Inmunidad intrínseca

Mecanismos de defensa antivirales de base celular

La inmunidad intrínseca se refiere a un conjunto de mecanismos de defensa antivirales basados ​​en células , en particular proteínas codificadas genéticamente que se dirigen específicamente a los retrovirus eucariotas . A diferencia de los efectores de la inmunidad adaptativa e innata , las proteínas inmunitarias intrínsecas suelen expresarse a un nivel constante, lo que permite detener rápidamente una infección viral . La inmunidad antiviral intrínseca se refiere a una forma de inmunidad innata que restringe directamente la replicación y el ensamblaje viral, lo que hace que una célula no sea permisiva a una clase o especie específica de virus. La inmunidad intrínseca es conferida por factores de restricción preexistentes en ciertos tipos de células, aunque estos factores pueden ser inducidos aún más por la infección viral. Los factores de restricción virales intrínsecos reconocen componentes virales específicos, pero a diferencia de otros receptores de reconocimiento de patrones que inhiben la infección viral indirectamente al inducir interferones y otras moléculas antivirales, los factores antivirales intrínsecos bloquean la replicación viral de manera inmediata y directa. ^[1]

Fondo

Los organismos eucariotas han estado expuestos a infecciones virales durante millones de años. El desarrollo del sistema inmunitario innato y adaptativo refleja la importancia evolutiva de combatir las infecciones . Sin embargo, algunos virus han demostrado ser tan letales o refractarios a los mecanismos inmunitarios convencionales que han evolucionado mecanismos de defensa celular específicos, codificados genéticamente, para combatirlos. La inmunidad intrínseca comprende proteínas celulares que siempre están activas y han evolucionado para bloquear la infección por virus o taxones virales específicos . ^[2]

El reconocimiento de la inmunidad intrínseca como un potente mecanismo de defensa antiviral es un descubrimiento reciente y aún no se analiza en la mayoría de los cursos o textos de inmunología . Aunque todavía se desconoce el grado de protección que brinda la inmunidad intrínseca, es posible que con el tiempo se la considere una tercera rama del sistema inmunológico tradicionalmente bipartito . ^{[ cita requerida ]}

Relación con el sistema inmunológico

La inmunidad intrínseca combina aspectos de las dos ramas tradicionales del sistema inmunitario (la inmunidad adaptativa y la innata), pero es mecánicamente distinta. La inmunidad celular innata reconoce la infección viral mediante receptores tipo toll (TLR), o receptores de reconocimiento de patrones , que detectan patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP), lo que desencadena la expresión de proteínas antivirales no específicas. Sin embargo, las proteínas inmunitarias intrínsecas son específicas tanto en el reconocimiento del virus como en su mecanismo de atenuación viral . Sin embargo, al igual que la inmunidad innata, el sistema inmunitario intrínseco no responde de manera diferente ante una infección repetida por el mismo patógeno. Además, al igual que la inmunidad adaptativa, la inmunidad intrínseca está diseñada específicamente para un solo tipo o clase de patógenos, en particular los retrovirus . ^{[ cita requerida ]}

A diferencia de la inmunidad adaptativa e innata, que debe detectar la infección para activarse (y puede tardar semanas en volverse efectiva en el caso de la inmunidad adaptativa), las proteínas intrínsecas de la inmunidad se expresan de manera constitutiva y están listas para detener la infección inmediatamente después de la entrada del virus. Esto es particularmente importante en las infecciones retrovirales, ya que la integración del virus en el genoma del huésped ocurre rápidamente después de la entrada y la transcripción inversa y es en gran medida irreversible. ^{[ cita requerida ]}

Debido a que la producción de proteínas mediadoras intrínsecas no se puede aumentar durante la infección, estas defensas pueden saturarse y volverse ineficaces si una célula se infecta con un alto nivel de virus. ^{[ cita requerida ]}

Actividades de las proteínas inmunes intrínsecas canónicas

• TRIM5α (Tripartite interaction reason five, splice variant α) es una de las proteínas intrínsecas inmunes más estudiadas debido a su conexión con el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) y el virus de inmunodeficiencia de simios (VIS). Esta proteína expresada de forma constitutiva reconoce las proteínas de la cápside de los retrovirus entrantes y previene la pérdida de la envoltura viral y la transcripción inversa a través de un mecanismo desconocido. La variante TRIM5α del mono rhesus es capaz de reconocer y prevenir la infección por VIH, mientras que la proteína TRIM5α humana puede prevenir la infección por VIS. Esta variación ayuda a explicar por qué el VIH y el VIS infectan a humanos y monos respectivamente, y probablemente refleja una epidemia previa de lo que ahora llamamos VIH entre los ancestros de las poblaciones actuales de monos rhesus. ^[3]
• APOBEC3G (complejo de edición de apolipoproteína 3 G) es otra proteína intrínseca del sistema inmunitario que interfiere en la infección por VIH. APOBEC3G es una citidina desaminasa contra el ADN monocatenario que introduce mutaciones de transversión en el genoma del VIH durante la transcripción inversa al cambiar aleatoriamente los pares de bases de citidina por uracilo . Aunque esto no detendrá necesariamente la integración viral, los genomas virales resultantes de la progenie están demasiado plagados de mutaciones como para ser viables. La expresión de APOBEC3G se ve alterada por la proteína vif del VIH, que induce su degradación a través del sistema ubiquitina / proteasoma . Vif, en realidad, explota nuestra inmunidad intrínseca, titulando el grado de poliubiquitinación de APOBEC3G para aumentar la variabilidad genética ya presente en el VIH-1 (debido a su transcriptasa inversa propensa a las mutaciones). Por lo tanto, Vif actúa a través de APOBEC3G para aumentar la probabilidad de generación de mutantes de escape en la patogénesis del VIH-1. Si se crea un mutante de deleción HIVΔvif, podrá infectar una célula, pero producirá un virus de progenie no viable debido a la acción de APOBEC3G. ^[4]

Se han descubierto otras proteínas inmunitarias intrínsecas que bloquean el virus de la leucemia murina (MLV), el virus del herpes simple (HSV) y el citomegalovirus humano (HCMV). En muchos casos, como el de APOBEC3G mencionado anteriormente, los virus han desarrollado mecanismos para interrumpir las acciones de estas proteínas. Otro ejemplo es la proteína celular Daxx, que silencia los promotores virales , pero es degradada por una proteína HCMV activa al comienzo de la infección. ^[5]

Referencias

1. Yan N, Chen ZJ (febrero de 2012). "Inmunidad antiviral intrínseca". Nature Immunology . 13 (3): 214–22. doi :10.1038/ni.2229. PMC  3549670 . PMID  22344284.
2. Bieniasz PD (noviembre de 2004). "Inmunidad intrínseca: una defensa de primera línea contra el ataque viral". Nat. Immunol . 5 (11): 1109–15. doi :10.1038/ni1125. PMID  15496950. S2CID  8671718.
3. Stremlau M, Owens CM, Perron MJ, Kiessling M, Autissier P, Sodroski J (febrero de 2004). "El componente del cuerpo citoplasmático TRIM5alpha restringe la infección por VIH-1 en monos del Viejo Mundo". Nature . 427 (6977): 848–53. Bibcode :2004Natur.427..848S. doi :10.1038/nature02343. PMID  14985764. S2CID  1801120.
4. Sheehy AM, Gaddis NC, Choi JD, Malim MH (agosto de 2002). "Aislamiento de un gen humano que inhibe la infección por VIH-1 y es suprimido por la proteína viral Vif". Nature . 418 (6898): 646–50. Bibcode :2002Natur.418..646S. doi :10.1038/nature00939. PMID  12167863. S2CID  4403228.
5. Saffert RT, Kalejta RF (abril de 2006). "La inactivación de una defensa inmunitaria intrínseca celular mediada por Daxx es el mecanismo a través del cual la proteína pp71 del citomegalovirus humano estimula la expresión génica viral inmediata-temprana". J. Virol . 80 (8): 3863–71. doi :10.1128/JVI.80.8.3863-3871.2006. PMC 1440479 . PMID  16571803.