MECANISMO DE INFECCIÓN DE UNA CÉLULA POR COVID-19 Y EL POSIBLE USO DE LA CLOROQUINA COMO TRATAMIENTO

Carrera de Biología          Biología molecular de la célula II         Semestre 2021-1

29 de octubre del 2020

Grecia Francisco Guerra, Karen Mexicano Rodríguez

La autoridad medica en China, especialmente en Wuhan, provincia de Hubei, China, informaba sobre grupos de pacientes que presentaban una neumonía viral desconocida, altamente mortal y de rápida propagación. Posteriormente identificaron al agente causal como un nuevo coronavirus. Independientemente de los esfuerzos de las autoridades chinas, el virus se propagó rápidamente por todo el mundo a través de los viajeros, provocando una pandemia.  

Esta enfermedad es causada por el SARS-CoV-2, este virus esta antigénicamente relacionado con el virus del SARS (SARS-CoV), que se había detectado en 2002, según los hallazgos clínicos, serológicos y moleculares (Swelum et al, 2020).

Los coronavirus son una subfamilia de la familia Coronaviridae y cuentan con un ARN monocatenario. La apariencia que tiene la partícula vírica o virión de SARS-CoV-2 es la de una corona solar y consiste principalmente en una nucleocápside que protege al material genético viral y una envoltura externa. De sus géneros Alfa, Beta, Delta y Gamma, los CoV alfa y beta pueden infectar a los humanos (Swelum et al, 2020).

Se ha evidenciado que SARS-CoV-2 es un virus altamente contagioso y transmisible entre los humanos, donde el principal modo de transmisión de la enfermedad es por medio de la inhalación de gotículas respiratorias desde una persona infectada a otra existiendo un contacto estrecho entre ambas. Según la epidemiología, el período de incubación del virus oscila entre 2 y 14 días, presentándose la aparición de síntomas aproximadamente al 5to día (Pastrian-Soto, 2020).  

Las características clínicas de COVID-19 son variadas, pueden manifestarse desde una infección asintomática, hasta una neumonía leve a severa. Los principales síntomas incluyen fiebre, tos seca, mialgia, fatiga y dificultad respiratoria; y en menor medida, diarrea, náuseas y vómitos (Pastrian-Soto, 2020).

El 27 de marzo del 2020, científicos del país de China dieron a conocer la descripción más detallada del modo en el que el nuevo coronavirus entra a las células humanas y las infecta, el estudio titulado “Structural basis for the recognition of SARS-CoV-2 by full-length human ACE2” publicado por Renhong Chang y sus colaboradores, describe como la proteína humana llamada ACE2 envuelve a la perfección a la glicoproteína del coronavirus en forma de espina o aguja, gracias a este receptor el coronavirus logra introducir su material genético, el ARN viral es reconocido como material genético propio de la célula y se introduce en el núcleo celular, aquí comienza la replicación del ARN viral y los ribosomas empiezan a sintetizar las proteínas de los genes de este ARN. En estos momentos, la maquinaria celular se pone al servicio del virus y comienza el empaquetamiento de nuevos virus que saldrán de la célula a infectar otras. Este estudio se detalla la estructura de la proteína ACE2 humana.

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En cuanto a las proteínas asociadas a la estructura del virus, acorde al artículo de Pastrian-Soto,

“Bases Genéticas y Moleculares del COVID-19 (SARS-CoV-2). Mecanismos de Patogénesis y de Respuesta Inmune” en la nucleocápside, el genoma viral está asociado con la proteína de la nucleocápside (N), la cual se halla fosforilada e insertada dentro de la bicapa de fosfolípidos de la envoltura externa. En cuanto a la envoltura externa, allí se encuentran proteínas estructurales principales denominadas proteína Spike (S), la proteína de membrana (M) y proteína de envoltura (E), además, de proteínas accesorias, tales como, la proteína hemaglutinina esterasa (HE), proteína 3, proteína 7a, entre otras. Entre las funciones de las proteínas estructurales principales están: La proteína S facilita la unión del virus al receptor de la célula huésped, la proteína M ayuda a mantener la curvatura de la membrana y la unión con la nucleocápside, la proteína E juega un papel importante en el ensamblaje y liberación del virus y la proteína N forma parte de la nucleocápside al unirse al material genético viral. La proteína accesoria HE se halla solo en algunos Beta coronavirus y su actividad esterasa facilita la entrada del virus en la célula huésped, además de ayudar en su propagación. A continuación, se muestra la estructura del virus y sus proteínas asociadas.

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En febrero de este año se publicó una investigación que detalla la estructura de la proteína S, que como se mencionó anteriormente, es la famosa llave viral que encaja en la proteína humana, si analizamos estos estudios, podemos tener una idea clara de la forma en la que comienza la infección provocada por este coronavirus a nivel molecular.  A continuación, se muestran las estructuras de la proteína ACE2 y la estructura de la glicoproteína S del coronavirus.  

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En la imagen anterior, la cual se obtuvo del artículo “Genes Encoding ACE2, TMPRSS2 and Related Proteins Mediating SARS-CoV-2 Viral Entry are Upregulated with Age in Human Cardiomyocytes” se muestra gráficamente el proceso por el cual el coronavirus se introduce a una célula. La proteína S del coronavirus se inserta en la proteína ACE2 que actúa como receptor, después por endocitosis se introduce el RNA viral a la célula el cual es llevado al núcleo celular en donde ocurre el proceso de transcripción, la maquinaria celular produce copias del ARN viral con sus respectivas proteínas y finalmente empieza el empaquetamiento de virus que serán liberados para infectar nuevas células.

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