Neurotropismo viral, el caso del virus de rabia

Resumen

El virus de rabia (VR), por su alto neurotropismo se considera como el modelo biológico ideal para el estudio de las encefalitis virales. Adicionalmente, a pesar de la gran cantidad de investigaciones que se han desarrollado en el tema, aun sigue siendo una enfermedad letal cuando el agente llega hasta el sistema nervioso central. Los virus animales requieren de una célula huésped para lograr su replicación. Se considera que la primera molécula de la célula huésped con la que se une un virus (un “receptor” viral), es la responsable de la entrada y es quien define el tropismo del virus. Una definición más actual de tales receptores virales, implica que son una molécula de la superficie celular que participa no solo en la unión del patógeno sino en la promoción de la infección (1).

Con el objetivo de desarrollar una estrategia farmacológica racional, nuestro grupo de investigación se ha comprometido con el estudio de los eventos celulares y moleculares que podrían explicar el neurotropismo del VR y su patogenia. Nuestros trabajos han sido desarrollados en un sistema de cultivo original, consistente en cultivos de neuronas sensoriales adultas (2). Usando este modelo biológico se ha confirmado la participación del receptor de acetilcolina en la infección, pues el tratamiento tanto con agonistas (3) como con antagonistas nicotínicos, (4) produjo una disminución significativa en el número de neuronas infectadas. La evidencia parece indicar que entre los muchos subtipos de receptores nicotínicos (5), solo algunos de ellos serían los responsables de la interacción entre el virus y las neuronas.

A partir del hallazgo realizado por Thoulouze y colaboradores (6) de que la molécula de adhesión celular neural (NCAM) actúa como un receptor para el virus de rabia fijo, hemos hallado evidencia de que el bloqueo de esta molécula con heparán sulfato (ligando de la NCAM) o con anticuerpos específicos, inhibe parcialmente la infección en el sistema de neuronas sensoriales.

Estudios in vivo, han demostrado que aunque la llegada del virus después de su inoculación periférica es similar entre ratones normales y ratones deficientes en la proteína NCAM, el virus invade con mas dificultad el sistema nervioso de los ratones knock-out (7).

En la actualidad se propone que el tropismo viral incluye tanto los receptores específicos para cada tejido o célula, como también, la maquinaria celular implicada en la eficiente replicación viral en ciertos grupos celulares. Trabajos más recientes de nuestro grupo, han aportado evidencia sobre la participación de sistemas de señalización neuronales en el proceso replicativo del virus (8). Hemos encontrado que factores de crecimiento como el Nerve Growth Factor y la Neurotrophin-3, tienen la capacidad de inhibir tanto la transcripción como la replicación genómica viral (9, 10), al parecer desregulando la actividad enzimática neuronal que participa en los procesos del ciclo viral (11).

Los mecanismos moleculares de la adsorción viral son comunes a muchos virus. La identificación de estos y un conocimiento más profundo de las interacciones entre el virus de la rabia y las neuronas, ayudarán sin duda al planeamiento y propuesta de nuevas terapias alternativas en una enfermedad en la que una vez instaurada la infección en el sistema nervioso, lleva inevitablemente a la muerte.

REFERENCIAS

1. HAYWOOD A. Virus receptor: Binding, adhesion, strengthening and changes in viral structure. J Virol 1994; 68: 1-5.

2. CASTELLANOS JE, HURTADO H. Viral infection studied in adult sensory neurons. En L. Haynes (Ed.). The Neuron in Tissue Culture. Chichester: Jonh Wiley & Sons Ltd.; 1999. pag. 289-93.

3. CASTELLANOS JE, CASTAÑEDA D, VELANDIA A, HURTADO H. Partial Inhibition of the in vitro infection of adult mouse dorsal root ganglion neurons by rabies virus using nicotinic antagonists. Neurosci Lett 1997; 216: 198-200.

4. CASTAÑEDA-CASTELLANOS D, CASTELLANOS JE, HURTADO H. Differential use of the nicotinic receptor by rabies virus based upon substrate origin. J Neurovirol 2002; 8: 121-126

5. CASTELLANOS JE, BENITO MA, RAMÍREZ R. Receptores nicotínicos neuronales. Rev Fac Med U Nacional 2001; 49: 155-161

6. THOULOUZE MI, LAFAGE M, SCHACHNER M, HARTMANN U, CREMER H, LAFON M. The Neural Cell Adhesion Molecule is a receptor for rabies virus. J Virol 1998; 72: 7181-7190.

7. CASTELLANOS JE, HURTADO H. Receptores para el virus de rabia. Biomédica 2001; 21: 365-371

8. MARTÍNEZ-GUTIERREZ M, APONTE S, RECIO-PINTO E. CASTELLANOS JE. Neurotrophin Inhibition of Rabies Virus Infection in a Central System Neuron Line (CAD-R1). J Neurovirol 2003; 9: s124

9. CASTELLANOS JE, MARTÍNEZ M, HURTADO H, ACOSTA O. Nerve growth factor and Neurotrophin-3 modulates the rabies infection of adult sensory neurons in primary cultures. Brain Res 2000; 871: 120-126

10. CASTELLANOS JE, MARTÍNEZ M, HURTADO H, ACOSTA O, BOURHY H, LAFON M, KASSIS R. Neurotrophin antitranscriptional and anti-replicative effect on dorsal root ganglion culture infected with rabies virus. J Neurovirol 2002; 8: s85.

11. RINCÓN VP. Evaluación de las vías de señalización implicadas en el efecto antiviral de dos neurotrofinas en neuronas sensoriales adultas infectadas con el virus de rabia. Tesis de Magíster en Genética Humana. Universidad Nacional de Colombia, 2004.