La autofagia está involucrada en la degradación de VE-cadherina en células endoteliales infectadas por virus Andes

Abstract

Los hantavirus son agentes infecciosos conocidos por causar fiebre hemorrágica con síndrome renal (FHSR) y el síndrome cardiopulmonar por hantavirus (SPH). El virus Andes (ANDV) produce SPH en América del Sur y es el único hantavirus del cual se tiene registro su traspaso de humano-humano, donde no existen vacunas ni tratamientos disponibles. El SPH se caracteriza por involucrar hemorragias y edemas pulmonares severos asociados a un aumento de la permeabilidad en los endotelios vasculares, los cuales a su vez son las células blanco de ANDV. Estudios in vitro muestran que la reducción de VE-cadherina, una proteína clave en las uniones adherentes, podría contribuir al aumento en la permeabilidad durante la infección. Dentro de los mecanismos por los cuales esta proteína normalmente se ve degradada encontramos a la autofagia (MA). Esta ruta se activa en condiciones de estrés celular como: proteínas mal plegadas, hipoxia y la infección viral. La MA es una vía que se caracteriza por la formación de vesículas de doble membrana (autofagosomas) las cuales transportan el material a degradar, se fusionarán con lisosomas para madurar en autolisosomas donde se degrada su cargo. En estudios publicados se ha demostrado que algunos hantavirus pueden activar MA en células endoteliales, por lo tanto, en este estudio nos preguntamos el rol que tiene esta vía en los niveles proteicos de VE-cadherina en células infectadas con ANDV. La hipótesis de este seminario de título planteada es, “La autofagia está involucrada en la degradación de VE-cadherina en células endoteliales infectadas por virus Andes”. Los resultados de western blot indican una tendencia a la reducción en los niveles de VE-cadherina en células infectadas con ANDV comparadas con las no infectadas (Mock). Al inhibir la función de los lisosomas con bafilomicina A1, estos niveles parecen recuperarse, indicando una posible participación de las autofagias. En estudios de siARN para reducir la actividad de MA específicamente, también observamos una tendencia a la recuperación de los niveles de VE-cadherina por western blot. En estudios de citometría de flujo para evaluar la localización de VE-cadherina en membrana, observamos una reducción no significativa en células infectadas con ANDV, pero no detectamos recuperación de esta localización en células con actividad reducida de MA. Obtuvimos las mismas observaciones en el análisis de VE-cadherina total en la citometría de flujo. Si bien los resultados obtenidos no son significativos, se observa una posible tendencia en la participación de MA en la degradación de VE-cadherina en células endoteliales infectadas con ANDV.

Hantaviruses are infectious agents known to cause hemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS) and hantavirus cardiopulmonary syndrome (HPS). Andes virus (ANDV) causes HPS in South America and is the only hantavirus for which human-to-human transfer has been recorded, where there are no vaccines or treatments available. HPS is characterized by severe pulmonary hemorrhage and edema associated with increased permeability in vascular endothelia, which are the target cells of ANDV. In vitro studies show that the reduction of VE-cadherin, a key protein in adherents junctions, could contribute to the increased permeability during infection. Among the mechanisms by which this protein is normally degraded we find autophagy (MA). This pathway is activated under conditions of cellular stress such as: misfolded proteins, hypoxia and viral infection. MA is a pathway characterized by the formation of double membrane vesicles (autophagosomes) which transport the material to be degraded, they will fuse with lysosomes to mature in autolysosomes where their cargo is degraded. Published studies have shown that some hantaviruses can activate MA in endothelial cells, therefore, in this study we asked the question of the role that this pathway has on the protein levels of VE-cadherin in cells infected with ANDV. The hypothesis of this seminar title is, “Autophagy is involved in the degradation of VE-cadherin in endothelial cells infected with Andes virus”. Western blot results indicate a tendency toward decreased VE-cadherin levels in ANDV-infected cells compared to uninfected cells (Mock). Lysosomal function inhibition with bafilomycin A1 appears to restore these levels, suggesting a possible role for autophagy. In siRNA studies specifically targeting MA activity reduction, we also observed a tendency toward decreased VE-cadherin levels by western blot. In flow cytometry studies assessing VE-cadherin membrane localization, we observed a non-significant reduction in ANDV-infected cells, but no recovery of this localization was detected in cells with reduced MA activity. The same observations were obtained in the flow cytometric analysis of total VE-cadherin. Although the results were not significant, a possible trend toward the involvement of MA in VE-cadherin degradation in ANDV-infected endothelial cells is observed.