Otra ruta hacia Junín
Un nuevo trabajo de un equipo de investigación avanza en la identificación de una herramienta alternativa para inhibir la infección del virus Junín, responsable de la Fiebre Hemorrágica Argentina. El compuesto se obtiene a partir de un flavonoide natural presente, sobre todo, en la manzana y la cebolla morada.
La Fiebre Hemorrágica Argentina (FHA) es una enfermedad endémica en la región agrícola de la pampa húmeda, cuyo agente causante es el arenavirus Junín. La exposición de los humanos al patógeno ocurre a través de lesiones en la piel o por inhalación de aerosoles contaminados con secreciones o heces de su principal reservorio, el ratón maicero Calomys musculinus, y, en menor medida, el ratón de los pastizales Akodon azarae, en coincidencia con el momento de las cosechas (de abril a julio). Es una enfermedad típicamente estacional y ocupacional, conocida como “mal de los rastrojos”.
Un trabajo realizado en el Laboratorio de Estrategias Antivirales del Departamento de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA avanza en la caracterización del efecto antiviral contra Junín de un flavonoide natural presente en una variedad de verduras y frutas, sobre todo en la manzana y la cebolla morada. El estudio, publicado en la revista especializada Viruses, reporta los efectos del tratamiento con el flavonoide quercetina para inhibir la multiplicación viral en las células infectadas. Su autor principal, el becario doctoral Aaron Álvarez de Lauro, explica los alcances de la investigación, realizada en el marco de la búsqueda de potenciales agentes antivirales.
“Los arenavirus Lassa, Junín, Machupo, Guanarito y Sabiá son los agentes mejor conocidos causantes de fiebre hemorrágica en África Occidental, Argentina, Bolivia, Venezuela y Brasil, respectivamente. Son virus zoonóticos y endémicos, cuya distribución regional se limita a las áreas pobladas por sus reservorios, la mayoría de ellos roedores. En el caso de Junín, los casos se concentran en zonas de las provincias de Buenos Aires, Santa Fe, Córdoba y La Pampa. Mi trabajo de tesis doctoral se centra en estudiar y describir las propiedades antivirales de la quercetina, como base para el desarrollo de un potencial tratamiento”.
La exposición de los humanos al patógeno ocurre a través de lesiones en la piel o por inhalación de aerosoles contaminados con secreciones o heces de su principal reservorio, el ratón maicero.
“El último reporte epidemiológico –puntualiza Álvarez de Lauro– muestra que los casos acumulados hasta la semana epidemiológica 37 del año 2022 se encuentran por encima de lo esperado para el mismo período respecto a los últimos años. Además, indica que el área endémica se ha ido expandiendo, en parte debido a la modificación de las especies vegetales y las superficies de las áreas cultivadas”. Hay que decir que la FHA dejó de ser una patología estrictamente asociada a la actividad agropecuaria: las autoridades sanitarias apuntan que debe sospecharse de esta enfermedad ante la ocurrencia de un síndrome febril inespecífico sin compromiso de la vía área superior en cualquier persona que resida en el área endémica.
Aaron Álvarez de Lauro. Foto: Luiza Cavalcante.
En general, la incidencia y severidad de las infecciones humanas con el virus Junín son significativamente menores en comparación con las del virus Lassa, con entre cien y mil casos notificados por año y una tasa de fatalidad de alrededor del 15 por ciento en ausencia de tratamiento. Debido a su capacidad de establecer infecciones virémicas crónicas en determinados roedores hospedadores, los arenavirus son agentes típicos de enfermedades endémicas emergentes.
La premisa de quienes investigan los arenavirus es reducir su morbimortalidad. Actualmente, no existen vacunas autorizadas por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de los Estados Unidos para proteger de la infección por arenavirus. La única vacuna antiarenavirus clínicamente exitosa es la cepa anti Junín Candid#1, que se fabrica en una instalación respaldada por el gobierno argentino. Esta vacuna atenuada se desarrolló gracias a un esfuerzo internacional conjunto y deriva de la cepa parental patógena. Candid#1 es la principal herramienta de prevención de las infecciones con el virus Junín desde hace más de treinta años. Incorporada desde 2007 al Calendario Nacional de Inmunizaciones de la zona endémica, fue discontinuada en 2018 y volvió a producirse en 2021. Sólo en 2022 se entregaron 117.280 dosis en los municipios afectados.
“La vacuna está disponible y es muy eficaz: tiene un 97 por ciento de protección. Su administración tuvo un impacto notable en la magnitud de la epidemia del virus Junín en la Argentina, reduciendo sostenidamente el número de casos anuales. Sin embargo, tiene algunas limitaciones –señala Álvarez de Lauro–. Al ser una vacuna a virus atenuado, podría ocurrir que revierta su atenuación y produzca la enfermedad. Además, no se puede administrar a menores de 15 años ni a mayores de 65 o personas gestantes, ni en conjunto con otras vacunas”.
“Entonces, una parte de la investigación antiviral apunta a desarrollar vacunas seguras y efectivas, y otra, a identificar alternativas terapéuticas. La terapia actual contra las infecciones con arenavirus incluye el tratamiento con ribavirina, un análogo de guanosina que afecta la síntesis de RNA y presenta un amplio espectro de actividad antiviral contra virus con genoma de RNA, y la administración pasiva de suero de convaleciente con alto título de anticuerpos neutralizantes. La evaluación clínica de la ribavirina en pacientes con FHA no demostró eficacia en la disminución de la mortalidad. La intervención terapéutica actual en las infecciones con el virus Junín es la transfusión de plasma inmune de convaleciente con dosis definidas de anticuerpos neutralizantes, que resulta sumamente eficaz para atenuar la enfermedad y reducir la mortalidad a menos del 1 por ciento. Sin embargo, hay muchos argumentos que obligan a pensar en tratamientos alternativos: la terapia de plasma no es tan eficiente cuando se inicia después de ocho días de la enfermedad, un 10 por ciento de los pacientes tratados con plasma desarrolla un síndrome neurológico tardío, hay problemas para mantener existencias suficientes de plasma, y además se corre el riesgo de contraer otras enfermedades transmitidas por transfusión”.
En el caso del virus Junín, las personas afectadas se concentran en zonas de las provincias de Buenos Aires, Santa Fe, Córdoba y La Pampa.
En este contexto, el trabajo de Álvarez de Lauro puso el foco en el potencial antiviral de la quercetina. “Los flavonoides son pigmentos naturales responsables de la coloración de muchas flores, frutos y hojas. Intervienen en la polinización atrayendo a los insectos, y cumplen otras funciones protectoras en las plantas, antioxidantes o antimicrobianas. En el laboratorio no trabajamos con extractos, sino con la sustancia pura comercial. Actualmente se venden suplementos dietarios que contienen quercetina, como antioxidantes o estimulantes del sistema inmune. Durante la pandemia de SARS-CoV-2, se hicieron pruebas clínicas y se vio un efecto inhibitorio del coronavirus. De hecho, estos antecedentes fueron una de las razones por las cuales decidimos trabajar con esta molécula. Mi tesis doctoral comenzó precisamente en el año 2020”.
El investigador explica que la forma de rutina usada en el laboratorio para identificar compuestos con acción antiviral es infectar cultivos de células y luego tratarlos con distintas concentraciones del compuesto en cuestión. En este caso, no obtuvieron más que un 50 por ciento de inhibición del virus Junín, lo cual es muy insuficiente para un candidato antiviral. Sin embargo, cuando probaron tratando los cultivos celulares antes de la infección con el virus, el efecto inhibitorio de la multiplicación viral fue mucho mayor.
“Buscamos entonces establecer un mecanismo para entender cómo la quercetina estaba ejerciendo el efecto inhibitorio, y mediante distintos estudios llegamos a la hipótesis de que el receptor celular que utiliza el virus para entrar a la célula podría estar implicado. El virus Junín y otros arenavirus emparentados utilizan el receptor 1 de transferrina como receptor principal. Esta proteína se encuentra en la membrana plasmática de las células y está involucrada en el metabolismo celular del hierro. Normalmente, cuando el receptor se une a la transferrina acoplada a hierro, se endocita mediante endosomas que utilizan la vía de clatrina y luego vuelve a la membrana, libera la apotransferrina y está listo para ser reutilizado. Lo que nosotros vimos es que el tratamiento de las células con quercetina modifica la distribución celular del receptor”.
No alcanza con comer cebolla morada u otros vegetales con quercetina para que opere el mecanismo antiviral. La respuesta a ese obstáculo fue evaluar su encapsulación.
“Ahora bien –sigue Álvarez de Lauro–, no alcanza con comer cebolla morada u otros vegetales o productos con quercetina para que opere ese mecanismo antiviral, ya que este compuesto es muy inestable, poco soluble y fácilmente degradable en el tracto digestivo, con lo cual no se llegaría a concentraciones plasmáticas con efecto terapéutico”.
La respuesta a ese obstáculo fue evaluar la encapsulación de la quercetina en nanopartículas y desarrollar un sistema de liberación controlada, tratando de mejorar la biodisponibilidad y la estabilidad del compuesto, además de reducir su toxicidad. “En este momento –puntualiza– nos encontramos estudiando distintas estrategias que permitan la encapsulación y optimicen su liberación”.
La directora de tesis de Álvarez de Lauro es Claudia Sepúlveda, cuya línea de trabajo en el Laboratorio de Estrategias Antivirales es, precisamente, la identificación de compuestos con actividad antiviral de amplio espectro, con el foco puesto en virus de relevancia sanitaria en el país y en la región, como el virus Junín.
“Encapsular el compuesto sin dudas lo hará más efectivo –cierra Álvarez de Lauro–. Por el momento los estudios se están desarrollando en modelos de infección viral in vitro. Nuestro próximo objetivo es probar el tratamiento con la quercetina libre y la formulación encapsulada que logremos, en algún modelo animal”.
