Tenemos nuevo virus en la oficina, se llama Chikungunya y es…

Un nuevo virus que salta a la palestra, es el virus llamado Chikungunya, literalmente ‘el que te dobla’. Es uno de esos que vienen de los trópicos y que ha encontrado un método de expansión mundial. ¡Os suena! En este caso a través de los mosquitos aedes. Causa fiebres seguidas de fuertes dolores musculares y articulares. Se piensa que recientemente una mutación le ha permitido replicarse mejor en algunos tipos de mosquito de amplia dispersión en Europa y América. Tampoco es un virus menor, las fiebres reumáticas que provoca pueden causar problemas serios y dolores posteriores y en algunos casos pueden terminar en encefalitis.

Desde el punto de vista de la estructura es un virus interesante, pues tiene una geometría preparada para infectar. En la superficie de la membrana, se hallan dos proteínas susceptibles de ser reconocidas por el sistema inmune. La primera glicoproteína, llamada E1 está implicada en la fusión del virus con la membrana celular, se une formando hexámeros y pentámeros formando la estructura icosaédrica exterior. Mientras la segunda, E2 es la encargada de unirse a los receptores celulares e iniciar la endocitosis, forma unos trímeros característicos visibles al microscopio electrónico como espículas, 80 por virión, que protuberan unos 8 nm.

chikungunya capsid virus particle cutaway panoramic shadow rheumatic fever mosquito borne CHIKV outbreak strain

Estructura del virus Chikungunya (CHIKV) calificado como emergente, se transmite por picaduras de mosquito del tipo aedes y ha causado brotes importantes de fiebres reumáticas en los últimos cinco años. La entrada de CHIKV en las células susceptibles se produce con la participación de dos glicoproteínas virales E1 y E2. La glicoproteína E1 participa en la fusión celular (en rojo y naranja) mientras que la glicoproteína E2, las espiculas protuberantes (en amarillo), se une a los receptores celulares.

Esta estructura icosaédrica engloba a su vez una membrana lipídica procedente de la célula infectada, donde se anclan las proteínas exteriores. Por dentro de la membrana, envolviendo el genoma hay otra estructura icosaédrica, la cápside. Está compuesta por otra proteína muy distinta a las anteriores capaz de interaccionar con el genoma de ARN y de formar también pentámeros y hexámeros. El resultado es un geometría preciosa y peligrosa, capaz de proteger e insertar un genoma de unas 11800 bases de una hebra de ARN contenida en unos 68 nm de diámetro.

Estos datos estructurales, tan precisos, los conocemos gracias a las técnicas cristalográficas de rayos x, ayudadas en gran manera por las impresionantes mejoras de crio microscopía electrónica (cryoEm), que permite ver estas grandes estructuras de manera general con una resolución sin precedentes, unos 5 Å. La mezcla de datos muy precisos, pero parciales, con datos más rudos y generales, pero cada vez más refinados de la CryoEm nos permiten ver los árboles indiciduales y el bosque. Todo para conocer en detalle una máquina hermana del virus del dengue, pero más grande, capaz de infectarnos, provocarnos serias dolencias y transmitirse eficazmente a través de mosquitos.

A otra escala, es necesario conocer como aislar este virus para que no cause más problemas, no permitiendo su dispersión sin control, algo que parece un poco difícil viendo los nuevos brotes como el que Jamaica que declaró en octubre de 2014 como emergencia nacional por brote de virus chikungunya. Se presentó en África en 1952, salió de allí y ahora es un patógeno global, aunque de categoría C, como la gripe.

Esta entrada es una participación de Flagellum en el XL Carnaval de la Química cuyo blog anfitrión es Ciencia explicada

Esta entrada participa en el Festival de la cristalografía @festivalcristal

Esta entrada participa en la XXXIII edición del Carnaval de Biología, que hospeda @CEAmbiental en su blog Consultoría y Educación Ambiental

REFERENCIAS

Structural analyses at pseudo atomic resolution of Chikungunya virus and antibodies show mechanisms of neutralization. Siyang Sun, Ye Xiang, Wataru Akahata, Heather Holdaway, Pankaj Pal, Xinzheng Zhang, Michael S Diamond, Gary J Nabel, Michael G Rossmann. eLife 2013;2:e00435

Microscopy: Cryo-EM enters a new era. Werner Kühlbrandt. eLife 2014;3:e03678

Jamaica declara emergencia nacional por brote de virus chikungunya

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