Virología

Colonizadores de células

laboratorios — por el 23/10/2017 a las 16:20

Los virus se reproducen en el interior de las células de otros organismos y condicionan el comportamiento de su hospedador. María Josefina Carlucci y su equipo de investigadores trabajan para comprender de qué manera los virus han contribuido a la evolución del hospedador y, a lo largo de la evolución, de la biodiversidad.

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Imágenes microscópicas en las que se observan diferentes efectos del virus herpes simple sobre distintas variantes de células.

Imágenes microscópicas en las que se observan diferentes efectos del virus herpes simple sobre las células.

Con los años el lenguaje se modifica y expresiones que alguna vez tuvieron una connotación, hoy bien pueden tener la opuesta. “Viralizar” es un ejemplo. Se utiliza para expresar la acción de masificar alguna información y es considerada no sólo positiva, sino incluso deseable. Sin embargo, la palabra virus proviene del latín y significa “nocivo para la salud o veneno”. Es interesante preguntarse si la masificación de cierta información no resulta realmente nociva o venenosa, pero ese no es el objeto de esta nota. Sí lo son los virus –los biológicos– y el estudio que hacen de ellos Josefina Carlucci y su equipo en el Laboratorio de Inmuno-Virología Evolutiva (LIVE) que, justamente, tiende a resaltar el rol beneficioso que juegan los virus en la evolución y no su acción nociva que los hizo famosos hasta ahora.

Desde que fueron descubiertos, los virus han sido difíciles de catalogar. “Al principio fueron considerados partículas con una forma de vida peculiar y más tarde sustancias bioquímicas. Hoy ocupan una zona gris entre lo vivo y lo inerte”, comenta Carlucci. La discusión acerca de si son seres vivos o no lo son tiene su explicación en el hecho de que son incapaces de reproducirse por sí mismos. Sin embargo, pueden hacerlo dentro de una célula viva de otro organismo. No sólo eso sino que “los virus condicionan de forma determinante el comportamiento de su hospedador”, afirma la investigadora.

Clara Theaux, Julieta Roldan, Josefina Carlucci, Carlos Pujol

Clara Theaux, Julieta Roldan, Josefina Carlucci, Carlos Pujol

“La aparición de la genómica ha ayudado a corregir nuestra visión sesgada de los virus y a colocarlos en el contexto correcto”, agrega. “En las infecciones crónicas, los virus colonizan las células de un organismo en una forma persistente. En la mayoría de los casos sirven como adaptaciones específicas de especie o de tejidos específicos; es decir, son elementos que forman parte de una red integrada de regulación génica. Podemos decir que los elementos de transposición en los genomas celulares probablemente sean restos de infecciones virales”, explica la especialista.

Desde el comienzo de la vida, una gran diversidad genética viral parece haber encontrado la forma de integrar complejos datos genéticos en los genomas del hospedador. Las bacterias sobrevivientes a las infecciones virales, por ejemplo, en general retienen profagos, es decir un fago (virus) que se ha instalado en la bacteria hospedadora integrándose a su cromosoma. “Los virus junto con sus reguladores parecen capaces de hacer prácticamente todo lo necesario para la vida, promueven la fotosíntesis, proporcionan genes esenciales para la traducción, proporcionan la mayoría de los pliegues de proteínas, controlan los genes específicos placentarios y la mayoría de los aspectos de las redes de inmunidad innata y adaptativa, entre otras cosas. De hecho, en un análisis de los datos de genómica de más de diez millones de secuencias codificantes de proteínas, los genes que más prevalecen en la naturaleza provienen de los virus. Las consecuencias de la masiva omnipresencia de los virus ya no puede ser ignorada, y es en ellos donde la información genética se ha adaptado a sobrevivir en esta biosfera”, afirma Carlucci. Hoy, los científicos saben que hasta un 40% del actual genoma de los mamíferos lo constituyen secuencias repetitivas de retrovirus endógenos.

Sin embargo, la relación virus-hospedador no es “amistosa”. Todos los organismos celulares poseen múltiples sistemas de defensa antivirus, es decir, defensas contra la invasión de material genético foráneo. Pero, aunque cuenten con este sistema de respuesta antivirus, estos han evolucionado con una gran variedad de medidas “contradefensivas”, como por ejemplo, la mutación rápida. “Grandes virus codifican múltiples proteínas que contrarrestan los mecanismos de defensa de las células. “El repertorio de proteínas de contra-defensa viral está en constante crecimiento, y en grandes virus, tales genes parecen ser mayoría. El estudio de la contradefensa recién ha comenzado y, sin duda, numerosos mecanismos novedosos que se dirigen a los sistemas de defensa específicos del huésped aún no se han descubierto”, explica Carlucci.

La investigadora, junto a su equipo, estudia los cambios fenotípicos y genotípicos de poblaciones virales provocados por presiones de selección ambiental. Trabajan específicamente con el virus herpes simplex, empleando concentraciones crecientes de diferentes polisacáridos sulfatados naturales provenientes de algas marinas. Lo hacen con la finalidad de comprender sistemas complejos biológicos, sus dinámicas de cambios de virulencia, inmunológico, patológico y simbiótico.

El trabajo integra tres disciplinas como la inmunología, la virología y la evolución. “Cada vez hay más evidencia de que los virus han contribuido a la evolución temprana del hospedador en la evolución de la vida y posteriormente a lo largo de la evolución de la biodiversidad. Con la mayor aceptación de los virus como agentes esenciales de la vida, se modifica la forma convencional con que nos hemos manejado a nivel evolutivo. Esto nos impulsa a reflexionar en forma multidisciplinaria, partiendo de un punto de vista holístico y abierto a diversas posibilidades teórico prácticas. Para nuestra fortuna, hoy la ciencia comienza a valorar el papel decisivo de los virus en la historia de la vida”, afirma.

 

Laboratorio de Inmuno-Virologia Evolutiva (LIVE)

Departamento de Química Biológica

QB19A, 4to. piso, Pabellón II, Teléfono: 4576-3334 y 5285-8704

Dirección: Dra. Josefina Carlucci

Integrantes: Dr. Carlos Pujol (colaborador), Dr. Damián Pérez-Mazliah, Dra. Julieta Roldán (posdoctoral).

Tesistas de doctorado: Ing. Mayra Alejandra Castañeda

Tesistas de Maestría: Bioq. Clara Theaux.

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