Los científicos del Hospital de Investigación Infantil St. Jude han identificado una propiedad molecular de la proteína hemaglutinina que contribuyó a la aparición del virus de la influenza pandémica H1N1 2009. Los hallazgos pueden ayudar a los funcionarios a reconocer y controlar los virus de la gripe que representan el mayor riesgo para los humanos.el estudio aparece en la edición temprana en línea de la revista científica Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS.
La hemaglutinina se transporta en la superficie del virus de la gripe. El virus necesita la proteína para unirse e infectar las células huésped.
Los investigadores demostraron que la hemaglutinina se volvió más estable en un ambiente ácido cuando el virus H1N1 pasó de ser porcino a humano. La adaptación aumentó la estabilidad de la proteína en las condiciones ácidas del tracto respiratorio humano y redujo el pH al cual se activó la hemaglutinina.desencadena un cambio irreversible en la forma molecular de la proteína que fusiona el virus y la célula objetivo.
Los investigadores demostraron en el laboratorio que la adaptación de la hemaglutinina era esencial para la transmisión viral en el aire en hurones, el modelo animal de la enfermedad humana. La mutación de la hemaglutinina para reducir la estabilidad de la proteína en el ácido y aumentar el pH de activación, bloqueó la capacidad del viruspara extenderse a través de partículas en el aire.
"Hemos identificado la estabilidad del ácido hemaglutinínico como una propiedad esencial de los virus pandémicos", dijo Charles Russell, Ph.D., miembro asociado del Departamento de Enfermedades Infecciosas de St. Jude que dirigió la investigación. "Estos hallazgos deberían ayudar a la pandemiapreparación al ayudar a los funcionarios a reconocer y priorizar los virus animales en circulación para la vigilancia, la producción de vacunas y otras medidas ".
El pH de activación difiere para los diferentes virus de la gripe. Los virus aviar y porcino se activan a un pH de 5.5-6.0 en comparación con el pH de 5.0-5.5 para los virus de la gripe humana. Estudios anteriores de Russell y otros mostraron que cambiar la hemaglutinina para reducir la estabilidad de la proteínaen ácido, y redujo su pH de activación, condujo a la transmisión de virus de la gripe aviar en ratones y hurones. Ahora los investigadores han vinculado dichos cambios a un virus pandémico humano.
En este estudio, los investigadores rastrearon el pH de activación en los virus de la gripe porcina H1N1 antes y durante la pandemia de gripe de 2009. Antes de la pandemia, los virus porcinos H1N1 se activaron a un pH de 5.5-6.0. El virus H1N1 que infectó a los humanos al iniciola pandemia se activó a pH 5.5. En casos posteriores, el pH de activación del virus pandémico H1N1 disminuyó a 5.2-5.4.
"La proteína hemaglutinina desempeña un papel central en las pandemias de gripe humana, pero hasta ahora las propiedades moleculares requeridas para los virus pandémicos han permanecido en gran medida indefinidas", dijo Russell. "Nuestros hallazgos sugirieron que un requisito para un virus de influenza pandémica A era un ácidoproteína estabilizada con un pH de activación de 5.5 o menos, que fue suficiente para permitir la transmisión de humano a humano en el aire al comienzo de la pandemia de H1N1 2009 ".
Cuando los científicos mutaron el virus pandémico H1N1 2009 para que se pareciera más al virus de la gripe porcina y le dieran una hemaglutinina con un pH de activación más alto, el virus causó menos enfermedades y se propagó más lentamente en ratones y hurones.
El virus respondió a la mutación de pérdida de función alterando rápidamente la hemaglutinina en el laboratorio a un pH de activación más bajo de 5.3. El cambio espontáneo restauró la transmisibilidad del virus en el aire en hurones. Un análisis de muestras pandémicas de H1N1 recolectadas de más de21,000 casos humanos en todo el mundo encontraron un pequeño número con la misma mutación H1.
"El cambio de forma de la hemaglutinina que causa la fusión de la membrana y lleva el material genético viral a las células objetivo se desencadena por una caída en el pH", dijo Russell. "El virus puede exponerse a un pH bajo en el tracto respiratorio superior levemente ácido dehumanos y otros mamíferos. Si la hemaglutinina es demasiado fácil de activar, es como una trampa de ratón que se activa prematuramente y el virus se inactiva antes de llegar a la célula objetivo ".
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Materiales proporcionado por Hospital de investigación infantil St. Jude . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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