Las gotas lipídicas como estructuras provirales en la infección con el virus Junín

• Autores: Vázquez, Cecilia Alejandra
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Cordo, Sandra Myriam; García, Cybele Carina
• Materia: ARENAVIRIDAE; VIRUS JUNIN; GOTAS LIPIDICAS; NUCLEOPROTEINA; LIPOFAGIA; ARENAVIRIDAE; JUNIN VIRUS; LIPID DROPLETS; NUCLEOPROTEIN; LIPOPHAGY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El mammarenavirus Junín (JUNV) es un virus envuelto, con genoma de ARN segmentado y codificación ambisentido. Perteneciente a la familia Arenaviridae, es el agente causal de la fiebre hemorrágica argentina. Si bien hay una vacuna disponible para prevenir esta enfermedad, todavía no existe una quimioterapia para tratarla. Estudios previos han vinculado diferentes aspectos del metabolismo lipídico de la célula hospedadora con la exitosa replicación de JUNV. Sin embargo, la relación entre las gotas lipídicas (GL) y JUNV u otros arenavirus no ha sido aún descripta. Por su parte, las GL son organelas involucradas en los ciclos de replicación de diversos virus, tales como dengue, polio y el coronavirus SARS-CoV-2. Teniendo todo esto en consideración, el objetivo de este trabajo fue estudiar el rol de las GL en la replicación de JUNV. En primera instancia, determinamos que las GL son organelas relevantes en el ciclo de multiplicación de JUNV ya que la modulación de su biogénesis afectó la eficiencia de replicación viral. Estudiamos también la localización de la nucleoproteína (NP) y el complejo glicoprotéico (GPC) de JUNV en torno a las GL y encontramos que una subpoblación de la NP localiza en la superficie de estas organelas. Dado que una de las funciones de NP es asociarse al ARN viral y que se desconoce el compartimiento celular en el que se lleva a cabo la replicación del genoma de JUNV, hipotetizamos que los complejos replicativos de JUNV podrían localizarse en esta organela. Analizamos la localización del ARN y la polimerasa viral y a pesar de encontrar algunos puntos de colocalización, no fue posible confirmar inequívocamente esta hipótesis. Por otro lado, observamos también que existe una disminución en el número de GL en las células infectadas con JUNV. En estas células las GL tienen un mayor coeficiente de colocalización con lisosomas que las células no infectadas, lo cual indica que estas organelas podrían estar siendo degradadas mediante un tipo específico de autofagia, la lipofagia. Además, mediante el uso del inhibidor Etomoxir encontramos que la β-oxidación de ácidos grasos es un proceso necesario para la replicación de JUNV, pero no directamente relacionado con la reducida abundancia de las GL. Estos resultados permiten concluir que la interacción entre JUNV y GL es relevante para el ciclo de replicación de este virus, y podría ser postulada como un posible blanco para el desarrollo de una terapia antiviral, junto con los procesos metabólicos celulares inducidos por JUNV para la explotación de estas organelas.
Junín mammarenavirus (JUNV) is an enveloped virus with a segmented, ambisense RNA genome. It is classified in the Arenaviridae family and is the etiological agent of argentine hemorrhagic fever. Although there is a vaccine available to prevent this disease, a chemotherapy to treat it does not exist yet. Previous studies have linked different aspects of the host cell's lipid metabolism to JUNV's replication. However, the interplay between lipid droplets (LD) and JUNV, or other arenaviruses, has not been described yet. LD are organelles with known importance in the replication cycles of several viruses, such as dengue, polio and SARS-CoV-2. Taking all of this into consideration, the objective of this work was to study LD's role during JUNV infection. Given that the modulation of LD's biogenesis affects viral replication's efficiency, we determined that LD are important organelles in JUNV's replication cycle. We also studied the localization JUNV's nucleoprotein (NP) and envelope glycoprotein complex (GPC) in the vicinities of LD and found that a subpopulation of NP localizes on the surface of these organelles. Since one of NP's function is to bind viral RNA, and given that the cellular compartment in which viral replication takes place is still unknown, we hypothesized that JUNV's replication complexes could be located on this organelle. We analyzed the localization of viral RNA and RNA polymerase and even though we found some colocalization foci, we weren't able to unequivocally confirm our hypothesis. We also observed that JUNV infected cells have fewer LD than non-infected ones. In JUNV infected cells, LDs and lysosomes colocalization coefficient is higher than in non-infected cells. This indicates that in infected cells LDs might be subjected to lipophagy- a specific type of autophagy. Also, by pharmacologically inhibiting fatty acid β-oxidation with the drug Etomoxir, we found that this catabolic process is necessary for JUNV replication, but it is not directly linked to the decrease in LD number. All of these results allow us to conclude that the interplay between JUNV and LD is relevant for JUNV's replication cycle. In consequence, new antiviral therapies could be developed targeting LD, their interaction with JUNV, and the metabolic processes induced by JUNV to exploit them.
Fil: Vázquez, Cecilia Alejandra. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.