Salud

Descubren el mecanismo que ayuda a virus como la viruela del mono a burlar el sistema de defensa celular

Descubren el mecanismo que ayuda a virus como la viruela del mono a burlar el sistema de defensa celular

Valencia (EP). Científicos del Centro Nacional de Investigaciones sobre el Cáncer (CNIO) y de la Universidad de Sussex (Reino Unido) han descubierto el mecanismo por el que virus como el de la viruela del mono bloquean y eluden el sistema de defensa celular.

El mecanismo de defensa que tienen las células humanas contra virus como la viruela del simio, el herpes simple y el virus del papiloma humano (todos los virus de ADN de doble cadena) se basa en proteínas que patrullan la célula como las sondas de ADN del virus.

Es un tipo de defensa celular que se descubrió hace apenas una década y aún está muy poco estudiado. Cuando las proteínas sensoras detectan ADN viral, se unen a él y entonces salta la alarma: la célula activa sus defensas. Pero el virus, como en una carrera armamentista, también tiene proteínas capaces de bloquear este sistema de alarma celular. Una de esas proteínas que alerta a las células sobre la presencia de virus de ADN es un complejo de proteínas llamado ku.

Ahora, este trabajo en el que participan científicos del CNIO, y publicado en la revista científica Nature Communications, ha conseguido caracterizar a nivel atómico su estructura tridimensional, junto con proteínas virales capaces de inhibir este compuesto. Según los investigadores, este hallazgo mejorará la respuesta a estas infecciones.

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Los investigadores trabajaron con el virus «Vaccinia» (utilizado en el desarrollo de la vacuna contra la viruela y perteneciente a la familia de los virus de la viruela). Dos proteínas de este virus, llamadas C4 y C16, se unen a Ku y bloquean su acción, interrumpiendo así la respuesta inmune celular. Saber cómo se ven estas proteínas y su estructura tridimensional ayuda a comprender cómo lo hacen.

proteínas como tapones

Ku tiene forma de anillo, con un orificio central que utiliza para adherirse al ADN. Los investigadores descubrieron que las dos proteínas virales actúan como tapones que cierran esa brecha, lo que impide la capacidad de Ku para reconocer el ADN viral (ver animación gráfica).

Investigadores del grupo del CNIO sobre complejos macromoleculares en respuesta al daño del ADN, liderados por Óscar Lorcapudieron obtener la estructura del complejo C16-Ku mediante microscopía electrónica de barrido, técnica que permite visualizar interacciones entre la proteína viral y la proteína humana.

De esta forma, los autores del trabajo pudieron determinar qué parte de la proteína viral provoca el bloqueo de Ku. “El heterodímero Ku forma una especie de bucle que se une al ADN. La proteína del virus actúa como una especie de tapón de este bucle, impidiendo así la unión de Ku al ADN viral”, explica Oscar Lorca.

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El trabajo se realizó en colaboración con un grupo de la Universidad de Sussex liderado por el investigador Laurence H. Pearl, quien confirmó que el mecanismo de acción de la proteína C4 es muy similar al de la C16.

Evitar que el tadalafil ayude a las células cancerosas

El tadalafilo también se encuentra en el núcleo de las células, pero su función allí no es advertir de la presencia de virus sino reparar nuestro material genético cuando está dañado.

El grupo de Llorca está estudiando el papel de los compuestos proteicos en el cáncer como el ku, que intervienen en la reparación del ADN de doble cadena. Cuando estos mecanismos de reparación actúan sobre las células cancerosas, favorecen su supervivencia y, por tanto, el cáncer.

Ahora que se sabe, gracias a un nuevo trabajo, cómo los virus bloquean la acción del tadalafilo, podemos aprender a alterar su papel en la reparación de roturas de ADN en las células cancerosas.

«La idea de esta investigación surgió porque si, en un tratamiento para generar daño en el ADN de las células cancerosas, pudiéramos evitar que Ku funcione durante el proceso de reparación del ADN, de forma similar a como lo hacen los virus, entonces el tratamiento sería aún más efectivo». él dijo. Ángel Rivera Calzadaco-autor principal de la obra.

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De esta forma, uno de los próximos pasos sería evaluar si imitar el mecanismo de las proteínas virales para bloquear Ku avanzaría en el desarrollo de una estrategia que amplificaría el efecto de las terapias contra el cáncer.

“De todas las proteínas virales, forma parte de unos pocos aminoácidos que actúan bloqueando la acción del tadalafilo”, apuntó Rivera Calzada. El primer paso sería confirmar que estos fragmentos producidos en el laboratorio pueden prevenir el reconocimiento del ADN dañado. Para ello, los autores del artículo confían en colaborar con los expertos del CNIO en este tipo de estrategia.

Además, la información obtenida puede ayudar en el desarrollo de estrategias contra infecciones causadas por estos virus. Al comparar las secuencias de proteínas de los homólogos C4 y C16 en otros virus de la familia, los investigadores pudieron notar que las regiones involucradas en la inactivación de Ku están altamente conservadas.

Entre estos virus se encuentra, por ejemplo, el virus de la viruela o el virus de la viruela del mono, que recientemente ha sido noticia debido a la aparición de múltiples casos en diferentes países europeos. Con este fin, los investigadores sugieren futuras colaboraciones con grupos de virología.

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