Un día frío, pero en verdad muy frío, mientras caminaba hacia mi examen estornudé e inmediatamente pensé que podría ser un resfriado; ese pensamiento me regresó inmediatamente a mis clases de virología y pensé en el SARS-CoV-2. Mi cerebro estresado y ansioso trabajaba a mil por hora; y una idea catastrófica me vino a la mente “Tal vez no sea gripe, quizá sea COVID-19”. Un pensamiento me llevó a otro, y en cuestión de segundos recordé cómo el virus SARS-CoV-2 infecta la célula. Cuando me percaté de que había llegado al edificio, miré mi correo electrónico para verificar el salón del examen. No podía dejar de pensar en el SARS-CoV-2 y cómo la analogía de entrar al edificio podría servir de ejemplo para explicar cómo el virus infecta a la célula huésped.
Imagina que estás en un edificio y debes entrar a una habitación específica: lo primero que haces es buscar el número de la habitación en la puerta, tus ojos miran los números de las puertas hasta coincidir con el número indicado. Ahora, cuando el virus ingresa a nuestro cuerpo (el edificio) debe reconocer la célula que puede infectar (la habitación). Pero, ¿Cómo puede el virus reconocer a la célula huésped? El SARS-CoV-2 tiene una proteína en su superficie llamada proteína Spike (S) (los ojos) la cual es responsable de la entrada del virus a la célula.
Así mismo, nuestras células tienen marcadores en su superficie (el número en la puerta) uno de estos marcadores se denomina receptor de la Enzima Convertidora de Angiotensina 2 (ACE2), el cual es reconocido por la proteína S del virus.
Siguiendo con la analogía, después de reconocer el salón, tomas la perilla de la puerta, es decir, tu mano interactúa con la perilla. La primera interacción entre el virus y la célula huésped es la unión de la proteína S del virus con el receptor ACE2 de la célula. Pero ¿Cómo interactúan entre sí? La proteína S tiene una región particular llamada Dominio de Unión al Receptor (RBD, en inglés). El RBD es una región que brinda a la proteína S su funcionalidad y que reconoce e interactúa únicamente con ACE2. El RBD se une con alta afinidad al ACE2 en la célula, es como si tu mano tomara con fuerza la perilla de la puerta. Esta interacción entre la proteína S y el receptor ACE2 es un paso crucial para la entrada del virus a la célula.
Por último, imagina que cuando intentas abrir la perilla de la puerta te percatas que no gira porque está bloqueada. El último paso para que el SARS-CoV-2 infecte de manera eficiente la célula es que necesita que esta se “desbloquee” ¿Cómo sucede esto? La célula tiene en su superficie otra proteína denominada TMPRSS2 (un nombre bastante extraño), la cual corta (como si fuese una tijera) a la proteína S del virus. Cuando la proteína S es cortada, inmediatamente cambia de conformación (como si tu mano girara la perilla de la puerta para abrirla) este cambio de forma permite que la membrana viral se fusione con la membrana celular, permitiendo que el virus infecte a la célula. La entrada del SARS-CoV-2 a la célula permite la replicación del virus, es decir, que se generan muchas copias del virus dentro de la célula para que puedan seguir infectando más células.
Explicar el mecanismo de como el SARS-CoV-2 infecta a la célula huésped no es sencillo, pero hacer una analogía con la vida cotidiana nos ayuda a imaginar o visualizar con mayor facilidad cómo sucede. A los científicos nos es útil conocer el mecanismo de entrada de un virus a la célula del huésped porque nos permite comprender la entrada a la célula huésped de otros virus similares y, lo más importante, podría ayudarnos a encontrar dianas terapéuticas (estructuras moleculares susceptibles de ser moduladas por la acción de un fármaco) para desarrollar terapias antivirales contra el SARS-CoV-2.
¿Quieres saber más?
ThornLab (2021), “Animation of SARS-CoV-2 entry into human host-cell“.
Shirbhate, E., et al. (2021), “Understanding the role of ACE-2 receptor in pathogenesis of COVID-19 disease: a potential approach for therapeutic intervention“, Pharmacol Rep., 73 (6): 1539-1550.
Hoffmann, M., et al. (2020), “SARS-CoV-2 Cell Entry Depends on ACE2 and TMPRSS2 and Is Blocked by a Clinically Proven Protease Inhibitor“, Cell., 181 (2): 271-280.e8.
