Investigadores de la National Cheng Kung University (Taiwan) publicaron una revisión científica en donde resumen el conocimiento actual sobre los aspectos relacionados con el metabolismo de la patogénesis del virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV), y discuten los mecanismos por los cuales este virus reprograma las vías metabólicas de su huésped.
El virus de la mancha blanca
Uno de los patógenos del camarón marino más mortíferos es el virus del Síndrome de la mancha blanca (WSSV), que causa una mortalidad masiva en la industria camaronera.
La enfermedad de la mancha blanca fue primero detectada en 1992 en las granjas camaroneras asiáticas, y subsecuentemente se reportó en muchos países en todo el mundo.
En los estanques camaroneros infectados con el virus del síndrome de la mancha blanca puede registrarse el 100% de mortalidad en una semana.
Además del camarón, el WSSV tiene un amplio rango de especies huésped que incluye a 93 especies de artrópodos y poliquetos.
Los investigadores vienen probando diversos métodos para luchar contra la mancha blanca, ellos incluyen el uso de inmunoestimulantes, la suplementación de la alimentación con alginatos, uso de reproductores libres de patógenos, entre otras alternativas.
Modulación del metabolismo del huésped
Los virus son patógenos intracelulares obligados; contienen genes, pero carecen de una estructura celular, incluido mecanismos metabólicos, y por lo tanto dependen del huésped para su replicación.
El hecho de que los virus inducen un estado metabólico alterado en las células huésped para adquirir los componentes básicos necesarios para la replicación y socavar la respuesta inmunitaria ha sido bien documentado.
La modulación de WSSV del metabolismo del huésped afecta la glucólisis, el ciclo del ácido tricarboxílico (TCA), la glutaminólisis y el metabolismo de los lípidos.
Según los científicos, la infección de WSSV altera significativamente la expresión de los ácidos grasos, aminoácidos, metabolitos relacionados con la energía y la vía de la gluconeogénesis, además de cambios en el metabolismo de los glicerofosfolípidos y aumenta la biosíntesis de ácidos grasos insaturados.
Reprogramación metabólica
Glucólisis
El metabolismo de los carbohidratos es un proceso bioquímico complejo que implica la síntesis, descomposición e interconversión de los carbohidratos. La glucólisis y el ciclo TCA son vías importantes que no solo proporcionan energía sino también precursores biomoleculares como aminoácidos, lípidos y nucleótidos.
Los patógenos a menudo aumentan la demanda de nutrientes del huésped y explotan varias vías metabólicas del huésped.
WSSV es el primer virus de ADN de invertebrados que se ha demostrado que induce el efecto Warburg en los camarones, con un aumento significativo del consumo de glucosa y la acumulación de lactato.
Ciclo TCA y metabolismo de la glutamina
Los virus dependen del metabolismo del huésped para la replicación, ya sea mediante la absorción de fuentes de carbono o mediante el desvío de rutas metabólicas.
La glutamina y el glutamato son aminoácidos que actúan como sustratos para la producción de nucleótidos, lípidos y aminoácidos, todos ellos vitales para el crecimiento, la proliferación y la supervivencia celular.
Metabolismo de lípidos
Los lípidos se han considerado clásicamente como componentes estructurales de los virus, pero también pueden estar involucrados en la interacción virus-célula huésped.
A pesar de una estructura y composición simples, los virus tienen interacciones complejas con las células huésped, incluida la reprogramación del metabolismo del huésped.
Los virus dependen de los lípidos del huésped para la entrada, maduración y liberación viral de las células huésped.
Metabolismo de nucleótidos
Aunque los nucleótidos son la unidad básica de los ácidos nucleicos, también desempeñan varias funciones vitales en el metabolismo, donde se utilizan como fuentes de energía, además de participar en la comunicación celular.
Todos los virus dependen completamente de la célula huésped para su propagación, utilizando la biosíntesis de nucleótidos del huésped para replicarse.
Las infecciones virales alteran numerosas vías metabólicas, y debido a que la síntesis de nucleótidos de novo implica el metabolismo de la glucosa, la PPP, la síntesis de aminoácidos y reacciones catalíticas posteriores, en el proceso de la patogénesis del virus, todas estas vías son activadas.
Metabolismo de aminoácidos
Los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas y juegan un papel crucial en la patogénesis viral. Además de estar involucrados en una amplia gama de procesos metabólicos, incluida la síntesis de energía, también son fuentes de carbono y nitrógeno para la biosíntesis de purina/pirimidina y lipogénesis.
Vías de regulación del metabolismo
La replicación del virus del síndrome de la mancha blanca se ha asociado con muchas vías biológicas, incluida la vía mitocondrial, la producción de energía, la síntesis de ácidos nucleicos, el transportador/transporte de oxígeno y la señalización.
Conclusión
“En esta revisión, hemos examinado la reprogramación metabólica inducida por WSSV de la glucólisis, el ciclo TCA, el metabolismo de glutamina, el metabolismo de los lípidos y las vías de señalización que regulan el metabolismo”, reportan los investigadores.
No obstante, destacan, que la forma en que WSSV reconecta las vías metabólicas sigue siendo en gran parte desconocida, y su elucidación requerirá un enfoque integral y de múltiples frentes.
“Muy pocos estudios han explorado la reprogramación metabólica inducida por el síndrome del virus de la mancha blanca en camarones debido a la falta de bases de datos bien establecidas”, concluyen.
Una comprensión más profunda de estas vías, enzimas metabólicas clave y mecanismos de señalización es potencialmente importante para el desarrollo de estrategias efectivas con el virus del síndrome de la mancha blanca.
El estudio fue financiado por el Ministry of Science and Technology.
Contacto
Han-Ching Wang
wanghc@mail.ncku.edu.tw
Referencia (acceso libre)
Kumar, R, Huang, J-Y, Ng, Y-S, Chen, C-Y, Wang, H-C. The regulation of shrimp metabolism by the white spot syndrome virus (WSSV). Rev Aquac. 2022; 14: 1150– 1169. https://doi.org/10.1111/raq.12643
