Proteína chave regula a resposta imune a vírus em células de mamíferos

Pesquisadores demonstraram que o processamento da proteína TRBP aumenta a apoptose, reduzindo a sinalização do interferon (IFN) durante a infecção viral. Crédito:Tomoko Takahashi (Universidade de Saitama/Universidade de Tóquio) e Kumiko Ui-Tei (Universidade de Tóquio)

Os investigadores revelaram o mecanismo regulador de uma proteína específica que desempenha um papel fundamental no equilíbrio da resposta imunitária desencadeada por infecções virais em células de mamíferos. Estas descobertas podem ajudar a impulsionar o desenvolvimento de terapias antivirais e medicamentos de ácido nucleico para tratar doenças genéticas. A pesquisa foi publicada na revista Nucleic Acids Research .

Para que as células se protejam de infecções virais, normalmente ocorre uma série de respostas imunológicas, incluindo morte celular programada chamada apoptose e sinalização de interferon. Embora a apoptose seja um processo normal, que ocorre com ou sem a presença de moléculas virais, seguindo uma cascata de etapas para terminar com a morte de uma célula – o que pode não parecer vantajoso para o hospedeiro – pode ajudar a prevenir a reprodução de células anormais , incluindo aqueles infectados por vírus, e eliminá-los do corpo.

Os interferons, por outro lado, são proteínas produzidas por células animais em resposta a uma infecção viral para proteger a célula contra ataques virais e impedir a replicação do vírus. O mecanismo regulador de como as células mantêm um equilíbrio entre a apoptose e a resposta do interferon para suprimir eficientemente a replicação viral durante a infecção, no entanto, permaneceu obscuro.

No estudo atual, uma equipe que inclui pesquisadores da Universidade de Tóquio se concentrou em uma proteína específica, a TRBP, que também é classificada como um tipo de proteína chamada fator de silenciamento de RNA.

O RNA é um ácido nucléico, um composto orgânico encontrado em células vivas e vírus, que controla a síntese de proteínas e a composição genética de muitos vírus. O RNA sintetiza proteínas por meio de um processo conhecido como tradução, lendo sequências genéticas e traduzindo-as em instruções para que as células criem proteínas, que são as principais responsáveis pela estrutura e função geral do organismo, seja ele uma planta ou um animal.

O silenciamento de RNA, também conhecido como interferência de RNA, é uma maneira pela qual as plantas e os animais invertebrados podem se proteger dos vírus, clivando o RNA viral para reprimir a replicação viral.

“Este estudo fornece uma visão significativa que revelou claramente que a proteína relacionada ao mecanismo de silenciamento do RNA, que é conhecido por ser um mecanismo antiviral em uma planta ou invertebrado, está fortemente relacionada à resposta antiviral também em mamíferos por outro mecanismo”, disse co- autora Tomoko Takahashi, pesquisadora visitante da Universidade de Tóquio e professora assistente da Universidade Saitama, no Japão.

Embora seja amplamente compreendido que o silenciamento do RNA é um mecanismo que opera sob condições normais para controlar a expressão genética (se o gene estiver “ligado” para fornecer instruções para a célula montar a proteína específica que codifica), ainda não está claro como esse processo ocorre. ocorre sob o estresse da infecção viral.

Os investigadores revelaram o mecanismo regulador de uma proteína específica, TRBP, que desempenha um papel fundamental no equilíbrio da resposta imunitária desencadeada por infecções virais em células de mamíferos. Crédito:Tomoko Takahashi (Universidade de Saitama/Universidade de Tóquio) e Kumiko Ui-Tei (Universidade de Tóquio)

Assim, os pesquisadores analisaram o TRBP (uma abreviatura de TAR RNA-binding protein), que mostrou um papel significativo no silenciamento do RNA durante uma infecção viral.

Esta proteína interage com uma proteína sensora de vírus no início das fases de infecção nas células humanas. Nos estágios posteriores da infecção viral, proteínas chamadas caspases são ativadas, e esse tipo de proteína é o principal responsável por desencadear a morte celular.

"O silenciamento de RNA e a sinalização de interferon eram anteriormente considerados vias independentes, mas vários relatórios, incluindo o nosso, demonstraram interferência entre eles", disse Kumiko Ui-Tei, outra coautora e professora associada da Universidade de Tóquio (na época de o estudo).

Esta conversão funcional do TRBP desencadeada pela infecção viral é a base da regulação da resposta do interferon e da apoptose, com o TRBP aumentando irreversivelmente a morte celular programada das células infectadas, ao mesmo tempo que reduz a sinalização do interferon. O TRBP atua na célula induzindo a morte celular, interrompendo totalmente a replicação viral, em contraste com a via de resposta do interferon, que apenas subjuga a replicação viral em vez de eliminar as células infectadas.

“O objetivo final é compreender o mecanismo molecular subjacente ao sistema de defesa antiviral, orquestrado através da interação entre as vias internas e externas do RNA nas células humanas”, disse Takahashi.

Ao obter uma compreensão mais profunda de como funcionam as defesas contra os vírus a nível molecular, os investigadores pretendem impulsionar o desenvolvimento de medicamentos com ácidos nucleicos. Estes medicamentos utilizam abordagens de direcionamento e inibição semelhantes à resposta antiviral do silenciamento de RNA, e prometem ser cada vez mais úteis no tratamento de uma gama mais ampla de pacientes afetados por infecções virais, mutações genéticas e defeitos genéticos.

Este estudo foi conduzido em colaboração com a Universidade de Saitama, a Universidade de Chiba, a Universidade de Kyoto e o Instituto de Tecnologia Maebashi no Japão.

Mais informações: O processamento de TRBP mediado por caspases regula a apoptose durante a infecção viral, Nucleic Acids Research (2024). DOI:10.1093/nar/gkae246
Informações do diário: Pesquisa sobre ácidos nucleicos

Fornecido pela Universidade de Tóquio

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