O virus do dengue (dengue virus, DENV) é o causante da enfermidade do dengue. É un virus de ARN monocatenario de febra positiva transmitido por mosquitos, pertencente á familia Flaviviridae, xénero Flavivirus. Atopáronse cinco serotipos deste virus,Dwivedi, V. D., Tripathi, I. P., Tripathi, R. C., Bharadwaj, S., & Mishra, S. K. (2017). Genomics, proteomics and evolution of dengue virus. Briefings in functional genomics.16(4): 217–227, https://doi.org/10.1093/bfgp/elw040 todos os cales poden causar o espectro completo da enfermidade. Non obstante, os científicos están decatándose de que a súa comprensión do virus dengue pode ser bastante simplista, xa que un novo estudo mostra que en vez de grupos antixénicos distintos parece haber un continuo. Este mesmo estudo identificou 47 cepas do virus do dengue. Ademais, a coinfección cos virus Zika e do chikungunya e a falta de probas de detección rápidas para eles complican máis o asunto nas infeccións no mundo real.
A enfermidade
O virus do dengue causa a enfermidade do dengue. As formas graves desta enfermidade denomínanse febre hemorráxica do dengue e síndrome do shock do dengue.Wiatrek, Melissa. Dengue Fever. http://www.austincc.edu/microbio/2993p/df.htm O dengue é propio de climas tropicais e subtropicais de todo o mundo, principalmente en áreas urbanas e semiurbanas.World Health Oraganization. Dengue and severe dengue. Abril de 2017. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs117/en/ As persoas de todas as idades están expostas a picaduras de mosquitos infectados e poden contraer o dengue. A enfermidade dáse principalmente durante a estación chuviosa en áreas con gran cantidade de mosquitos infectados.DISTRICT OF COLUMBIA DEPARTMENT OF HEALTH. Dengue Fever Factsheet. https://doh.dc.gov/sites/default/files/dc/sites/doh/publication/attachments/Dengue_Fever.pdf Só os mosquitos infectados e femias transmiten o virus do dengue.Better Health. Dengue virus disease. https://www.betterhealth.vic.gov.au/health/conditionsandtreatments/Dengue-virus-disease?viewAsPdf=true O período de incubación é de 3 a 14 días. O período de enfermidade é de 3 a 7 días.Centers for Disease Control and Prevention. Epidemiology. https://www.cdc.gov/dengue/epidemiology/ As persoas que teñen o dengue non son contaxiosas. Os signos e síntomas poden incluír dor de cabeza grave; dor retroorbital; dor muscular, das articulacións e óseo; erupcións maculares ou maculopapulares, e manifestacións hemorráxicas menores, como petequias, equimoses, púrpura, epistaxe, sangrado de xenxivas, hematuria ou un resultado positivo na proba do torniquete.Centers for Disease Control and Prevention. Dengue. https://wwwnc.cdc.gov/travel/yellowbook/2016/infectious-diseases-related-to-travel/dengue
Evolución
Baseándose na análise da proteína da envoltura distínguense polo menos catro xenotipos (do 1 ao 4). En 2013 informouse do descubrimento dun quinto serotipo. A taxa de substitución de nucleótidos para este virus foi estimado nun 6,5·10−4 por nucleótido e por ano, unha taxa similar á doutros virus de ARN. O xenotipo americano africano crese que evolucionou entre 1907 e 1949. Este período inclúe a Primeira e Segunda guerras mundiais, que estiveron asociadas cun considerable movemento de poboacións e alteracións ambientais, factores que se sabe promoven a evolución de novas especies virais transmitidas por vectores.
Ciclo vital
Ata hai uns poucos centos de anos, o virus do dengue era transmitido en ciclos selváticos en África e Asia entre mosquitos do xénero Aedes e primates non humanos con raras aparicións nas poboacións humanas. Porén, o espallamento global do virus do dengue seguiu a súa saída do ciclo selvático e o seu ciclo vital primario agora implica exclusivamente a transmisión entre os humanos e os mosquitos Aedes. A transmisión vertical de mosquito a mosquito foi observada nalgunhas especies de vectores.
Descubrimentos recentes suxiren que, como o virus infecta células humanas, os procesos homeostáticos do hóspede como a autofaxia e a resposta ao estrés do RE, sen mencionar a apoptose, son desencadeados de forma dependente do tipo de célula infectada. A activación da autofaxia e o estrés do RE durante a infección potencia a reprodución do virus.
Xenoma
O xenoma do DENV ten unhas 11 000 bases no seu ARN monocatenario de febra de sentido positivo ((+)ssRNA) que codifica as tres proteínas estruturais (proteína C da cápside, proteína de membrana M, proteína da envoltura E) e sete proteínas non estruturais (NS1, NS2a, NS2b, NS3, NS4a, NS4b, NS5). Tamén inclúe curtas rexións non codificante tanto no extremo 5' coma no 3'.
Estruturas
miniatura|400px|Sección transversal dun virus do dengue que mostra os compoñentes estruturais.
Proteína E
A proteína E (de envoltura) do DENV, que se encontra en forma de dímero na superficie da partícula viral madura, é importante na adhesión inicial desta partícula á célula hóspede. Cada monómero de proteína E comprende tres ectodominios, de ED1 a ED3, e un segmento transmembrana. O ED2 inclúe a interface de dimerización, dous sitios de glicosilación, e o péptido de fusión coa membrana celular. O ED3 é un segmento polipeptídico continuo; o seu pregamento é compacto e de tipo inmunoglobulina. O virus do dengue é transmitido por un mosquito do xénero Aedes. Varias moléculas que interaccionan coa proteína E viral (non integrina atrapante de ICAM3, CD209, Rab 5, GRP 78, e o receptor da manosa ) son importantes factores que median na adhesión na entrada viral. A forma de membrana da proteína ribosómica SA pode tamén estar implicada na adhesión. Os dominios recombinantes da proteína E son utilizados como antíxenos ben definidos na detección serolóxica dos anticorpos dirixidos contra o virus do dengue e como inmunóxenos en vacinas candidatas.
Proteína prM/M
A proteína prM (de membrana) do DENV, que é importante na formación e maduración da partícula viral, consta de sete febras β antiparalelas estabilizadas polas pontes disulfuro.
A cuberta glicoproteica do virión maduro do DENV consta de 180 copias de cada unha das prorteínas E e M. O virión inmaturo empeza coas proteínas E e prM constituíndo 90 heterodímeros que forman a parte externa inzada de espículas da partícula viral. Esta partícula viral inmatura evaxínase dentro do retículo endoplasmático e finalmente viaxa pola vía secretora ao aparato de Golgi. A medida que o virión pasa a través da rede trans-Golgi está exposto a un pH baixo. Este ambiente ácido causa un cambio conformacional na proteína E que se disocia da proteína prM e causa que forme os homodímeros E. Estes homodímeros sitúanse planos sobre a superficie viral dándolle ao virión maduro unha aparencia lisa. Durante esta maduración o péptido pr é clivado do péptido M pola protease do hóspede furina. A proteína M despois actúa como unha proteína transmembrana baixo a cuberta da proteína E do virión maduro. O péptido pr permanece asociado coa proteína E ata que a partícula viral é liberada no ambiente extracelular. Este péptido pr actúa como unha caparuza, que cobre o bucle de fusión hidrófobo da proteína E ata que a partícula viral saíu da célula.
Proteína NS3
A NS3 do DENV é unha serina protease e tamén unha ARN helicase e RTPase/NTPase. O dominio de protease consta de seis febras β dispostas en dous barrís β formados polos residuos 1 a 180 da proteína. A tríade catalítica (His-51, Asp-75 e Ser-135), encóntrase entre estes dous barrís β, e a actividade é dependente da presenza do cofactor NS2B. Este cofactor enrólase arredor do dominio de protease NS3 e pasa a formar parte do seu sitio activo. Os residuos NS3 restantes (do 180 ao 618), forman os tres subdominios da helicase DENV. Unha folla β paralela de seis febras rodeada por catro hélices α constitúe os subdominios I e II, e o subdominio III está composto por 4 hélices α rodeadas por tres hélices α máis curtas e dúas febras β antiparalelas.
Proteína NS5
A proteína NS5 do DENV é un péptido de 900 residuos co dominio de metiltransferase no seu extremo N-terminal (residuos 1 ao 296) e a ARN polimerase ARN dependente (RdRp) no seu extremo C-terminal (residuos 320 a 900). O dominio de metiltransferase consiste nun sándwich α/β/β flanqueado por subdominios N- e C-terminais. A RdRp do DENV é similar a outras RdRps que conteñen os subdominios palma, dedo e polgar e un motivo GDD para a incorporación de nucleótidos.
Complexos entre a proteína E e os anticorpos neutralizantes
A obtención das estruturas cristalinas dos complexos entre os anticorpos e os ectodominios (sE) da proteína E viral ou o seu dominio 3 (ED3) axudou a comprender as bases moleculares do recoñecemento do virus e da súa neutralización. Algúns dos epítopos son parcial ou totalmente inaccesibles na estrutura coñecida do virión maduro. Asúmese, por tanto, que os anticorpos correspondentes se unen a conformacións alternas ou transicionais do virus a 37 °C. O anticorpo E111 murino neutraliza o DENV1. Os seus frgmentos Fab e scFv foron cristalizados en complexo co dominio ED3 do DENV1. O seu epítopo está localizado nas febras β C e C' do ED3, e no bucle interposto. O anticorpo murino 1A1D-2 neutraliza fortemente o DENV1, DENV2 e DENV3. o seu fragmento Fab foi cristalizado en complexo co dominio ED3 do DENV2. O seu epítopo abrangue as febras β A e G do ED3. O anticorpo murino 2H12 ten reaccións cruzadas cos outros catro serotipos do DENV. Neutralia os virus correspondentes, excepto o DENV2. O seu fragmento Fab foi cristalizado en complexo cos dominios ED3 do DENV1, DENV3 e DENV4. O seu epítopo está localizado no buicle conservado AB de ED3. O anticorpo murino 4E11 neutraliza os catro serotipos do DENV con diversa eficacia. O seu fragmento scFv foi cristalizado en complexo co dominio ED3 dos catro serotipos do DENV. O seu epítopo abrangue as febras β A e G do ED3 como tamén o epítopo de 1A1D-2. A estrutura a unha resolución de 2.0 Å permitiu analizar o papel das moléculas de auga dentro das interfaces de proteínas e os papeis das hipermutacións somáticas fóra desas interfaces nas interaccións e recoñecementos cruzados. O anticorpo de chimpancé 5H2 neutraliza potentemente o DENV4. O seu fragmento Fab foi cristalizado en complexo coas proteína sE do DENV4. O seu epítopo está incluído no dominio 1 (ED1) da proteína E. Os anticorpos humanos Ede1-C10, Ede2-A11 e Ede2-B7 neutralizan potentemente os catro serotipos do DENV. Os seus fragmentos Fab ou scFv foron cristalizados en complexo coa proteína sE do DENV2. Os determinantes de recoñecemento destes anticorpos están nun sitio invariable nos serotipos na interface do dímero E e inclúen as cadeas laterais do bucle de fusión E e as dúas cadeas laterais de glicano conservadas.
Mecanismo da infección
A proteína E da envoltura do DENV únese a un receptor celular. A natureza exacta do receptor celular non foi completamente dilucidada. O DENV sofre endocitose. A acidificación do endosoma orixina un cambio conformacional en E, expoñendo unha secuencia de ‘péptido de fusión’ que facilita a fusión da envoltura coa súa membrana endosómica, liberando a cápside do virión no citoplasma. A perda da cuberta prodúcese no citoplasma. A maquinaria traducional do hóspede (ribosomas) traduce o ácido nucleico de tipo (+)ssRNA do virus nun só polipéptido. As proteinases celulares e virais cortan o polipéptido en 10 proteínas (E, M, C e 7 proteínas non estruturais/encimáticas) mentres están incrustadas na membrana do retículo endoplasmático (RE). Unha vez que se sintetiza a ARN polimerase ARN dependente funcional pode comezar a replicación do ARN. A síntese é asimétrica, fabricándose dez veces máis da febra de sentido positivo que da de negativo.