Análisis bioinformático de las interacciones entre el virus de la viruela del simio y la célula huésped.

Análisis bioinformático de las interacciones entre el virus de la viruela del simio y la célula huésped.

Aunque la infección por el virus de la viruela de los monos se ha encontrado predominantemente en África occidental y central, este virus de ADN de doble cadena se ha informado en muchos países fuera de África desde mayo de 2022. Al igual que el virus de la viruela de los monos, el virus de la viruela de los monos también pertenece a la familia de los ortopoxvirus y es menos grave. La Organización Mundial de la Salud declaró recientemente el brote mundial de viruela simica una emergencia de salud pública de importancia internacional.

Aprender: Un enfoque bioinformático para analizar sistemáticamente los patrones moleculares de las interacciones entre el virus de la viruela del simio y la célula huésped. Haber de imagen: Yeti manchado/Shutterstock

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Normalmente, los síntomas de la viruela del simio duran entre 2 y 4 semanas, con una tasa de mortalidad baja del 3,6% en África occidental y del 10,6% en la cuenca del Congo. El periodo de incubación de este virus es de entre 5 y 21 días, por lo que no es contagioso. Los pacientes infectados con viruela simica experimentan dolores de cabeza, fatiga, fiebre, dolor muscular y linfadenopatía. A los tres días de la infección, aparecen erupciones cutáneas en diversas partes del cuerpo, como la cara, las manos, las piernas, la mucosa oral, la conjuntiva, los genitales y la córnea.

Dos rutas principales de transmisión de enfermedades son la transmisión de animal a humano y de persona a persona. Estudios recientes relacionados con el brote de viruela simica han informado de transmisión por parte de HSH (hombres que tienen sexo con hombres).

La mayoría de los datos disponibles basados ​​en la infección por viruela simica son informes de casos. Existen muy pocos estudios sobre las interacciones entre el virus y el huésped. Es importante comprender los mecanismos subyacentes asociados con las interacciones de la viruela simica con los humanos para causar infecciones graves. Esta información podría ayudar a desarrollar tratamientos eficaces para curar y prevenir las infecciones por viruela del simio.

Un estudio publicado recientemente sobre la bioRxiv * El servidor de preimpresión informó sobre la interacción entre la viruela simica y las células humanas. Se examinaron secuencias moleculares para identificar genes expresados ​​diferencialmente (DEG) y sus vías metabólicas, regulación de expresión y señalización asociadas. Estos resultados pueden ayudar a determinar un objetivo eficaz para el tratamiento futuro de la viruela del simio.

Sobre estudiar

Para evaluar los efectos de la infección por viruela simica en células humanas a nivel de transcripción, se obtuvieron conjuntos de datos de secuenciación molecular, concretamente GSE36854 y GSE11234, de la base de datos Gene Expression Omnibus (GEO). El conjunto de datos GSE36854 contenía ocho muestras de la cepa del virus vaccinia IHD-W, la cepa del virus vaccinia Brighton Red, la cepa del virus de la viruela simica MSF infectada con células Hela y una muestra en blanco.

El conjunto de datos GSE11234 se basó en GPL6763, que incluía muchos tipos de poxvirus e información de plantilla del genoma humano. Las muestras de células Hela infectadas con viruela simica se analizaron para observar cambios genómicos. Las secuencias moleculares se procesaron y visualizaron para identificar genes expresados ​​de manera significativa y única.

Resultados del estudio

Se encontraron un total de 84 DEG distintos de los genes de histonas, que se utilizaron para estudios posteriores. Las interacciones virales dependen en gran medida de genes tempranos para infectar las células huésped y garantizar su supervivencia, replicación y transmisión. Estos genes también están asociados con la regulación de la inmunidad del huésped. Por lo tanto, se analizó el estado de expresión genética del virus de la viruela simica y se descubrieron 26 supuestos genes tempranos que codifican la proteína repetida anquirina.

Al comparar los datos de secuenciación de muchas muestras de viruela simica de la epidemia de 2022 y el gen D1L documentado en el Reino Unido en 2018, se observaron varias mutaciones en el sitio. Estas mutaciones podrían ser responsables de una mejor adaptación en el huésped humano y de una mejor transmisión de persona a persona.

Los cambios dentro del cuerpo causados ​​por estímulos externos podrían examinarse analizando las vías de señalización. Se observó que los DEG de células Hela infectadas con viruela simica estaban asociados con vías de señalización KEGG, como la vía de señalización TNF, la vía de señalización IL-17, la vía de señalización NF-kappa B, la interacción citocina-receptor de citocina, la vía de señalización del receptor de lectina tipo C, la infección por herpesvirus asociada al sarcoma de Kaposi, la diferenciación de células Th17, la vía de señalización del receptor tipo NOD, el cáncer de pulmón de células pequeñas y el cáncer humano. Infección por el virus de la leucemia de células T. Este hallazgo sugiere que la infección por viruela del simio desencadena respuestas inmunitarias y provoca una respuesta inflamatoria.

Se realizó un análisis de enfermedades genéticas (GD) para predecir la relación entre los DEG de la viruela del simio y diversas enfermedades. Este análisis reveló la asociación de la infección por viruela del mono con cirrosis hepática, lesión por reperfusión, neoplasias mamarias, inflamación, enfermedad hipertensiva, artritis juvenil e isquemia cerebral. Los resultados de este estudio coincidieron con informes anteriores que revelaban complicaciones y secuelas de la viruela del simio. Además, el estudio actual también observó una asociación entre la infección por viruela del simio y la manifestación de esquizofrenia y depresión psicológica.

No se ha informado del papel de la prostaglandina endoperóxido sintasa 2 (PTGS2), también conocida como ciclooxigenasa 2 (COX-2), en la infección por viruela simica. Sin embargo, según la evidencia disponible relacionada con otras enfermedades, se pensaba que el virus de la viruela del simio regulaba el proceso patológico controlando PTGS2.

Se extrajeron los genes centrales como IFIT1, IFIT2, IER3, ZC3H12A, IL11, EREG, IER2, FST, NFKBIE y AREG de células HELA infectadas con viruela del simio. Normalmente, los genes centrales están asociados con diversos procesos biológicos. Los autores identificaron los principales factores de transcripción que regulan los genes hub, es decir, h. IRF1, GLIS2, SIN3A, FOXJ2, Smad5, ZFX y ATF1, así como miARN (por ejemplo, hsa-mir-21-3p, hsa-mir-16-5p, hsa-mir -520c-3p, hsa-mir -1343-3p, hsa-mir-335-5p y hsa-mir -203-3p).

Conclusiones

El estudio actual encontró que el virus de la viruela del simio inhibe dos genes antivirales, a saber, IFIT1 e IFIT2. Además, el análisis bioinformático a través de la base de datos CellMiner mostró que AP-26113 (brigatinib) e itraconazol son prometedores para el tratamiento de las infecciones por viruela simica.

*NOTA IMPORTANTE

bioRxiv publica informes científicos preliminares que no han sido revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica o el comportamiento de salud ni tratarse como información establecida.

Referencia:

• Tang, Z. et al. (2022) Ein bioinformatischer Ansatz zur systematischen Analyse der molekularen Muster von Interaktionen zwischen Affenpockenvirus und Wirtszelle. bioRxiv 2022.10.12.511850; doi: https://doi.org/10.1101/2022.10.12.511850, https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.12.511850v1

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