O vírus Tulane precisa de cálcio intracelular para se replicar

Alguns vírus gastrointestinais precisam de cálcio. Eles precisam de íons de cálcio para realizar vários aspectos essenciais da vida viral, como a entrada nas células hospedeiras, replicação do genoma e construção de novos vírus para invadir outras células. As células invadidas por vírus também usam cálcio. Eles o usam como sinais para regular muitos dos próprios processos das células, mas os vírus podem assumir o controle da sinalização de cálcio celular para satisfazer suas próprias necessidades.

p Essa aquisição viral envolve, em muitos casos, a produção de uma proteína viral chamada viroporina, que atua como um canal iônico redirecionando a sinalização do cálcio celular para servir às funções virais. Vírus gastrointestinais clinicamente importantes, como rotavírus, requerem cálcio para a replicação e usam viroporinas para obter controle sobre a sinalização de cálcio celular, mas não foi investigado se outros vírus que também causam graves problemas gastrointestinais em pessoas e animais, como o norovírus, faça o mesmo.

p Viroporinas assumindo o controle?

p Aluna de graduação Alicia Strtak no Programa de Pós-Graduação em Ciências Moleculares e Biomédicas Integrativas do Baylor College of Medicine, assumiu o projeto para investigar se o vírus Tulane, um calicivírus que é biologicamente semelhante aos norovírus humanos, cálcio necessário para sua replicação. Se então, como ele assume a sinalização de cálcio celular?

p Os norovírus humanos são a principal causa de gastroenterite aguda, uma doença potencialmente fatal em todas as faixas etárias. Há um grande interesse em desenvolver terapias eficazes, mas muitos aspectos de como o calicivírus, incluindo norovírus, causa da doença ainda não foram esclarecidas.

Aluna de graduação Alicia Strtak na Baylor College of Medicine

p O estudo do norovírus tem sido um grande desafio para os pesquisadores e, embora muito progresso tenha sido feito para cultivá-lo com sucesso em laboratório usando culturas enteróides intestinais humanas, ainda há muito a ganhar com o estudo de outros calicivírus, como o vírus Tulane, que estão intimamente relacionados ao norovírus e são mais fáceis de estudar em laboratório.

p Durante este projeto, Strtak trabalhou no laboratório do Dr. Joseph Hyser, professor assistente de virologia molecular e microbiologia em Baylor, e usou o vírus Tulane como sistema modelo para o norovírus.

p "Achamos que o vírus Tulane tem características que o tornam um bom candidato para um modelo de norovírus humano. Esses vírus compartilham características biológicas e genéticas, por exemplo, ambos organizam seus genomas da mesma maneira, infectar o mesmo tipo de células (epitélios intestinais) e causar uma doença que se apresenta de forma semelhante, "Strtak disse." Além disso, O vírus Tulane pode ser cultivado em laboratório em sistemas que facilitam a investigação das vias que assume durante a infecção. "

p Requisitos para replicação

p Strtak, Hyser e seus colegas combinaram a cultura de células, técnicas de bioquímica e de imagem de cálcio para responder à seguinte pergunta, quais são os principais fatores de que o vírus Tulane precisa para alcançar uma replicação robusta e eficiente? Para resolver a questão, eles se concentraram em como o vírus Tulane remodelou a sinalização de cálcio do hospedeiro durante a infecção.

p "Primeiro, descobrimos que o vírus Tulane precisa de cálcio intracelular para se replicar. Sem isso, o vírus se replica mal, "Strtak disse." Nós também descobrimos que o cálcio veio do armazenamento celular no retículo endoplasmático e, para obter acesso a esta fonte de cálcio, O vírus Tulane parecia usar sua proteína NS1-2. "

p Os pesquisadores encontraram evidências de que a proteína NS1-2 do vírus Tulane agia como uma viroporina, um canal iônico que interrompeu a sinalização de cálcio celular, desencadeando seu fluxo do retículo endoplasmático, onde foi armazenado, ao citoplasma onde ocorreu a replicação viral.

p Descobertas do vírus Tulane sugerem replicação do norovírus

p Procurando determinar se o norovírus pode estar usando uma estratégia semelhante para infectar células epiteliais, Strtak e seus colegas compararam a proteína NS1-2 do vírus Tulane e a proteína norovírus humana em sua capacidade de interromper a sinalização do cálcio. Eles descobriram que a proteína NS1-2 do norovírus induziu mudanças na sinalização do cálcio celular que foram semelhantes às desencadeadas pela proteína NS1-2 do vírus Tulane.

p "Esta é a primeira evidência funcional que sugere que a função que identificamos no vírus Tulane também pode existir no norovírus humano, "Strtak disse.

p "Os canais de íons virais são muito difíceis de identificar. O trabalho de Strtak mostra que, com um pouco de inovação, engenhosidade e vontade de explorar fora do sistema clinicamente relevante, é possível encontrar um modelo experimental adequado que permite aos pesquisadores atingir a ampla caracterização inicial e encontrar informações relevantes sobre sistemas biológicos complexos. Esperamos que as informações que encontramos aqui também ajudem outros pesquisadores que estudam outros aspectos da infecção viral, "disse Hyser, membro do Alkek Center for Metagenomics and Microbiome Research e do Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center em Baylor.

p Conheça todos os detalhes desse trabalho na revista mSphere .

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