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Coevolución del virus del moquillo canino

Se investigó la capacidad de la hemaglutinina para entrar en las células huésped


Un nuevo estudio* de los virus del moquillo canino (CDV) proporciona la primera evidencia de que el virus se produce como cepas especializadas que surgen como respuesta a una fuerte selección evolutiva en la gran población del perro doméstico, y como cepas generalistas adaptadas a infectar a una amplia gama de especies de carnívoros que se encuentran como poblaciones huésped más pequeñas.

Según una noticia aparecida en Sciencedaily.com los científicos del Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (IZW), la Freie Universität Berlin y la University of Göttingen en Alemania, el INRS-Institut Armand-Frappier en Canadá y la Cornell University en EE.UU. investigaron el mecanismo de “llave y cerradura” utilizado por el virus del moquillo canino (CDV) para conseguir la entrada en las células huésped. En el caso del CDV, este mecanismo implica la unión de una proteína específica del virus (la proteína hemaglutinina CDV, CDV-H) a una molécula de receptor específica en la célula huésped (la molécula de señalización de activación linfocítica, SLAM). Los autores investigaron las diferencias entre los receptores SLAM en especies de carnívoros silvestres y domésticos. Esto puso de manifiesto que los receptores de SLAM de diferentes especies de la familia de los cánidos (Canidae) son muy similares pero que difieren sustancialmente de las de especies de otras familias de carnívoros tales como los gatos (Felidae), hienas (Hyaenidae), mustélidos (Mustelidae), focas (Phocidae) y morsas (Odobenidae). “A medida que la configuración de la “cerradura” de la célula huésped varía considerablemente entre los perros y sus parientes cercanos, por un lado y los carnívoros de otras familias, por el otro, se espera que la “llave” utilizada por diferentes cepas de CDV para poder entrar a las células huésped también muestre variación. Los virus se adaptan constantemente para mejorar su capacidad de infectar a sus diferentes especies huésped”, comenta Klaus Osterrieder (FU Berlin).

Los investigadores entonces utilizaron cultivos celulares para investigar la capacidad de las proteínas CDV-H de diferentes perros domésticos y cepas que no fueran de perro (no-perro) para entrar en las células huésped. Este conjunto de experimentos reveló que las proteínas CDV-H a partir de cepas de perros domésticos tuvieron mucho más éxito en cultivos de células con receptores SLAM de perros domésticos que en cultivos de células con receptores SLAM del león africano o el gato doméstico. En otras palabras, exhiben rasgos especializados. Las proteínas CDV-H procedentes de cepas CDV de no-perros exhibieron rasgos generalistas, ya que se comportaban igualmente bien independientemente del receptor SLAM de la especie huésped (león africano, gato doméstico o perro doméstico) que se les ofreciera. Por otra parte, como se esperaba de los generalistas, las proteínas CDV-H de cepas no-perro obtuvieron peores resultados en las células que expresan receptores SLAM de perros domésticos que las proteínas CDV-H de cepas de perros domésticos. Esta variación en el rendimiento no se limitaba a la entrada de células. Se encontró también en una serie adicional de experimentos de cultivo celular en los que cepas tanto de perro doméstico como de no-perro se replicaron dentro de las células que expresan bien receptores SLAM de perro doméstico o bien no-perros.

“Obtener la entrada en las células huésped con la “llave” correcta es crucial para infectar con éxito un huésped. Así que quisimos saber cómo influía el cambio de un aminoácido en un lugar que se creía un componente fundamental de la “llave””. El equipo de investigación se centró en la importancia funcional del lugar (549) del aminoácido en la proteína de CDV-H en diferentes entornos del receptor del huésped, ya que este sitio era conocido por estar bajo una fuerte selección positiva. Se había observado con anterioridad que las cepas de perro doméstico tenían principalmente el aminoácido tirosina en ese lugar mientras que las cepas de no-perros tenían típicamente el aminoácido histidina en esta ubicación. El equipo encontró que la sustitución de tirosina por histidina en el lugar 549 en la proteína CDV-H de una cepa de perro disminuyó la expresión de rasgos especializados y aumentó la expresión de rasgos generalistas, confirmando así la importancia de este sitio en particular.

Los nuevos resultados son importantes para el conocimiento actual sobre la epidemiología del CDV, proporcionando evidencia de la expresión de los rasgos especializados y generalistas en cepas del CDV, desentrañando su mecanismo y demostrando su idoneidad a través de entornos de huéspedes carnívoros. “Se ha supuesto desde siempre que el moquillo canino evolucionó por primera vez en perros domésticos y luego se extendió a los carnívoros salvajes Aunque nuestros resultados son compatibles con esta idea también apoyan una explicación alternativa, es decir, que el virus del moquillo canino fue originalmente un virus generalista en carnívoros salvajes y entonces cepas especializadas tardías se desarrollaron a medida que la población de perros domésticos se expandió rápidamente junto con la población humana, proporcionando así condiciones favorables para una sólida co-evolución dentro de un entorno de huésped homogéneo", explica Marion Oriente, el autor principal del estudio.

*Veljko M. Nikolin, Klaus Osterrieder, Veronika von Messling, Heribert Hofer, Danielle Anderson, Edward Dubovi, Edgar Brunner, Marion L. East. Antagonistic Pleiotropy and Fitness Trade-Offs Reveal Specialist and Generalist Traits in Strains of Canine Distemper Virus. PLoS ONE, 2012; 7 (12).

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