mayo 26, 2022

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Funciones antivirales de los factores reguladores del interferón durante la infección por coronavirus humano

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En un estudio reciente publicado en bioRxiv* Servidor de preimpresión, los investigadores evaluaron las funciones de los factores reguladores (IRF) de interferón (IFN): IRF1, IRF3 e IRF7 en las infecciones por coronavirus humano (HCoV).

estancia: Funciones antivirales del factor regulador de interferón (IRF) -1, 3 y 7 contra la infección por coronavirus humano.. Haber de imagen: Corona Borealis Studio/Shutterstock

antecedentes

Los HCoV típicamente infectan las vías respiratorias de los humanos. El HCoV consta de cuatro géneros: α-CoV, β-CoV, γ-CoV y δ-CoV. Además, los β-CoV como el Síndrome Respiratorio Agudo Severo CoV-2 (SARS-CoV-2), el SARS-CoV y el Síndrome Respiratorio de Oriente Medio (MERS-CoV) están asociados con el riesgo de mortalidad en humanos.

Los IRF son componentes importantes de las respuestas inmunitarias antivirales no específicas que controlan la transcripción de genes estimulados por IFN (ISG) e IFN. Aunque muchos HCoV son susceptibles a los IFN, las funciones antivirales de los IRF siguen sin estar claras. Para combatir las epidemias actuales y futuras de HCoV, es fundamental una comprensión profunda de las respuestas antivirales mediadas por IRF en las infecciones por HCoV.

sobre estudiar

En este estudio, los científicos investigaron las funciones antivirales de IRF7, IRF3 e IRF1 durante la infección por HCoV (SARS-CoV-2, HCoV-OC43 y HCoV-229E). Los investigadores realizaron evaluaciones de ganancia y pérdida de función en IRF7, IRF3 e IRF1 utilizando la eliminación de interferencia de ARN (ARNi). Esto fue para evaluar las actividades antivirales de los IRF durante la infección por HCoV. El equipo probó si los HCoV inducen respuestas inmunitarias antivirales no específicas en las células infectadas.

HCoV-OC43, HCoV-229E, línea celular de cáncer de pulmón humano H1299, línea celular de fibroblastos de pulmón humano, línea celular del Consejo de Investigación Médica 5 (MRC5), línea celular de fibroblastos de ratón L929 y línea celular de cáncer de pulmón humano Calu-3 utilizados en este estudio fueron comprado De la Colección Americana de Cultivos Tipo. El virus de la estomatitis vesicular (VSV) se tituló y amplificó mediante un ensayo de placas usando células L929. En esta investigación se utilizaron los sistemas IFN-γ, IFN-1 e IFN-α recombinantes de Becton, Dickinson (BD) Pharmingen y Research and Diagnostic (R&D) y Bio-Rad, respectivamente.

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Los anticuerpos utilizados en el estudio incluyeron las proteínas de la nucleocápside (N) de HCoV-OC43, HCoV-229E y SARS-CoV-2; y la forma activa de IRF3, es decir, IRF3 fosforilado (fosfo-IRF3); IRF7; IRF1; y IRF3. En el estudio se utilizaron pequeños ARN de interferencia (ARNip) IRF1 de control negativo, ARNip IRF7 y ARNip IRF3. Además, en esta investigación se utilizó un vector IRF7-ORF transcrito en un plásmido pcDNA3, IRF1-pINCY y pcDNA3-IRF3. El análisis de transferencia Western celular se cuantificó utilizando los anticuerpos mencionados anteriormente. Los experimentos de eliminación de IRF se confirmaron mediante análisis cuantitativos de reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa (RT-qPCR).

los resultados

Los resultados indicaron que la fosforilación del transductor de señales y activador de la transcripción 1 (STAT1) se observó en células MRC5 expuestas a IFN-γ e IFN-α, pero no a IFN-γ. Esto indicó que las células MRC5 eran susceptibles a IFN-1 y 2, pero no a IFN-3. Además, los IFN de tipo 1 y 2 retrasaron la infección por HCoV-229E en las células MRC5. Sin embargo, IFN1 e IFN2 no protegieron contra la infección por HCoV-OC43.

La infección por HCoV-229E no dio como resultado la proteína de unión al alginato 2 estimulada por IFN-γ (GBP2) cuatro días después de la infección. Sin embargo, esto resultó en un fuerte aumento en otros genes inducibles por IFN: proteína 44 inducible por IFN-γ (IFI44), proteína inducible por IFN-γ con repeticiones tetratricopeptídicas 2 (IFIT2), un gen I inducible por ácido retinoico (RIG- I), STAT2 y proteína 2 asociada a microtúbulos (MAP2) cuatro días después de la infección. Por el contrario, la infección por HCoV-OC43 estimuló todos los genes inducibles por interferón 2 días después de la infección. Estos datos indicaron que la infección por VHC indujo significativamente respuestas transcripcionales antivirales en el huésped.

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Tres o cuatro días después de la infección con HCoV-229E, IRF7, IRF1 y fosfo-IRF3 estaban elevados. Los niveles de IRF7, IRF3 e IRF1 aumentaron a partir de los 2 días de infección con HCoV-OC43. De manera similar, los niveles de IRF7, IRF1 y fosfo-IRF3 aumentaron 2 días después de la infección por SARS-CoV-2. Estos resultados indican que IRF7, IRF1 e IRF3 fueron estimulados después de la infección por HCoV.

Es importante destacar que la eliminación excesiva de IRF y RNAi reveló que IRF3 e IRF1 tienen propiedades antivirales contra HCoV-OC43. Sin embargo, IRF7 e IRF3 solo restringen la infección por HCoV-229E. Estos datos indicaron que a pesar de la infección por HCoV, todavía estaba presente una respuesta antiviral facilitada por IRF3.

Conclusiones

Los resultados del estudio mostraron que el tratamiento con IFN-γ tipo 1 o 2 protegió a las células MRC5 de la infección por HCoV-229E, pero no a HCoV-OC43. La infección por HCoV-OC43 o HCoV-229E mejoró significativamente los ISG, lo que significa que la transcripción antiviral no se reprimió en las células infectadas. Las células infectadas con SARS-CoV2, HCoV-OC43 y HCoV-229E mostraron activación de los antivirales IRF7, IRF3 e IRF1. Las investigaciones de pérdida de función mostraron que IRF7, IRF3 e IRF1 tenían actividades antivirales contra la infección por HCoV. En experimentos de ganancia de función, IRF3 fue eficaz contra la infección por HCoV-OC43 y HCoV-229E en relación con IRF7 e IRF1.

En general, el presente trabajo demostró que, dado que IRF3 tiene capacidades antivirales contra HCoV-OC43 y HCoV-229E, puede ser un objetivo terapéutico potencial para reducir la infección por VHC.

*Nota IMPORTANTE

bioRxiv publica informes científicos preliminares que no están sujetos a revisión por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica/comportamiento relacionado con la salud ni tratarse como información establecida.

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