Sistema de control de calidad celular identificado como culpable de la infección por coronavirus

Micrografía electrónica de barrido mejorada en color de células de mamíferos infectadas con el coronavirus del síndrome respiratorio de Oriente Medio. Crédito: Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas, NIH

Al estudiar una enfermedad causada por un primo cercano del virus detrás de COVID-19, un equipo de científicos identificó un compuesto que muestra potencial para aliviar los síntomas de las infecciones por coronavirus.

El equipo, del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, estudió el virus que causa el Síndrome Respiratorio de Oriente Medio (MERS), que es causado por un coronavirus. El MERS es mucho menos común pero mucho más letal que el COVID-19.

El equipo se propuso aprender más sobre cómo el virus que causa el MERS daña los pulmones y perjudica a los pacientes. En estudios de laboratorio, el equipo analizó decenas de miles de mediciones de proteínas, mensajeros moleculares y otras señales que ocurren después de la infección. Identificaron un proceso molecular, parte de la maquinaria de control de calidad del cuerpo, que juega un papel central en causar daño por una infección por coronavirus.

Luego, el equipo buscó en una amplia base de datos de compuestos e identificó uno conocido como AMG. PERK 44 que detuvo la replicación del virus en tejido humano en el laboratorio. También encontraron que el compuesto tiene un fuerte efecto en ratones infectados con el virus. El compuesto mejoró la función pulmonar y redujo el daño pulmonar y la pérdida de peso en los ratones, particularmente en los machos.

La amplia lucha contra las enfermedades respiratorias

Battelle, que opera PNNL, y UNC han solicitó una patente sobre el uso de un inhibidor de PERK para tratar infecciones por coronavirus. Pero los científicos enfatizan que es demasiado pronto para saber si el compuesto podría ayudar a los pacientes. Actualmente no se usa como medicamento.

Más bien, dicen que los resultados de su estudio, publicados en la revista mBio, son más útiles como parte de un esfuerzo más amplio para aprender más sobre las enfermedades respiratorias.

«Estudios como este nos ayudan a aprender más sobre cómo operan los virus respiratorios mortales, cómo hacen lo que hacen, por qué atacan ciertas partes del pulmón y no otras», dijo la viróloga del PNNL Amy Sims, una de los dos primeros coautores de el artículo, junto con el científico del PNNL Hugh Mitchell.

«Estudiar cómo funcionan estos virus nos ayuda a comprender por qué los pacientes presentan los síntomas que presentan y, en última instancia, cómo tratar o prevenir la enfermedad», agregó Sims.

Sims lleva más de 20 años estudiando los coronavirus. Ella y sus colaboradores comenzaron el estudio actual hace ocho años, antes de que apareciera el coronavirus que causa la COVID-19. Años después de que Sims y sus colegas elaboraran el estudio, sus resultados podrían tener relevancia para los millones de personas que han sido infectadas con el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19.

«Considere qué tan rápido un se creó la vacuna para proteger contra el COVID-19 y qué tan rápido se encontraron nuevos medicamentos para tratar la enfermedad», dijo Sims. «El éxito no se debió a que los científicos comenzaran desde cero cuando apareció el virus. Pudieron aprovechar años y años de investigación para comprender cómo funciona el sistema inmunitario y cómo responde a los coronavirus. Nunca se sabe cuándo llegará cierto conocimiento». serán cruciales en el futuro».

Un veterinario en Yemen toma una muestra de sangre de un camello, como parte de un programa para ayudar a detectar enfermedades como MERS a nivel local y prevenir su propagación. Crédito: Awadh Mohammed Ba Saleh y Biblioteca de imágenes de salud pública de los CDC

Respuesta de emergencia para proteínas dañadas

Los estudios del equipo condujeron a proteínas, moléculas que son los caballos de batalla de las células del cuerpo. Las proteínas llevan a cabo innumerables funciones para mantener vivos y sanos a los organismos, como las personas. El cuerpo vigila de cerca, asegurándose de que sus proteínas estén intactas y en funcionamiento.

Cuando el cuerpo comienza a producir proteínas que no están a la altura por cualquier motivo, incluida una infección, la maquinaria de reparación de proteínas en el interior de una célula el retículo endoplásmico entra en modo de respuesta de emergencia. El orgánulo puede funcionar como un centro de selección de proteínas dañadas en momentos de estrés. Cuando está inundado de proteínas mal plegadas, se activa la respuesta de proteína desplegada, o UPR. La UPR detiene temporalmente toda la actividad celular relacionada con la producción de nuevas proteínas. Esto gana tiempo para que la célula haga las reparaciones necesarias a las proteínas mal plegadas.

Si se dañan demasiadas proteínas y la maquinaria de reparación y plegado de proteínas no puede recuperarse, el sistema activa otras proteínas para matar la célula.

Es este sistema que el equipo de PNNL-UNC descubrió que es muy activo en ciertas células pulmonares cuando el cuerpo responde a una infección por MERS.

Para el estudio actual, el manejo del tejido pulmonar y ratones se realizó en la UNC, en un laboratorio dirigido por uno de los principales investigadores de coronavirus del mundo, Ralph Baric. Los científicos del PNNL midieron e interpretaron grandes cantidades de datos sobre mensajes moleculares. Sims trabajó en el laboratorio de Baric mientras estaba en UNC y se unió a PNNL a principios del año pasado; las dos instituciones han trabajado juntas durante años.

«Las infecciones por coronavirus causan fenotipos de enfermedades complejas, y se necesitan nuevas estrategias para desentrañar qué vías del huésped están contribuyendo al desarrollo de resultados graves y potencialmente mortales», dijo Baric. .

Además de Sims y Mitchell, los autores de PNNL incluyen a Katrina Waters, autora principal del artículo, y Jennifer Kyle, Kristin Burnum-Johnson, Richard D. Smith y Thomas Metz. De la UNC, los autores incluyen a Lisa Gralinski, Mariam Lam, M. Leslie Fulcher, Ande West y Scott Randell, junto con los autores principales Ralph Baric y Timothy Sheahan.

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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Más información: Amy C. Sims et al, La inhibición de la respuesta proteica desplegada reduce el síndrome respiratorio de Oriente Medio por coronavirus- Daño Pulmonar Agudo Inducido, mBio (2021). DOI: 10.1128/mBio.01572-21 Información de la revista: mBio

Proporcionado por el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico Cita: Sistema de control de calidad celular identificado como culpable del coronavirus infección (2021, 1 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-cell-quality-control-culprit-coronavirus-infection.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.