Resumen
El virus transmitido por mosquitos puede dañar a los fetos en el útero y causar microcefalia en el cerebro. Ahora, los científicos han identificado una vía genética a la que se dirige el zika y han revelado el papel de una proteína en el desarrollo del cerebro.
Las mutaciones en el gen Ankle2 pueden afectar el desarrollo del cerebro. El cerebro de la larva de la mosca de la izquierda proviene de un animal sano, con las neuronas resaltadas en verde y los neuroblastos resaltados en púrpura. El cerebro mucho más pequeño de la derecha proviene de una mosca sin una copia funcional de Ankle2. Crédito: N. Link et al./Developmental Cell 2019
Los pacientes con mutaciones genéticas raras están ayudando a los científicos a comprender exactamente cómo el virus Zika daña los cerebros en desarrollo.
Al replicar las mutaciones de pacientes humanos en moscas, los investigadores han descubierto una forma en que el virus del Zika conduce a la microcefalia , una condición congénita que resulta en una cabeza más pequeña de lo normal y retrasos en el desarrollo. El nuevo trabajo, publicado el 14 de noviembre de 2019 en la revista Developmental Cell , identifica un conjunto de genes involucrados en la microcefalia. Uno de estos genes codifica una proteína que es el objetivo durante la infección por el virus del Zika.
En el futuro, un fármaco que proteja esta proteína podría sofocar los efectos dañinos del Zika en el desarrollo, dice el coautor del estudio Hugo Bellen , investigador del Instituto Médico Howard Hughes en el Baylor College of Medicine.
El virus Zika es transmitido por mosquitos y, en adultos sanos, generalmente causa síntomas leves. Pero cuando las mujeres embarazadas se infectan, el virus puede tener consecuencias de por vida para el feto, incluidas anomalías del desarrollo como la microcefalia. Zika, anteriormente una enfermedad rara, se convirtió en una preocupación internacional durante un gran brote que comenzó en 2015.
Hugo Bellen
Bellen y sus colegas no se propusieron estudiar el zika. En el curso de un proyecto más grande, su equipo notó que las moscas con una mutación en un gen llamado Ankle2 terminaron con cerebros más pequeños de lo normal, una manifestación de microcefalia de Drosophila . Luego, en una base de datos de pacientes con mutaciones genéticas raras, encontraron pacientes con mutaciones de Ankle2 que tenían casos graves de microcefalia por causas desconocidas. Esa fue una señal de que las mutaciones de Ankle2 podrían ser relevantes en las enfermedades humanas que afectan el desarrollo del cerebro, dice la coautora del estudio Nichole Link, genetista y bióloga del desarrollo en el laboratorio de Bellen.
Para descubrir cómo las mutaciones de Ankle2 estaban influyendo en la formación del cerebro, los investigadores volvieron a las moscas. Normalmente, Ankle2 trabaja con una serie de otros genes para controlar la división de los neuroblastos, las células madre que dan origen a las neuronas. Estas células son cruciales para el correcto desarrollo del cerebro. Sin embargo, las mutaciones en el gen Ankle2 interfirieron con la división de los neuroblastos. Las larvas de moscas con la mutación tenían menos neuroblastos y cerebros más pequeños de lo esperado.
“Lo interesante es que este conjunto de genes se conocía en las moscas desde hace más de 15 años y nunca se asoció con la microcefalia”, dice Bellen.
Ahora, sin embargo, estos genes tienen una nueva relevancia. El año pasado, el equipo de Bellen, en colaboración con el equipo de Nevan Krogan de la Universidad de California en San Francisco, identificó una proteína producida durante la infección por el virus Zika que bloquea la actividad adecuada de la proteína Ankle2. En el nuevo trabajo, los investigadores han mostrado con más detalle cómo esa interacción daña el desarrollo del cerebro, al evitar que los neuroblastos se dividan correctamente.
El hallazgo es parte de una iniciativa más grande entre el laboratorio de Bellen y otros científicos en Baylor y más allá, en la que los investigadores usan moscas para estudiar mutaciones encontradas en pacientes con enfermedades no diagnosticadas. El trabajo puede ayudar a los científicos a aprender más sobre los efectos funcionales de una mutación individual. Y a veces, como ocurre con la microcefalia causada por el zika, una rara mutación puede iluminar el mecanismo de una enfermedad más común, dice Link.
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Citación
Nichole Link et al. ” Las mutaciones en ANKLE2, un objetivo del virus ZIKA, interrumpen una vía de división celular asimétrica en los neuroblastos de Drosophila para causar microcefalia “. Developmental Cell , publicado en línea el 14 de noviembre de 2019. doi: 10.1016/j.devcel.2019.10.009
Este artículo se publicó originalmente como preimpresión en bioRxiv .
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Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.