Un estudio publicado hoy en ciencia muestra que el virus Zika secuestra una proteína humana llamada Musashi-1 MSI1 para permitir que se replique y mate las células madre neurales. Casi todas las proteínas MSI1 en el embrión en desarrollo se producen en las células madre neurales que eventualmentedesarrollarse en el cerebro del bebé, lo que podría explicar por qué estas células son tan vulnerables al Zika.
Desde 2016, miles de niños en América del Sur han nacido con microcefalia, que causa cabezas anormalmente pequeñas, después de que sus madres se infectaron con el virus del Zika durante el embarazo. La superposición entre los casos de zika en mujeres embarazadas y un aumento en los bebés nacidos con microcefaliasugirió encarecidamente que el virus se dirija a las células madre en el cerebro humano en desarrollo, pero por qué y cómo ha seguido siendo un misterio. El estudio de hoy es el primero en asociar MSI1 con la microcefalia y el virus del Zika.
La Dra. Fanni Gergely de la Universidad de Cambridge dijo: "El desarrollo de un cerebro humano sano es un proceso increíblemente complejo que se basa en las células madre y las acciones coordinadas de muchos genes. Hemos demostrado por primera vez esta interacción entre el Zikay MSI1: con MSI1 siendo explotado por el virus para su propio ciclo de vida destructivo, convirtiendo a MSI1 en el enemigo interno. Esperamos que en el futuro este descubrimiento pueda conducir a formas de generar posibles vacunas contra el virus del Zika ".
El Dr. Mike Turner, Jefe de Infección e Inmunobiología de Wellcome dijo: "Este es el primer estudio que muestra un vínculo claro entre una proteína específica, el virus del Zika y la microcefalia. Este nuevo hallazgo realmente ayuda a explicar por qué las células madre neurales son tanvulnerable a la infección por Zika y espero que este sea un primer paso para determinar cómo podríamos detener esta interacción y esta enfermedad. También será interesante investigar si esta proteína está involucrada en otros virus, como la rubéola, que también pueden acceder y afectarel cerebro humano en desarrollo "
Investigadores de la Universidad de Cambridge estudiaron una variedad de líneas celulares, incluidas las células madre neurales humanas, para investigar cómo la infección por el virus del Zika puede conducir a la microcefalia. Sospechaban que MSI1, una proteína de unión a ARN, podría ser importante en este procesoporque está involucrado en la regulación del conjunto de células madre neurales que se requieren para el desarrollo normal del cerebro.
Los investigadores muestran que cuando el virus Zika ingresa a estas células madre, secuestra MSI1 para su propia replicación y daña las células al menos de dos maneras. Primero, MSI1 se une al genoma del virus Zika permitiéndole replicarse y hacer que las células sean másvulnerable a la muerte celular inducida por el virus. Cuando los investigadores infectaron células que no pudieron producir MSI1, la replicación del virus se redujo significativamente, al igual que la muerte celular, lo que indica que se requiere la presencia de MSI1 para una replicación eficaz del Zika.
En segundo lugar, mostraron que MSI1 también interrumpe el programa de desarrollo normal de las células madre neurales. En las células infectadas con el virus Zika, MSI1 se une al genoma del virus en favor de sus objetivos normales en la célula. El virus actúa esencialmente como una 'esponja', evitando que MSI1 funcione correctamente y alterando la expresión de muchos genes involucrados en el desarrollo neuronal.
En ambos escenarios, las células madre neurales, que son cruciales para el desarrollo neuronal normal, se pierden, lo que lleva a la microcefalia.
Para confirmar que MSI1 es importante para desarrollar un cerebro de tamaño normal, los científicos demostraron que MSI1 está mutado en individuos con un tipo raro de microcefalia hereditaria microcefalia primaria autosómica recesiva no relacionada con la infección por Zika.
Estos resultados sugieren colectivamente que las células madre neurales necesitan MSI1 para generar suficientes neuronas para el tamaño normal del cerebro, pero la presencia de MSI1 también aumenta la vulnerabilidad de estas células a la infección por Zika, lo que conduce a la muerte de la población que finalmente resulta en microcefalia.
Este estudio fue financiado por Wellcome y Cancer Research UK.
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Materiales proporcionado por Wellcome Trust . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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