Las diferencias en los síntomas del virus del herpes pueden relacionarse con variaciones en la expresión génica de la cepa

Mangold et al. demuestran que la infección por HSV-1 induce diferencias transcripcionales específicas de la cepa en las neuronas humanas infectadas. La micrografía electrónica de barrido (aumento de 5,77 K) muestra una célula neuronal SH-SY5Y humana completamente diferenciada, tal como se usa en este estudio. Crédito: Colleen Mangold, Penn State

¿Por qué algunas personas con herpes labial alrededor de los labios experimentan lesiones dolorosas, mientras que otras no tienen ningún síntoma y aun así propagan el virus? Un nuevo estudio realizado en Penn State encuentra que estas diferencias podrían deberse a variaciones en la forma en que ciertas cepas del herpes simple (HSV-1), el virus que causa el herpes labial, así como el herpes genital, activan la expresión génica en las neuronas.

«El HSV-1 ocurre en más de la mitad de la población mundial», dijo Moriah Szpara, profesor asociado de biología, bioquímica y biología molecular. «No solo causa problemas recurrentes, como herpes labial y genital, sino que investigaciones recientes han relacionado la infección crónica por HSV-1 con el desarrollo de enfermedades más adelante en la vida, incluidas enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer».

Szpara explicó que el ciclo de vida del HSV-1 comienza con el contacto con las superficies mucosas, donde invade las células de la piel, se replica y puede inducir la formación de lesiones locales. El virus también ingresa a las terminaciones nerviosas locales en la piel y pasa a las neuronas del sistema nervioso. Allí el virus puede permanecer latente hasta que se reactive en futuras ocasiones. Se cree que el daño neuronal y las respuestas inmunitarias del huésped desencadenadas por reactivaciones virales contribuyen a la neurodegeneración a largo plazo.

«Dado que cada persona porta una versión sutilmente diferente del HSV-1, esto podría explicar parte de la variación en la respuestas a la infección; por ejemplo, por qué las personas tienen diferentes factores desencadenantes de sus brotes o por qué algunas personas experimentan llagas más dolorosas. Las diferencias en la frecuencia de los brotes virales, o en los patrones de expresión génica inducida por virus, también podrían afectar las diferentes tasas en las que las personas con infecciones crónicas desarrollan enfermedades neurodegenerativas».

Para investigar las causas de esta variación en las respuestas, Szpara y sus colegas infectaron células neuronales humanas con una de las tres cepas de HSV-1 que se sabe que difieren en su capacidad para causar enfermedades en el sistema nervioso. Luego, usaron secuenciación profunda para identificar y cuantificar los transcriptomas, el conjunto completo de ARN mensajeros (ARNm) producidos en una célula en un momento dado de las neuronas durante la infección por HSV-1.

Según Szpara, cuando un célula neuronal está infectada con HSV-1, el transcriptoma resultante incluye la colección completa de ARNm producidos tanto por la neurona humana como por el virus HSV-1. Al observar el momento y la cantidad de ARNm expresados durante la infección, los científicos pueden obtener información sobre las proteínas que pronto se producirán a partir de esos ARNm. Son las proteínas virales y la nueva progenie viral producida durante la infección las que finalmente conducen a problemas de salud.

«Al examinar simultáneamente los transcriptomas virales y neuronales en las células infectadas, pudimos observar la interacción entre el tiempo de la producción de ARNm viral y la producción de proteínas, y las consiguientes respuestas del huésped», dijo Szpara.

Los científicos utilizaron dos técnicas adicionales: la tinción de inmunofluorescencia de las neuronas y la transferencia de Western para los niveles de proteína viral para observar los resultados de la expresión génica viral y del huésped . También usaron microscopía electrónica de barrido para observar directamente cambios en la morfología neuronal durante la infección.

Sus hallazgos aparecieron en línea en PLOS Pathogens el 22 de marzo.

Los investigadores encontraron que diferentes variantes genéticas de HSV -1 induce diferentes patrones de expresión génica en células neuronales humanas. Específicamente, encontraron que las variantes virales expresaron sus genes a diferentes velocidades y cantidades, lo que probablemente contribuya a los diferentes tiempos y la gravedad de los síntomas dentro de los huéspedes. Por ejemplo, descubrieron que una de las variantes, que muestra una virulencia más baja en modelos animales, muestra un ritmo diferente y aparentemente retrasado de expresión de genes virales y del huésped en las neuronas. En otro ejemplo, descubrieron que una variante provocaba mayores cambios en la expresión de los genes implicados en la adhesión celular (o la capacidad de las células para unirse entre sí), lo que podría afectar la propagación del HSV-1 de célula a célula.

El equipo también descubrió que estos diferentes patrones de expresión génica dependían de si la célula infectada era una neurona o un tipo de célula de la piel.

«Juntos, estos datos demuestran la importancia de estudiar la cepa del virus – y factores específicos del tipo de célula que pueden contribuir a la neurovirulencia in vivo. También destaca la especificidad de las interacciones entre el HSV-1 y el huésped», dijo Szpara. «Nuestro estudio sugiere que las diferencias observadas entre las variantes virales en modelos basados en células como las neuronas pueden usarse para ayudar a comprender las interacciones más complejas de los virus con los huéspedes».

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Encontrando los genes que activan la encefalitis japonesa Más información: Colleen A. Mangold et al, La infección viral de las neuronas humanas desencadena diferencias específicas de la cepa en los transcriptomas virales y neuronales del huésped , PLOS Patógenos (2021). DOI: 10.1371/journal.ppat.1009441 Información de la revista: PLoS Pathogens

Proporcionado por la Universidad Estatal de Pensilvania Cita: Las diferencias en los síntomas del virus del herpes pueden relacionarse con variaciones en la cepa expresión génica (29 de marzo de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-differences-herpes-virus-symptoms-variations.html Este documento está sujeto a 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.