El tamaño celular y los estados del ciclo celular juegan un papel clave en la toma de decisiones en el VIH

El tamaño celular y los estados del ciclo celular juegan un papel clave en la toma de decisiones en el VIH
27 de diciembre de 2018 DEPARTAMENTO DE BIOINGENIERÍA DE LA UNIVERSIDAD DE

MADRID, 27 Dic. (EUROPA PRESS) -

Gracias al desarrollo de medicamentos antirretrovirales, el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) se considera una enfermedad crónica manejable en la actualidad. Sin embargo, si no se diagnostica o no se trata, el VIH puede convertirse en sida (síndrome de inmunodeficiencia adquirida), que se estima en casi 1 millón de personas en todo el mundo en 2017.

No obstante, los medicamentos que salvan vidas no curan el VIH, ya que el virus infecta el cuerpo y ataca de manera insidiosa a las células necesarias para desencadenar la respuesta inmunitaria del cuerpo ante cualquier infección. Específicamente, el VIH invade las células T CD4, un tipo de glóbulo blanco, que crea copias de sí mismo y se hace cargo del ADN de la célula huésped CD4.

"Tras la infección de una célula T CD4, el VIH sufre uno de dos destinos --detalla el profesor asistente de la Universidad de Illinois (Estados Unidos) Roy Dar--. Se integra en un estado de replicación, lo que lleva a la producción de viriones infecciosos, o se integra en un estado latente donde los provirus son transcripcionalmente silenciosos".

Según Dar, los investigadores se han centrado en erradicar el reservorio latente porque puede reactivarse espontáneamente, evadir la terapia con medicamentos o ser una fuente de rebote viral, lo que puede ocurrir si un paciente no se adhiere estrictamente al régimen de tratamiento con terapia antirretroviral.

"Hasta la fecha, no hay manera de distinguir entre células no infectadas y células infectadas de forma latente en el cuerpo, pero tal capacidad apoyaría los enfoques terapéuticos existentes para curar el VIH", dice Dar, quien está afiliado al Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática del Instituto Carl Woese de Biología Genómica en el campus.

En un estudio reciente, Dar y su grupo de investigación estudiaron la reactivación de las células T que se infectaron latentemente con el VIH en el laboratorio mediante el uso de un constructo viral que contenía un gen para una proteína verde fluorescente (GFP) que se expresaba cuando se reactivaba.

"El método de imágenes de una sola célula de lapso de tiempo permitió la monitorización de la fluorescencia de GFP de una sola célula", explica la autora principal del estudio, Kathrin Bohn-Wippert, investigadora posdoctoral de Bioingeniería.

LAS CÉLULAS MÁS GRANDES SE REACTIVAN Y LAS PEQUEÑAS ESTÁN EN SILENCIO

Una vez que identificaron las células que se reactivaron, calcularon el tamaño de la célula y calcularon el diámetro celular necesario para la reactivación. Descubrieron que, dentro de la población latente, solo las células huésped más grandes se reactivaban mientras que las células más pequeñas permanecían silenciosas o latentes. Según Bohn-Wippert, este tamaño más grande de células huésped proporciona un mecanismo celular natural para mejorar el estado de la expresión viral.

"Nuestros resultados presentan un caso de toma de decisiones virales dominadas por células huésped pasivas, en las que es más probable que el virus se infecte cuando es pequeño y solo puede reactivarse espontáneamente en células más grandes --explica Dar--. Esto presenta un caso del anfitrión que describe las condiciones correctas para que se produzca la toma de decisiones virales".

El equipo también determina que la transición de las células al ciclo celular es replicable al ciclo celular, que se puede modular con tratamientos farmacológicos. "Demostramos que se pueden usar tratamientos farmacológicos para modular una población de células dentro y fuera de un estado del ciclo celular específico para sesgar su reactivación viral", dice Dar.

Estos hallazgos pueden ser útiles para guiar estrategias de diseño estocástico para terapias con medicamentos, tener aplicaciones en biología sintética y desempeñar un papel en el avance de los diagnósticos y tratamientos del VIH, según los autores del trabajo.

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