfermedades relacionadas con la síntesis de lípidos y de almacenamiento, incluyendo la diabetes y el cáncer, también puede ser utilizado para tratar el dengue.
En este trabajo de investigación fue desarrollado por los profesores Perera; Kuhn; Del Centro Bindley, los investigadores Catalina Riley, Amber S. Hopf-Jannasch, y Adamec Jiri, y los investigadores del PNNL Giorgis Isaac, Ronald J. Moore, Karl W. Weitz, Ljiljana Pasa-Tolic, y O. Thomas.
Los investigadores han estudiado previamente un compuesto que inhibe la producción de la sintasa de ácidos grasos en las células humanas. En los nuevos hallazgos, los investigadores demostraron que el virus se apodera de algunas de las mismas enzimas, tanto en los mosquitos y las células humanas, es decir, el mismo compuesto podría ser útil para atacar el virus en células de mosquito.
Esto ultimo es importante porque puede ser más fácil de controlar el virus en los mosquitos que en los seres humanos, señalo el prof. Kuhn.
A nivel mundial, el dengue ha crecido de forma espectacular en las últimas décadas, colocando alrededor de la mitad de la población mundial en riesgo de infección. La infección causa una enfermedad parecida a la gripe y, en ocasiones se convierte en una complicación potencialmente mortal denominada dengue hemorrágico. La atención médica inmediata para esta forma grave de la infección por el virus del dengue se ha demostrado que disminuye las tasas de mortalidad de más del 20% a menos del 1%, según la Organización Mundial de la Salud.
La investigación sobre los últimos avances esta centrado es dos áreas: la de alta resolución de la espectrometría de masas y de "Informática", o el uso de computadoras para procesar grandes volúmenes de información.
Se genera una gran cantidad de datos que tiene que ser interpretado en términos de lo que las moléculas que están buscando, preciso la profesora Perera. El espectrómetro de masas toma cientos de lípidos y se rompe aparte, y luego un equipo se necesita para poner todo de nuevo juntos e identificarlas. Es sólo en los últimos cinco años o así que hemos tenido la capacidad de hacer esto con el requiere precisión.
Los investigadores también cambios de detalle en la curvatura de las membranas, utilizando otra técnica llamada microscopía de criomicroscopía electrónica, y señaló a una parte aislada de la celda en que la mayor parte de la replicación del virus se lleva a cabo, un complejo de membranas modificadas por la infección. El virus se cree que las enzimas comandan, su reubicación, a esta región, donde las fábricas de la replicación del virus se encuentran.
Debido a que las herramientas de investigación permitirá a los científicos para ver cómo los cambios en las membranas y los lípidos de señalización alteran la forma en funciones de una célula, un beneficio a largo plazo de la investigación es aprender a utilizar un virus como una herramienta para comprender mejor los procesos celulares.
El trabajo esta siendo financiado por los Institutos Nacionales de Salud, y el equipo ha recibido recientemente una nueva subvención del NIH para llevar a cabo investigaciones encaminadas a encontrar puntos en común en la forma del dengue infecta a los humanos y los mosquitos. Vinculación de los dos podría conducir a nuevas formas de controlar el virus.
Fuente: Universidad de Purdue
Fuente: Universidad de Purdue
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