Transmisión colectiva de enterovirus asociada a membranasbases genéticas e implicaciones evolutivas

Resumen

Los virus son responsables de numerosas enfermedades. Muchas de éstas son crónicas y se estima que el 20% de los cánceres son causados por infecciones virales. Además, gracias a su gran capacidad adaptativa y a su facilidad de transmisión, tienen cierta facilidad para saltar de una especie a otra, por lo que muchos virus que infectan animales son potenciales zoonosis confiriéndoles un considerable potencial pandémico. Estudiar y comprender mejor a los virus es un paso esencial en la elaboración de mejores protocolos de salud y epidemiología, así como en la búsqueda de nuevos fármacos antivirales. En los últimos años se ha descubierto que los virus pueden transmitirse en grupo de un huésped a otro de múltiples formas, cambiando el paradigma clásico de la virología “una unidad infecciosa = una partícula viral”. Una de las formas más ubicuas de transmisión grupal es la transmisión asociada a membranas. Sin embargo, tanto la base genética de este proceso como sus implicaciones evolutivas son todavía una incógnita pendiente de ser resuelta. El objetivo común de esta tesis consiste en aportar luz a estas incógnitas para tratar de comprender mejor las bases evolutivas y genéticas subyacentes a este mecanismo de transmisión grupal, utilizando como modelo de estudio el enterovirus coxsackie b3 (CVB3). Células infectadas por este virus liberan estructuras membranosas que contienen entre 8 y 21 partículas infecciosas en promedio. Para comprobar si el virus codifica este proceso en su genoma, realizamos un experimento de evolución dirigida en el que seleccionamos repetidamente la fracción de virus que se transmiten libremente o en grupo. CVB3 respondió a este régimen de selección de manera reproducible a través de una serie de mutaciones que alteraron la capacidad del virus para utilizar esta forma de transmisión viral. Por otra parte, uno de los principales efectos que tiene la transmisión grupal es el consecuente aumento de la multiplicidad de infección (MOI), lo que puede favorecer eventos de cooperación viral, pero también la emergencia de virus tramposos, como las partículas interferentes defectivas. Para comprender mejor este proceso, examinamos la diversidad genética de los grupos de viriones de CVB3 asociados a membrana. En la mayoría de los casos, esas estructuras resultaron no promover la cotransmisión de variantes genéticas virales diferentes de una célula a otra, por lo que en su mayoría contienen partículas virales cuyos genomas se encuentran altamente emparentados. Por último, el aumento de la MOI puede tener también efectos en la eficacia de la infección viral que son independientes de la diversidad genética asociada. Al comparar la eficacia per capita del virus se observó que el coste de dispersión no queda compensado a nivel de productividad, pero sí que parece acelerarse la infección y liberación de progenie viral en células infectadas grupalmente.