Investigadores de la Facultad de Medicina Veterinaria SVM de la Universidad de Wisconsin-Madison han desarrollado uno de los primeros modelos de ratón para el estudio del virus Zika. El modelo permitirá a los investigadores comprender mejor cómo el virus causa enfermedades y ayuda en el desarrollode compuestos antivirales y vacunas.
"Las herramientas no han estado disponibles para las personas que desean poder probar vacunas y antivirales contra el virus del Zika", dice Matthew Aliota, científico asistente de SVM y autor principal del estudio que describe el modelo, publicado el 19 de abril en la revista PLOS enfermedades tropicales desatendidas . "La advertencia es que es un modelo de ratón, pero nos permite probar vacunas, y la patología causada por el virus en el cerebro del ratón podría usarse para comprender la patología en los cerebros de los humanos, especialmente los fetos".
El virus del Zika se describió por primera vez en Uganda en 1947. Antes del año pasado, había circulado en personas en África, el sudeste asiático y en las islas del Pacífico y solo causaba enfermedades de forma esporádica. El virus se transmite por mosquitos y generalmente causa una gripe levecomo síntomas, cuando causa síntomas.
Sin embargo, en 2015 el virus comenzó a infectar a un número sin precedentes de personas en Brasil y luego se propagó por todo el continente americano. Los funcionarios de salud pública en los Estados Unidos esperan que se propague al sur de los EE. UU. A medida que el clima se calienta y la actividad del mosquito Aedes aegypti -- la especie que alberga el virus - aumenta posteriormente
La semana pasada, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades CDC confirmaron que el virus del Zika es responsable de un gran aumento de los defectos cerebrales en los fetos en desarrollo, incluida la microcefalia. De hecho, los casos de microcefalia, marcados por una cabeza pequeña, cerebro reducidotamaño y deficiencias cognitivas: el año pasado fueron 20 veces más altas de lo normal en partes de Brasil. También ha habido cierta evidencia de efectos neurológicos en adultos.
Los investigadores ahora también saben que la enfermedad puede propagarse a través del contacto sexual.
"Da miedo saber tan poco acerca de algo que puede ser tan devastador", dice Katrina Larkin, estudiante de pregrado de UW-Madison y coautora del estudio. "Aprender cómo los modelos animales instrumentales pueden ser para combatir enfermedades hace que esto funcione inclusomás urgente "
Los modelos de ratón permiten a los investigadores realizar estudios a mayor escala que los modelos animales como los primates no humanos, y realizar experimentos que no son posibles en seres humanos.
El modelo de ratón descrito por Aliota y el resto del equipo de investigación, incluido Jorge Osorio, profesor de ciencias patobiológicas en SVM, es un ratón inmunocomprometido que el laboratorio ya poseía para la investigación de virus similares al Zika, como el virus del dengue. El equipo aprendiópodrían inyectar el virus del Zika en las almohadillas de los pies de los ratones y debajo de la piel, y el virus se propagaría por todo el cuerpo, incluido el cerebro. Otras cepas de ratones son resistentes a la infección por el virus del Zika.
"Se han revelado modelos similares en las últimas dos semanas, pero también hay diferencias entre esos y los nuestros", dice Aliota, quien formó parte del equipo que descubrió el virus Zika en Colombia. Las diferencias en su modelo permitiránLos investigadores probarán cómo la exposición a otros virus, como el dengue, puede influir en la respuesta del cuerpo a la infección por Zika.
El modelo de ratón del equipo carece de tres tipos de interferones, conocidos como alfa, beta y gamma, que se encuentran entre las primeras líneas de defensa del sistema inmunitario contra algunos tipos de infecciones virales. Los ratones con interferones normales son resistentes a la infección por el virus del Zika, perolos que carecen de ellos se enferman. Los humanos también tienen interferones, pero son menos efectivos para mitigar la infección por el virus del Zika.
En el estudio, una vez que los ratones se infectaron con una variedad de dosis del virus del Zika, incluidas dosis similares a la exposición humana después de una picadura de un mosquito infectado, se enfermaron rápidamente. El virus fue 100 por ciento mortal en ratones entodas las dosis, que es un efecto que no se ve en humanos.
Los ratones fueron sacrificados dentro de una semana después de la infección y, a diferencia de otros estudios recientes con modelos de ratones, los investigadores examinaron los efectos del virus en varios órganos del cuerpo, incluidos el hígado, el bazo, el cerebro, los riñones, el intestino y el corazón., pulmones y músculos esqueléticos.
El virus se había extendido por todo el cuerpo, pero Aliota dice que se sorprendieron al descubrir que causaba patología solo en el cerebro y el músculo esquelético.
"Se ve muy mal para el cerebro", dice, y señala que vieron evidencia de meningitis, infiltración celular y necrosis muerte celular anormal.
Además de proporcionar una oportunidad para que los investigadores estudien vacunas y antivirales, el modelo también ofrece a los científicos la capacidad de estudiar cómo funciona el virus, incluso si puede replicarse, o hacer copias de sí mismo y propagarse dentro del tejido cerebral.
"Es bastante fácil para las personas ver en las noticias que hay una enfermedad que afecta a muchas personas y preguntarse por qué a nadie se le ha ocurrido una vacuna todavía", dice Emma Walker, otra investigadora universitaria y coautora del estudio, "peropara el Zika, que realmente no se ha investigado antes, existe mucha presión solo para descubrir cosas más básicas, como cómo funciona el virus, antes de que pueda tratar de 'curar' la enfermedad ".
Aliota llama a los estudiantes que trabajaron en el estudio, incluida la estudiante de doctorado Liz Caine, "sobresalientes", y dice que no hubiera sido posible tan rápidamente sin su dedicación y largas horas en el laboratorio.El país ha publicado a una velocidad vertiginosa a medida que los investigadores centran sus esfuerzos en combatir la enfermedad. De hecho, Aliota y sus colegas de UW-Madison han puesto a disposición de otros científicos y el público en tiempo real otros aspectos de su investigación colaborativa.
"Me ha sorprendido la cantidad de información que se ha generado sobre el virus del Zika en tan poco tiempo", dice Caine.
Aliota también acredita los recursos disponibles en UW-Madison por el ritmo del progreso del estudio del Zika aquí.
"UW se ha convertido en un centro de investigación del virus del Zika. Hay muchas personas con diversos conocimientos para abordar este problema", dice. "Esa es la ventaja de tener una escuela de medicina, una escuela de veterinaria y un centro de primates;es posible hacer cosas que solo unas pocas instituciones de todo el mundo pueden lograr "
Para Aliota, que ha estudiado durante mucho tiempo enfermedades infecciosas como el Zika, el hecho de que su trabajo y el de su equipo hayan tenido un impacto tan profundo en la respuesta a un problema importante de salud pública es muy gratificante.
"Da miedo a las personas que viven con él", dice Aliota. "Nuestro objetivo es traducir lo que encontramos al campo. Para ver un impacto tan inmediato, eso no sucede a menudo".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Kelly April Tyrrell. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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