Durante décadas, los químicos y los biólogos han tratado de entender por qué solo una forma de VIH se transmite sexualmente mientras que las otras formas parecen estar bloqueadas por el líquido seminal. Un equipo internacional de científicos finalmente levanta el velo sobre este enigma de más de 40 años al demostrar el papel de dos pequeñas moléculas: la espermina y la espermidina.
En contacto con las células diana del VIH, las poliaminas (espermina y espermidina, en amarillo) se unen a los correceptores CXCR4 (en azul sobre la célula). Esto inhibe la infección por virus (un virus es una entidad biológica que requiere una célula huésped, que utiliza…) Los virus X4 (en azul) y solo R5 (rojo) infectan las células objetivo y se diseminan en el cuerpo.
© Jean Philippe Herbeuval
El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH-1) se dirige a 3 tipos de células del sistema inmunitario: linfocitos T, monocitos y macrófagos. Su entrada en estas células implica la unión de la glicoproteína gp120 de la cubierta viral al receptor CD4 expresado en la superficie celular. Esta unión da lugar a un cambio en la conformación (En química, la conformación de una molécula es la disposición espacial de los átomos que la componen….) de la glicoproteína que permite que el virus se una a otros dos correceptores de membrana expresados por el huésped célula: receptores CXCR4 o CCR5. Hablamos entonces respectivamente de cepas de VIH con tropismo (Tropismo viene del griego que significa “dar una dirección”) X4 (VIH-X4) o R5 (VIH-R5). Estos dos pasos, la unión al receptor principal y luego al correceptor, son esenciales para la infección de las células diana.
El esperma es el principal vector de transmisión sexual del VIH-1 y ambos subtipos de virus (X4 y R5) se encuentran efectivamente en la fracción líquida (La fase líquida es un estado de la materia. En esta forma, la materia es…) esperma, llamado líquido seminal. Este líquido está compuesto por proteínas, lípidos, metabolitos y cantidades muy grandes de pequeñas moléculas cargadas positivamente: poliaminas, principalmente espermina y espermidina. Sorprendentemente, a pesar de la presencia concomitante de los virus X4 y R5 en el líquido seminal, solo los virus VIH-R5 se transmiten sexualmente. Esto es tanto más sorprendente cuanto que el receptor CXCR4 se expresa más ampliamente en la superficie de las células diana del VIH que el receptor CCR5. Por lo tanto, existe una «barrera» contra el VIH-X4 que aún no se ha descubierto.
Para identificar los factores susceptibles de limitar la transmisión sexual del VIH-X4, un grupo europeo de químicos y biólogos, liderado por un equipo del Laboratorio de Química y Bioquímica (La bioquímica es la disciplina científica que estudia las reacciones químicas que tienen lugar… ) estudios farmacológicos y toxicológicos (CNRS/Université Paris (París es una ciudad francesa, capital de Francia y capital de la región…)), han generado una biblioteca de compuestos derivados del líquido seminal. Luego evaluaron los efectos anti-VIH de cada fracción en las células diana del VIH. De estos, cuatro fracciones flanqueantes bloquearon la infección por HIV-X4 pero no por HIV-R5. El análisis de estas fracciones reveló que todas contenían poliaminas, principalmente espermina y espermidina. El estudio mostró que la espermina se une al correceptor CXCR4, que tiene el efecto de bloquear selectivamente la infección de los linfocitos T y los macrófagos por el VIH-X4. La espermina y la espermidina contenidas en el líquido seminal parecen estar pues en el origen del enigma no resuelto desde hace más de 40 años de la transmisión sexual de los virus.
Referencia
La espermina y la espermidina se unen a CXCR4 e inhiben la infección por VIH-1 con tropismo por CXCR4 pero no por CCR5.
Mirja Harms, Nikaïa Smith, Mingyu Han, Rüdiger Groß, Pascal von Maltitz, Yasser B. Ruiz-Blanco, Yasser Almeida-Hernández, Armando Rodriguez-Alfonso, Dominique Cathelin, Birgit Caspar, Bouceba Tahar, Sophie Sayettat, Nassima Bekaddour, Kanika Vanshylla , Franziska Kleipass, Sebastian Wiese, Ludger Ständker, Florian Klein, Bernard Lagane, Arnaud Boonen, Dominique Schols, Serge Benichou, Elsa Sanchez-Garcia, Jean-Philippe Herbeuval & Jan Münch.
Avances científicos 2023
DOI: 10.1126/sciadv.adf8251.