Su investigación, publicada en la prestigiosa revista Molecular Cell, detalla el proceso nunca antes visto de cómo el virus se apodera de la maquinaria de las células pulmonares, secuestra sus funciones y las utiliza para replicarse, causando eventualmente daños extensos y muerte celular.
Los investigadores sabían por trabajos anteriores que el virus utiliza la maquinaria de una célula humana, llamada retículo endoplásmico (RE), para hacer copias de sí mismo. En las células sanas, el RE también produce proteínas y lípidos (grasas) que la célula necesita. Sin embargo, no estaba claro cómo el virus obtiene control sobre la sala de emergencias (en esencia, "secuestrándola").
El equipo, dirigido por Pei-Yong Shi, PhD, profesor y presidente del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Medicina McGovern de UTHealth Houston, y codirigido por Juan José Buey-Ramos, PhD, profesor de virología en la El Departamento de Enfermedades Infecciosas del MD Anderson utilizó imágenes de vanguardia y otras técnicas para rastrear todo el ciclo de vida del virus en tiempo real dentro de las células pulmonares.
Descubrieron que el virus induce la formación de estructuras especializadas en la membrana del RE, llamadas esférulas. Estas esférulas se convierten en el centro y epicentro de la infección viral, donde se fabrican las proteínas virales y se ensamblan nuevas copias del virus.
"Utilizando microscopía avanzada y microscopía óptica y electrónica correlativa, encontramos que el virus reprograma la membrana del RE, obligando a la célula a producir estas esférulas únicas, que actúan como mini fábricas para facilitar la replicación viral eficiente", dijo Shi, el autor correspondiente. "Fue sorprendente ver la notable eficiencia y velocidad con la que el virus secuestra la sala de emergencias y la convierte en su principal centro de replicación".
Las esférulas se forman alrededor de dos proteínas virales, llamadas nsp6 y nsp7. Estas proteínas son esenciales para la replicación viral y, cuando se inhiben en experimentos anteriores, perjudican gravemente la replicación viral.
Los investigadores también observaron que un exceso de esfingomielina, un tipo de lípido, se acumula dentro de las esférulas. Aunque el equipo aún no comprende completamente el papel de la esfingomielina, se sabe que modula la curvatura y la fluidez de la membrana, y es esencial para la formación de muchas pequeñas "vesículas de transporte" que brotan de las esférulas. Estas vesículas transportan el ARN viral recién ensamblado a células cercanas no infectadas, listas para comenzar el proceso de nuevo.
"La notable transformación que observamos del RE en esférulas no se ha informado para otros virus. Esta usurpación y transformación sin precedentes del RE del huésped, junto con la presencia de esfingomielina, podrían potencialmente ser el objetivo de una intervención terapéutica", dijo Shi.
Se necesitan más estudios para comprender el papel preciso de las esférulas y la esfingomielina en la replicación viral. Sin embargo, este trabajo proporciona nuevos conocimientos críticos sobre la patogénesis viral y objetivos potenciales para el desarrollo de nuevos fármacos antivirales.
