Algunos virus gastrointestinales necesitan calcio. Necesitan iones de calcio para llevar a cabo varios aspectos esenciales de la vida viral, como la entrada en las células huésped, la replicación del genoma y la construcción de nuevos virus para invadir otras células. Las células invadidas por los virus también usan calcio.Úselo como señales para regular muchos de los procesos de las células, pero los virus pueden tomar la señalización de calcio celular para satisfacer sus propias necesidades.
Esta adquisición viral implica, en muchos casos, la producción de una proteína viral llamada viroporina que actúa como un canal iónico que redirige la señalización de calcio celular para cumplir funciones virales. Los virus gastrointestinales médicamente importantes, como el rotavirus, requieren calcio para la replicación y usan viroporinaspara obtener control sobre la señalización de calcio celular, pero no se ha investigado si otros virus que también causan problemas gastrointestinales graves en personas y animales, como el norovirus, hacen lo mismo.
¿Viroporins tomando el control?
La estudiante graduada Alicia Strtak en el Programa de Posgrado en Ciencias Moleculares y Biomédicas Integrales en el Baylor College of Medicine, asumió el proyecto para investigar si el virus Tulane, un calicivirus biológicamente similar a los norovirus humanos, requería calcio para su replicación. De ser así, ¿cómo se hace cargo de la señalización celular de calcio?
"Los norovirus humanos son la causa principal de gastroenteritis aguda, una enfermedad potencialmente mortal en todos los grupos de edad", dijo Strtak. "Existe un gran interés en desarrollar terapias efectivas, pero muchos aspectos de cómo el calicivirus, incluido el norovirus, causa la enfermedadaún no se han aclarado "
El estudio del norovirus ha planteado un gran desafío para los investigadores y, aunque se han hecho muchos progresos para cultivarlo con éxito en el laboratorio utilizando cultivos enteroides intestinales humanos, aún queda mucho por aprender al estudiar otros calicivirus, como el virus Tulane, queestán estrechamente relacionados con el norovirus y son más fáciles de estudiar en el laboratorio.
Durante este proyecto, Strtak trabajó en el laboratorio del Dr. Joseph Hyser, profesor asistente de virología molecular y microbiología en Baylor, y utilizó el virus Tulane como sistema modelo para el norovirus.
"Creemos que el virus Tulane tiene características que lo convierten en un buen candidato para un modelo de norovirus humano. Estos virus comparten características biológicas y genéticas, por ejemplo, ambos organizan sus genomas de la misma manera, infectan el mismo tipo de células epitelios intestinales y causan una enfermedad que se presenta de manera similar ", dijo Strtak." Además, el virus de Tulane se puede cultivar en el laboratorio en sistemas que facilitan la investigación de las vías que toma durante la infección ".
Requisitos para la replicación
Strtak, Hyser y sus colegas combinaron técnicas de cultivo de células, bioquímica y técnicas de imagen de calcio para responder a la siguiente pregunta, ¿cuáles son los factores clave que el virus Tulane necesita para lograr una replicación robusta y eficiente? Para abordar la pregunta, se centraron en cómo se reformó el virus Tulanela señalización de calcio del huésped durante la infección.
"Primero, descubrimos que el virus de Tulane necesita calcio intracelular para replicarse. Sin él, el virus se replica mal", dijo Strtak. "También encontramos que el calcio provenía del almacenamiento celular en el retículo endoplásmico y, para obtener acceso aesta fuente de calcio, el virus Tulane parecía usar su proteína NS1-2 ".
Los investigadores encontraron evidencia de que la proteína NS1-2 del virus Tulane actuó como una viroporina, un canal de iones que interrumpió la señalización de calcio celular al desencadenar su flujo desde el retículo endoplásmico, donde se almacenaba, hasta el citoplasma donde tuvo lugar la replicación viral.
los hallazgos del virus de Tulane sugieren la replicación del norovirus
Buscando determinar si el norovirus podría estar usando una estrategia similar para infectar células epiteliales, Strtak y sus colegas compararon la proteína NS1-2 del virus de Tulane y la proteína norovirus humana en su capacidad para interrumpir la señalización de calcio. Encontraron que la proteína NS1-2 del noroviruscambios inducidos en la señalización de calcio celular que fueron similares a los desencadenados por la proteína NS1-2 del virus Tulane
"Esta es la primera evidencia funcional que sugiere que la función que identificamos en el virus Tulane también puede existir en el norovirus humano", dijo Strtak.
"Los canales de iones virales son muy difíciles de identificar. El trabajo de Strtak muestra que con un poco de innovación, ingenio y voluntad de explorar fuera del sistema clínicamente relevante, es posible encontrar un modelo experimental adecuado que permita a los investigadores alcanzar el nivel inicialcaracterización amplia y encontrar información relevante sobre sistemas biológicos complejos. Esperamos que la información que hemos encontrado aquí también ayude a otros investigadores que estudian otros aspectos de la infección viral ", dijo Hyser, miembro del Centro Alkek para la Investigación en Metagenómica y Microbioma y DanL Duncan Comprehensive Cancer Center en Baylor.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Baylor College of Medicine . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :