L'impatto del virus della peste suina africana
L'ASFV rappresenta gravi rischi per la salute dei maiali e per la sicurezza alimentare in tutto il mondo.
Juliette Dupré, Katarzyna Magdalena Dolata, Gang Pei, Aidin Molouki, Lynnette C Goatley, Richard Küchler, Timothy K Soh, Jens B Bosse, Aurore Fablet, Mireille Le Dimna, Grégory Karadjian, Edouard Hirchaud, Christopher L Netherton, Linda K Dixon, Ana Luisa Reis, Damien Vitour, Marie-Frédérique Le Potier, Axel Karger, Grégory Caignard
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Indice
- Come si Diffonde ASFV?
- Perché ASFV è un Grande Problema?
- Il Funzionamento Interno di ASFV
- Il Ruolo degli MGF in ASFV
- Indagare le Interazioni di ASFV
- I Modi Subdoli in Cui ASFV Manipola la Risposta Immunitaria
- La Danza delle Proteine
- Le Sfide e le Tribolazioni dei Mutanti ASFV
- Conclusione: La Battaglia Continua Contro ASFV
- Fonte originale
- Link di riferimento
Il Virus della Peste Suina Africana, comunemente noto come ASFV, è un virus grande e avvolto che appartiene alla famiglia Asfarviridae. Questo virus causa la Peste Suina Africana (ASF), una malattia che colpisce solo i maiali (o più scientificamente, i suidi). L'ASF è una seria preoccupazione per gli allevatori di maiali e sta creando grossi problemi in tutto il mondo. Una volta che un maiale si infetta, i risultati possono essere catastrofici, portando a tassi di mortalità elevati e perdite economiche significative nel settore dell'allevamento suino.
Come si Diffonde ASFV?
ASFV ha alcuni metodi subdoli per diffondersi. Può passare da un maiale all'altro tramite contatto diretto, ed è per questo che tenere i maiali in aree pulite e separate è così fondamentale. Può anche viaggiare su prodotti a base di carne contaminati, il che significa che gli avanzi di maiali infetti potrebbero diffondere il virus se non smaltiti correttamente. Anche cose come vestiti o attrezzature venute a contatto con il virus possono diffonderlo, insieme ad alcuni zecche conosciuti come Ornithodoros. Queste zecche sono come degli intrusi fastidiosi nel mondo dei maiali che possono trasportare e trasmettere il virus.
Perché ASFV è un Grande Problema?
ASFV è un attore importante quando si tratta di minacce alla salute dei maiali e alla sicurezza alimentare in tutto il mondo. Questo virus è un ospite indesiderato che non ha vaccini o trattamenti disponibili. È sulla lista di sorveglianza dell'Organizzazione Mondiale della Sanità Animale (WOAH), il che significa che è considerato abbastanza importante da tener d'occhio. L'alto tasso di mortalità tra i maiali domestici rende ASFV un pericolo significativo per gli allevatori e crea un pesante onere economico per molti paesi.
Il Funzionamento Interno di ASFV
Parlando un po' più nel profondo, ASFV ha una struttura complessa. Il suo genoma, che contiene tutte le istruzioni per creare il virus, è formato da DNA a doppio filamento e può variare da 170 a 193 kilobasi. Se pensi al genoma come a un libro, c'è una "regione centrale" in mezzo che è abbastanza stabile, mentre le aree circostanti hanno molte variazioni genetiche. Curiosamente, un numero sostanziale di geni in questo virus non sembra avere funzioni conosciute, il che è un po' sconcertante per gli scienziati.
Quando ASFV entra nelle cellule di un maiale, inizia a farsi comodo. Inizia a esprimere molti prodotti genici virali, il che significa che sta producendo parti di sé stesso per prendere il controllo delle funzioni cellulari dell'ospite. Questo può interferire con i normali processi nelle cellule del maiale, causando caos.
Il Ruolo degli MGF in ASFV
Dentro ASFV, ci sono famiglie geniche specifiche, compresi i geni della Famiglia Multigene (MGF). Questi geni si sono sviluppati attraverso un processo noto come duplicazione genica e svolgono vari ruoli. Ci sono cinque MGF distinti, e possono influenzare quanto virulento (o mortale) sia il virus. Alcuni ceppi di ASFV meno pericolosi sono stati trovati privi di alcuni geni MGF. I ricercatori hanno persino isolato un ceppo attenuato naturalmente noto come OUR T1988/3, che manca di un certo numero di geni MGF.
Alcuni studi suggeriscono che questi MGF possano determinare l'ampiezza degli ospiti che un virus può infettare. Inoltre, uno di questi, MGF360, ha dimostrato di inibire la risposta immunitaria nei maiali interferendo con la produzione di interferoni, che sono le proteine che il corpo usa per combattere le infezioni. In questo modo, ASFV può rimanere nascosto dal sistema immunitario del maiale e continuare a riprodursi, diventando una minaccia maggiore.
Indagare le Interazioni di ASFV
Per capire come opera ASFV, gli scienziati hanno cercato di identificare quali proteine interagiscono con le proteine di ASFV. Volevano sapere come le proteine di ASFV potrebbero prendere il controllo delle cellule dei maiali. Utilizzando metodi come la purificazione con tag di affinità-spettrometria di massa (AP-MS) e l'ibridazione a lievito ad alta capacità (HT-Y2H), i ricercatori sono stati in grado di scoprire varie interazioni cellulari.
Una proteina importante scoperta tramite questi metodi è BANF1, che sta per Fattore di Barriera all'Autointegrazione 1. BANF1 svolge un ruolo in molti processi cellulari, come il mantenimento dell'integrità del genoma e la risposta ai danni al DNA. Sorprendentemente, si è scoperto che BANF1 interagisce con le proteine ASFV MGF360-21R e A151R, suggerendo che ASFV potrebbe usarlo a suo favore durante l'infezione.
I Modi Subdoli in Cui ASFV Manipola la Risposta Immunitaria
Quando ASFV infetta un maiale, cerca di nascondersi dal sistema immunitario. Studi dimostrano che sia MGF360-21R che A151R possono interferire con la risposta immunitaria, bloccando specificamente la produzione di interferoni di tipo I. Questo è un aspetto critico del meccanismo di difesa del maiale contro i virus.
Quando i ricercatori hanno silenziato il gene BANF1 nei maiali infetti, hanno notato che la replicazione di ASFV diminuiva, il che significa che BANF1 potrebbe effettivamente essere utile per il virus in qualche modo. Questo suggerisce che comprendere le interazioni tra le proteine di ASFV e quelle dell'ospite potrebbe portare a nuovi modi di combattere il virus.
La Danza delle Proteine
Per illustrare questo, pensa all'interazione tra le proteine di ASFV e le proteine dell'ospite come a una danza. Le proteine di ASFV, A151R e MGF360-21R, invitano la proteina dell'ospite BANF1 a unirsi, e insieme creano un complesso che aiuta il virus a evitare il sistema immunitario. Sembrano avere una performance coreografata che rende difficile per le difese dell'ospite riconoscerle.
Quando una delle proteine virali viene rimossa (come nel mutante GeorgiaΔA151R), la danza viene interrotta e il sistema immunitario dell'ospite inizia a riconoscere il virus, portando a una produzione aumentata di interferoni.
Le Sfide e le Tribolazioni dei Mutanti ASFV
I ricercatori hanno creato mutanti specifici di ASFV, come GeorgiaΔA151R e GeorgiaΔMGF360-21R, per studiarne ulteriormente le funzioni. Questi mutanti hanno mostrato schemi di crescita e risposte diverse nelle cellule infette. Hanno scoperto che senza A151R, ASFV aveva più difficoltà a replicarsi ed era più riconoscibile dal sistema immunitario del maiale.
In parole semplici, è come un mago che ha bisogno di oggetti specifici per eseguire i suoi trucchi. Senza i giusti oggetti (in questo caso, le giuste proteine), lo spettacolo di magia (o replicazione virale) semplicemente non va come previsto.
Conclusione: La Battaglia Continua Contro ASFV
ASFV è un virus complesso e subdolo che rappresenta un rischio significativo per l'industria suina a livello mondiale. La costante battaglia di astuzia tra ASFV e il sistema immunitario del maiale racconta una storia di sopravvivenza e adattamento. I ricercatori continuano a indagare le innumerevoli interazioni tra le proteine di ASFV e la macchina cellulare dell'ospite per trovare nuovi modi di combattere questo virus resistente.
Come in ogni bella storia, la trama è ancora in evoluzione. Con ogni scoperta, gli scienziati svelano di più su come opera ASFV, offrendo speranza per migliori misure di prevenzione e controllo in futuro. Dopotutto, quando si tratta di virus, è un gioco di sopravvivenza del più forte – e in questo momento, ASFV sta giocando per vincere.
Quindi, speriamo tutti di poter uscire vincitori in questa battaglia continua, garantendo maiali sani e forniture alimentari sicure in tutto il mondo!
Titolo: Exploring virus-host interactions through combined proteomic approaches identifies BANF1 as a new essential factor for African Swine Fever Virus.
Estratto: African swine fever virus (ASFV) causes a highly lethal disease in pigs and represents a significant threat to the global pork industry due to the lack of effective vaccines or treatments. Despite intensive research, many ASFV proteins remain uncharacterized. This study aimed to elucidate the functions of two ASFV proteins, MGF360-21R and A151R, through comprehensive analysis of their interactions with host proteins. Using affinity purification-mass spectrometry and yeast two-hybrid screening approaches, we identified the host protein barrier- to-autointegration factor 1 (BANF1) as a key interactor of both viral proteins. Biochemical and colocalization assays confirmed these interactions and demonstrated that MGF360-21R and A151R expression leads to cytoplasmic relocalization of BANF1. Functionally, BANF1 silencing significantly reduced ASFV replication, indicating its proviral role. Given BANF1s established function in regulating the cGAS/STING-dependent type I interferon (IFN-I) response, we postulated that A151R and MGF360-21R could inhibit this pathway. Using different strategies, we showed that both A151R and MGF360-21R did indeed inhibit IFN-I induction. Generation of ASFV deficient of A151R or MGF360-21R showed that both mutant viruses enhanced the host IFN response in primary porcine macrophages compared to wild-type virus. However, their capacity to inhibit this pathway could occur through mechanisms independent of BANF1. Proteomic analysis of BANF1 interactors during ASFV infection highlighted potentially roles in chromatin remodeling, nuclear transport, and innate immune response pathways. Altogether, our data provide new insights into ASFV-host interactions, identifying BANF1 as an important new host factor required for replication and uncovering novel functions for A151R and MGF360-21R. Author SummaryAfrican swine fever virus (ASFV) is a highly contagious and deadly disease affecting pigs worldwide, for which there are currently no effective vaccines or treatments. Despite extensive research, many ASFV proteins remain poorly understood. Our study investigated two ASFV proteins, MGF360-21R and A151R, to better understand their functions and interactions with host proteins. Using proteomic approaches, we found both these viral proteins interact with a host protein called barrier-to-autointegration factor 1 (BANF1). Importantly, BANF1 silencing significantly reduced ASFV replication, indicating its important role in the viral life cycle. We also showed that MGF360-21R and A151R help the virus evade the immune system by blocking the production of interferons, which are key defensive molecules against viral infections. However, this immune evasion does not seem to depend on their interaction with BANF1. Additionally, our analysis of BANF1s interactions during ASFV infection revealed potential roles in chromatin remodeling, nuclear transport, and the innate immune response. These findings provide new insights into how ASFV interacts with its host and highlight BANF1 as a critical factor in viral replication and immune evasion. Our work contributes to a better understanding of ASFV and could pave the way for developing more effective strategies to fight this virus.
Autori: Juliette Dupré, Katarzyna Magdalena Dolata, Gang Pei, Aidin Molouki, Lynnette C Goatley, Richard Küchler, Timothy K Soh, Jens B Bosse, Aurore Fablet, Mireille Le Dimna, Grégory Karadjian, Edouard Hirchaud, Christopher L Netherton, Linda K Dixon, Ana Luisa Reis, Damien Vitour, Marie-Frédérique Le Potier, Axel Karger, Grégory Caignard
Ultimo aggiornamento: 2024-12-06 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.05.627126
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.05.627126.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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