Simple Science

Ciencia de vanguardia explicada de forma sencilla

# Biología# Microbiología

Virus de Toscana: Nuevas Perspectivas sobre Variantes Genéticas e Infectividad

La investigación revela diferencias clave en las cepas del virus Toscana y su impacto en la salud.

― 6 minilectura


Cepas de TOSV en estudioCepas de TOSV en estudioToscana.sobre el comportamiento del virusLa investigación revela datos clave
Tabla de contenidos

El virus Toscana (TOSV) es un tipo de virus que pertenece a una familia llamada Phenuiviridae. Este virus es llevado por unos insectos chiquititos conocidos como mosquitos de arena, principalmente dos especies llamadas Phlebotomus perniciosus y P. perfiliewi. El virus fue encontrado por primera vez en Italia en 1971. Desde entonces, se ha propagado a 23 países en la zona mediterránea.

En la mayoría de los casos, cuando una persona se infecta con TOSV, puede que no haya síntomas notables o solo algunos leves. Sin embargo, en algunos casos, el virus puede invadir el sistema nervioso central (SNC) y causar condiciones graves como meningitis y encefalitis, sobre todo durante los meses de verano. Por esto, TOSV se ha convertido en una causa reconocida de esas infecciones virales.

Variantes Genéticas de TOSV

Los científicos han descubierto que actualmente hay dos grupos genéticos principales, o linajes, de TOSV, conocidos como linaje A y linaje B. Más recientemente, se ha identificado un tercer linaje, el linaje C, aunque esta variante aún no ha sido aislada.

TOSV es una creciente preocupación para la salud pública. A pesar de que es una amenaza en aumento como causa de infecciones del SNC, todavía no se ha estudiado mucho. Una área importante que sigue sin estar clara es cómo las diferencias genéticas entre las cepas de TOSV afectan su capacidad de causar enfermedad. Entender esto podría ayudar a crear mejores medidas preventivas contra el virus.

Para avanzar en la investigación, los científicos han desarrollado sistemas que permiten manipular el material genético de TOSV. Este documento se centra en dos cepas de los linajes A y B. Los investigadores utilizaron estas cepas para estudiar sus propiedades biológicas y cómo se comportan dentro de las células huésped.

Hallazgos Clave del Estudio

Virus y su Comportamiento

Los investigadores descubrieron que TOSV-A se replica más rápido que TOSV-B. Esto está relacionado con diferencias en partes específicas de su código genético, especialmente las secciones que codifican dos proteínas importantes, Gn y Gc. Los hallazgos mostraron que estas dos cepas también entran en las células huésped a diferentes ritmos y producen partículas virales con distintos niveles de infectividad.

Desarrollo de un Sistema Genético Inverso

Se creó un sistema genético inverso para TOSV-B, lo que significó que los investigadores podían estudiar cómo se comporta esta cepa in vitro, o en un entorno controlado de laboratorio. Para hacer esto, clonaron tres segmentos del genoma de TOSV en plásmidos especiales diseñados para genética inversa.

Al alinear las secuencias genéticas de TOSV-B con las de otras cepas del mismo linaje, se encontraron varios cambios. Al confirmar que estos cambios no eran causados durante el proceso de clonación, los investigadores aseguraron la precisión de sus modelos genéticos.

Impacto de las Diferencias Genéticas en la Infección

El estudio incluyó experimentos comparando las tasas de Replicación de las dos cepas en células humanas cultivadas. TOSV-A mostró mayores cantidades de partículas virales en comparación con TOSV-B. Ambas cepas se comportaron de manera similar a sus cepas parentales, lo que sugiere que las diferencias observadas no se debieron a factores externos como las respuestas inmunitarias de las células huésped.

Más experimentos con virus reassortantes, que están diseñados para llevar material genético de ambas cepas, revelaron que el segmento M del genoma influía significativamente en las tasas de replicación. Los investigadores concluyeron que este segmento es un factor clave que puede afectar cuán virulento es el virus.

Glucoproteínas y Entrada del Virus

TOSV tiene dos proteínas virales, Gn y Gc, que juegan papeles importantes en cómo el virus entra en las células humanas. El estudio mostró que TOSV-A podía penetrar las células más rápido que TOSV-B. Los investigadores realizaron pruebas que rastrearon cuán rápido los virus fueron internalizados después de cambios de temperatura. Los resultados indicaron que TOSV-A alcanzó la mitad de su tasa máxima de entrada mucho más rápido que TOSV-B.

Diferencias en las Partículas Virales

Al observar de cerca las partículas virales producidas por TOSV-A y TOSV-B, los investigadores encontraron que, aunque TOSV-B producía mayores cantidades de las proteínas Gn y Gc, TOSV-A generaba más partículas infecciosas. Esto indicó que la cantidad de proteínas virales no determina únicamente cuán infeccioso es el virus.

También se examinó el tamaño físico y la estructura de las partículas usando técnicas avanzadas de imagen. Los investigadores encontraron que las partículas de TOSV-B parecían más organizadas en comparación con las de TOSV-A. Esta observación podría tener implicaciones importantes sobre cómo se comportan estos virus en el cuerpo.

Importancia de los Hallazgos

Los hallazgos de esta investigación destacan la importancia de entender la diversidad genética dentro de las cepas de TOSV. No solo estas diferencias impactan la replicación y la infectividad del virus, sino que también pueden jugar un papel crucial en cómo el virus puede afectar la salud humana.

A medida que TOSV sigue emergiendo como una preocupación significativa para la salud pública, es esencial monitorear cuidadosamente las diferentes cepas que circulan. Esto podría ayudar a gestionar y mitigar los riesgos que representa este virus.

Direcciones Futuras para la Investigación

Dado que aún hay mucho que aprender sobre TOSV, los estudios futuros deberían enfocarse en entender los específicos de su diversidad genética. Esto incluye investigar cómo diferentes cepas podrían reassortarse o intercambiar material genético, lo que podría llevar a nuevas cepas con propiedades desconocidas y potencialmente mayor virulencia.

Además, sería beneficioso explorar cómo las diferencias observadas en la estructura de las proteínas y la morfología de las partículas virales pueden impactar la interacción de TOSV con las células huésped y la respuesta inmune.

Por último, esta investigación sienta las bases para el desarrollo potencial de vacunas. Si podemos entender mejor la biología de TOSV, particularmente en relación con sus glucoproteínas, podría conducir a estrategias de vacunación efectivas que tomen en cuenta la diversidad genética del virus.

Conclusión

En resumen, TOSV representa un riesgo creciente para la salud humana, especialmente en ciertas regiones. A medida que este virus continúa propagándose, entender sus propiedades biológicas y variaciones genéticas es crucial para las respuestas de salud pública. Este estudio proporcionó información sobre las diferencias entre las cepas de TOSV, cómo estas variaciones afectan su comportamiento y destacó la necesidad de vigilancia y investigación continuas.

Fuente original

Título: Genetic diversity of Toscana virus glycoproteins affects the kinetics of virus entry and the infectivity of newly produced virions

Resumen: Toscana virus (TOSV) is a pathogenic and transmissible Phlebovirus of the Bunyavirales order. Although TOSV is considered one of the leading causes of meningitis and encephalitis in humans during summer in the Mediterranean basin, its biology remains poorly characterized and neglected due to lack of tools to study the virus. To date, two principal genetic lineages (A and B) have been identified among TOSV-isolated strains based on phylogenetic analysis. The impact of TOSV genetic diversity on its biology is still unknown but highly relevant because it may influence the severity of the disease, viral tropism, and vaccine design. To address these questions, a reverse genetic approach based on two TOSV strains belonging to lineage A or B (i.e., TOSV-A and TOSV-B) and displaying different in vitro replicative fitness was used. Our results demonstrate that TOSV-A and TOSV-B have different Gn and Gc glycoproteins sequences which are responsible for the observed differences in terms of replicative fitness. Moreover, our data show that TOSV-A and TOSV-B display different entry kinetics and that newly-produced virions have different infectivity. This comparative approach allowed us to demonstrate that the genetic diversity of TOSV can significantly impact viral properties. This study highlights the need for a better molecular characterisation of the genome of circulating TOSV strains and, more specifically, of the viral Gn and Gc glycoproteins. Indeed, these proteins may strongly modulate viral pathogenicity and disease. Further work in this direction will provide important data to develop preventive strategies against this emerging pathogen taking into account TOSV glycoproteins genetic diversity. Authors SummaryToscana virus (TOSV) is a leading cause of aseptic brain infection in the Mediterranean basin during the summer. Despite the significant burden that TOSV represents to human health, the biology of this pathogen remains poorly understood and neglected. While distinct TOSV genetic lineages have been identified, the relationship between their genetic diversity and pathogenicity is still unclear. This point, however, is critical to understand the disease and design preventive strategies such as vaccines targeting circulating TOSV strains. Here, a reverse genetic approach was used to produce reassortant and chimeric viruses between two TOSV strains (referred to as TOSV-A and TOSV-B) belonging to the two main genetic lineages and displaying differential in vitro replication capacities. Our results show that the viral glycoproteins are key determinants in modulating TOSV replication. In addition, they demonstrate that viral entry and infectious viral particles production differ between TOSV-A and TOSV-B. This study provides the first evidence of differences in replication capacity between two genetically distinct TOSV viruses, and highlights the need for better molecular characterisation of circulating TOSV strains.

Autores: Maxime Ratinier, A. Thiesson, M.-P. Confort, S. Desloire, A. Kohl, F. Arnaud

Última actualización: 2024-07-22 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.22.604564

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.22.604564.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

Gracias a biorxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.

Más de autores

Artículos similares