Los científicos de los NIH identifican un mecanismo que puede influir en la infectividad de las variantes del SARS-CoV-2

Representación creativa de partículas del virus del SARS-COV-2 con proteínas de punta que salpican sus superficies. Imagen no a escala. Crédito: Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas, NIH

Los científicos de los Institutos Nacionales de Salud han descubierto que un proceso en las células puede limitar la infectividad del SARS-CoV-2, y que las mutaciones en las variantes alfa y delta superan este efecto , lo que podría aumentar la capacidad de propagación del virus. Los hallazgos se publicaron en línea en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. El estudio fue dirigido por Kelly Ten Hagen, Ph.D., investigador principal del Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial (NIDCR) de los NIH.

Desde que comenzó la pandemia de coronavirus a principios de 2020, han surgido varias variantes más infecciosas del SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19. Al virus original, o de tipo salvaje, le siguió la variante alfa, que se generalizó en los Estados Unidos a principios de 2021, y posteriormente la variante delta, que es la cepa más prevalente que circula en la actualidad. Las variantes han adquirido mutaciones que les ayudan a infectar a las personas y propagarse más fácilmente. Muchas de las mutaciones afectan la proteína espiga, que el virus usa para ingresar a las células. Los científicos han estado tratando de comprender cómo estos cambios alteran la función del virus.

«A lo largo de la pandemia, los investigadores del NIDCR han aplicado su experiencia en las ciencias de la salud oral para responder preguntas clave sobre el COVID-19», dijo el director del NIDCR. Rena D’Souza, DDS, Ph.D. «Este estudio ofrece nuevos conocimientos sobre la mayor infectividad de las variantes alfa y delta y proporciona un marco para el desarrollo de futuras terapias».

La superficie exterior del SARS-CoV-2 está decorada con proteínas de punta, que el virus utiliza para adherirse a las células y entrar en ellas. Sin embargo, antes de que esto pueda suceder, la proteína espiga debe activarse mediante una serie de cortes o escisiones por parte de las proteínas del huésped, comenzando con la enzima furina. En las variantes alfa y delta, las mutaciones en la proteína espiga parecen mejorar la escisión de la furina, lo que se cree que hace que el virus sea más efectivo para ingresar a las células.

Los estudios han demostrado que, en algunos casos, la escisión de la proteína puede disminuir por la adición de moléculas de azúcar voluminosas, un proceso llevado a cabo por enzimas llamadas GALNT junto al sitio de escisión. El equipo de Ten Hagen se preguntó si esto le sucede a la proteína de punta del SARS-CoV-2 y, de ser así, si cambia la función de la proteína.

Para averiguarlo, los científicos estudiaron los efectos de la actividad de GALNT en la punta proteínas en moscas de la fruta y células de mamíferos. Los experimentos mostraron que una enzima, GALNT1, agrega azúcares a la proteína de pico de tipo salvaje, y esta actividad reduce la escisión de la furina. Por el contrario, las mutaciones en la proteína espiga, como las de las variantes alfa y delta, disminuyen la actividad de GALNT1 y aumentan la escisión de furina. Esto sugirió que la actividad de GALNT1 puede suprimir parcialmente la escisión de furina en el virus de tipo salvaje, y que las mutaciones alfa y delta superan este efecto, permitiendo que la escisión de furina no se controle.

Experimentos adicionales respaldaron esta idea. Los investigadores expresaron picos de tipo salvaje o mutados en células cultivadas en un plato. Observaron la tendencia de las células a fusionarse con sus vecinas, un comportamiento que puede facilitar la propagación del virus durante la infección. Los científicos encontraron que las células que expresan la proteína de espiga mutada se fusionaron con las vecinas con más frecuencia que las células con la espiga de tipo salvaje. Las células con pico de tipo salvaje también se fusionaron con menos frecuencia en presencia de GALNT1, lo que sugiere que su actividad puede limitar la función de la proteína pico.

«Nuestros hallazgos indican que las mutaciones alfa y delta superan el efecto amortiguador de la actividad de GALNT1 , lo que puede mejorar la capacidad del virus para ingresar a las células», dijo Ten Hagen.

Para ver si este proceso también podría ocurrir en las personas, el equipo analizó la expresión del ARN en células de voluntarios sanos. Los investigadores encontraron una amplia expresión de GALNT1 en células del tracto respiratorio superior e inferior que son susceptibles a la infección por SARS-CoV-2, lo que indica que la enzima podría influir en la infección en humanos. Los científicos teorizaron que las diferencias individuales en la expresión de GALNT1 podrían afectar la propagación del virus.

«Este estudio sugiere que la actividad de GALNT1 puede modular la infectividad viral y proporciona información sobre cómo las mutaciones en las variantes alfa y delta pueden influir en esto», dijo Ten Hagen dijo. El conocimiento podría informar los esfuerzos futuros para desarrollar nuevas intervenciones.

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Proporcionado por los Institutos Nacionales de Salud Cita: Los científicos del NIH identifican un mecanismo que puede influir infectividad de las variantes del SARS-CoV-2 (2021, 5 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-nih-scientists-mechanism-infectivity-sars-cov-.html Este documento es 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.