De ce țânțarii nu se îmbolnăvesc niciodată de la virusurile mortale pe care le răspândesc

Când un țânțar te înțeapă, îți poate transmite un virus care te va țintui la pat cu febră, însă insecta rămâne infectată pe viață fără să simtă absolut nimic. Un nou studiu publicat în PLOS Biology de cercetătorii Universității Pompeu Fabra explică, în sfârșit, de ce nu se îmbolnăvesc țânțarii de la aceste virusuri, scoțând la iveală un mecanism de supraviețuire complet diferit de cel al celulelor umane.

Cum reușește o insectă o asemenea performanță i-a nedumerit pe cercetători timp de ani de zile.

O infecție silențioasă

Dengue, chikungunya și virusurile înrudite erau cândva limitate la zonele tropicale. De ani buni însă se răspândesc în regiuni noi, iar ritmul nu dă semne de încetinire. Înțelegerea modului în care aceste virusuri transmise de țânțari evită să-și ucidă gazda nu este doar o curiozitate biologică, ci o miză critică de sănătate publică, având în vedere ritmul accelerat de răspândire a infecțiilor tropicale.

Schimbările climatice și călătoriile la nivel global explică în parte fenomenul, dar rămâne o enigmă biologică. O analiză estimează că peste 80% dintre oameni trăiesc acum într-o zonă expusă riscului de a contracta un virus transmis de țânțari.

Un țânțar care se infectează cu unul dintre aceste virusuri îl poartă pe tot parcursul vieții, virusul multiplicându-se în interiorul său fără oprire — și totuși insecta rămâne suficient de sănătoasă cât să continue să înțepe.

Cercetătorii de la Universitatea Pompeu Fabra (UPF) din Barcelona, Spania, au vrut să afle care e secretul. Echipa a fost condusă de Juana Díez, care coordonează grupul de virologie moleculară al universității.

Represiunea translațională: cum supraviețuiesc virusurile în interiorul țânțarilor

Cercetătorii au infectat celule de țânțar cu virusul chikungunya și au urmărit cum se comportă acesta.

În interiorul acelor celule s-a petrecut ceva ciudat. Planurile genetice ale virusului s-au acumulat constant și au rămas la un nivel ridicat. În schimb, cantitatea efectivă de proteine virale produse pe baza lor a rămas scăzută, atingând un vârf devreme, apoi scăzând.

Celulele încetinesc ritmul în care transformă instrucțiunile virale în proteine — o stare pe care echipa o numește represiune translațională.

„Este ca și cum virusul și-ar fi redus intensitatea propriei activități”, a spus Marc Talló-Parra, coautor principal al studiului. Această reținere menține celula în viață.

Celulele țânțarilor infectați și-au păstrat rezervele de energie și au continuat să se dividă, fără să prezinte vreodată leziunile pe care le provoacă o infecție în toată regula.

Până la acest studiu, nimeni nu demonstrase că un virus transmis de țânțari se potolește pentru a se instala în gazdă.

De ce virusurile ucid celulele umane, dar nu și pe cele ale insectei?

În celulele umane, același virus trece la atac. Preia controlul asupra „fabricilor” de proteine ale celulei, produce copii la viteză maximă și lasă în urmă o celulă distrusă. Spre deosebire de echilibrul fragil menținut în organismul insectei, incapacitatea celulei umane de a ține în frâu multiplicarea virală duce la declanșarea bolii. Tocmai această agresivitate este motivul pentru care persoanele infectate fac febră și se simt extrem de rău.

Același grup cartografiase deja modul în care acționează virusul la om și descoperise două strategii. O proteină virală se strecoară în centrul de control al celulei și oprește genele gazdei. Cealaltă reglează mecanismul de citire, astfel încât codul stângaci al virusului să fie executat rapid — așa cum arătaseră cercetări anterioare. Ambele manevre accelerează virusul și contribuie, pe parcurs, la distrugerea celulei umane.

Întrebarea evidentă era dacă virusul urmează același scenariu și în țânțar. Dacă ar fi fost așa, celulele insectei ar fi trebuit să moară și ele. Numai că nu se întâmplă deloc așa.

Ce se petrece în interiorul țânțarului

Niciuna dintre aceste strategii nu s-a manifestat în interiorul celulelor țânțarului. Proteina virală care în mod normal invadează centrul de control al celulei a rămas în lichidul din jur, lăsând genele insectei să funcționeze nestingherite. Nici mecanismul de citire nu a fost afectat.

Lipsit de aceste „accelerații”, virusul e nevoit să-și citească codul greoi în ritm lent, concurând cu activitatea normală a celulei pentru un loc în fabricile de proteine.

Cercetătorii consideră că această combinație limitează producția virală. În locul distrugerii observate în țesutul uman se instalează un soi de impas.

Echipa a observat aceeași reținere în două tipuri de celule de țânțar — unul cu apărarea antivirală a insectei activată, celălalt cu ea dezactivată. Pentru că tiparul s-a păstrat în ambele cazuri, încetinirea nu depinde de acele mecanisme de apărare. Pare, mai degrabă, să fie încorporată chiar în relația dintre virus și gazdă.

O strategie comună mai multor virusuri

Ca să verifice dacă era doar o particularitate a virusului chikungunya, echipa a repetat testul cu virusul Zika. Tiparul s-a repetat. Materialul genetic al virusului Zika s-a acumulat în celulele țânțarului, în timp ce producția sa de proteine a rămas scăzută, exact ca în cazul chikungunya.

Cele două virusuri nu sunt rude apropiate. Aparțin unor familii distincte, cu structuri genetice diferite, așa că faptul că ambele se comportă identic sugerează ceva mai profund decât o simplă coincidență. Când două virusuri atât de îndepărtate ajung la aceeași soluție, asta indică o strategie clădită de-a lungul unei lungi istorii comune cu țânțarii.

Iar acest echilibru este în avantajul virusului. Un virus care și-ar copleși gazda ar ucide chiar insecta care îl duce mai departe, așa că producerea unei cantități suficiente — și nu mai mult — îi permite să rămână săptămâni întregi în interiorul unui țânțar viu, care înțeapă.

Cum supraviețuiesc virusurile în țânțari

Acest pasager tăcut este o veste proastă pentru oameni. Un țânțar infectat persistent rămâne un vector puternic de răspândire. Un studiu a constatat că țânțarii purtători de dengue înțeapă mai des, triplând cantitatea de virus pe care o transmit — și tocmai de aceea noua descoperire le oferă cercetătorilor o țintă.

Díez și echipa sa văd două modalități de a perturba acest proces: fie să stimuleze virusul să se replice atât de repede încât să ucidă țânțarul, fie să-i blocheze capacitatea de a persista. Oricare dintre aceste metode ar putea împiedica de tot insecta să răspândească boala.

Deocamdată, vorbim despre cercetare de laborator. Celule de țânțar, nu insecte întregi. Nimeni nu poate încă să crească sau să scadă încărcătura virală a unui țânțar după bunul plac. Chiar și așa, imaginea de ansamblu este clară: aceste virusuri supraviețuiesc prin auto-restrângere, iar tocmai această reținere este punctul slab pe care merită să-l vizăm.

Dacă viitoarele tratamente vor reuși să anuleze acest mecanism de auto-restrângere direct în populațiile de insecte, ciclul de transmitere a acestor boli ar putea fi blocat definitiv, salvând milioane de vieți în fața viitoarelor pandemii silențioase.

Studiul este publicat în revista PLOS Biology.

Merită să știe și alții asta?

Votează dacă ți-a plăcut articolul.

DA NU