Los hallazgos pueden fundamentar los métodos para fabricar nuevos antibióticos e introducir medicamentos en las células.
Crédito: Institutos Nacionales de la Salud
Los investigadores de los Institutos Nacionales de la Salud creen haber descubierto cómo los virus de la influenza abren un agujero en la membrana celular para inyectar material genético en la célula. Los hallazgos pueden fundamentar el desarrollo de nuevas tecnologías para combatir microbios infecciosos e insertar medicamentos, genes y proteínas en las células para tratar enfermedades.
El estudio fue realizado por la primera autora Amy Rice, Ph.D., el autor principal Joshua Zimmerberg, Ph.D., y colegas del Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver (NICHD) de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH), del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre y de la Academia Rusa de Ciencias. Aparece en la revista Nature Communications.
Antecedentes
Las células están envueltas en una membrana que las protege de los organismos que causan enfermedades, al mismo tiempo que permite la entrada de nutrientes y la salida de desechos. Para infectar una célula, las proteínas pico (proyecciones en la superficie externa del virus) se unen a la superficie de la célula. La membrana externa de la célula envuelve el virus en una estructura similar a un bolsillo llamada vacuola, que encapsula el virus y lo lleva hacia el interior de la célula.
A través de una serie de experimentos, simulaciones por computadora y modelos matemáticos, los investigadores analizaron la secuencia de eventos que ocurren después de que la vacuola lleva el virus a la célula.
Resultados
Los investigadores encontraron que, dentro del ambiente ácido de la vacuola, los péptidos de fusión en la proteína pico se unen a la membrana interna de la vacuola. La membrana está compuesta por dos capas lipídicas (grasas). Los péptidos de fusión se unen a la capa lipídica interna y los péptidos de fusión adyacentes se unen entre sí. Esta atracción de los péptidos de fusión une las proteínas de la membrana y aleja las grasas, lo que adelgaza la membrana en el sitio de unión. Un movimiento de balanceo de los péptidos penetra en la capa exterior de la membrana, lo que adelgaza el área hasta el punto de romperse, ya que la acción junta las capas lipídicas interna y externa.
Importancia
Los investigadores creen que estas interacciones moleculares pueden explicar por qué tantos virus hacen agujeros en sus membranas objetivo, por qué la maquinaria de fusión de las variantes de la influenza generalmente no muta y cómo las proteínas pico permiten que el material genético viral ingrese a la célula.
Referencia
Rice, A, et al. Planar aggregation of the influenza viral fusion peptide alters membrane structure and hydration, promoting poration. Nature Communications. 2022.
ARRIBA