El rotavirus manipula la respuesta del sistema inmune para mantener la infección

El intestino de un niño infectado con rotavirus, principal causa de diarrea, es como un campo de batalla, según detallan los autores de este hallazgo en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS).

Por un lado, el virus invade las células epiteliales que forman el revestimiento del intestino delgado y se replica causando estragos en el medio intestinal, lo que provoca diarrea severa, vómitos, fiebre y dolor abdominal. Y en el otro lado de la batalla, el cuerpo del niño lucha para defenderse, para lo que las células epiteliales son las primeras en responder al ataque viral y producir compuestos antivirales tales como los interferones (IFN), en particular los de tipo I y III.

El problema, según ha reconocido Mary Estes, autora de la investigación, es que hasta ahora esta infección del sistema digestivo ha sido difícil de estudiar porque no crecen bien en animales de laboratorio o cultivos celulares.

Sin embargo, en este trabajo se aprovecharon del desarrollo de los enteroides intestinales humanos (HIEs), un modelo de laboratorio del intestino humano que replica muchas de las propiedades biológicas y fisiológicas del intestino delgado humano.

De este modo, vieron que aunque el virus no tenga éxito en la prevención de los primeros coletazos de la respuesta inmune, es capaz de minimizar los pasos posteriores que podrían detener su crecimiento e identificaron las estrategias celulares que se emplean para contrarrestar la respuesta viral.

Los investigadores desarrollaron HIEs de un número de pacientes para comparar las respuestas de diferentes individuos y sus resultados muestran que cada cultivo de un paciente individual muestra una variada expresión génica basal aunque, sin embargo, después de la infección todos los cultivos responden de una manera muy similar.

RESULTADOS INESPERADOS

Cuando los investigadores añadieron rotavirus humano a los cultivos HIE en el laboratorio, las células epiteliales activaron los genes del IFN tipo III, que a su vez activaron otros genes implicados en la respuesta antiviral. Sin embargo, esta activación no redujo la reproducción viral. E inesperadamente, casi ningún IFN de tipo I se activó.

Los científicos examinaron entonces si la activación de los genes de IFN había producido las proteínas de IFN deseadas, que son las moléculas que en última instancia llevan a cabo el trabajo de inhibir el virus. Así, vieron que cuando agregaron rotavirus vivo a los cultivos, los genes del IFN tipo III fueron activos pero no pasaron por el proceso de traducir eficientemente sus instrucciones en proteínas IFN.

Por otro lado, cuando los científicos añadieron rotavirus inactivado, que puede entrar en las células pero no replicarse, las células epiteliales respondieron activando los genes IFN del tipo III y produciendo proteínas IFN.

"Estos experimentos nos mostraron que en los cultivos HIE, el rotavirus activo es capaz de suprimir la producción de la mayoría de las proteínas IFN destinadas a controlar la reproducción del virus", ha explicado Estes.

Además, la adición de IFN de tipo I a los cultivos de HIE con rotavirus vivo redujo la replicación viral más eficientemente que la adición de IFN de tipo I, lo que sugiere que el IFN de tipo I puede ser más crítico para limitar el crecimiento del virus y este IFN "puede hacerse a partir de una fuente diferente de células epiteliales".