El SARS-CoV-2 secuestra dos vías metabólicas clave para replicarse rápidamente en las células huésped

Micrografía electrónica de transmisión de partículas del virus SARS-CoV-2, aisladas de un paciente. Imagen capturada y coloreada en el Centro de Investigación Integrada (IRF) del NIAID en Fort Detrick, Maryland. Crédito: NIAID

Cuando el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, infecta una célula humana, rápidamente comienza a replicarse al apoderarse de la maquinaria metabólica existente en la célula. Las células infectadas producen miles de genomas y proteínas virales mientras detienen la producción de sus propios recursos. Investigadores del Hospital Brigham and Women’s, el Hospital General de Massachusetts (MGH) y el Instituto Broad, que estudiaron células cultivadas poco después de infectarlas con el virus, ahora tienen más información sobre las vías metabólicas cooptadas por el virus. Los hallazgos, publicados en Nature Communications, destacan el posible beneficio terapéutico de medicamentos como el metotrexato, que inhiben el folato y las vías metabólicas de un carbono apropiadas por el virus.

«Una de las cosas que nos falta en esta pandemia es una pastilla que se pueda tomar por vía oral, como agente profiláctico, antes de que alguien sea hospitalizado o incluso antes de que se infecte», dijo el autor correspondiente Benjamin Gewurz, MD, Ph.D., de la División de Enfermedades Infecciosas. «Los anticuerpos monoclonales son muy prometedores, pero deben administrarse por vía intravenosa. Bloquear las vías metabólicas de las que dependen los virus para replicarse podría ser una nueva estrategia para tratar a los pacientes en un momento temprano».

Para identificar qué metabólicos caminos al objetivo, los investigadores obtuvieron muestras del virus y las cultivaron en una instalación altamente protegida llamada laboratorio BSL-3, ubicado en el Instituto Broad. Luego se asociaron con el laboratorio del coautor principal Vamsi Mootha, MD, de MGH, para aplicar enfoques de espectrometría de masas para identificar los recursos que consumen y producen las células sanas y las células infectadas. Estudiaron las células infectadas en un «punto de eclipse», ocho horas después de la infección, cuando el virus ha comenzado a fabricar su ARN y proteínas pero aún no ha ejercido un efecto serio sobre el crecimiento y la supervivencia de la célula huésped.

En Al analizar los aminoácidos y miles de metabolitos químicos producidos por las células, los investigadores observaron que las células infectadas habían agotado las reservas de glucosa y folato. Demostraron que el virus SARS-CoV-2 desvía los componentes básicos de la producción de glucosa al ensamblaje de bases de purina, que son necesarias para crear grandes cantidades de ARN viral. Además, encontraron que la ruta de 1 carbono utilizada para metabolizar el folato era hiperactiva, lo que le proporcionaba al virus más grupos de carbono para producir bases para el ADN y el ARN.

Los medicamentos que inhiben el metabolismo del folato, como el metotrexato, son a menudo se usan para tratar afecciones autoinmunes como la artritis y podrían ser candidatos terapéuticos para COVID-19. El metotrexato se está evaluando actualmente como tratamiento para la inflamación que acompaña a las infecciones más avanzadas por COVID-19, pero los investigadores sugieren que también podría ser beneficioso desde el principio. Su estudio también encontró que podría ofrecer un efecto sinérgico cuando se administra con el medicamento antiviral remdesivir. Sin embargo, las propiedades inmunosupresoras del metotrexato podrían dificultar su administración adecuada como profiláctico. Los investigadores tendrían que determinar cómo maximizar los efectos antivirales del medicamento sin comprometer significativamente la respuesta inmunitaria natural del paciente.

Aún así, Gewurz señala que los antivirales orales son una adición importante a un arsenal de terapias para el COVID-19, sirviendo tanto como un tratamiento inmediato para la infección como una defensa contra nuevas variantes y otros coronavirus.

«Esperamos que, en última instancia, podamos encontrar una manera de evitar que los virus usen las vías de metabolismo de las células replicarse porque eso podría limitar la capacidad de los virus para desarrollar resistencia», dijo Gewurz. «Estamos comenzando a ver nuevas variantes virales, y esperamos poder adelantarnos a eso tratando a los pacientes antes de que el virus tenga la oportunidad de hacer copias de sí mismo que podrían volverse resistentes a los anticuerpos».

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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Más información: Yuchen Zhang et al, SARS-CoV-2 secuestra el folato y el metabolismo de un carbono para replicación viral, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-21903-z Información del diario: Nature Communications

Proporcionado por Brigham and Women’s Hospital Cita: SARS-CoV-2 secuestra dos rutas metabólicas para replicarse rápidamente en las células huésped (15 de marzo de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-sars-cov-hijacks-key-metabolic-pathways.html Este documento está sujeto a los derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.