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¿Cómo logran los virus invadir de forma inteligente? ¡Descubre el secreto de la fusión de células del VIH!
En el mundo actual, algunos virus están causando problemas de salud global, el más conocido de los cuales es el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). El ingenioso y complejo proceso de intrusión de este virus merece nuestra exploración en profundidad.
Un mecanismo de fusión es cualquier método mediante el cual una célula o un virus se fusiona con una célula, y las instalaciones mecánicas para estos procesos le permiten continuar.
En el proceso de fusión celular, primero es necesario fusionar dos células separadas en una célula híbrida. Ya sea que se trate de fusión de virus y células o de célula a célula, cubre tres procesos principales: deshidratación de grupos polares, promoción de la media fusión y apertura y expansión de poros entre diferentes células.
Pasos clave en la fusión virus-célula
Tomemos el VIH como ejemplo. El virus ingresa a las células huésped principalmente fusionando la membrana de las células inmunes del objeto infectado. Para que la fusión sea exitosa, el VIH debe unirse a receptores como CD4, CCR5 y CXCR4. Este proceso no sólo involucra a las proteínas del propio virus, sino que también explica los principios básicos de la fusión de membranas.
Los científicos han descubierto que la estructura y las propiedades de las proteínas de fusión viral son cruciales para la fusión de membranas.
El papel de las proteínas de fusión (fusógenos)
En el proceso de fusión de virus y células, las proteínas de fusión juegan un papel importante. Estas proteínas ayudan a superar las barreras a la fusión de membranas. En particular, los científicos dividen estas proteínas de fusión en cuatro categorías:
Proteína de fusión clase I
Este tipo de proteína de fusión consta de tres subunidades y, antes de la fusión, el bucle de fusión está oculto dentro de su estructura. Después de la fusión, su estructura se replegará para formar una nueva estructura trímera. Tanto el VIH como la fusión del virus de la influenza dependen de dichas proteínas.
Proteína de fusión de clase II
Este tipo de proteína de fusión también se compone de tres subunidades y contiene múltiples láminas con pliegues β, que pueden cambiar su conformación en un ambiente ácido y participar en la inserción del anillo de fusión en la membrana objetivo.
Proteína de fusión Clase III
La estructura de este tipo de proteína de fusión contiene hélices α y láminas β y también desempeña un papel importante en el proceso de fusión celular.
Proteína de fusión de clase IV
Aunque este tipo de proteínas de fusión no participan en la fusión tradicional virus-célula, cuando se expresan en la superficie celular, pueden inducir la fusión entre células.
Mecanismo de fusión celular
Durante el proceso de fusión de las células de los mamíferos, suele haber cinco etapas principales:
1. Establecer la capacidad de fusión
Las células deben ajustar la composición de sus membranas para darles la capacidad de fusionarse. Esto requiere la síntesis de proteínas y elimina obstáculos al proceso de fusión.
2. Quimiotaxis
Las células se atraen entre sí a través de moléculas de señalización para emparejarse. Por ejemplo, los espermatozoides son atraídos hacia los óvulos mediante señales hormonales.
3. Adhesión de la membrana
Cuando las células entran en contacto, establecen conexiones a través de mecanismos de reconocimiento celular, que también es un paso necesario antes de la fusión.
4. Fusión de membranas
Este paso impulsa la mezcla del contenido celular, principalmente regulado por proteínas de fusión, formando poros de fusión para permitir la comunicación interna.
5. Reiniciar después de la fusión
Una vez completada la fusión, es necesario desmontar la maquinaria de fusión de la célula para evitar más fusiones innecesarias.
Potencial terapéutico
Explorar la aplicación de mecanismos de fusión también se ha convertido en una dirección de investigación para terapias emergentes. Por ejemplo, ciertas glicoproteínas virales pierden su capacidad de fusión en presencia de inhibidores de NMT, lo que puede servir como estrategia terapéutica contra los virus hemorrágicos.
El proceso de fusión es tan complejo y exquisito. ¿Cómo encuentran estos virus sus células objetivo y completan su invasión?
