Coronavirus: El estudio encuentra más abridor de puertas en la célula
Los investigadores han identificado la neuropilina-1 como un factor que puede facilitar la entrada del SARS-CoV-2 en el interior de las células
Se sabe que el coronavirus SARS-CoV-2 infecta a las células a través del receptor ACE2. Un equipo de investigación internacional bajo coordinación germano-finlandesa ha identificado ahora la neuropilina-1 como un factor que puede facilitar la entrada del SARS-CoV-2 en el interior de las células. La neuropilina-1 está localizada en el epitelio respiratorio y olfativo, lo que podría ser una localización estratégicamente importante para contribuir a la infectividad y propagación del SARS-CoV-2. Expertos del Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas (DZNE), la Universidad Técnica de Munich, el Centro Médico Universitario de Göttingen, la Universidad de Helsinki y otras instituciones de investigación publicaron ahora sus conclusiones en la revista "Science".
Células cultivadas en el laboratorio (cian). Los virus artificiales que imitan al SARS-CoV-2 (magenta) infectan las células a través del ACE2 y la neuropilina-1.
DZNE/Liliana Pedro-Domingues
El coronavirus SARS-CoV-2 puede afectar a diversos órganos como el pulmón y los riñones y también desencadenar síntomas neurológicos, incluida la pérdida temporal del olfato y el gusto. Por lo tanto, el espectro de síntomas de la enfermedad asociada -conocida como COVID-19- es bastante complejo. Un virus relacionado, el SARS-CoV, provocó un brote mucho más pequeño en 2003, posiblemente porque la infección se limitó al sistema respiratorio inferior, lo que hizo que el virus fuera menos transmisible. El SARS-CoV-2, en cambio, infecta además el sistema respiratorio superior, incluida la mucosa nasal, y, en consecuencia, se propaga rápidamente mediante la excreción activa del virus, por ejemplo, al estornudar.
Abridor de la puerta de la célula
El tropismo tisular refleja la capacidad de un virus para infectar tipos específicos de células en diferentes órganos. Está determinado por la disponibilidad de sitios de acoplamiento, llamados receptores, en la superficie de las células. Estos permiten el acoplamiento y la penetración en las células. "El punto de partida de nuestro estudio fue la pregunta de por qué el SARS-CoV y el SARS-CoV-2, que ambos utilizan el ACE2 como receptor, causan diferentes enfermedades", explicó Mikael Simons, jefe de grupo de investigación en la sede de la DZNE en Munich y profesor de neurobiología molecular en la Universidad Técnica de Munich, cuyo equipo participó en los estudios actuales, junto con el grupo de Giuseppe Balistreri en la Universidad de Helsinki.
Para entender cómo se pueden explicar estas diferencias en los tropismos tisulares, los investigadores echaron un vistazo a las "proteínas de punta" virales que son esenciales para la entrada de los virus. "La proteína punta del SARS-CoV-2 difiere de su pariente mayor por la inserción de un sitio de ruptura de furina", explicó Simons. "Se encuentran secuencias similares en las proteínas de punta de muchos otros virus humanos altamente patógenos. Cuando nos dimos cuenta de que este sitio de ruptura de la furina está presente en la proteína punta del SARS-CoV-2, pensamos que esto podría llevarnos a la respuesta". Cuando las proteínas son escindidas por la furina, una secuencia específica de aminoácidos queda expuesta en su extremo escindido. Estos sustratos escindidos de furina tienen un patrón característico que se sabe que se unen a las neuropilinas en la superficie de la célula.
Los experimentos realizados con células cultivadas en el laboratorio, junto con virus artificiales que imitan al SARS-CoV-2, así como a virus naturales, indican que la neuropilina-1 es capaz de promover la infección en presencia de ACE2. Al bloquear específicamente la neuropilina-1 con anticuerpos, se suprimió la infección. "Si piensas en el ACE2 como una puerta para entrar en la célula, entonces la neuropilina-1 podría ser un factor que dirige el virus hacia la puerta. El ACE2 se expresa en niveles muy bajos en la mayoría de las células. Por lo tanto, no es fácil para el virus encontrar puertas para entrar. Otros factores como la neuropilina-1 podrían ser necesarios para ayudar al virus", explicó Simons.
Una posible vía de entrada al sistema nervioso
Dado que la pérdida del olfato es uno de los síntomas de la COVID-19 y la neuropilina-1 se encuentra principalmente en la capa celular de la cavidad nasal, los científicos examinaron muestras de tejido de pacientes fallecidos. "Queríamos averiguar si las células equipadas con neuropilina-1 están realmente infectadas por el SARS-CoV-2, y encontramos que este era el caso", dijo Simons. Experimentos adicionales en ratones mostraron que la neuropilina-1 permite el transporte de diminutas partículas del tamaño de un virus desde la mucosa nasal hasta el sistema nervioso central. Estas nanopartículas fueron químicamente diseñadas para unirse a la neuropilina-1. Cuando las nanopartículas se administraron a la nariz de los animales, alcanzaron las neuronas y los vasos capilares del cerebro en pocas horas - en contraste con las partículas de control sin afinidad por la neuropilina-1. "Podríamos determinar que la neuropilina-1, al menos en las condiciones de nuestros experimentos, promueve el transporte al cerebro, pero no podemos llegar a ninguna conclusión sobre si esto también es cierto para el SARS-CoV-2. Es muy probable que esta vía sea suprimida por el sistema inmunológico en la mayoría de los pacientes", explicó Simons.
¿Un punto de partida para futuras terapias?
"El SARS-CoV-2 requiere que el receptor ACE2 entre en las células, pero otros factores como la neuropilina-1 pueden ser necesarios para apoyar su función", dijo Simons. "Sin embargo, en la actualidad sólo podemos especular sobre los procesos moleculares involucrados. Presumiblemente, la neuropilina-1 atrapa el virus y lo dirige al ACE2. Se necesitan más investigaciones para aclarar este asunto. Actualmente es demasiado pronto para especular si el bloqueo de la neuropilina podría ser un enfoque terapéutico viable. Esto tendrá que ser abordado en futuros estudios".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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