24/01/2012

IrsiCaixa y el ICFO registran por primera vez imágenes en vivo de cómo el VIH crea un “caballo de Troya” para infectar el organismo

Técnicas innovadoras de video-microscopía han permitido visualizar por primera vez imágenes en movimiento que muestran como el virus del sida, el VIH, penetra dentro de unas células del sistema inmunitario que se convierten en un “caballo de Troya” y facilitan que la infección prolifere rápidamente dentro del organismo.
El estudio es fruto de la colaboración del Instituto de Investigación del Sida IrsiCaixa, impulsado conjuntamente por la Obra Social “la Caixa” y el Departamento de Salud de la Generalitat de Catalunya, y el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO).
Conocer esta vía de entrada del VIH es esencial para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas para combatir la infección por el virus del sida.

Técnicas novedosas de microscopía han permitido a investigadores del Instituto de Investigación del Sida IrsiCaixa, impulsado conjuntamente por la Obra Social “la Caixa” y el Departamento de Salud de la Generalitat de Catalunya, y del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), visualizar por primera vez imágenes en movimiento que muestran como el virus del sida, el VIH, penetra dentro de unas células del sistema inmunitario llamadas células dendríticas. Una vez dentro, estas se convierten en un “caballo de Troya” que facilita que la infección prolifere rápidamente dentro del organismo. Conocer esta vía de entrada es esencial para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas para combatir el VIH.

Las imágenes obtenidas –fruto de un estudio recientemente publicado en la revista Traffic, y liderado por los investigadores Javier Martínez-Picado, de IrsiCaixa, y María García-Parajo, del ICFO, ambos ICREA- muestran que, en primer lugar, los VIHs que se van acercando a la célula dendrítica se ubican todos en un mismo sitio sobre la superfície exterior de la membrana. A continuación, se obserba como la célula interioriza los VIHs y los ubica todos dentro de una vesícula. Utilizando técnicas punteras en el área de la biofotónica, el estudio facilita imágenes inéditas de este movimiento, y también describe los diferentes tipos de fenómenos físicos que facilitan esta penetración.

Si un patógeno entra en nuestro organismo, las células dendríticas juegan un papel clave en la activación de la respuesta inmunitaria. Su función consiste en patrullar en el organismo y capturar los agentes infecciosos que nos invaden. En condiciones normales, una vez que las dendríticas han capturado patógenos como el VIH, las células maduran y son capaces de degradarlos y de presentarlos a su principal diana: los glóbulos blancos llamados linfocitos T CD4, que generan entonces anticuerpos específicos ante el agente invasor. No obstante, el nuevo descubrimiento da nuevas pistas sobre como el VIH puede entrar dentro de las células dendríticas sin ser degradado y hacer proliferar la infección, escapando de la ruta habitual de degradación de patógenos.

Cuando las células dendríticas cargadas de virus entran en contacto con los linfocitos T CD4, en lugar de presentar virus degradado, liberan al exterior virus que infectan de forma altamente eficiente los linfocitos T CD4, las principales dianas de la infección por VIH. De esta forma, las dendríticas actúan como verdaderos “caballos de Troya”, y su contacto con los linfocitos T CD4, que en un principio tendría que favorecer el establecimiento de una respuesta inmunitaria adecuada contra el virus, se convierte en un escenario ideal para la infección de nuevas células y la progresión de la enfermedad.

Asimismo, el estudio también muestra que los “caballos de Troya” se pueden formar con virus procedentes de células infectadas por VIHs productores de virus, que transmiten los virus enteros hacia células dendríticas.

Conocer a fondo este mecanismo es un primer paso para poder desarrollar en un futuro estrategias terapéuticas capaces de bloquearlo, y combatir por lo tanto la infección por VIH.

Los VIHs utilizados en este estudio han sido modificados por motivos de seguridad para poder ser utilizados en instalaciones convencionales de microscopía.

ELos VIHs (en verde) se acercan a una célula dendrítica (en gris) y se ubican en un mismo lugar sobre su superficie exterior. A continuación, la célula interioriza los VIHs y los ubica dentro de una vesícula. Así, la célula se convierte en un "caballo de troya" que transporta los virus y facilita la propagación rápida de la infección.

Se han trazado en diferentes colores las trayectorias seguidas por algunos de los virus, lo que ha permitido a los cientificos estudiar los fenómenos físicos que las facilitan.

La animación permite observar en tres dimensiones la célula dendrítica (en rojo) con la vesícula donde se almacenan los virus del VIH (en verde).

Se observa como se forma un “caballo de troya”, pero en este caso los virus no están libres sino que provienen de una célula infectada por el VIH productora de virus.

Copyright imágenes:

Dynamic imaging of cell-free and cell-associated viral capture in mature dendritic cells. Izquierdo-Useros N, Esteban O, Rodriguez-Plata MT, Erkizia I, Prado JG, Blanco J, García-Parajo MF, Martinez-Picado J. Traffic. 2011 Dec;12(12):1702-13. doi: 10.1111/j.1600-0854.2011.01281.x. Epub 2011 Oct 10.