- En un estudio publicado en la revista Antioxidants, un grupo de científicos liderado por el doctor Pablo González concluye que la hemo-oxigenasa 1 (HO-1) contribuye a la inmunidad protectora frente a la infección cutánea por este microorganismo.
- Las infecciones por VHS son frecuentes y pueden provocar vesículas o úlceras dolorosas. Pueden ser tratadas, pero no curadas. El VHS-1, que afecta a la mayoría de los adultos, se contagia sobre todo por contacto bucal e infecta la boca y zonas contiguas.
- “El consumo de una dieta diversa, compuesta principalmente de alimentos naturales no procesados, puede ser muy relevante al momento de mantener activa la acción de esta enzima con funciones antiinflamatorias y antivirales”, añade la doctora Susan Bueno.
Una enzima descubierta a principios de la década de 1960 y que juega un rol crucial en la modulación de procesos inflamatorios, podría ayudar a combatir las infecciones por virus del herpes simple tipo 1 y tipo 2, que en conjunto afectan al menos a 4.200 millones de personas en el mundo según estadísticas de la Organización Mundial de la Salud (OMS).
Así lo determinó un estudio liderado por el doctor Pablo González, investigador del Instituto Milenio en Inmunología e Inmunoterapia (IMII) y académico de la Pontificia Universidad Católica de Chile (UC) que, junto a los doctores Alexis Kalergis, Susan Bueno y Claudia Riedel, también integrantes del IMII, y otros científicos, publicó los resultados de un estudio reciente en el artículo “La expresión de hemo-oxigenasa 1 en células dendríticas contribuye a la inmunidad protectora frente a la infección cutánea por el virus del herpes simple” (ver https://www.mdpi.com/2076-3921/12/6/1170), aceptado y divulgado por Antioxidants, revista científica de alto impacto que comunica conocimiento en biología molecular, bioquímica, medicina y disciplinas afines.
ENFERMEDADES DE LEVES A MORTALES
“Las infecciones por virus del herpes simple tipo 1 (VHS-1) y tipo 2 (VHS-2) son muy prevalentes en la población humana y producen enfermedades de leves a mortales”, afirman los investigadores en el artículo.
Habitualmente denominadas herpes, estas infecciones son frecuentes y pueden provocar vesículas o úlceras dolorosas en la piel. Se puede propagar por contacto piel con piel cuando hay, por ejemplo, lesiones en piel o mucosas susceptibles por abrasión o heridas y pueden ser tratadas, pero no curadas. Los antivirales que actualmente se emplean alivian los síntomas y acortan el periodo del brote, pero sólo en algunos días y no eliminan el virus.
El VHS-1 se contagia mayoritariamente por contacto bucal y causa infecciones en los labios, boca y zonas contiguas (herpes labial). La mayoría de los adultos están infectados por el VHS-1, sin embargo, sólo una fracción de las personas manifiestan síntomas clínicos que pueden ser recurrentes. La mayoría de los contagiados con herpes no tienen síntomas o los síntomas son leves. Muchas personas no saben que tienen la infección, sin embargo, pueden transmitir el virus a otras sin darse cuenta.
Según las últimas estimaciones disponibles por la OMS, de 2016, en todo el mundo hay al menos 3.700 millones de menores de 50 años con infección por VHS-1 y 491 millones de personas de 15 a 49 años con infección por VHS-2.
ENZIMA CON ACTIVIDAD ANTIVIRAL
“Ambos virus establecen infecciones persistentes de por vida en el ser humano y se reactivan esporádicamente, lo que puede traducirse en la diseminación del virus y la aparición de síntomas recurrentes, principalmente en la piel”, indica el artículo publicado en Antioxidants.
“Por el impacto de estas infecciones en la salud humana, grandes esfuerzos se han hecho para mejorar los tratamientos disponibles contra estos virus, así como para prevenir la infección. Sin embargo, actualmente no se dispone de vacunas contra el VHS-1 o el VHS-2, a pesar de importantes esfuerzos en el área. El virus posee una alta capacidad para evadir le respuesta inmune del hospedero, lo que favorece su persistencia y capacidad de reactivar”, dice el doctor Pablo González.
Los investigadores indican que “los VHS pueden infectar eficazmente una amplia gama de tipos celulares y causar una infección productiva en múltiples tejidos. Y, lo que es más importante, estos virus pueden infectar células inmunitarias claves para el inicio y la regulación de respuestas antivirales del hospedero. De hecho, los VHS interfieren con las respuestas inmunitarias antivirales innatas, como la producción de interferón de tipo I, y pueden impedir la activación de una respuesta inmunitaria adaptativa eficaz”. El interferón de tipo I es un gran subgrupo de proteínas que ayuda a regular la actividad del sistema inmune.
“Estos virus interfieren con la función y viabilidad de las células dendríticas (DCs por sus siglas en inglés), que son células presentadoras de antígenos profesionales que inician y regulan las respuestas inmunitarias antivirales del hospedero”, se agrega. Las DCs son un tipo especial de célula que se encuentra en los tejidos, como la piel.
“En ese plano, se vuelve importante la hemo-oxigenasa-1 (HO-1), una enzima inducible del hospedero con actividad antiviral demostrada contra el VHS en células epiteliales y neuronas por el mismo grupo de investigadores”, dice González. Esta proteína juega un papel muy importante en la modulación de procesos inflamatorios, lo que ha sido demostrado en diversos modelos experimentales tanto en animales como humanos, en los mecanismos de defensa antioxidantes que posee el organismo ante la presencia de algún daño y en el bloqueo de los procesos de apoptosis (tipo de muerte celular) donde ha sido involucrada en distintas rutas de señalización celular.
RESULTADOS
El estudio publicado en la revista Antioxidants consistió, precisamente, en evaluar si la enzima HO-1 modula la función y la viabilidad de las células dendríticas tras la infección por VHS-1 o VHS-2. “Dado que no ha sido evaluado el impacto de la expresión de HO-1 en dichas células en el contexto de la infección por herpes simple, y que esta enzima estimula inmunológicamente las DCs, decidimos medir si la inducción de la expresión de HO-1 en las DCs usando un fármaco tiene un efecto antiviral contra el VHS en estas células. Además, tratamos de evaluar la contribución de la producción de HO-1 sobre la activación de células T específicas del virus in vitro e in vivo por DCs infectadas por VHS, y su impacto sobre la infección por VHS-1 en un modelo de infección cutánea por VHS-1”, detalla Pablo González.
Entre los resultados que se obtuvieron de la investigación, se descubrió que la inducción de la hemo-oxigenasa-1, a través del tratamiento con una droga, en células dendríticas infectadas con VHS, aumentaba significativamente la viabilidad de las DCs, es decir, que las células que habitualmente mueren producto de la infección con VHS ahora están sanas y casi no liberan partículas virales. De todos modos -como indica el equipo de investigadores-, el incremento de la viabilidad de las DCs infectadas por el VHS observado en el estudio promueve la activación de células inmunes específicas contra el virus, denominadas células T”.
Otro hallazgo que el grupo destacó es que “la piel infectada con VHS-1 tras la transferencia de células dendríticas que fueron tratadas ex vivo (fuera del cuerpo vivo) para expresar HO-1 e infectadas con VHS, mostró una significativa menor gravedad de la enfermedad, fue limitada en duración y mostró la infiltración de células inmunes específicas contra el virus a medida que la enfermedad progresaba, lo cual podría asociarse con una menor cantidad de virus presente en la piel luego de la infección”.
Además, los investigadores encontraron que uno de los productos de la enzima HO-1, en particular CO (monóxido de carbono), el cual se produce en pequeñas cantidades por esta enzima, podría ser suficiente para potenciar estos efectos antivirales y, por tanto, podrían constituir potencialmente un nuevo contra la infección de piel por virus herpes”.
Al concluir, los autores afirman que los hallazgos descritos en el artículo “sugieren un papel relevante de esta enzima denominada HO-1 en las células dendríticas en el contexto de la infección por VHS, lo cual no había sido descrito anteriormente. Sorprendentemente, la expresión de este factor del mismo individuo en estas células aumentó significativamente su viabilidad, permitiendo la activación de una respuesta inmune con el resultado de menor enfermedad tras la infección de piel por VHS. Además, la expresión de HO-1 en las células inmunes presentadoras de antígeno alteró significativamente la dinámica de las células T específicas del virus de la lesión cutánea y sus características, lo que probablemente tuvo un impacto en el resultado general de la enfermedad cutánea”.
Este estudio se suma a uno anterior en el cual los investigadores demuestran que HO-1 bloquea el ciclo replicativo del virus herpes simple en células epiteliales y neuronas (ver https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2017.02108/full). “Existen tres blancos celulares principales para virus herpes simple: células epiteliales sobre las cuales estos virus generan los más frecuentes síntomas de infección, neuronas donde el virus establece latencia de por vida y células dendríticas y células inmunes que cuya función es alterada por estos virus para interferir con la respuesta inmune antiviral. Por tanto, estos resultados más lo del presente estudio sugieren que HO-1 podría ser un potencial blanco terapéutico para inducir una respuesta antiviral efectiva”, indica González.
“HO-1 presenta un importante potencial antiviral, pues existen otros estudios, algunos de ellos realizados por nuestros grupos de investigación, que describen también efectos positivos en limitar la replicación del virus respiratorio sincicial (VRS)” comenta el doctor Alexis Kalergis, director del IMII y profesor titular de la UC.
Así mismo, la doctora Susan Bueno, coautora de estudio y que ha realizado estudios con la enzima HO-1 en el contexto de infecciones bacterianas, recalca que “inducir la expresión de HO-1 también ha mostrado resultados positivos en el control de infecciones bacterianas, posicionándose como un factor natural endógeno de las personas que podría ser inducido para limitar los efectos nocivos de un importante número de patógenos de diversa naturaleza”.
La académica de la UC e investigadora del IMII destaca, además, que “se ha demostrado que diversos alimentos naturales poseen moléculas que inducen la producción de HO-1, como la cúrcuma, el té verde, algas, vegetales, entre otros. Esta información fue revisada y publicada también por miembros de este equipo científico el año 2020 (10.3389/fimmu.2020.01467). Por lo tanto, el consumo de una dieta diversa, compuesta principalmente de alimentos naturales no procesados, puede ser muy relevante al momento de mantener activa la acción de esta enzima con funciones antiinflamatorias y antivirales”.
Los investigadores plantean que los resultados obtenidos en el estudio abren horizontes para potenciales nuevas terapias contra la infección de piel por virus herpes simple. “Hay que seguir estudiando el efecto de la hemo-oxigenasa 1 en las células dendríticas y otras células del organismo, pues no cabe duda de que hemos avanzado en el conocimiento del enorme potencial que tendría esta enzima para el tratamiento de infecciones por virus herpes simple y otros patógenos”, concluye el doctor González.
Equipo Prensa Portal Red Salud
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