El virus Triatoma ( TrV ) es un virus perteneciente a la familia de virus de insectos Dicistroviridae . [1] Dentro de esta familia, actualmente hay 3 géneros y 15 especies de virus. [2] El virus Triatoma pertenece al género Cripavirus . No tiene envoltura y su material genético es ARN monocatenario de sentido positivo . [1] Los huéspedes naturales del virus Triatoma son los invertebrados. TrV es un patógeno conocido de Triatoma infestans , el principal vector de la enfermedad de Chagas en Argentina, lo que convierte al virus Triatoma en un candidato importante para el control biológico de vectores en lugar de los insecticidas químicos. [3] El virus Triatoma se descubrió por primera vez en 1984 cuando se realizó un estudio de patógenos de triatomos con la esperanza de encontrar posibles métodos de control biológico para T. infestans . [4]
El TrV es un virus de ARN monocatenario de polaridad positiva. Pertenece al grupo de virus IV. Los grupos de virus se basan en el sistema de clasificación de Baltimore . El sistema de clasificación de Baltimore se basa en el método de síntesis de ARNm viral utilizado por el virus. El TrV es un cripavirus de la familia Dicistroviridae y el orden Picornavirales . [1]
La cápside proteica del virus tiene 30 nm de diámetro. [4] La cápside tiene simetría icosaédrica y un número de pseudo-triangulación de 3. [5] En peso, el 65% del virión es proteína y el 35% es ARN. El material genético de TrV consiste en una sola hebra de ARN de sentido positivo con un peso molecular relativo de 3x10 6 . La partícula viral también contiene cuatro polipéptidos con pesos moleculares de 39, 37, 33 y 45 kDa, respectivamente. [4] Cuatro proteínas estructurales comprenden la cápside: VP1, VP2, VP3 y VP4. VP1, VP2 y VP3 componen las principales unidades estructurales de la cápside mientras que VP4 no está ordenada icosaédricamente dentro de la cápside. Esto posiblemente se deba a que los residuos alrededor del eje quíntuple en las subunidades VP1, VP2 y VP3 no son complementarios a los residuos correspondientes en la estructura de VP4. [5]
El virus Triatoma tiene un genoma de ARN monocatenario de sentido positivo que funciona como una molécula de ARNm, por lo que puede ser traducido directamente por la maquinaria de la célula huésped. Excluyendo la cola de poli-A, el genoma de TrV tiene una longitud de 9010 nucleótidos . Con la cola de poli-A, el genoma tiene una longitud de aproximadamente 10 kb. Los porcentajes relativos de cada base son 28 ± 7% de adenina, 16 ± 1% de citosina, 19 ± 8% de guanina y 35 ± 4% de uracilo. El contenido de GC del genoma es de aproximadamente 35% y el contenido de AU del genoma es de aproximadamente 63%. Este alto contenido de AU es típico de los virus de insectos que son similares al picornavirus. El genoma contiene dos grandes marcos de lectura abiertos (ORF). Los marcos de lectura abiertos no se superponen. La secuencia de aminoácidos predicha de ORF 1 contiene motivos similares a la ARN polimerasa dependiente de ARN , las cisteína proteasas y la ARN helicasa. [6] Los virus de ARN de cadena positiva no tienen ARN polimerasas dependientes de ARN en su cápside, por lo que las codifican en sus genomas y dependen de los mecanismos de traducción de la célula para producir ARN polimerasas dependientes de ARN. [7] El ORF 2 contiene las secuencias de cuatro proteínas estructurales VP1, VP2, VP3 y la proteína menor VP4, que serán los componentes principales de la cápside viral. [6]
La entrada del genoma viral en la célula comienza con la unión de la partícula viral a un receptor específico en el exterior de la célula. Una vez unida a un receptor, la cápside necesita sufrir cambios conformacionales que permitan la liberación del genoma de ARN en la célula. [7] Los cambios de conformación que ocurren con TrV son muy probablemente la apertura de las subunidades pentaméricas de la cápside en el eje doble mientras la subunidad todavía está unida en otra interfaz. El ARN se liberaría entonces de la cápside y entraría en la célula. Una vez que se libera el ARN, las subunidades pentaméricas se cierran, formando la cápside ahora vacía. [8] La pequeña proteína, VP4, contenida dentro de la cápside también desempeña un papel en la liberación del genoma al afectar la permeabilidad de la membrana de la célula huésped. Los poros discretos en la superficie de la cápside permiten la actividad de permeabilización de VP4 en la membrana similar a las viroporinas . Esto ayuda a la entrada del genoma y posiblemente a otros pasos de entrada a la célula. [9]
Se sabe poco sobre los mecanismos de replicación de los dicistrovirus, pero es probable que utilicen un mecanismo muy similar al de los picornavirus.
El mecanismo general de replicación del picornavirus comienza con la estructura en forma de hoja de trébol en el extremo 5' del genoma de ARN que está unido por la proteína 3CD. 3CD funciona como una ARN polimerasa dependiente de ARN. 3CD luego interactúa con otra proteína que se une a la cola poli(A). Esto hace que el ARN sea circular y permite que la ARN polimerasa genere ARN de sentido negativo a partir del extremo 3' mientras que también puede generar ARN de sentido positivo a partir del extremo 5'. La traducción del genoma está regulada por la unión de 3CD inicialmente al UTR 5'. Esto elimina los ribosomas del ARN y lo convierte únicamente en una plantilla de replicación. Los virus de ARN deben tener un mecanismo regulador que controle si el genoma se transcribe o se traduce de modo que no solo produzca nuevas cápsides virales sino también material genético para llenar esas cápsides. [10]
La porción del genoma que codifica las proteínas no estructurales debe coexpresarse con la porción del genoma que produce las proteínas estructurales de la cápside para producir partículas virales funcionales. Sin la expresión de la porción no estructural del genoma, se producen partículas pero están desprovistas de material genético. P1, que es la unidad estructural principal de la cápside formada por las proteínas VP1, VP2 y VP3, debe escindirse antes del ensamblaje de la cápside, de lo contrario se combinará con otras moléculas precursoras de P1 para formar ensamblajes no isométricos en el citoplasma que se acumulan rápidamente en la célula. Estos ensamblajes también son mucho más grandes que la cápside típica de TrV. No se sabe con certeza si los ensamblajes precursores de P1 son precursores en sí mismos de la forma final de la cápside o si son estructuras sin salida. [11] Las nuevas partículas virales se ensamblan en el citoplasma y se liberan tras la lisis celular . [12] La lisis celular se desencadena por la producción de viroporina instigada por el virus, que aumenta la permeabilidad de la membrana celular y la altera. [13]
El virus Triatoma se replica en el abdomen de los triatominos, específicamente en las células epiteliales del intestino. Esto provoca un retraso en el desarrollo del individuo y, en la mayoría de los casos, la muerte. El virus Triatoma puede transmitirse a los humanos a través de la picadura de T. infestans cuando se alimenta de sangre, pero el virus no puede replicarse en las células humanas. [14] También se ha demostrado que el virus Triatoma no puede replicarse en las células de ratones en condiciones experimentales. [15]
El virus de la inmunodeficiencia humana (TrV) se transmite entre individuos de T. infestans de dos formas diferentes. La primera es la transmisión horizontal , la vía fecal-oral . Cuando los T. infestans se alimentan de sangre o poco después de alimentarse, defecan y eliminan partículas virales. Los individuos sanos que se alimentan cerca de los individuos infectados podrían infectarse al perforar la superficie ahora infectada. La segunda forma de transmisión es a través de la transmisión vertical , específicamente a través de la transmisión transovárica , lo que significa que una hembra infectada puede pasar el virus a su descendencia. [16] Esta es la razón por la que la mayoría de las crías de hembras infectadas no sobreviven más allá de la etapa de ninfa. [17]
La enfermedad de Chagas es causada por Trypanosoma cruzi . Se estima que entre siete y ocho millones de personas padecen la enfermedad de Chagas en América Latina y no existe una vacuna conocida para la enfermedad. [18] El vector que transporta Trypanosoma cruzi es la especie de insecto Triatoma infestans , también conocida como "chinche besucona". Debido a que es un patógeno de T. infestans , el virus Triatoma se ha investigado como un método alternativo para controlar el tamaño de la población de T. infestans y su capacidad de transmitir T. cruzi . El método actual para controlar las poblaciones de T. infestans es el uso de insecticidas químicos, pero debido a las preocupaciones sobre los impactos ambientales, la resistencia a los insecticidas en las poblaciones nativas y las preocupaciones sobre la salud en humanos, animales salvajes y domésticos, se están investigando controles de vectores virales . [3]
Las primeras dudas sobre el uso del virus Triatoma como agente de control biológico de vectores se dieron debido a su relación con otros picornavirus que son patógenos de mamíferos. Sin embargo, después de analizar la secuencia de TrV, se concluyó que es lo suficientemente diferente del picornavirus como para pertenecer a una familia completamente nueva de virus que solo infectan insectos, Dicistroviridae . [6] La diferencia genética más notable entre las dos categorías de virus es la presencia de un solo marco de lectura abierto en los picornavirus típicos y dos marcos de lectura abiertos distintos en virus como el virus Triatoma. Desde entonces, se ha confirmado que el virus Triatoma no puede replicarse en muchas especies de mamíferos mediante pruebas experimentales, incluidos específicamente los humanos, por lo que no representa un riesgo para los humanos o los animales salvajes o domésticos si se usa como agente de control biológico de vectores. [14] [15]
La infección por el virus Triatoma produce una tasa de mortalidad del 97,6% en ninfas e inhibición de la muda en colonias de laboratorio. El TrV causa un retraso en el desarrollo y la muerte en individuos infectados. En un estudio de poblaciones silvestres de T. infestans en Argentina, el virus solo estaba presente en el 10% de la población. [17] Las poblaciones de T. infestans en la ecorregión del Chaco Seco de Argentina ya han demostrado ser un objetivo posible y eficaz para los métodos de control del vector TrV y se han identificado otras poblaciones dentro de Argentina como posibles objetivos en modelos teóricos. [19]
Después de la replicación de TrV, las células intestinales de T. infestans han demostrado ser más adherentes a T. cruzi y tienen menos probabilidades de eliminar el patógeno de la enfermedad de Chagas. [20]
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