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May 27, 2023

Vírus da síndrome da mancha branca (WSSV) modula o metabolismo lipídico em camarão branco

Volume de Biologia da Comunicação

Biologia das Comunicações volume 6, Número do artigo: 546 (2023) Cite este artigo

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Além do efeito Warburg, que aumenta a disponibilidade de energia e blocos de construção biossintéticos em camarões infectados com WSSV, o WSSV também induz tanto a lipólise no estágio de replicação do genoma viral (12 hpi) para fornecer material e energia para a replicação do vírus, quanto a lipogênese no estágio tardio viral (24 hpi) para completar a morfogênese do vírus, fornecendo espécies particulares de ácidos graxos de cadeia longa (LCFAs). Aqui, mostramos ainda que o WSSV causa uma redução nas gotículas lipídicas (LDs) em hemócitos no estágio de replicação do genoma viral e um aumento nos LDs nos núcleos de hemócitos infectados por WSSV no estágio tardio viral. No hepatopâncreas, a lipólise é desencadeada pela infecção por WSSV, e isso leva à liberação de ácidos graxos na hemolinfa. O experimento de inibição da β-oxidação revela que os ácidos graxos gerados pela lipólise induzida por WSSV podem ser desviados para a β-oxidação para produção de energia. No estágio viral tardio, a infecção por WSSV leva à lipogênese tanto no estômago quanto no hepatopâncreas, sugerindo que os ácidos graxos estão em alta demanda neste estágio para a morfogênese do virion. Nossos resultados demonstram que o WSSV modula o metabolismo lipídico especificamente em diferentes estágios para facilitar sua replicação.

Ao induzir a reprogramação metabólica, as células cancerígenas são capazes de atender sua demanda por intermediários metabólicos e energia1,2,3. Posteriormente, para facilitar o rápido crescimento e proliferação das células cancerígenas, são geradas biomoléculas como ácidos nucléicos, proteínas e lipídeos4. Uma parte importante dessa reprogramação metabólica é o metabolismo lipídico alterado que é observado em muitos tipos diferentes de células cancerígenas5,6. Os lipídios são versáteis e, nas células cancerígenas, podem desempenhar vários papéis. Assim, por exemplo, os ácidos graxos (FAs) em células cancerígenas podem ser usados ​​para construir membrana biológica durante a proliferação de células cancerígenas7,8. Enzimas envolvidas na oxidação de ácidos graxos (FAO) também são frequentemente superexpressas em células cancerígenas para acomodar a produção de energia e NADPH9,10. A modificação de proteínas por porções lipídicas também está associada ao metabolismo do câncer11,12.

Como os lipídios estão altamente envolvidos em muitos processos biológicos em uma célula cancerosa, eles também participam dos vários mecanismos de replicação viral, desde a entrada até a liberação13,14. A reprogramação metabólica lipídica foi encontrada em vários vírus que desencadeiam o efeito Warburg: herpesvírus do sarcoma de Kaposi (KSHV)15, vírus da hepatite C (HCV)16 e papilomavírus humano (HPV)17. Ao alterar o perfil lipídico do hospedeiro, o vírus da dengue (DENV) induz alteração de membrana, promovendo a replicação viral e protegendo o vírus dos mecanismos de defesa antivirais18. O DENV também faz uso da proteína de gotículas lipídicas AUP1 para iniciar a lipofagia, que por sua vez gera fosfolipídios para facilitar a replicação do vírus19. Uma proteína do tegumento do KSHV tem como alvo as jangadas lipídicas da membrana da célula hospedeira para facilitar a liberação de partículas virais20, enquanto uma proteína do HCV denominada NS5A contribui para o aumento do tamanho das gotículas lipídicas e promove o processo de morfogênese do HCV21. Enquanto isso, em vírus envelopados, é comum que os lipídios da membrana da célula hospedeira sejam adaptados para uso como revestimento externo do vírus22. Todos esses exemplos demonstram como a modificação ou alteração do metabolismo lipídico por um vírus é necessária para facilitar a produção das partículas infecciosas do vírion.

Em linha com outros vírus, um vírus mortal do camarão chamado vírus da síndrome da mancha branca (WSSV) demonstrou alterar a população e a composição de várias espécies de ácidos graxos durante a infecção: no estágio de replicação do genoma viral (12 hpi), o WSSV induz a lipólise, em que os ácidos graxos sofrem β-oxidação para gerar energia e biomoléculas, enquanto no estágio tardio (24 hpi), o WSSV aumenta a expressão da sintase do ácido graxo (FAS) para apoiar a lipogênese, resultando na produção de grandes quantidades de ácido graxo para a morfogênese do virion23. No presente estudo, investigamos ainda mais os mecanismos por trás dessas mudanças no metabolismo lipídico em camarões infectados com WSSV. Primeiro usamos coloração fluorescente para investigar a localização de gotículas lipídicas em hemócitos infectados em diferentes estágios de replicação do vírus. Em seguida, medimos a atividade da lipase, uma enzima chave na lipólise, e monitoramos seu efeito na quantidade de ácidos graxos no tecido do camarão. Para investigar como a β-oxidação afeta a produção de energia e a morfogênese do vírion, usamos o Etomoxir, um inibidor de CPT1, para bloquear a β-oxidação em camarões infectados com WSSV. Finalmente, bloqueamos a β-oxidação e a síntese de ácidos graxos em camarões infectados e observamos como isso afeta as espécies de ácidos graxos de cadeia longa (LCFAs) no tecido do camarão.