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La infección HSV-1 induce diferencias transcriptivas deformación-específicas en neuronas infectadas

¿Por qué algunas personas con los dolores fríos alrededor de sus labios experimentan lesiones dolorosas, mientras que otras no tienen ningún síntoma en absoluto, con todo todavía extienden el virus? Un nuevo estudio conducto en el Estado de Penn encuentra que estas diferencias podrían ser debido a las variaciones en las ciertas deformaciones de la manera del herpes simple (HSV-1) -- el virus que causa dolores fríos, así como herpes genital -- active la expresión génica en neuronas.

HSV-1 ocurre en más que mitad de la población global. No sólo causa problemas periódicos, tales como dolores fríos y herpes genital, pero la investigación reciente ha implicado la infección crónica HSV-1 con el revelado de la enfermedad más adelante en vida, incluyendo enfermedades neurodegenerative como Alzheimer.”

Moriah Szpara, profesor adjunto de la biología, de la bioquímica y de la biología molecular, el Estado de Penn

Szpara explicó que el ciclo vital HSV-1 comienza sobre contacto con las superficies de la mucosa, donde invade a las células epiteliales, las réplicas, y puede inducir la formación local de la lesión. El virus también incorpora terminaciones nerviosas locales a la piel, y tránsitos en las neuronas en el sistema nervioso. Allí el virus puede mentir inactivo hasta que reactive en las ocasiones futuras. Las inmunorespuestas neuronales del daño y del ordenador principal accionadas por reactivaciones virales se piensan para contribuir al neurodegeneration a largo plazo.

“Puesto que cada persona lleva una versión sutil diversa de HSV-1, éste pudo explicar algo de la variación en reacciones humanas a la infección; por ejemplo, porqué la gente tiene diversos gatillos para sus brotes o porqué algunas personas experimentan dolores más dolorosos. Las diferencias en la frecuencia de brotes virales, o en configuraciones inducidas por virus de la expresión génica, pudieron también afectar a los diversos regímenes en los cuales la gente con infecciones crónicas continúa desarrollar enfermedades neurodegenerative.”

Para investigar las causas de esta variación en reacciones, Szpara y sus colegas infectaron las células neuronales humanas con una de tres deformaciones HSV-1 que se saben para diferir en su capacidad de causar enfermedad en el sistema nervioso. Después, utilizaron profundamente la secuencia para determinar y para cuantificar los transcriptomes -- el equipo entero del mensajero RNAs (mRNAs) hecho en una célula en un momento dado -- de las neuronas durante la infección por HSV-1.

Según Szpara, cuando una célula neuronal se infecta con HSV-1, el transcriptome resultante incluye la colección entera de mRNAs producidos por la neurona humana y el virus HSV-1. Observando la sincronización y la cantidad de mRNAs expresados durante la infección, los científicos pueden ganar discernimientos en las proteínas que pronto serán producidas de esos mRNAs. Es las proteínas virales y la nueva progenie viral producidas durante la infección que llevan final a los problemas de salud.

“Simultáneamente examinando los transcriptomes virales y neuronales en las células infectadas podíamos observar la interacción entre la sincronización de la producción viral del mRNA y de la producción de la proteína, y las reacciones de seguimiento del ordenador principal,” dijo a Szpara.

Los científicos utilizaron dos técnicas adicionales -- coloración de la inmunofluorescencia de neuronas y el borrar occidental para los niveles virales de la proteína -- para observar los resultados de la expresión génica viral y del ordenador principal. También utilizaron microscopia electrónica de la exploración para observar directamente cambios en morfología neuronal durante la infección.

Sus conclusión aparecieron en línea en patógeno de PLOS el 22 de marzo.

Los investigadores encontraron que diversas variantes genéticas de HSV-1 inducen diversas configuraciones de la expresión génica en células neuronales humanas. Específicamente, encontraron que las variantes virales expresaron sus genes en los diversos regímenes y cantidades, que contribuye probablemente a la diversas sincronización y severidad de síntomas dentro de los ordenadores principal. Por ejemplo, descubrieron que una de las variantes, que exhibe una virulencia más inferior en los modelos animales, visualiza un paso diverso y aparentemente demorado de la expresión génica viral y del ordenador principal en neuronas. En otro ejemplo, encontraron que una variante causó mayores cambios en la expresión de los genes implicados en la adherencia de célula (o la capacidad de células de sujetar el uno al otro), que podría afectar la extensión de la célula-a-célula de HSV-1.

Las personas también encontraron que estas diversas configuraciones de la expresión génica eran relacionadas en si la célula infectada era una neurona o un tipo de la célula epitelial.

“Junto, estos datos demuestran la importancia de estudiar los factores de la variedad de virus y célula-tipo-específicos que pueden contribuir al neurovirulence in vivo. También destaca la especificidad de las acciones recíprocas de HSV-1-host,” dijo a Szpara. “Nuestro estudio sugiere que las diferencias observadas entre las variantes virales en modelos célula-basados como las neuronas se puedan utilizar para ayudar a entender las acciones recíprocas más-complejas de virus con los ordenadores principal.”

Source:
Journal reference:

Mangold, C.A., et al. (2021) Viral infection of human neurons triggers strain-specific differences in host neuronal and viral transcriptomes. PLOS Pathogens. doi.org/10.1371/journal.ppat.1009441.