Estudio revela cuál es el factor crítico en la progresión de IPN en peces
Científicos detectaron que la infección activa los mecanismos de degradación proteica en el riñón en peces, y en etapas posteriores el sistema colapsa, favoreciendo el estrés celular y la aparición de síntomas.
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A pesar de ser un patógeno altamente estudiado, la comprensión de la interacción entre las células del pez y el virus de la necrosis pancreática infecciosa (IPNV) sigue siendo un desafío.
Entre los procesos potencialmente implicados en esta interacción se encuentra el sistema ubiquitina-proteasoma (SUP), un complejo proteico esencial para el mantenimiento de la homeostasis celular del hospedador. El SUP participa en numerosos procesos, como la eliminación de proteínas desplegadas, la regulación del ciclo celular y la respuesta inmunitaria contra infecciones virales.
En base a lo anterior, científicos chilenos buscaron averiguar cómo la infección afecta ya sea positiva o negativamente, la expresión de proteínas ligadas a la actividad proteosomal, la respuesta de proteínas mal plegadas, o del sistema ubiquitina-proteosoma.
La Dra. Andrea Rivas, científica de la Universidad San Sebastián, y una de los autores del estudio, da a conocer a Salmonexpert que ya tenían antecedentes de que la infección por IPNV afecta los niveles de los transcritos proteosomales en músculo afectando su metabolisimo hacia la degradación de proteínas, en un proceso catabólico, razón por la cual decidieron analizar el efecto en riñón, uno de los órganos blanco del virus.
“El proteosoma participa en la degradación de proteínas, por lo tanto, su regulación por activación o inactivación de este, indica que hay un proceso de homeostasis, de adaptación celular al estímulo. Si el proceso de activación es desregulado, puede llevar a autofagia y muerte celular, lo que podría implicar daño tisular. Por otro lado, si la replicación viral implica la regulación del proteosoma para ser exitosa, su modulación externa regularía el ciclo viral. Es así como puede emerger el uso de inhibidores del porteosoma, como posibles antivirales, en un uso controlado y en etapas específicas de la enfermedad”, explica la Dra. Rivas.
Identificación temprana de IPN
Así, en el estudio los expertos analizaron lo que ocurre en el riñón de truchas arcoíris durante la infección por IPNV, comparando una fase temprana (5 días post-infección, cuando aún no hay signos clínicos evidentes) con una fase posterior (10 días post-infección, cuando ya aparecen manifestaciones de enfermedad).
En la fase inicial, la actividad proteasomal se incrementó casi al doble respecto de peces no infectados. Este aumento fue acompañado por mayores niveles de ubiquitina y de proteínas marcadas para degradación. Además, los investigadores evidenciaron un aumento en la expresión de genes que codifican subunidades del propio proteasoma en varios individuos.
“En conjunto, estos hallazgos sugieren que, en los primeros días de infección, las células del riñón activan sus mecanismos de degradación proteica, posiblemente para eliminar proteínas virales o manejar el estrés causado por la infección. Es, en cierta forma, una respuesta defensiva”, detalla la académica de la USS.
Sin embargo, este escenario cambia radicalmente en la fase clínica. A los 10 días, la actividad del proteasoma cae de manera pronunciada. También disminuyeron los niveles de ubiquitina y de proteínas ubiquitinadas.
“Curiosamente, en algunos peces la expresión de genes del proteasoma seguía elevada, pero la actividad enzimática estaba inhibida. Esto sugiere que el problema no es solo a nivel de transcripción genética, sino probablemente funcional: el sistema podría estar sobrecargado, bloqueado o alterado por mecanismos virales”, agrega la científica.
En resumen, en la etapa inicial, el aumento de la degradación proteica podría ayudar a controlar la infección o a mitigar el daño celular. Pero a medida que el virus se replica y se acumulan sus proteínas, el proteasoma podría verse sobrepasado. Cuando el sistema de reciclaje falla, se acumulan proteínas dañadas, aumenta el estrés celular y se altera el funcionamiento del tejido. Este deterioro, según los científicos, podría contribuir al desarrollo de los síntomas clínicos observados en peces infectados.
Finalmente, según menciona la Dra. Rivas, estos resultados podrían tener algunas implicancias prácticas para la salmonicultura, ya que ofrecen una mejor comprensión de cómo IPNV afecta procesos celulares fundamentales.
“Uno de los aspectos potencialmente útiles es la identificación de cambios tempranos durante la infección. La activación del proteasoma en la fase subclínica sugiere que podrían existir alteraciones celulares detectables antes de que aparezcan signos evidentes de enfermedad. En el futuro, y tras validaciones adicionales en condiciones productivas reales, algunos de estos parámetros podrían explorarse como posibles indicadores complementarios de infección”, concluye.
Lea el estudio completo titulado “Temporal modulation of proteasome and ubiquitin-mediated responses in rainbow trout kidneys during infectious pancreatic necrosis virus infection”, aquí.
