Oamenii de știință surprind virusurile gripale "surfând" în celulele umane în timp real.
Febra, durerile musculare și nasul care curge – odată cu revenirea iernii, revine și gripa. Boala este declanșată de virusurile gripale, care pătrund în corpul nostru prin picături și apoi infectează celulele vulnerabile.
O echipă de cercetare din Elveția și Japonia a analizat îndeaproape modul în care se comportă acest virus. Folosind o abordare microscopică pe care au creat-o ei înșiși, oamenii de știință pot face zoom pe suprafața exterioară a celulelor umane într-o cutie Petri. Această configurație le-a permis să urmărească, live și în detalii clare, momentul în care un virus gripal pătrunde într-o celulă vie.
Sub conducerea lui Yohei Yamauchi, profesor de medicină moleculară la ETH Zurich, grupul a descoperit ceva neașteptat. Celulele nu stau pur și simplu inactive în timp ce virusul gripal se apropie. În schimb, ele par să depună un efort pentru a-l apuca. "Infectarea celulelor corpului nostru este ca un dans între virus și celulă", spune Yamauchi.
Deși celulele nu câștigă nimic din a fi infectate, interacțiunea arată activă, deoarece virusul exploatează un sistem de absorbție celulară de rutină de care celulele nu se pot lipsi. Acest sistem aduce în mod normal substanțe esențiale, cum ar fi hormonii, colesterolul sau fierul, în celulă.
Pentru a începe infecția, un virus gripal se atașează de molecule specifice de pe suprafața celulei. Procesul seamănă cu surfingul pe membrană. Virusul se deplasează de-a lungul suprafeței, atașându-se de o moleculă după alta, până când ajunge într-un loc bogat în acești receptori. Un loc cu mulți receptori unul lângă altul oferă cea mai eficientă cale de intrare.
Când receptorii celulei detectează că virusul s-a atașat, membrana începe să formeze o mică adâncitură în acel loc. O proteină structurală numită clatrină modelează și susține această adâncitură. Pe măsură ce adâncitura se extinde, se înfășoară în jurul virusului și formează o veziculă. Celula trage apoi această veziculă spre interior, unde învelișul se dizolvă și eliberează virusul.
Încercările anterioare de a studia acest moment crucial al infecției s-au bazat pe metode precum microscopia electronică, care necesită distrugerea celulelor pentru a obține o imagine. Drept urmare, au capturat doar momente unice în timp. Microscopia fluorescentă, un alt instrument obișnuit, oferă imagini live, dar la o rezoluție spațială scăzută.
Noua metodă, care combină microscopia cu forță atomică (AFM) cu microscopia fluorescentă, se numește virus-view dual confocal and AFM (ViViD-AFM). Această abordare combinată face posibilă urmărirea mișcărilor la scară fină implicate în momentul în care virusul intră în celulă. Cu acest instrument, cercetătorii au demonstrat că celulele ajută virusul în mai multe etape ale intrării. Ele cheamă proteine importante de clatrină în locul în care virusul este atașat. Membrana în acel punct se împinge, de asemenea, în sus, aproape ca și cum ar încerca să apuce virusul. Aceste mișcări asemănătoare valurilor se intensifică dacă virusul încearcă să se îndepărteze de suprafață.
Deoarece ViViD-AFM permite oamenilor de știință să observe infecția în timp ce se întâmplă, oferă o modalitate valoroasă de a testa candidații la medicamente antivirale direct în culturile celulare. Echipa notează că tehnica poate fi aplicată și pentru studierea altor viruși sau chiar a vaccinurilor, oferind cercetătorilor o imagine în timp real a modului în care aceste particule interacționează cu celulele.