Azúcar, el 'talón de Aquiles' del VIH

Los científicos descubrieron el interruptor que enciende la abundante fuente de azúcar y nutrientes de las células inmunes y después lo bloquearon con un compuesto experimental, cerrando ese canal, y, de ese modo, dejaron al VIH hambriento hasta la muerte. 

El virus fue incapaz de replicarse en células humanas in vitro. 

El descubrimiento, que se detalla en un artículo que se publica este jueves en 'Plos Pathogens', puede tener aplicaciones en el tratamiento del cáncer. 

También tiene un inmenso apetito de azúcar y otros nutrientes celulares, que necesita para crecer y extenderse.

"Este compuesto puede ser el precursor de algo que puede emplearse en el futuro como parte de un cóctel para tratar el VIH, mejorando los medicamentos eficaces que tenemos hoy", subraya el autor del estudio Harry Taylor, profesor asistente de Investigación en la Escuela de Medicina de la Universidad Northwestern.

"Es esencial encontrar nuevas maneras de bloquear el crecimiento del VIH, porque el virus muta constantemente", agrega Taylor, también científico del Centro de Investigación ...


Traslacional del VIH en Northwestern. "Un fármaco que se dirige eal VIH que funciona hoy puede ser menos eficaz dentro unos años, ya que el VIH puede mutar para evadir el medicamento", plantea. 

El VIH necesita para crecer en un tipo de célula inmune (células T CD4 +) que esté activa, lo que significa que ya está respondiendo a los patógenos en la sangre. La activación aumenta los suministros de la célula T de azúcar y otros nutrientes críticos necesarios tanto para el crecimiento de células como de virus. 

Hasta ahora, nadie sabía el primer paso que indicaba a una célula T recién activada para abastecerse de azúcar y otros nutrientes. Estos nutrientes se convierten en los bloques de construcción del material genético de la célula y que el virus necesita para crecer. Científicos de Northwestern y Vanderbilt se dieron cuenta de que el primer paso implica a un componente celular llamado fosfolipasa D1 (PLD1). Luego usaron un compuesto experimental para bloquear PLD1 y apagar la fuente. 

Los autores dicen que la primera vez que los científicos han apuntado a la capacidad del virus de robar de la 'despensa' de la célula para detener su crecimiento. Se intentó un enfoque relacionado en la década de 1990, pero los medicamentos que se utilizaron a veces mataron a las células sanas y tuvieron efectos secundarios graves en pacientes con VIH. El nuevo enfoque de equipo de Northwestern es una forma más suave, no tóxica de bloquear el acceso del VIH a los nutrientes de la célula. 

Además, el enfoque tiene beneficios adicionales más allá del objetivo inicial de evitar que el VIH se reproduzca: también redujo la proliferación de las células inmunes activadas de forma anormal. Los medicamentos actuales contra el VIH detienen el crecimiento del virus pero no afectan al anormal exceso de activación y crecimiento de las células inmunes desencadenados por el VIH. 

Se cree que el exceso de crecimiento celular inmune contribuye a la persistencia de toda la vida del VIH y conduce a un exceso de inflamación que causa daño en los órganos en pacientes con VIH, incluso cuando el virus es suprimido por los medicamentos actuales. "Tal vez este nuevo enfoque, al ralentizar el crecimiento de las células del sistema inmune, podría reducir la inflamación peligrosa y frustrar la persistencia de toda la vida del VIH", adelanta Taylor. 

Cuando el VIH entra en el torrente sanguíneo, busca células T CD4 + activas, los 'comandantes en jefe' del sistema inmunológico, que ya están respondiendo a otros patógenos o alérgenos en la sangre y son de alto consumo de glucosa y aminoácidos de la sangre, lo que los virus necesitan para abatir los componentes básicos del ADN. 

Las fábricas de las células están a pleno rendimiento, generando estos bloques de construcción para producir un ejército de soldados para luchar contra un dolor de garganta, por ejemplo. Cuando el VIH se encuentra una de las células T CD4 + activas, secuestra su suministro de glucosa y la fábrica para construir millones de copias de sí mismo e invadir otras células. 

La idea de probar este compuesto para el VIH vino de la relación de Taylor con químicos de la Universidad de Vanderbilt, donde estaba en antes de unirse a Northwestern en 2012. Taylor sabía que sus colegas Vanderbilt habían identificado un compuesto en su cribado masivo de fármacos potenciales que bloquean el crecimiento de células de cáncer de mama. 

El compuesto paró la extensión de las células de cáncer de mama al bloquear PLD1. Taylor y sus colegas Vanderbilt se preguntaban si este taponamiento de esta misma enzima en las células T CD4 + cortaría el empleo del VIH del suministro de nutrientes de la célula y frenaría la invasión del VIH. 

Eso es exactamente lo que muestra su estudio. In vitro, el compuesto apagó la glucosa y otros nutrientes y evitó que el VIH al tuviera suficientes bloques de construcción de ADN para fabricar el material genético que necesita para reproducirse. Ahora, Taylor quiere identificar más compuestos para el desarrollo de medicamentos futuros que limiten la repoblación de la 'despensa' de la célula con el fin de matar de hambre al VIH sin dañar las células.

"Este descubrimiento abre nuevas vías para futuras investigaciones para resolver los problemas persistentes en la actualidad en el tratamiento de la infección por VIH: evitar la resistencia del virus a los medicamentos, disminuir la inflamación que conduce al envejecimiento prematuro, y tal vez, ser capaces un día de curar la infección por el VIH", afirma el doctor Richard D'Aquila, director del Centro de Investigación Trasnacional del VIH de Northwestern.