Hoy en día viven en el mundo unos 150 millones de personas infectadas por el virus de la Hepatitis C, una enfermedad que puede desembocar en graves problemas hepáticos y es actualmente la primera causa de trasplante de hígado en el mundo.
Ahora, investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) y del Sincrotrón ALBA han conseguido observar en tres dimensiones el interior de una célula infectada y han visto cómo el virus deforma profundamente algunas de sus estructuras. El estudio ha sido publicado recientemente en la revista científica ACS Nano.
“Es como si nos hubiéramos introducido dentro de la célula infectada –explica Pablo Gastaminza, investigador del CNB-CSIC y autor principal del trabajo–. Hemos visto que tanto las membranas del retículo endoplasmático como las mitocondrias están profundamente deformadas.”
Las imágenes del estudio muestran cómo, con el avance de la infección, las malformaciones del retículo endoplasmático van incrementándose, y todas las mitocondrias próximas se van corrompiendo. También se pueden observar malformaciones de las estructuras que permiten la comunicación entre las mitocondrias y el retículo.
Pero además, los autores han observado cómo algunos de los fármacos antivirales más comunes en el tratamiento de la hepatitis C (daclatasvir + sofosbuvir) son capaces de revertir estas alteraciones estructurales. “Usando la luz de sincrotrón hemos visto por primera vez cómo las mitocondrias y el retículo endoplasmático de las células infectadas recuperaban su conformación nativa tras haber sido tratadas sólo durante 7 días con estos fármacos”, comenta Ana Joaquina Pérez-Berná, investigadora del Sincrotrón ALBA y primera firmante del artículo.
Un viaje al interior de la célula infectada
Para conseguir este mapa tridimensional han usado la luz de sincrotrón de ALBA, el acelerador de electrones situado en Cerdanyola del Vallès (Barcelona). En la línea de luz MISTRAL han utilizado una nueva técnica denominada crio-tomografía por rayos X blandos (cryo-SXT) capaz de tomar imágenes en 3D de la células completas en su estado natural, es decir, sin un tratamiento químico previo y sin cortarlas ni desecarlas. “Esta técnica –que solo está disponible en cuatro lugares en el mundo (el Sincrotrón ALBA, el sincrotrón alemán BESSY y el inglés Diamond el norteamericano ALS)- nos permite hacer una tomografía a la célula (similar al TAC convencional pero con un millón de veces más de resolución)”, asegura Pérez-Berná.
Según los investigadores, el trabajo demuestra que esta novedosa técnica es de gran utilidad en el estudio de alteraciones estructurales producidas por procesos patológicos. “Además, puede ser muy útil en estudios preclínicos y desarrollo de nuevos fármacos, ya que permite observar el efecto de diferentes compuestos sobre las diferentes estructuras internas de la célula”, concluye Gastaminza.
Figura de la izquierda: Interior de célula sana. Figura central: Interior de una célula infectada por el virus de la hepatitis C. Figura de la derecha: Interior de célula tras el tratamiento con fármacos antivirales. En violeta el núcleo de la célula, en verde mitocondrias sanas, en beige retículo endoplasmático y en amarillo retículo endoplasmático alterado.
- Ana Joaquina Pérez-Berná, María José Rodríguez, Francisco Javier Chichón, Martina Friederike Friesland, Andrea Sorrentino, Jose L Carrascosa, Eva Pereiro, and Pablo Gastaminza. Structural Changes In Cells Imaged by Soft X-Ray Cryo-Tomography During Hepatitis C Virus Infection. ACS Nano 2016 DOI: 10.1021/acsnano.6b01374
