Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público
Algunas enfermedades virales posiblemente podrían contribuir a la neurodegeneración. Los investigadores de DZNE informan esto en la revista Nature Communications. Su evaluación se basa en experimentos de laboratorio en los que pudieron demostrar que ciertas moléculas virales facilitan la propagación intercelular de agregados de proteínas que son características de enfermedades cerebrales como el Alzheimer. Estos hallazgos pueden proporcionar pistas sobre cómo las infecciones virales agudas o crónicas podrían contribuir a la neurodegeneración.
Los agregados de proteínas mal plegadas, que ocurren en las denominadas enfermedades priónicas como la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, tienen la capacidad de pasar de una célula a otra, donde transfieren su forma anormal a proteínas del mismo tipo. Como resultado, la enfermedad se propaga por todo el cerebro. Se discute un fenómeno similar para la enfermedad de Alzheimer y Parkinson, que también exhiben ensamblajes de proteínas mal plegadas.
La transmisión de agregados podría implicar el contacto directo de célula a célula, la liberación de agregados «desnudos» en el espacio extracelular o el empaquetamiento en vesículas, que son pequeñas burbujas rodeadas por una envoltura lipídica que se secretan para la comunicación entre células. «Se desconocen los mecanismos precisos de transmisión», dice Ina Vorberg, líder del grupo de investigación en el sitio de DZNE en Bonn y profesora en la Universidad de Bonn. «Sin embargo, es una conjetura obvia que el intercambio agregado tanto por contacto celular directo como a través de vesículas depende de las interacciones ligando-receptor. Esto se debe a que en ambos escenarios, las membranas deben hacer contacto y fusionarse. Esto se facilita cuando hay ligandos presentes que se unen a los receptores en la superficie celular y luego hacen que las dos membranas se fusionen».
Experimentos con cultivos celulares
Con base en esta suposición, el equipo de Vorberg, con el apoyo de los colegas de DZNE en Munich y Tbingen, así como científicos belgas, realizaron una extensa serie de estudios con diferentes cultivos celulares. Por lo tanto, investigaron la transferencia intercelular de priones o agregados de proteínas tau, ya que ocurren de forma similar en las enfermedades priónicas o la enfermedad de Alzheimer y otras «tauopatías».
Imitando lo que sucede como resultado de una infección viral, los investigadores indujeron a las células a producir proteínas virales que median en la unión de células diana y la fusión de membranas. Se eligieron dos proteínas como ejemplos principales: la proteína S del pico del SARS-CoV-2, que proviene del virus que causa la COVID-19, y la glicoproteína del virus de la estomatitis vesicular VSV-G, que se presenta en un patógeno que infecta al ganado y otros animales. Además, las células expresaron receptores para estas proteínas virales, a saber, la familia de receptores LDL, que actúan como puertos de acoplamiento para VSV-G, y ACE2 humano, el receptor para la proteína espiga.
Los ligandos facilitan la propagación agregada
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«Pudimos demostrar que las proteínas virales se incorporan tanto a la membrana celular como a las vesículas extracelulares. Su presencia aumenta la propagación de agregados de proteínas entre las células, ya sea por contacto celular directo o por vesículas extracelulares. Los ligandos virales mediaron una transferencia efectiva de agregados a las células receptoras, donde indujeron nuevos agregados. Los ligandos actúan como llaves que abren las células receptoras y, por lo tanto, se cuelan en la carga peligrosa», dice Vorberg.
«Ciertamente, nuestros modelos celulares no replican los muchos aspectos del cerebro con sus tipos de células muy especializados. Sin embargo, independientemente del tipo de célula probada que produce los agregados patológicos, la presencia de ligandos virales aumentó claramente la la propagación de proteínas mal plegadas a otras células. En general, nuestros datos sugieren que las interacciones virales ligando-receptor pueden, en principio, afectar la transmisión de proteínas patológicas. Este es un hallazgo novedoso».
Efectos potenciales sobre la neurodegeneración
«Los cerebros de pacientes que padecen enfermedades neurodegenerativas a veces contienen ciertos virus. Se sospecha que causan inflamación o tienen un efecto tóxico, acelerando así la neurodegeneración. Sin embargo, las proteínas virales también podrían actuar de manera diferente: podrían aumentar la propagación intercelular de agregados de proteínas que ya están en curso en enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer», dice Vorberg. «Por supuesto, esto necesita más estudios con virus neurotrópicos. Claramente, el impacto de las infecciones virales en las enfermedades neurodegenerativas merece una investigación en profundidad».
Explore más
Los investigadores arrojan nueva luz sobre los mecanismos moleculares en las enfermedades cerebrales Más información: Ina Vorberg et al, Propagación intercelular altamente eficiente del plegamiento incorrecto de proteínas mediado por interacciones virales ligando-receptor, Nature Comunicaciones (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-25855-2. Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por el Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas Cita: Las infecciones virales podrían promover la neurodegeneración (19 de octubre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 en https: //medicalxpress.com/news/2021-10-viral-infections-neurodegeneration.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.