Els reovirus són una important família de virus animals, Reoviridae . Inclou a dos subfamílies: a Spinareovirinae (inclou als gèneres Aquareovirus, Coltivirus, Cypovirus, Dinovernavirus, Fijivirus, Idnoreovirus, Mycoreovirus, Orthoreovirus, Oryzavirus; i Sedoreovirinae amb els gèneres Cardoreovirus, Mimoreovirus, Orbivirus, Phytoreovirus, Rotavirus i Seadornavirus , que té genomes de RNA de doble cadena que s’inclueixen dins del Grup III de la Clasificació de Baltimore. Les espècies més conegudes pel que fa al seu estudi són: Orthoreovirus mamífers (MRV), virus de la llengua blava (BTV), Rotavirus A (RV-A), Colorado virus de la febre per paparres (CTFV), el virus de Banna (BAV), Aquareovirus A, Idno reovirus 1 (RV dpi), cypovirus 1 (CPV- 1), virus de la malaltia de Fiji (FDV), virus del tumor de la ferida (WTV), el virus del nanisme de l’arròs desigual (RSV), Mycoreovirus (CpMYRV), Micromonas pusilla reovirus (MpRV), Eriocheir sinensis reovirus (ESRV).
Causen diarrea i també es coneixen reovirus causants d’infeccions respiratòries i virus que infecten plantes, aus,mamífers… Els seus hostes naturals abarquen pràcticament a tots els vertebrats, invertebrats, plantes i fongs. Si fem una ullada on “habiten” dins de l’hoste: en mamífers es troben a es cèl·lules mucoses de l’intestí; en insectes en les cèl·lules de l’intestí mitjà; i en plantes al floema del teixit neopàsic.
Partícules del gènere Rotavirus amb la doble coberta
1.Característiques generals
Els virions de reovirus consisteixen en una nucleocàpside sense embolcall d’entre 60 i 80 nm de diàmetre amb una càpsida de doble simetria icosaèdrica (doble capa concèntrica). Com és d’esperar, els virions d’aquests RNA de cadena doble contenen els enzims víriques necessàries per sintetitzar RNA missatger i nous genomes de RNA.
Virus de DNA de doble cadena: Els reovirus. Fotografia al microscopi electrònic de virions de reovirus (cadascun amb un diàmetre d’uns 70 nm). (B) Reconstrucció tridimensional d’un virió de reovirus calculat a partir de fotografia al microscopi electrònic de virions congelats i hidratats.
2.Genoma i expressió
El genoma dels reovirus segmentat d’ARN de doble cadena lineal. Conté 10 a 12 segments que codifiquen per 10 a 14 proteïnes. Segments rang de mida de 0,2-3,0 kb. Genoma rang de mida total de 18,2-30,5 kb.
El genoma dsRNA mai és completament expressat per evitar l’activació d’estat antiviral per la cèl·lula en resposta a dsRNA. La polimerasa viral sintetitza ARNm a partir de cada un dels segments d’ARN de doble cadena. Aquests ARNm es translocan al citoplasma de la cèl·lula en la que es tradueixen. Altres proteïnes són produïdes per filtracions d’exploració (leaky scanning) i processament de la proteïna.
3.Replicació
La replicació ocorre exclusivament en el citoplasma de l’hoste. L’RNA de cadena doble no actua com RNA missatger i el primer pas de la replicació d’un reovirus és la transcripció mitjançant una polimerasa de RNA dependent de RNA vírica utilitzant la cadena negativa com a motlle per donar lloc a RNA missatger (cadena positiva). El RNA missatger és modificat per addició de CAP i metilat per enzims víriques i traduït a continuació.
En general, cada molècula de RNA codifica una única proteïna, tot i que en alguns casos la proteïna final es escindida per donar el producte final. No obstant això, un dels RNA missatgers dels reovirus codifica dues proteïnes, sense requerir processament de RNA missatger. En el seu lloc, el que passa és que el primer codó d’iniciació no és reconegut en ocasions pel ribosoma que, saltant-se així la traducció del primer, continua al llarg del missatger iniciant la traducció en un altre codó AUG, que és l’inici de traducció del segon gen. Per tant, hi ha excepcions ocasionals a la regla general que els ribosomes únicament inicien la traducció en la primera AUG del missatger.
En el procés inicial d’infecció, el virió de reovirus s’uneix a un receptor cel·lular de caràcter proteic. El virus així unit entra a la cèl·lula i és transportat a lisosomes, on seria normalment destruït. No obstant això, un cop dins del lisosoma, l’embolcall extern de la partícula vírica es modifica per l’eliminació de dues proteïnes i el tall d’una altra per enzims lisosomals. Llavors, el nucli central del virus envoltat única ment per l’embolcall proteic intern, és alliberada al citoplasma de la cèl·lula hoste.
Aquest procés d’alliberament de l’embolcall allibera la polimerasa de RNA viral, iniciant-se així la replicació del virus que té lloc dins d’aquest nucli central, al que s’anomena partícula subviral, que roman intacta dins de la cèl·lula hoste.
Cada un dels fragments de RNA de cadena senzilla i positiva modificats amb CAP són utilitzats per a la síntesi de la cadena complementària. Això finalment dóna lloc a la progènie de doble cadena del genoma de RNA d’aquest virus, que és llavors encapsidat. Quan s’han produït suficients proteïnes de la càpsida, s’acoblen els virions i es produeix la lisi cel·lular que porta al seu alliberament.
Ací teniu un resum de les generalitats del virus, així com tot el procés de replicació i acoblment; http://www.youtube.com/watch?v=4TC28E7Sbzc
3.Rotavirus i salut
La via de transmissió del reovirus és la fecal oral. Aquest virus és molt contagiós i resistent. I les persones es poden contagiar a través de l’aigua, els aliments, articles com les joguines …
Els seus símptomes són: Diarrea, nàusees, vòmits, dolor abdominal, febre i també poden provocar símptomes respiratoris.
Per prevenir una infecció per reovirus és fonamental prendre mesures higièniques. Tot i així, això no sol ser suficient per evitar una infecció perquè aquest virus és molt contagiós i resistent. Actualment, és possible vacunar els nens contra el rotavirus. Hi ha dues vacunes en el mercat que són efectives si s’administren entre els 2 i els 6 mesos d’edat. A dia d’avui no està inclosa en el calendari de vacunació d’Espanya.
S’estima que als països en via de desenvolupament s’infecten cada any 100 milions de nens per rotavirus i de 600.000 a 1 milió moren a causa de la gastroenteritis per aquest virus.En els països desenvolupats les morts per reovirus es produeixen de forma molt esporàdica.
4. Interacció Hoste-Virus
La interacció Virus-Hoste i els processos que es poden produir són els següents:
a) modulació de l’apoptosi: Els reovirus de mamífer intervenen en l’apoptosi de les cèl·lules hoste a través de l’activació de receptors de mort, incloent TRAIL, TNFR i Fas. L’activació d’aquests receptors de mort indueix les caspases cascades d’activació (caspasa-3). El virus de la llengua blava també mitja l’apoptosi de la cèl·lula hoste a través de les caspases activaton (caspases-8, caspases-9, caspasa-3, i la caspasa-7).
Orthoreovirus aviària indueix l’apoptosi de la cèl·lula hoste probablement a través de la regulació positiva de p53 (activació de la senyalització de dany d’ADN) per la proteïna viral sigmaC.
b)modulació de l’autofàgia: L’Orthoreovirus aviari sembla també indueix l’autofàgia.
c)inhibició de la resposta immune innata: Els rotavirus contraresten moltes vies antivirals d’una manera específica de cep: proteïna NSP1 indueix la degradació de proteasoma dependent de IRF3, IRF5, i IRF7 per evitar la seva inducció d’IFN.
NSP1 també pot induir la degradació del proteasoma dependent d’ubiquitina ligasa del complex de proteïnes beta-TrCP, el que resulta en l’estabilització de R? B i reprimir NF-kB. Rotavirus pot prevenir STAT1 i STAT2 translocació nuclear.
Orthoreovirus aviària, les proteïnes A s’uneix a l’ARN de doble cadena i inhibeix la resposta antiviral PRK intervinguda de la cèl·lula hoste.
Mamífers proteïna orthoreoreovirus σ3 uneix dsRNA i inhibeix la resposta antiviral intervinguda per PRK de la cèl·lula hoste. Orthoreovirus i mu2 mamífer; proteïnes del cep Lang (T1L) inhibeix l’expressió del gen reporter de IFN-beta-induïda. BTV NS4 també podria ser responsable de contrarestar la resposta antiviral l’hoste.
d) Bloquetjament de l’expressió gènica de l’hoste pel virus: proteïna de rotavirus NSP3 desallotja poli(A) citoplasmàtica. La unió a proteïnes (PABP) dels complexos d’iniciació de la traducció i d’aquesta manera “s’apaga la traducció dels ARNm cel·lulars poliadenilats. La inhibició de la poli(A) de l’hoste -la proteïna d’unió pel virus provoca l’aturament de la traducció de l’hoste.
5.Reovirus i càncer
Al principi, els investigadors reconeixen la seva capacitat per induir la mort cel·lular en les cèl·lules tumorals, mentre que les cèl·lules normals, diploides, es resisteixen en gran mesura a la infecció per reovirus. Aquesta observació es va observar per primera vegada en la dècada de 1970 quan les línies cel·lulars humanes i línies de cèl·lules de rata, ratolí, granota es van exposar a reovirus tipus 2.
Els reovirus humans exhibeixen una preferència inherentment de replicar-se en les cèl·lules tumorals, els quals els fa ideal per al seu ús en viroteràpia oncològica. El seu ús com a agent anti-cancerigen s’ha avaluat en diversos assaigs clínics, que va revelar que el lliurament intratumoral i sistèmica de reovirus són ben tolerats. Tot i l’evidència dels efectes anti-tumorals, l’eficàcia del reovirus en monoteràpia contra el càncer necessita ser millorat més encara. S’han realitzat diversos estudis preclínics per abordar els diversos obstacles connectats a l’administració sistèmica de reovirus. La majoria d’aquests estudis s’han fet en models portadors de tumors immunodeficients. Això frustra els estudis sobre l’impacte de la contribució del sistema immune a l’eradicació de les cèl·lules tumorals.
El com i per què els reovirus prefereixen induir la mort cel·lular en les cèl·lules canceroses encara no ha estat completament aclarida, malgrat molts estudis.La variació en les respostes de diferents línies de cèl·lules fa que sigui difícil de combinar els resultats dels diferents estudis. S’ha demostrat que la preferència de les cèl·lules tumorals dels reovirus pot ser explicat en part per la major sensibilitat de les cèl·lules canceroses amb una via Ras activada a l’apoptosi induïda per reovirus. Així i tot, aquesta via Ras pot ser adquirir resistència a certes classes de càncer.
La ruta apoptòtica és molt complexa, i nombrosos factors apoptòtics s’han relacionat amb oncòlisi induïda per reovirus que fa difícil identificar el desencadenant que activa la cascada de l’apoptosi induïda després de la infecció per reovirus. S’ha demostrat que les cèl·lules reovirus infectats alliberen TRAIL soluble que indueix l’apoptosi, principalment a través de la senyalització de la mort-receptor .Sembla que la? 1 viral i mu L proteïnes són factors clau en la inducció de l’apoptosi, amb σ1 la unió a receptors i la superfície l facilitant passos de desmuntatge virals. D’altra banda, la proteïna σ1s pot jugar un paper en la detenció del cicle cel·lular i la inducció d’apoptosi.
El bloqueig dels components essencials de la via apoptòtica no disminueix completament la mort cel·lular mediada per reovirus ,que va provocar la pregunta quines altres rutes de mort cel·lular estan implicats en oncolisis pel rotavirus. Alguns investigadors van descriure que el reovirus T3D, i en un grau menor T1L, indueixen senyalització dependent de RIP1 resultant en necroptosi, una ruta de mort cel·lular programada independent de caspases s’assembla a la necrosi. Aquesta ruta és suposadament activa ja sigui per la unió a receptors de mort, els receptors de reconeixement de patrons, o per mitjà de la pèrdua d’inhibidors de l’apoptosi. Pel que fa a l’apoptosi, la unió de σ1 als àcids siàlics afecta la inducció de la necroptosi. No obstant això, la inducció necroptosis es basa en l’augment de l’expressió gènica viral induïda per àcid siàlic d’unió en lloc de la pròpia unió
Model esquemàtic del trímer σ1 a la càpside del reovirus. Es representen les regions d’unió al receptor de T3D (T3) i T1L (T1). JAM: JAM-A (molècula d’adhesió Junction-A), GM2: gangliósid M2, SA: àcid siàlic unit.
Les cèl·lules que pateixen necroptosis sovint mostren característiques de l’autofàgia (és a dir, formació de vesícules autofágics), així, i que encara no s’ha determinat si l’autofàgia és el principal mecanisme de mort cel·lular en cèl·lules necroptotic. L’autofàgia és induïda després de la infecció amb diversos patògens microbians. Molts virus han desenvolupat mecanismes per o bé suprimir o induir l’autofàgia per millorar la seva replicació i / o la supervivència. reovirus de mamífer indueix l’autofàgia en cèl·lules de mieloma múltiple, però segueix sent desconeguda la funció de l’autofàgia en aquestes cèl·lules.
El genoma d’ARN del reovirus adquireix mutacions relativament ràpid. Això proporciona una plasticitat que pot ser explotat per seleccionar variants de reovirus que tenen forta potència oncolític. També és possible modificar genèticament el genoma reovirus, que ofereix més opcions per millorar l’activitat oncolític, per exemple mitjançant la inserció de petits transgens terapèutics. El recent desenvolupament d’un sistema de genètica inversa basada en un plasmidi de reovirus previstes noves opcions per als viròlegs reals per donar a conèixer més aspectes de la biologia reovirus, així com per a la millora de l’eficàcia en el tractament oncolític reovirus. Els poderosos reovirus inversa sistema de genètica ha estat utilitzada principalment per resoldre els problemes en els segments de reovirus estan implicats en l’apoptosi, muntatge o desmuntatge, el tropisme cel·lular i la patogènesi.
D’una banda, els reovirus poden ser utilitzats com un agent anti-cancerigens potent, mentre que, d’altra banda, ens poden servir com a sondes per estudiar processos cel·lulars
Problemes: Un enfocament terapèutic pot no ser suficient per eliminar del tot un tumor. L’heterogeneïtat de les cèl·lules tumorals, la presència de cèl·lules mare de càncer resistents a la teràpia, i el micro-compartimentació de tot el tumor detriment de l’eficiència de l’entrada del virus, la replicació i propagació, i podria conduir a l’expansió de poblacions de cèl·lules resistents a virus . A més de l’heterogeneïtat dins del tumor, pot haver heterogeneïtat entre els tumors en diferents llocs en el pacient, i entre els tumors de diferents pacients.
Deixe un video que il·lustra com destrueix a una cèl·lula tumoral;
https://www.youtube.com/watch?v=98ltOLxHKK4