• Estructura atómica de los poros del Chikungunya nsP1 con los distintos monómeros mostrados en diferentes colores. / JUAN REGUERA - CNRS-AMU

Revelan la estructura atómica de una proteína clave del chikungunya


A través de un estudio europeo se ha demostrado una estrategia de camuflaje que utiliza el virus para evadir la respuesta inmune y replicarse en las células infectadas. Estos hallazgos podrían conducir al diseño de moléculas con capacidad terapéutica contra la enfermedad, que en la actualidad no cuenta con vacuna ni tratamiento específico



Un estudio llevado a cabo por centros de investigación de Francia y España ha revelado la estructura atómica de la proteína clave para la replicación del virus de la fiebre chikungunya, una enfermedad tropical transmitida por la picadura del mosquito tigre, cuyos primeros casos de contagio en España fueron detectados de forma aislada en 2019. El alto grado de los detalles atómicos de la estructura de la proteína, obtenidos por los investigadores con técnicas de criomicroscopía electrónica, podría conducir al diseño de moléculas con capacidad terapéutica contra la enfermedad, ya que en la actualidad no existe vacuna ni tratamiento específico.


El trabajo, fruto de la colaboración entre el servicio de criomicroscopía electrónica del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC), el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS), la Universidad de Aix-Marsella (AMU) y el Instituto Nacional de Salud e Investigaciones Médicas de Francia (INSERM), se acaba de publicar en la revista Nature (doi: 10.1038/s41586-020-3036-8).


Una proteína clave del virus


La fiebre chikungunya se caracteriza por la aparición súbita de fiebre, generalmente acompañada de dolores articulares muy debilitantes. Aunque los síntomas suelen desaparecer en pocos días, se pueden prolongar durante semanas, meses e incluso años. Varias familias virales, entre ellas el virus chikungunya, el dengue o el coronavirus, sitúan sus maquinarias de replicación en las membranas internas de las células infectadas para permitir la producción de ARN viral. La nsP1 (proteína no estructural uno) del virus chikungunya es la responsable de la invasión de estas membranas, así como del camuflaje de los genomas virales, que son confundidos con la información genética de la célula. Esta estrategia evita la degradación del ARN viral y también que se produzca una respuesta de defensa celular frente al virus en los primeros pasos de la infección, haciendo posible su progresión.


El equipo investigador ha empleado técnicas de microscopía electrónica para observar la estructura de la proteína nsP1 con una resolución sin precedentes (hasta 2.6 Angstroms). La molécula forma macrocomplejos de doce proteínas distribuidas en forma de poro que se unen a la membrana celular en el interior de la célula y dan acceso a los compartimentos donde los virus esconden sus genomas. "Los poros controlan el acceso a los orgánulos de replicación viral y aseguran el etiquetado del ARN en su camino hacia el citoplasma. La estructura revela con gran detalle los mecanismos de unión de las membranas, el ensamblaje de las proteínas y cómo se activa el proceso que conduce al camuflaje del ARN viral", explica Juan Reguera, investigador responsable del proyecto, del INSERM.

Un mecanismo que también podrían utilizar los coronavirus


Los científicos también han observado que la proteína nsP1 solo es activa cuando se ensambla en las membranas celulares. Este mecanismo regulador le permite hacer el trabajo correcto en el lugar adecuado y redefine los complejos de replicación del virus chikungunya como verdaderos reactores capaces de procesar simultáneamente hasta doce moléculas de ARN, lo que podría explicar su alta infectividad.


"Podríamos impedir la proliferación del virus si encontramos la forma de evitar la formación de estos complejos con pequeñas moléculas que interfieran en la unión", detalla Reguera. "Posiblemente los coronavirus utilicen un mecanismo similar, ya que también llevan a cabo la replicación y el camuflaje de sus ARNs en orgánulos membranosos", añade.


El alto grado de los detalles atómicos de la estructura obtenida podría conducir al diseño de moléculas con capacidad terapéutica. “Los antivirales actuales están diseñados para proteínas individuales o pequeños complejos aislados, la determinación de esta estructura permitirá el análisis de estos antivirales en un contexto fisiológico mas real donde la proteína está asociada en macrocomplejos a las membranas, como durante la infección”, apunta Reguera.


Fiebre chikungunya


Chikungunya es un virus que es transmitido al hombre por los mismos mosquitos que transmiten el Dengue y el Zika. En raras ocasiones, la madre puede contagiar al recién nacido al momento del nacimiento. También es posible la propagación a través de sangre infectada. Se han producido brotes del chikungunya en África, Asia, Europa, los océanos Índico y Pacífico, el Caribe y América Central y del Sur.


La mayoría de las personas que están infectadas tienen síntomas, los cuales pueden ser graves. Suelen comenzar de tres a siete días después de la picadura de un mosquito infectado. Los síntomas más comunes son fiebre y dolor en las articulaciones. Otros síntomas pueden incluir dolor de cabeza, dolor muscular, hinchazón de las articulaciones y erupción cutánea.


La mayoría de las personas se sienten mejor dentro de una semana. Sin embargo, en algunos casos el dolor en las articulaciones puede durar meses. Las personas en riesgo de contraer enfermedades más graves incluyen los recién nacidos, adultos mayores y las personas con enfermedades como presión arterial alta, diabetes o enfermedades del corazón.


Un análisis de sangre puede detectar la presencia del virus chikungunya. No existen vacunas o medicamentos para tratarla. Beber mucho líquido, descansar y tomar analgésicos sin aspirina puede ayudar.


La mejor manera de prevenir la infección por chikungunya es evitar las picaduras de mosquitos:

- Usar repelente de insectos
- Usar ropa que cubra brazos, piernas y pies
- Permanecer en lugares donde haya aire acondicionado o usar mosquiteros en las ventanas y puertas



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