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EDITORIAL Evasión del sistema inmunitario por el virus dengue. Anyelo Durán Resumen El dengue es la infección viral transmitida por mosquitos más común a nivel mundial y la principal causa de morbilidad en países tropicales y subtropicales. El virus dengue (DENV) desencadena la inmunidad innata mediada por las células infectadas que deben protegerse de la replicación viral activando a las células vecinas de la presencia del patógeno. El DENV controla los procesos celulares con el fin de retrasar la muerte celular. Además, las proteínas no estructurales del virus inhiben la cascada de señalización de los IFN-α/β, evitando así la señalización celular que conduce a la expresión de los genes para interferones como uno de los mecanismos antivirales empleados. Las investigaciones recientes continúan descubriendo un número creciente de mecanismos únicos utilizados por el DENV. Palabras clave: Evasión, mecanismos antivirales, virus dengue. Immune system evasion by dengue virus (DENV). Abstract Dengue is the world’s most common mosquito-borne viral infection and a leading cause of morbidity throughout the tropics and subtropics countries. The dengue virus (DENV) triggers innate immunity within infected cells that should protect the cell from viral replication and warn surrounding cells of the pathogen’s presence. DENV controls cellular processes in order to delay cell´s death. In addition, non-structural DENV proteins inhibit the induction and signaling cascade of IFN-α/β, thus preventing cellular pathways that lead to the expression of interferon response genes and antiviral mechanisms. Recent and ongoing research continues to uncover a growing number of unique mechanisms used by DENV. Keywords: Evasion, antiviral mechanism, dengue virus. www.riiaplicada.org 1 RIIAplicada. 2015. Vol. 3 No. 1: 1-4 Durán Las infecciones virales tienen un gran impacto en la salud humana, lo que resulta en cientos de miles de muertes anuales. La replicación y propagación de estos patógenos intracelulares viene dado por alterar la maquinaria de defensa en las células del hospedero. El virus dengue (DENV) es el arbovirus más prevalente en humanos, e infecta células que están involucradas con la respuesta inmunitaria, tales como monocitos, células B, macrófagos y células dendríticas (CDs) (Kou et al, 2008). Como la mayoría de los virus, el DENV ha evolucionado con el fin de inhibir o evadir diferentes aspectos del sistema inmunitario mediante el secuestro y la desestabilización activa de la respuesta inmunitaria innata. La infección por DENV en la célula hospedera provoca extensos reordenamientos en las membranas celulares, sin embargo, el virus debe controlar los mecanismos innatos como el estrés que desencadenan la muerte celular. El DENV manipula la célula para mantener el metabolismo y la producción de proteínas, mientras que la secuestra en vesículas que no son degradadas por los lisosomas del hospedero. Este complejo proceso implica un delicado balance en la activación de las vías celulares para la expansión del retículo endoplasmático (RE) y la inducción del metabolismo lipídico, previniendo la muerte inducida por el estrés en el RE. El DENV utiliza las propias vías de supervivencia celular tales como la autofagia para facilitar la replicación viral. ARNi por la expresión de la proteína no estructural NS4B, que interfiere directamente con la capacidad de procesar pequeños ARNs in vitro (Kakumani et al, 2013). El DENV utiliza varios mecanismos para secuestrar la maquinaria de la célula hospedera. La replicación del DENV se produce en el RE de las células, durante la infección temprana, el RE sufre reordenamientos y expansión. Estos cambios en el RE son requeridos para la síntesis de nuevas proteínas virales. Mientras que el reordenamiento temprano del RE ha mostrado que es independiente de la respuesta de la proteína no plegada UPR y de la proteína 2 de unión al elemento regulador de esterol (SREBP-2), la infección por DENV induce la UPR y puede manipularla para afrontar el estrés en el RE (Peña y Harris, 2012 y 2011). En particular, la proteína NS2B/3 del DENV ha mostrado capacidad de inducir la proteína 1 de unión a la caja X (XBP1), que conduce a la expansión del RE para la replicación viral. Esto también contribuye en la reducción de la respuesta UPR y la disminución de efectos citopáticos inducidos por DENV, indicando que reduce a UPR lo que podría prevenir o retrasar la muerte de la célula hospedera durante la replicación viral (Yu et al, 2006). También se ha reportado que el aumento de la fosforilación utilizando salubrinal, una pequeña molécula inhibitoria de fosfatasas (eIF2α), aumentó la inhibición de la traducción, lo que lleva a reducción en la producción del DENV (Umareddy et al, 2007). En general, estos datos indican que la inducción de UPR mediada por el virus es beneficiosa para la replicación viral, pero debe ser controlada para evitar la muerte celular. Por otra parte, las proteínas no estructurales del virus actúan directamente sobre los componentes de la cascada de señalización de la respuesta inmunitaria innata, inhibiendo la vía de los ARN de interferencia (ARNi) y la señalización de los IFN-α/β. Estudios recientes han demostrado que DENV es capaz de interferir con las vías de los ARNi a través de dos mecaLa autofagia ha sido implicada como una nismos distintos, que implica a NS4B y un ARN respuesta de la inmunidad innata para desencasubgenómico flavivirus (ARNsf). La infección denar la muerte de las células infectadas por papor DENV ha sido capaz de suprimir las vías de tógenos. Un aspecto crítico de la vía de la autowww.riiaplicada.org 2 RIIAplicada. 2015. Vol. 3 No. 1: 1-4 Evasión del sistema inmunitario por el virus dengue fagia es la formación de vesículas citosólicas de doble membrana (autofagosomas), que engloban porciones de material citoplasmático y facilita la fusión con los lisosomas. Sin embargo, muchos virus de ARN de cadena positiva han evolucionado para beneficiarse de la autofagia por evasión del autofagosoma y el uso de la maquinaria para mejorar la replicación viral. Ensayos in vitro han reportado que tanto DENV-2 y 3 pueden inhibir la fusión del autofagosoma con el lisosoma en la cadena ligera 3 de la proteína asociada a microtúbulos del autofagosoma (LC3). El metabolismo de los lípidos está vinculado a la autofagia, ya que durante la autofagia los depósitos de lípidos son degradados y englobados en autofagosomas. Por lo tanto, se sugirió la regulación del metabolismo de los lípidos por DENV, dando como resultado la inducción de la autofagia, la cual puede aumentar la degradación de los depósitos de lípidos y producir más ácidos grasos para la replicación viral. Otros estudios han apoyado este efecto de control en el metabolismo de los lípidos donde se sugiere el papel de la proteína NS3 del DENV la cual fue capaz de reclutar la sintasa de ácidos grasos aumentando así la biosíntesis y fomentando la replicación. Igualmente se demostró que el extremo N-terminal de la proteína de la cápside (C) viral contenía un dominio de unión a los depósitos de lípidos (Mizushima y Komatsu, 2011; Rubinsztein et al, 2012). diadores anti-virales, junto con la replicación viral sugiere mecanismos de evasión viral, que pueden ser mediados por MYD88, TRIF y activaciones de la vía NF-kB. La producción elevada de IFNα/β indica una respuesta inmunitaria apropiada, de protección contra la infección por DENV. Sin embargo, el aumento en la replicación viral junto con el aumento de las concentraciones de IFN-α/β sugiere falta de efecto anti-viral de esta citocina. Se han descrito varios mecanismos de señalización que implican la interferencia con IFN tipo I; inactividad catalítica de IFN por el complejo proteasa NS2B3 activa o la producción de proteínas antagonistas de IFN inducida por flavivirus que actúan a nivel del transductor de señal y activador de la transcripción (STAT), que inducen la degradación STAT o inhiben a las janus quinasas (JAK). En este sentido, el DENV puede codificar proteínas antagonistas de IFN (VNO E, NS1 y NS2A) dirigidas a cada una de varias vías en diferentes niveles. Por lo tanto, a través de una cuidadosa manipulación de los procesos celulares, tales como la expansión de RE, la autofagia, el metabolismo lipídico y la producción de IFN-α/β el DENV es capaz de secuestrar en sí las respuestas inmunitarias antivirales del hospedador. 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Sin embargo, la presencia de meRNAi Suppressor. J Virol. 2013; 87:8870-8883. www.riiaplicada.org 3 RIIAplicada. 2015. Vol. 3 No. 1: 1-4 Durán PEÑA J, HARRIS E. Early dengue virus protein synthesis induces extensive rearrangement of the endoplasmic reticulum independent of the UPR and SREBP-2 pathway. PLoS One. 2012; 7:e38202. PEÑA J, HARRIS E. Dengue virus modulates the unfolded protein response in a time-dependent manner. J Biol Chem 2011; 286:14226-14236. YU CY, HSU YW, LIAO CL, LIN YL. Flavivirus infection activates the XBP1 pathway of the unfolded protein response to cope with endoplasmic reticulum stress. J Virol. 2006; 80:11868-11880. UMAREDDY I, PLUQUET O, WANG QY, VASUDEVAN SG, CHEVET E, GU F. Dengue virus serotype infection specifies the activation of the unfolded protein response. Virol J. 2007; 4:91. MIZUSHIMA N, KOMATSU M. Autophagy: renovation of cells and tissues. Cell. 2011; 147:728-741. RUBINSZTEIN DC, SHPILKA T, ELAZAR Z. Mechanisms of autophagosome biogenesis. 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