Identifican un canal iónico que utilizan los virus para infectar a las células

En el estudio, publicado en «Nature Communications» , han participado investigadores de los laboratorios de Fisiología Molecular y Virología Molecular del departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud (DCEXS) de la UPF y del Departamento de Bioquímica de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).

Los virus tienen una capacidad muy limitada para replicarse y dependen totalmente de las proteínas de la célula huésped para su propagación. Para infectar a las células, los virus se unen a los receptores en la superficie de las células diana, entran en éstas y «secuestran» la maquinaria de la célula huésped para lograr sus propios fines.

Las ARN helicasas son uno de los tipos de proteínas celulares que son «secuestradas» por los virus para replicarse en el interior celular. «Nuestro estudio apunta a que un canal iónico , el TRPV4, también parece ser secuestrado por los virus en fases muy iniciales de la infección», afirma Valverde, director del Laboratorio de Fisiología Molecular de la UPF.

Los canales iónicos son proteínas de la superficie celular que regulan la entrada de iones a través de las membranas celulares. El flujo de iones a través de los canales modifica las señales eléctricas a las células y provoca cambios rápidos en la concentración de segundos mensajeros intracelulares, como el calcio, que controlan diferentes funciones celulares, según apunta la investigación liderada por los cientificos de la Pompeu Fabra.

El Laboratorio de Fisiología Molecular ha estado estudiando estos canales iónicos, especialmente el canal de iones TRPV4, desde principios del año 2000. El TRPV4 es un canal interesante porque responde a una gran variedad de estímulos químicos y físicos. Debido a esta variada gama de mecanismos de activación , el TRPV4 sirve como un sensor versátil que permite que las células individuales y todo el organismo detecten cambios en su entorno. El equipo dirigido por Valverde publicó recientemente la implicación de este canal en los mecanismos de defensa de las vías respiratorias .

En esta investigación, han descubierto una interacción entre la helicasa del ARN DDX3X y el canal TRPV4. DDX3X está involucrada en casi todos los aspectos del metabolismo del ARN que ocurren tanto en el núcleo como en el citoplasma, y también es necesaria para la replicación del virus.

Así, los investigadores han caracterizado la importancia funcional de la interacción entre TRPV4 y DDX3X y han visto que esta interacción tenía alguna relevancia en la infección por el virus.

«Ahora hemos identificado que el canal TRPV4 también es capaz de detectar la presencia de proteínas virales, lo que permite la entrada de calcio en la célula y el movimiento de DDX3X al núcleo de la célula», ha detallado Pau Doñate , investigador postdoctoral en el Laboratorio de Fisiología Molecular y primer autor del artículo.

Este hallazgo puede ayudar a encontrar tratamientos contra virus emergentes como el Dengue, Zika o Chikungunya, que son virus de ARN capaces de mutar rápidamente para adaptarse a los cambios en el medio ambiente, y dificultan el tratamiento farmacológico y el control de las epidemias.