26 de enero de 2016

Cambios moleculares sensibles a los ácidos contribuyen a la aparición de una pandemia de gripe

Cambios moleculares sensibles a los ácidos contribuyen a la aparición de una pandemia de gripe
FLICKR/WILLIAM BRAWLEY

MADRID, 26 Ene. (EUROPA PRESS) -

Científicos del Hospital de Investigación Infantil St. Jude, Estados Unidos, han identificado una propiedad molecular de la proteína hemaglutinina que contribuyó a la aparición del virus de la influenza H1N1 que causó la pandemia de 2009. Los hallazgos, que se detallan en un artículo publicado en la edición digital de 'Proceedings of the National Academy of Sciences', podrían ayudar a los profesionales a reconocer y controlar los virus de la gripe que representan mayor riesgo para los humanos.

La hemaglutinina se fabrica en la superficie del virus de la gripe, que la necesita para unirse e infectar a las células huésped. Los investigadores demostraron que la hemaglutinina se volvió más estable en un medio ácido como el virus H1N1 que pasó de los cerdos a los humanos. La adaptación aumentó la estabilidad de la proteína en condiciones ácidas del tracto respiratorio humano y redujo el pH en el que la hemaglutinina se activó. La activación desencadenó un cambio irreversible en la forma molecular de la proteína que fusiona las células del virus y de destino.

Los investigadores demostraron en el laboratorio que la adaptación de la hemaglutinina era esencial para la transmisión viral por el aire en los hurones, el modelo animal de la enfermedad humana. Activar la mutación de la hemaglutinina que reduce la estabilidad de la proteína en ácido y aumenta el pH bloqueó la capacidad del virus para propagarse a través de partículas en el aire.

"Hemos identificado la estabilidad de la hemaglutinina en el ácido como una propiedad esencial de los virus pandémicos --subraya Charles Russell-- miembro asociado del Departamento de Enfermedades Infecciosas, que dirigió la investigación de St. Jude--. Estos hallazgos deberían ayudar a prepararse para una pandemia, ayudando a los profesionales sanitarios a reconocer y dar prioridad a los virus circulantes de origen animal con el fin de vigilar, producir vacunas y tomar otras medidas".

UN PH DE 5,5 PARA UNA PANDEMIA DE GRIPE A

El pH de activación es diferente para los distintos virus de la gripe: los virus aviares y porcinos se activan con un pH de 5,5 a 6,0 en comparación con pH de 5,0 a 5,5 para los virus de la gripe humana. Estudios anteriores de Russell y otros expertos mostraron que la modificación de la hemaglutinina para reducir la estabilidad de la proteína en ácido y disminuir su pH de activación lleva a la transmisión del virus de la gripe aviar en ratones y hurones. Ahora, los autores del trabajo han relacionado estos cambios en un virus pandémico humano.

En este estudio, los investigadores rastrearon el pH de activación en los virus de la gripe porcina H1N1, antes y durante la pandemia de influenza de 2009. Antes de la pandemia, los virus porcinos H1N1 se activaron a niveles de pH de 5,5-6,0. El virus H1N1 que infectó a los seres humanos a principios de la pandemia fue activado a un pH de 5,5 y, en casos posteriores, el pH de activación del virus pandémico H1N1 fue de entre 5,2 y 5,4.

"La proteína hemaglutinina desempeña un papel central en las pandemias de gripe humana, sin embargo, hasta ahora las propiedades moleculares necesarias para virus pandémicos han permanecido en gran medida sin definir --señala Russell--. Nuestros hallazgos sugieren que uno de los requisitos para una pandemia por virus de influenza A era una proteína de estabilización ácida con un pH de activación de 5,5 o menos, lo que fue suficiente para permitir transmisión aérea humano a humano al inicio de la pandemia de H1N1 en 2009".

Cuando los científicos mutaron el virus pandémico H1N1 de 2009 para que fuera más como el virus de la gripe porcina y darle una hemaglutinina con un pH de activación superior, el virus causó menos enfermedades y se extendió más lentamente en ratones y hurones.

El virus respondió a la mutación de pérdida de función mediante la alteración de la hemaglutinina rápidamente en el laboratorio a un menor pH de activación de 5,3. El cambio espontáneo restauró la transmisibilidad por el aire del virus en hurones y un análisis de muestras de H1N1 pandémica recogidas de más de 21.000 casos humanos en el mundo encontró un número pequeño con la misma mutación H1.

"El cambio en la forma de la hemaglutinina que provoca la fusión de la membrana y lleva el material genético viral a las células diana se desencadena por una caída en el pH --resume Russell--. El virus puede estar expuesto a bajos pH en el tracto respiratorio superior ligeramente ácido de los seres humanos y otros mamíferos. Si es demasiado fácil que se desencadene la hemaglutinina, es como una trampa de ratón prematuramente activada y el virus se inactiva antes de llegar a la célula diana".