Investigadores japoneses han descubierto el mecanismo por el que el virus del sarampión puede causar panencefalitis esclerosante subaguda, un trastorno neurológico poco frecuente pero mortal que puede aparecer varios años después de la infección por sarampión, según publican en la revista ´Science Advances´.

Aunque la forma normal del virus del sarampión no puede infectar el sistema nervioso, el equipo descubrió que los virus que persisten en el organismo pueden desarrollar mutaciones en una proteína clave que controla cómo infectan las células. Las proteínas mutadas pueden interactuar con su forma normal, haciéndolo capaz de infectar el cerebro.

Muchos nacidos después de los años 70 nunca lo han padecido gracias a las vacunas. La enfermedad está causada por el virus del mismo nombre, que es uno de los patógenos más contagiosos hasta la fecha. La Organización Mundial de la Salud calcula que casi nueve millones de personas en todo el mundo se infectaron de sarampión en 2021, y que el número de muertes alcanzó las 128.000.

"A pesar de su disponibilidad, la reciente pandemia de COVID-19 ha retrasado las vacunaciones, especialmente en el Sur Global --explica Yuta Shirogane, profesor adjunto de la Facultad de Ciencias Médicas de la Universidad de Kyushu--. La panencefalitis esclerosante subaguda es una enfermedad rara pero mortal causada por el virus del sarampión. Sin embargo, el virus normal del sarampión no tiene la capacidad de propagarse en el cerebro, por lo que no está claro cómo causa la encefalitis".

Un virus infecta las células a través de una serie de proteínas que sobresalen de su superficie. Por lo general, una proteína facilitará primero que el virus se adhiera a la superficie de una célula y, a continuación, otra proteína de la superficie provocará una reacción que permitirá que el virus entre en la célula, dando lugar a la infección. Por lo tanto, lo que un virus puede o no puede infectar puede depender en gran medida del tipo de célula.

"Normalmente, el virus del sarampión sólo infecta las células inmunitarias y epiteliales, causando la fiebre y la erupción --continúa Shirogane--. Por tanto, en los pacientes con SSPE, el virus del sarampión debe haber permanecido en su organismo y mutado, adquiriendo entonces la capacidad de infectar células nerviosas. Los virus de ARN como el del sarampión mutan y evolucionan a tasas muy altas, pero el mecanismo de cómo evolucionó para infectar neuronas ha sido un misterio".

La pieza clave que permite al virus del sarampión infectar una célula es una proteína llamada proteína de fusión, o proteína F. En estudios anteriores, el equipo demostró que ciertas mutaciones de la proteína F la ponen en un estado "hiperfusongénico" que le permite fusionarse con las sinapsis neuronales e infectar el cerebro.

En su último estudio, el equipo analizó el genoma del virus del sarampión de pacientes con panencefalitis esclerosante subaguda y descubrió que se habían acumulado diversas mutaciones en su proteína F. Curiosamente, ciertas mutaciones aumentaban la actividad infecciosa, mientras que otras en realidad la disminuían.

"Esto fue sorprendente de ver, pero encontramos una explicación. Cuando el virus infecta una neurona, lo hace a través de una ´transmisión en bloque´, en la que múltiples copias del genoma viral entran en la célula --continúa Shirogane--. En este caso, el genoma que codifica la proteína F mutante se transmite simultáneamente con el genoma de la proteína F normal, y es probable que ambas proteínas coexistan en la célula infectada".

Basándose en esta hipótesis, el equipo analizó la actividad de fusión de las proteínas F mutantes cuando estaban presentes las proteínas F normales. Sus resultados mostraron que la actividad de fusión de una proteína F mutante se suprime debido a la interferencia de las proteínas F normales, pero esa interferencia se supera con la acumulación de mutaciones en la proteína F.

En otro caso, el equipo descubrió que un conjunto diferente de mutaciones en la proteína F da lugar a un resultado totalmente opuesto: una reducción de la actividad de fusión. Sin embargo, para su sorpresa, esta mutación puede cooperar con las proteínas F normales para aumentar la actividad de fusión. Así, incluso las proteínas F mutantes que parecen incapaces de infectar neuronas pueden infectar el cerebro.

"Es casi contrario al modelo de ´supervivencia del más apto´ para la propagación viral. De hecho, este fenómeno en el que las mutaciones interfieren y/o cooperan entre sí se denomina ´Sociovirología´. Aún es un concepto nuevo, pero se ha observado que los virus interactúan entre sí como un grupo. Es una perspectiva apasionante", explica Shirogane.

El equipo espera que sus resultados ayuden a desarrollar terapias para la panencefalitis esclerosante subaguda, así como a dilucidar los mecanismos evolutivos comunes a virus que tienen mecanismos de infección similares a los del sarampión, como los nuevos coronavirus y herpesvirus.

"Hay muchos misterios en los mecanismos por los que los virus causan enfermedades. Desde que era estudiante de medicina, me interesaba saber cómo el virus del sarampión causaba la panencefalitis esclerosante subaguda. Me alegro de que hayamos podido dilucidar el mecanismo de esta enfermedad", concluye Shirogane.