Proteínas de Adhesión Viral y Tropismo Celular

La infección comienza cuando un virus se adhiere a una célula huésped, un paso mediado por proteínas de adhesión viral en la superficie de la partícula que reconocen moléculas específicas en la célula. La coincidencia entre una proteína de adhesión y su receptor es un determinante principal del tropismo —qué células, tejidos y especies huésped puede infectar un virus—, lo que hace que las proteínas de la superficie del virión sean fundamentales tanto para su estructura como para su biología.

Definition

Las proteínas de adhesión viral son las proteínas de la superficie del virión que se unen a los receptores de la célula huésped para iniciar la infección; el tropismo celular es el rango de células, tejidos y huéspedes que un virus puede infectar productivamente, determinado en gran parte por la especificidad de la adhesión-receptor.

Scope

Esta entrada cubre las proteínas de la superficie viral que median la adhesión (proteínas de la cápside de virus no envueltos y glicoproteínas de la envoltura de virus envueltos), el concepto de receptor celular, cómo la especificidad de la adhesión-receptor moldea el tropismo celular y del huésped, y cómo los cambios en las proteínas de adhesión pueden alterar el tropismo. Es una referencia estructural y conceptual y no proporciona orientación clínica.

Core questions

• ¿Qué estructuras virales median la adhesión a las células huésped?
• ¿Qué es un receptor celular y cómo surge la especificidad?
• ¿Cómo determina la coincidencia adhesión-receptor el tropismo?
• ¿Por qué difiere el tropismo entre virus envueltos y no envueltos?
• ¿Cómo pueden los cambios en las proteínas de adhesión modificar el rango de huéspedes o el tropismo tisular?

Key concepts

• Proteína de adhesión viral (antirreceptor)
• Receptor celular y correceptor
• Especificidad de unión al receptor
• Tropismo celular
• Tropismo tisular y de rango de huéspedes
• Glicoproteína de envoltura versus sitio de adhesión de la cápside
• Cambio de tropismo a través de la alteración del uso del receptor

Key theories

La especificidad del receptor como determinante del tropismo

La coincidencia entre una proteína de adhesión viral y un receptor del huésped rige qué células puede entrar un virus, por lo que la distribución del receptor y la especificidad de unión son determinantes primarios del tropismo celular y del huésped.

Plasticidad evolutiva del reconocimiento celular

Baranowski, Ruiz-Jarabo y Domingo argumentaron que los virus pueden evolucionar un uso alterado del receptor, por lo que la especificidad de adhesión y el tropismo no son fijos, sino que pueden cambiar, a veces permitiendo la expansión del rango de huéspedes.

Mechanisms

Un virión presenta proteínas de adhesión en su superficie —bucles o sitios expuestos en la cápside de virus no envueltos, o espículas de glicoproteínas en la envoltura de virus envueltos— que se unen a moléculas específicas (receptores, y a veces correceptores) en la superficie de la célula huésped. Debido a que la entrada productiva requiere este reconocimiento molecular, las células que un virus puede infectar son en gran medida aquellas que exhiben el receptor coincidente, lo que establece su tropismo celular y tisular y, entre especies, su rango de huéspedes. Las mutaciones que cambian la especificidad de unión de la proteína de adhesión pueden redirigir el virus a nuevos receptores y, por lo tanto, alterar el tropismo, un proceso implicado en la adaptación y la expansión del rango de huéspedes.

Clinical relevance

Las proteínas de adhesión y sus receptores definen a qué tejidos se dirige un virus y son temas comunes de investigación de anticuerpos neutralizantes e inhibidores de la entrada, lo que los hace relevantes para la ciencia de vacunas y antivirales. Esta entrada describe la adhesión y el tropismo como conceptos estructurales y biológicos de referencia; no proporciona recomendaciones de diagnóstico o tratamiento.

History

El reconocimiento de que los virus se unen a receptores específicos de la superficie celular se desarrolló a través de estudios del siglo XX sobre la adhesión viral, y a finales del siglo XX y principios del XXI, la identificación de receptores particulares y el estudio estructural de las proteínas de adhesión aclararon cómo surge la especificidad. Las revisiones de Marsh y Helenius sintetizaron el proceso de entrada, mientras que Baranowski, Ruiz-Jarabo y Domingo destacaron la plasticidad evolutiva del reconocimiento celular.

Key figures

• Ari Helenius
• Mark Marsh
• Esteban Domingo
• Stephen Harrison

Seminal works

• marsh-helenius-2006
• baranowski-2001

Frequently asked questions

¿Qué determina qué células puede infectar un virus?

Un determinante principal es si una célula exhibe el receptor que reconoce la proteína de adhesión del virus; las células que carecen de un receptor compatible generalmente no son infectadas productivamente, por lo que la distribución del receptor moldea el tropismo celular y tisular.

¿Puede un virus cambiar las células o los huéspedes que infecta?

Sí. Las mutaciones que alteran la especificidad de unión de una proteína de adhesión viral pueden permitir que el virus utilice diferentes receptores, lo que potencialmente modifica su tropismo tisular o expande su rango de huéspedes; tales cambios son parte de cómo se adaptan los virus.