Una mutación en la proteína espiga del virus causante del COVID-19 podría ayudarle a infectar el cerebro obligándole a utilizar una «puerta trasera» celular.
© KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty ImagesUn nuevo estudio en ratones muestra que una mutación en la proteína espiga puede ayudar al SARS-CoV-2 a infectar mejor el cerebro.
El hallazgo podría explicar en parte por qué muchas personas presentan síntomas neurológicos como fatiga, mareos, niebla cerebral o pérdida del olfato o el gusto durante o después de un episodio del virus. Los científicos creen que estos síntomas pueden aparecer cuando el SARS-CoV-2 penetra en el sistema nervioso central, pero hasta ahora no estaba claro cómo y por qué el virus pasa de las vías respiratorias al cerebro.
En un artículo publicado el 23 de agosto en la revista Nature Microbiology, los investigadores descubrieron mutaciones en la proteína espiga del virus, que éste utiliza para entrar en las células humanas uniéndose a una molécula llamada ACE2 en la superficie de las células.
© Revista Colombiana de Cardiología, 27(3), pp. 129-131. doi: 10.1016/j.rccar.2020.04.005.González-Rayas, J. et al. (2020) « COVID-19 y IECA -inhibidores y bloqueadores de los receptores de angiotensina-: La necesidad de diferenciar entre infección precoz y lesión pulmonar aguda »
Una parte de la proteína espiga, denominada sitio de escisión de la furina, ayuda al virus a entrar por la puerta delantera. Si este sitio muta o se elimina, el virus sólo puede utilizar la ruta de la puerta trasera.
© Vincent Racaniello/VirologyLa membrana de los coronavirus alberga una glicoproteína transmembrana trimérica en espiga (S) (en la imagen) que es esencial para la entrada de las partículas víricas en la célula. La proteína S contiene dos dominios funcionales: un dominio de unión al receptor y un segundo dominio que contiene secuencias que median la fusión de las membranas viral y celular. La glicoproteína S debe ser escindida por las proteasas celulares para permitir la exposición de las secuencias de fusión y, por tanto, es necesaria para la entrada en la célula.
Para estudiarlo, los investigadores utilizaron ratones modificados genéticamente cuyas células producen ACE2 humana. Tras infectar a estos ratones con SARS-CoV-2, tomaron muestras de virus de tejido pulmonar y cerebral y secuenciaron los genomas virales.
«Descubrimos que los ratones infectados con SARS-CoV-2 normal tenían algo de infección en el cerebro, pero que había muchas más células infectadas cuando el virus tenía una mutación en el sitio de escisión de la furina», dijo Hultquist. Aunque todavía no es posible decir si estas células infectadas son responsables de los síntomas neurológicos de COVID-19, Hultquist y sus colegas observaron altas tasas de infección en células del hipocampo y la corteza premotora, que están asociadas a la memoria y el movimiento, respectivamente.
Sin embargo, el estudio se realizó sólo en ratones, por lo que se necesita más investigación para averiguar si el SARS-CoV-2 tiene requisitos similares para infectar el cerebro humano.
«Es importante hacer un seguimiento de este estudio con muestras humanas para ver si en los humanos se encuentran las mismas mutaciones que en los ratones», declaró a Live Science Matthew Frieman, profesor de microbiología e inmunología de la Universidad de Maryland que no participó en el estudio. «A medida que los investigadores se centran en la inflamación neuronal para la terapia contra los síntomas del COVID prolongado, entender cómo el virus se replica allí en primer lugar es de vital importancia».
Hultquist también quiere saber más sobre por qué las mutaciones del sitio de escisión de la furina hacen que el virus tenga más probabilidades de entrar en el cerebro. «Mostramos en el estudio que el SARS-CoV-2 normal puede replicarse en el cerebro si se inyecta directamente, lo que sugiere que la pérdida del sitio de escisión de la furina es importante para viajar al cerebro», dijo Hultquist. «Cómo funciona esto exactamente sigue siendo un misterio».
Aun así, esta investigación podría sentar las bases para tratar los efectos neurológicos del COVID-19.
«Saber que el virus necesita la puerta trasera para infectar el cerebro ofrece oportunidades únicas para detenerlo», afirma Hultquist. «Las moléculas pequeñas que bloquean esta vía pueden ser especialmente eficaces para prevenir la infección del cerebro y las complicaciones que surgen. El próximo reto será averiguar no sólo qué fármacos pueden lograrlo mejor, sino también cuáles pueden llegar al cerebro.»
Michael Schubert
Michael Schubert es un veterano divulgador científico y médico. Escribe sobre todas las áreas de las ciencias de la vida y la medicina, pero está especializado en el estudio de lo muy pequeño: desde los genes que hacen funcionar nuestro cuerpo hasta las sustancias químicas que podrían sustentar la vida en otros planetas. Mick es licenciado en bioquímica médica y biología molecular. Cuando no está escribiendo o editando, es codirector de la Beca de Comunicaciones Digitales en Patología; profesor de práctica profesional en escritura académica en ThinkSpace Education; consultor de inclusión y accesibilidad; y (lo más importante) paseador de perros y lanzador de pelotas extraordinario.
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