La neuraminidasa viral es un tipo de neuraminidasa que se encuentra en la superficie de los virus de la influenza y que permite que el virus se libere de la célula huésped. Las neuraminidasas son enzimas que escinden los grupos de ácido siálico (también llamado ácido neuramínico ) de las glicoproteínas . La neuraminidasa viral fue descubierta por Alfred Gottschalk en el Instituto Walter y Eliza Hall en 1957. [3] Los inhibidores de la neuraminidasa son agentes antivirales que inhiben la actividad de la neuraminidasa viral de la influenza y son de gran importancia en el control de la influenza. [4]
Las neuraminidasas virales son miembros de la familia de las glicósido hidrolasas 34 CAZY GH_34, que comprende enzimas con una sola actividad conocida: la sialidasa o neuraminidasa EC 3.2.1.18. Las neuraminidasas escinden los residuos terminales de ácido siálico de las cadenas de carbohidratos en las glicoproteínas. El ácido siálico es un azúcar con carga negativa asociado con las porciones proteicas y lipídicas de las lipoproteínas . [ cita requerida ]
Para infectar una célula huésped, el virus de la gripe se adhiere a la superficie celular exterior utilizando hemaglutinina , una molécula que se encuentra en la superficie del virus y que se une a los grupos de ácido siálico. Los ácidos siálicos se encuentran en varias glicoproteínas en la superficie de la célula huésped. Luego, el virus se mueve de un grupo de ácido siálico a otro hasta que encuentra el receptor de superficie celular adecuado (cuya identidad permanece desconocida). [5] La neuraminadasa permite este movimiento al escindir los grupos de ácido siálico a los que estaba unida la hemaglutinina. Después de que el virus ha ingresado a la célula y se ha replicado, las nuevas partículas virales brotan de la membrana de la célula huésped. La hemaglutinina en las nuevas partículas virales permanece unida a los grupos de ácido siálico de las glicoproteínas en la superficie celular externa y la superficie de otras partículas virales; la neuraminadasa escinde estos grupos y, por lo tanto, permite la liberación de partículas virales [6] y evita la autoagregación. [5] La neuraminadasa también facilita el movimiento de partículas virales en presencia de moco rico en ácido silícico. [5]
Una sola proteína hemaglutinina-neuraminidasa puede combinar las funciones de neuraminidasa y hemaglutinina , como en el virus de las paperas y el virus de la parainfluenza humana . [ cita requerida ]
La enzima ayuda a que los virus se liberen después de la gemación de la membrana plasmática de una célula huésped. Las membranas del virus de la gripe contienen dos glicoproteínas : hemaglutinina y neuraminidasa. Si bien la hemaglutinina en la superficie del virión es necesaria para la infección, su presencia inhibe la liberación de la partícula después de la gemación. La neuraminidasa viral escinde los residuos terminales de ácido siálico de las estructuras de glicano en la superficie de la célula infectada. Esto promueve la liberación de virus descendientes y la propagación del virus desde la célula huésped a las células circundantes no infectadas. La neuraminidasa también escinde los residuos de ácido siálico de las proteínas virales, lo que evita la agregación de virus. [ cita médica necesaria ]
La neuraminidasa ha sido objeto de programas de diseño de inhibidores enzimáticos basados en la estructura que han dado como resultado la producción de dos fármacos, zanamivir (Relenza) y oseltamivir (Tamiflu). La administración de inhibidores de la neuraminidasa es un tratamiento que limita la gravedad y la propagación de las infecciones virales. Los inhibidores de la neuraminidasa son útiles para combatir la infección por influenza : zanamivir , administrado por inhalación; oseltamivir , administrado por vía oral; y se está investigando el peramivir administrado por vía parenteral, es decir, mediante inyección intravenosa o intramuscular. [ cita requerida ]
El 27 de febrero de 2005, se documentó que una niña vietnamita de 14 años era portadora de una cepa del virus de la influenza H5N1 resistente al fármaco oseltamivir . El fármaco se utiliza para tratar a pacientes que han contraído la gripe. Sin embargo, se descubrió que la niña vietnamita que había recibido una dosis profiláctica (75 mg una vez al día) no respondía al medicamento. Ante el creciente temor de una pandemia mundial de gripe aviar, los científicos comenzaron a buscar una causa de resistencia al medicamento Tamiflu . Se determinó que la causa era una sustitución de histidina por tirosina ( aminoácido ) en la posición 274 de su proteína neuraminidasa. [ cita requerida ]
Como las cepas de influenza mutan continuamente, es esencial que los científicos determinen de manera rápida y eficiente el subtipo correcto de neuraminidasa que es responsable de la resistencia a los medicamentos para desarrollar medicamentos que combatan cepas específicas de influenza. [ cita requerida ]
Una nueva clase de inhibidores de la neuraminidasa que se unen covalentemente a la enzima han demostrado actividad contra virus resistentes a fármacos in vitro . [7] [8]
En circunstancias ideales, la neuraminidasa (NA) del virus de la gripe debería actuar sobre el mismo tipo de receptor al que se une la hemaglutinina (HA) del virus, un fenómeno que no siempre ocurre. No está del todo claro cómo el virus logra funcionar cuando no hay una correspondencia estrecha entre las especificidades de la NA y la HA. [ cita requerida ]
Las enzimas neuraminidasas pueden tener actividad endo- o exo -glicosidasa , y se clasifican como EC 3.2.1.29 (endo-neuraminidasa) [9] y EC 3.2.1.18 (exo-neuraminidasas). [10] En general, los residuos de ácido siálico de los mamíferos se encuentran en posiciones terminales (extremo no reductor) en los glicanos complejos, por lo que las neuraminidasas virales (que son enzimas exo- glicosidasas ) utilizan estos residuos terminales como sus sustratos. [ cita requerida ]
