Cambios a nivel epigenético y proteómico en pez cebra en respuesta a la infección con virus de la viremia primaveral de la carpa (SVCV)

Resumen

El sistema inmune es el encargado de generar una respuesta frente a moléculas extrañas en el organismo, y está dividido en dos ramas: el sistema inmune innato y el sistema adaptativo. El sistema inmune innato constituye la primera línea de defensa contra organismos invasores o patógenos incluyendo bacterias, hongos y virus. En el caso de los virus la detección temprana de la infección viral por parte del organismo es crucial, para intentar bloquear la replicación y la propagación viral, antes de que se produzca un daño irreparable. En lo que se refiere a los peces, esta respuesta está orquestada por células (monocitos/macrófagos y natural killer), componentes moleculares, químicos y físicos que son capaces de orquestar una respuesta inmune innata para combatir la presencia del patógeno. Las enfermedades virales son algunas de las que más afectan el desarrollo de la acuicultura, y específicamente las causadas por los rhabdovirus, entre estos destaca el virus de la viremia primaveral de la carpa (SVCV), por ser uno de los virus que ocasiona mayores pérdidas económicas. Aunque no es un hospedador natural de SVCV el pez cebra es susceptible a su infección, por lo que lo hemos empleado como modelo de estudio. Es por ello que realizamos un estudio combinado dirigido al análisis de las posibles alteraciones epigenéticas provocadas por la infección del SVCV, así como el estudio del perfil proteómico establecido en las proteínas de suero de peces infectados con este virus. En el primer capítulo de esta memoria estudiamos la posibilidad de que la infección con SVCV, provocara la inducción de cambios epigenéticos en las histonas asociadas al ADN. En nuestro caso dirigimos el estudio al análisis de las metilaciones en la histona 3 sobre el cuarto residuo de lisina del extremo N-terminal de la histona H3, que está estrechamente asociada con los promotores de los genes activos. A partir de muestras de órganos internos procedentes de peces infectados, que resultaron activados de forma persistente (con incremento superior a 1.5 veces) sobre controles no infectados y específicamente aquellos que estuviesen asociados a la respuesta inmune innata. Los resultados obtenidos permitieron identificar aquellos conjuntos de genes que estaban mayormente activados en cada uno de los grupos generados (1, 2 y 5 días post infección) y que nos proporcionaron indicios acerca de los procesos celulares que se desatan tras la aparición de una infección y la consecuente elaboración de una respuesta antiviral. Entre estos: la detección de patógenos a través de los tlrs, la de la señalización de citoquinas inflamatorias como el tnf-α, de proteínas de carácter antiviral como el interferón, la activación de moléculas como las CRP que también están vinculadas al sistema inmune innato y el establecimiento de la apoptosis como mecanismo de muerte celular. De igual forma se observó que entre los genes más activados por la infección con SVCV se encontraban aquellos relacionados con el reconocimiento de patógenos, citoquinas, interferones y otras moléculas con actividad antiviral descritas en la literatura. El segundo capítulo está dirigido al estudio del perfil proteómico establecido por las proteínas presentes en suero de peces cebra infectados con SVCV. Uno de los síntomas descritos para las infecciones con SVCV en los peces es la presencia de hemorragias, y alto contenido de ascitis, por lo que es lógico pensar que la infección viral causará la aparición o cambios de las proteínas circulantes en sangre. De ahí que nuestro interés en esta parte del trabajo estuviese dirigido a la identificación a diferentes de proteínas en plasma de pez cebra infectados a diferentes tiempos post infección con SVCV. Además de la identificación de proteínas habitualmente mayoritarias en plasma, resultó interesante la identificación de las vitelogeninas y de la proteína del gen 2 inducido por reovirus de carpa (Gig2), que mostraron un mayor incremento respecto a los peces control. Esta es la primera vez que se describe la presencia de la proteína Gig2 en suero de peces infectados. Igualmente se encontraron niveles elevados de proteínas relacionadas con proceso de apoptosis, así como otras relacionadas con la activación del complemento y la cascada de coagulación, lo que parece indicar un intento de resistencia a las hemorragias inducidas por la infección viral. Teniendo en cuenta que se ha descrito que la memoria de la respuesta innata es, en principio, inespecífica, decidimos evaluar la posibilidad de que una molécula inmunomoduladora de origen fúngico pudiera establecer un estado antiviral duradero en pez cebra, dando lugar a lo que muchos han llamado “inmunidad entrenada”. Los resultados revelaron que, tanto in vitro como in vivo, existe un conjunto de genes relacionados con el sistema inmune innato que son estimulados tras la administración de betaglucanos y esto conduce a un incremento de la supervivencia frente a infecciones de SVCV. El abordaje conjunto de epigenética y proteómica nos ha permitido corroborar la participación en la respuesta anti-SVCV de genes, algunos ya descritos en otros modelos pez/virus, e identificar otros nuevos (gig2l).