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La vita nascosta dei virus dell'influenza A

Scopri i segreti dei virus dell'influenza A e le loro tattiche di sopravvivenza.

Carla Alemany, Juliane Da Graça, Quentin Giai-Gianetto, Sylvain Paisant, Maud Dupont, Thibaut Douché, Catherine Isel, Cédric Delevoye, Lydia Danglot, Mariette Matondo, Etienne Morel, Jean-Baptiste Brault, Nadia Naffakh

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Dentro le tattiche virali Dentro le tattiche virali dell'influenza A manipolano le cellule per prosperare. Svelando come i virus dell'influenza A
Indice

I Virus dell'Influenza A (IAV) sono famosi per creare scompiglio sia negli animali che negli esseri umani. Sono come i bambini scavezzacollo del mondo virale, che si presentano ogni anno con nuovi trucchi grazie alla loro capacità di cambiare aspetto. Questa adattabilità è problematica perché rende difficile per i nostri sistemi immunitari riconoscerli, portando a focolai stagionali.

Chi ospita la festa virale?

Gli IAV trovano le loro case comode negli uccelli acquatici selvatici e negli animali domestici. Queste creature ospitano un mix di diversi IAV che possono saltare dagli animali agli esseri umani e talvolta portare a focolai più grandi, come le pandemie. Immagina un buffet virale dove ogni piatto è un nuovo ceppo di influenza, pronto per essere assaggiato da qualcuno.

Il mistero genetico degli IAV

Una delle cose interessanti ma complicate degli IAV è il loro genoma, che è diviso in otto pezzi distinti. Quando virus diversi infettano lo stesso ospite, possono scambiarsi i pezzi del loro materiale genetico. Questo processo è come un gioco di sedie musicali virali, creando nuovi ceppi potenzialmente pericolosi. Il modo in cui questi pezzi genetici si muovono dentro le cellule è ancora un bel mistero, e questo è un problema, visto che capirlo potrebbe portarci a migliori modalità per preservarci in salute.

Incontriamo le ribonucleoproteine virali

Il materiale genetico degli IAV è confezionato in strutture note come ribonucleoproteine virali (VRNP). Queste vRNP sono come piccoli pacchetti che contengono i progetti del virus insieme ad alcune proteine di supporto. Sono piccolissime, misurando circa 30-120 nanometri in lunghezza. Quando il virus entra in una cellula, queste vRNP vengono rilasciate, viaggiano verso il nucleo e dicono alla cellula di iniziare a produrre più virus.

RAB11A: L'eroe non celebrato

Un giocatore chiave nel mondo degli IAV è RAB11A, una piccola proteina che aiuta a trasportare i materiali del virus dentro la cellula. Pensa a RAB11A come al corriere dei pacchetti virali. Durante un'infezione, le vRNP cominciano ad accumularsi vicino a un'area speciale nella cellula chiamata centro organizzativo dei microtubuli (MTOC), dove si trovano con RAB11A e altri componenti virali.

Il dilemma del riciclaggio

RAB11A è nota per il suo ruolo nei processi di riciclaggio dentro le cellule. Aiuta le proteine che hanno esaurito il loro tempo a trovare la strada di ritorno verso la membrana plasmatica. Tuttavia, durante le infezioni da IAV, le cose si complicano un po’. I percorsi abituali di RAB11A vengono interrotti, e fa fatica a svolgere il suo compito come si deve. Questo è un bel disastro per il virus, perché ha bisogno di questi percorsi per trasportare efficientemente le vRNP.

Il reticolo endoplasmatico: Un giocatore chiave

Il reticolo endoplasmatico (ER) è un altro attore importante nel gioco del virus. È responsabile del ripiegamento e del trasporto delle proteine. Durante un'infezione da IAV, l'ER subisce una ristrutturazione, cambiando il suo aspetto per aiutare il virus. Invece della sua forma abituale, l'ER comincia a estendersi e attorcigliarsi, quasi come se stesse cercando di afferrare le vRNP.

Cosa succede con i PI?

I Fosfoinositidi (PI) sono un tipo di grasso trovato nelle membrane cellulari che gioca ruoli chiave nella segnalazione e nel trasporto. Sono come la rete di comunicazione all'interno delle cellule, che dice a diverse parti quando svolgere i loro compiti. Durante le infezioni da IAV, l'equilibrio di questi fosfoinositidi cambia, a favore di certi tipi come il PI4P. Questo cambiamento potrebbe aiutare il virus creando un ambiente migliore per il movimento delle vRNP.

Il ruolo di ATG16L1

ATG16L1 è una proteina solitamente associata all'autofagia, un processo in cui le cellule riciclano i loro componenti. Sorprendentemente, durante un'infezione da IAV, ATG16L1 sembra avere un ruolo diverso. Sembra aiutare a regolare i livelli di PI4P vicino all'ER, assistendo ulteriormente il virus nella sua missione di diffondersi nel corpo.

Egress: La fase finale

Una volta che il virus si è replicato all'interno della cellula infetta, ha bisogno di uscire e infettare nuove cellule. Questo processo si chiama egress. Le vRNP fanno un giro su speciali vescicole che le trasportano alla superficie cellulare, dove nuove particelle virali vengono rilasciate. Se RAB11A o ATG16L1 non funzionano bene, il processo di trasporto rallenta, e il virus fa fatica a fuggire.

Le tattiche del virus

I virus sono piccole astuzie. Manipolano le macchine cellulari per creare un ambiente favorevole per sé stessi. Gli IAV non fanno eccezione. Cambiano il modo in cui le cellule gestiscono i loro componenti interni, come i PI e le proteine, per assicurarsi un viaggio fluido verso la superficie cellulare.

Cosa succede quando le cose non vanno bene?

Quando i ricercatori hanno esaminato cosa succede quando RAB11A o ATG16L1 sono assenti o non funzionano correttamente, hanno scoperto che il viaggio del virus verso la superficie è gravemente ostacolato. Il numero di particelle virali infettive diminuisce significativamente, indicando che queste proteine sono cruciali per il ciclo vitale del virus.

La ricerca del trattamento perfetto

Con tutte queste informazioni, gli scienziati sono ansiosi di sviluppare trattamenti che prendano di mira questi attori chiave nelle infezioni da IAV. Interrompendo le interazioni tra il virus e le proteine che sfrutta, potrebbe essere possibile creare strategie antivirali efficaci in grado di prevenire la diffusione del virus.

Conclusione: La battaglia continua

La battaglia tra virus e i loro ospiti continua a evolversi. I virus dell'influenza A hanno sviluppato molti trucchi per evitare di essere scoperti e prosperare all'interno dei loro ospiti. Comprendere le loro strategie, specialmente in relazione ai meccanismi cellulari, è essenziale per sviluppare metodi di prevenzione e trattamento migliori. La prossima volta che senti parlare dell'influenza, ricorda: non è solo un semplice raffreddore – è un complicato colpo virale con un cast di personaggi che lavorano insieme nella speranza di sopravvivere. Quindi, mantieni forte il tuo sistema immunitario, e chissà? Forse questa volta vincerai tu nella partita virale!

Fonte originale

Titolo: Influenza A virus-induced production of PI4P at the endoplasmic reticulum involves ATG16L1 and promotes the egress of viral ribonucleoproteins

Estratto: The genomic RNAs of influenza A viruses (IAVs) are replicated in the nucleus of infected cells in the form of viral ribonucleoproteins (vRNP) before being exported to the cytoplasm. The small GTPase RAB11A is involved in the transport of vRNPs to the sites of viral assembly at the plasma membrane, but the molecular mechanisms involved remain largely unknown. Here we show that IAV infection remodels the architecture of the endoplasmic reticulum (ER) sheets, where vRNPs tend to accumulate in the absence of RAB11A. To decipher the interplay between RAB11A, vRNPs and the ER, we investigated viral-induced perturbations of RAB11A proximity interactome. To this end, we generated cells stably expressing a TurboID-RAB11A fusion protein and performed biotin-based proximity labeling upon viral infection. We found that cellular regulators of phophatidylinositol-4-phosphate (PI4P) homeostasis, including the autophagic and stress response protein ATG16L1, are significantly enriched at the vicinity of RAB11A in infected cells. Infection induces an increase in cellular PI4P levels in an ATG16L1-dependent manner, while ATG16L1 relocalizes to ER membranes upon infection. Depletion of ATG16L1 decreases the co-distribution of vRNPs with PI4P punctae on ER membranes, and reduces the accumulation of vRNPs at the plasma membrane as well as the production of IAV infectious particles. Our data extend to IAVs the notion that viruses can modulate the metabolism and localization of phosphoinositides to control host membrane dynamics and point to the ER as an essential platform for vRNP transport. They provide evidence for a pivotal role of ATG16L1 in regulating the identity of endomembranes and coordinating RAB11A and PI4P-enriched membranes to ensure delivery of vRNPs to the plasma membrane.

Autori: Carla Alemany, Juliane Da Graça, Quentin Giai-Gianetto, Sylvain Paisant, Maud Dupont, Thibaut Douché, Catherine Isel, Cédric Delevoye, Lydia Danglot, Mariette Matondo, Etienne Morel, Jean-Baptiste Brault, Nadia Naffakh

Ultimo aggiornamento: 2024-11-30 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.29.625996

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.29.625996.full.pdf

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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