Entendendo os Bunyavírus e seu Impacto
Os bunavírus trazem riscos à saúde; a pesquisa sobre a proteína NSm é essencial para o controle.
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Os bunyavírus são um grupo de vírus que podem afetar várias coisas vivas, incluindo insetos, animais e plantas. Eles estão divididos em uma grande categoria chamada Bunyavirales. Esse grupo inclui vírus que podem transmitir doenças tanto para humanos quanto para animais, muitas vezes por meio de insetos que picam e se alimentam de sangue.
Muitos desses vírus se espalham através de insetos que se alimentam de sangue, como mosquitos e carrapatos. Esses vírus são conhecidos como arbovírus. Por exemplo, os vírus da febre hemorrágica da Crimeia-Congo e da febre do Vale do Rift são exemplos importantes de bunyavírus que são levados a sério por organizações de saúde em todo o mundo.
O Desafio das Doenças Arbovíricas
As doenças arbovíricas podem representar sérios riscos à saúde de pessoas e animais ao redor do globo. Sem vacinas disponíveis para muitas dessas doenças e com maneiras limitadas de controlar os insetos que as espalham, a situação é complicada. Espera-se que as mudanças climáticas ajudem esses vírus a se espalharem para novas áreas, tornando os esforços de controle ainda mais difíceis.
A pesquisa está se tornando cada vez mais importante para entender como esses vírus são transmitidos e como podemos gerenciá-los melhor. Notavelmente, a Organização Mundial da Saúde lançou iniciativas para focar nos arbovírus, destacando a crescente ameaça que eles representam.
Características dos Bunyavírus
Os bunyavírus têm algumas características em comum. Eles possuem um genoma de RNA segmentado, o que significa que seu material genético é dividido em partes. A estrutura deles inclui uma cobertura feita de proteínas e eles se replicam em uma parte específica da célula hospedeira conhecida como citoplasma. Esses vírus constroem novas partículas virais usando a maquinaria da célula hospedeira.
Os bunyavírus são classificados com base em como eles se espalham e os organismos que infectam. Alguns deles são conhecidos por infectar uma ampla gama de hospedeiros, enquanto outros têm um escopo mais limitado.
O Papel da Proteína NSm
Um aspecto interessante de alguns bunyavírus é a presença de uma proteína não estrutural chamada NSm. Essa proteína desempenha um papel crítico no ciclo de vida desses vírus, especialmente em insetos. Pesquisas mostram que essa proteína só é encontrada em bunyavírus que são transmitidos por insetos.
Por exemplo, em um bunyavírus específico chamado vírus Bunyamwera, a proteína NSm ajuda o vírus a se espalhar de uma célula para outra dentro do Intestino médio do inseto. Isso é crucial porque o intestino médio é a primeira barreira que o vírus deve superar depois que o inseto se alimenta de um sangue infectado.
Descobertas da Pesquisa sobre NSm
Pesquisas mostraram que a proteína NSm é necessária para a Infecção bem-sucedida de certas espécies de mosquitos por bunyavírus. Quando os cientistas estudaram uma versão do vírus sem a proteína NSm, descobriram que ele podia inicialmente entrar nas células dos mosquitos, mas não conseguia se espalhar eficientemente para as células vizinhas. Isso restringiu a capacidade do vírus de estabelecer uma infecção.
Além disso, quando os cientistas injetaram o vírus diretamente nos mosquitos, contornando o intestino médio, tanto o vírus com quanto sem a proteína NSm puderam infectar outros tecidos. No entanto, a versão sem NSm não conseguia se espalhar adequadamente no intestino médio.
A Barreira do Intestino Médio
O intestino médio serve como uma barreira para os vírus que entram nos insetos. Inicialmente, algumas células são infectadas, mas o vírus deve então se espalhar para outras células para estabelecer uma infecção maior. A proteína NSm parece facilitar esse processo de disseminação dentro do intestino médio.
Quando doses mais altas do vírus foram testadas, os pesquisadores descobriram que a versão sem NSm ainda não se espalhou efetivamente. Isso indica que a necessidade de NSm no ciclo de vida do vírus não se resume apenas à dose do vírus, mas também à sua capacidade de se conectar e se mover entre as células.
Localização da NSm nas Células Insetos
Investigações continuadas revelaram que a proteína NSm é encontrada nas bordas dos grupos de infecção nas células infectadas do intestino médio do mosquito. Isso sugere que a NSm desempenha um papel em ajudar o vírus a se espalhar para células vizinhas. A presença da NSm na superfície das células infectadas indica um mecanismo que pode ajudar o vírus a navegar pelo ambiente interno do inseto.
Importância da Transmissão Viral Adequada
Compreender como vírus como os bunyavírus interagem com suas células hospedeiras, particularmente no contexto dos insetos, é crucial. Isso ajuda os cientistas a descobrir novas maneiras de controlar a disseminação desses vírus e desenvolver melhores estratégias para vacinas.
A presença da NSm em certos bunyavírus que infectam insetos, mas não em aqueles que não o fazem, apoia a ideia de que essa proteína pode ter evoluído especificamente para ajudar esses vírus a terem sucesso em um hospedeiro inseto.
Implicações para o Desenvolvimento de Vacinas
As descobertas sobre a NSm também têm implicações práticas. Por exemplo, ao projetar vacinas vivas contra esses vírus, pode ser benéfico considerar o uso de versões do vírus sem a NSm, já que elas podem não se espalhar em insetos. Isso pode levar a opções de vacinas mais seguras que não apresentem risco de serem transmitidas por seus vetores insetos.
Conclusão
Os bunyavírus representam um desafio significativo para a saúde pública, especialmente considerando seu impacto na saúde humana e animal. Compreender o papel de proteínas como a NSm em seus ciclos de vida é vital para avançar nosso conhecimento sobre como esses vírus se espalham. Essa pesquisa não apenas fornece insights sobre a biologia dos vírus, mas também orienta os esforços para criar vacinas eficazes e medidas de controle contra as doenças que eles causam.
À medida que nosso ambiente continua a mudar, os riscos associados a esses vírus podem aumentar. Portanto, pesquisas contínuas e medidas proativas são essenciais para mitigar seu impacto na saúde mundial.
Título: NSm is a critical determinant for bunyavirus transmission between vertebrate and arthropod hosts
Resumo: Bunyavirales is a very large order including viruses infecting a variety of taxonomic groups such as arthropods, vertebrates, plants, and protozoan. Some bunyaviruses are transmitted between vertebrate hosts by blood-sucking arthropods and cause major diseases in humans and animals. It is not understood why only some bunyaviruses have evolved the capacity to be transmitted by arthropod vectors. Here we show that only vector-borne bunyaviruses express a non-structural protein, NSm, whose function has so far remained largely elusive. Using as experimental system Bunyamwera virus (BUNV) and its invertebrate host, Aedes aegypti, we show that NSm is dispensable for viral replication in mosquito cells in vitro but is absolutely required for successful infection in the female mosquito following a blood meal. More specifically, NSm is required for cell-to-cell spread and egress from the mosquito midgut, a known barrier to viral infection. Notably, the requirement for NSm is specific to the midgut; bypassing this barrier by experimental intrathoracic infection of the mosquito eliminates the necessity of NSm for virus spread in other tissues, including the salivary glands. Overall, we unveiled a key evolutionary process that allows the transmission of vector-borne bunyaviruses between arthropod and vertebrate hosts.
Autores: Emilie Pondeville, S. Terhzaz, D. Kerrigan, F. Almire, A. M. Szemiel, M. Palmarini, A. Kohl, X. Shi
Última atualização: 2024-04-17 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.17.589932
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.17.589932.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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