Efecto de las proteínas de virus Andes (Hantaviridae) sobre la apoptosis mediada por TRAIL

Abstract

El virus Andes (ANDV) pertenece al género Orthohantavirus (familia Hantaviridae, orden Bunyavirales). En humanos la infección por ANDV produce el síndrome pulmonar asociado a hantavirus, el cual presenta una tasa de mortalidad de alrededor de un 35%. Estos virus se caracterizan por poseer una envoltura lipídica y un genoma de ARN de hebra simple tri-segmentado, de polaridad negativa que codifica para al menos 4 proteínas, entre ellas la proteína de nucleocápside (N) multifuncional y un precursor proteico denominado GPC, que tras ser procesado resulta en las glicoproteínas Gn y Gc que se encuentran ancladas en la envoltura viral. La apoptosis es una respuesta celular común frente a una infección viral. Sin embargo, en el ciclo replicativo de los hantavirus aún es controversial si inducen o inhiben apoptosis. La apoptosis celular puede ser inducida extrínsecamente mediante receptores de muerte específicos, que pueden ser activados por un ligando de la familia del factor de necrosis tumoral, como TRAIL (ligando inductor de apoptosis relacionado al factor de necrosis tumoral, por sus siglas en inglés) a través de una cascada de señalización, mediante un dominio de muerte. En este seminario de título, se buscó determinar si la expresión o localización del receptor de TRAIL, específicamente DR5 (receptor de muerte 5, por sus siglas en inglés) se ve alterada por la expresión de proteínas Gn, Gc y N de ANDV en células humanas, y si una posible variación podría afectar la tasa de apoptosis mediada por TRAIL. En primer lugar, se analizó la expresión de DR5 en distintos tipos celulares, y se determinó que éste receptor se expresa en mayor medida en células A549, por lo que para el resto de los análisis se continuó con esta línea celular. A continuación, se midió la expresión, tanto a nivel transcripcional como traduccional de DR5 en dependencia de ANDV Gn, Gc y N, frente a lo cual, no hubo una variación significativa en la expresión general de este receptor; sin embargo, en donde sí se encontró un incremento significativo fue en la localización de DR5 en la superficie de las células A549 en presencia de ANDV N. De todas formas, no se logró detectar inducción de apoptosis en células humanas transfectadas con ANDV N, lo cual no es posible interpretar debido a la carencia de un control positivo de apoptosis celular. En resumen, estos datos en conjunto muestran que a pesar de que la expresión de ANDV N indujo un aumento en la localización de DR5 en la superficie de células A549, sin embargo, queda por determinar si este aumento podría inducir apoptosis mediada por TRAIL.

Andes virus (ANDV) belongs to the Orthohantavirus genus (Hantaviridae family, Bunyavirales order). In humans ANDV infection causes hantavirus pulmonary syndrome, which has a fatality rate around 35%. These viruses are featured by a lipid envelope and a tri-segmented, single stranded, negative sense RNA genome, that encodes at least four proteins, among them, the multifunctional nucleocapsid protein (N) and a glycoprotein precursor termed GPC, which after being proteolytically cleaved, results in the mature glycoproteins Gn and Gc, which are anchored to the viral envelope. Apoptosis is a common cellular response against a viral infection. However, in the hantavirus replicative cycle, there is still controversy whether these viruses induce or rather block apoptosis. Apoptosis can be triggered extrinsically, through specific death receptors, that can be activated by a ligand belonging to the tumor necrosis factor family, such as TRAIL (tumor necrosis factor–related apoptosis inducing ligand), through a death domain mediated signaling cascade. During this degree seminary, we aimed to determine whether the expression or location of the TRAIL receptor DR5 (death receptor 5), is altered by ANDV Gc, Gn and N expression in human cells, and if any possible variation could affect TRAIL mediated apoptosis. First, we analyzed DR5 expression in different cell types and found that there is a higher extent of DR5 expression in A549 cells, that is why, for the rest of this seminary, we continued the work with this cell line. Next, we measured DR5 expression in these cells at a transcriptional and translational level, after being transfected with plasmids encoding ANDV Gc, Gn or N. We did not find any significant variation in the total amount of DR5 expression; nevertheless, we detected a significant increase in the location of DR5 on the surface of A549 cells in the presence of ANDV N. Although, we were unable to detect apoptosis in human cells transfected with ANDV N due to the lack of a positive control of apoptosis. Finally, all together, our results show that the expression of ANDV N induces an increase in DR5 on the surface of A549 cells, however, it has yet to be determined whether or not, this is enough to induce apoptosis mediated by TRAIL.