Mecanismos antivirales propuestos para la ribavirina en virus ARN

Entre los posibles mecanismos de acción de la Rib en virus ARN están:

I. Inhibición de la inosín monofosfato deshidrogenasa

El mecanismo inicialmente propuesto para dar explicación al efecto antiviral de la Rib era el desbalance de los niveles de nucleótidos por la in-

Tabla 2.1. Efecto de la Rib en diferentes familias de virus

Virus de la inmunodeficiencia humana Retroviridae Lentivirus Virus Visna Maedi (McCormick, J. B. et al., 1984; Frank, K. B. et al., 1987) Virus de Chikungunya EC (Andrei and De Clercq 1993) Togaviridae Alphavirus

Virus de Semliki (van Tiel, F. H. et al.,

1986)

Coronaviridae Coronavirus Virus del SARS (Morgenstern, _{B. et al. 2005)}

Poxvirudae Orthopoxvirus Virus vaccinia (Smee, D. F. _{et al., 2001)}

Rhabdoviridae Novirhabdovirus Virus de la septicemia hemorrágica vírica (Marroquí, L. et al., 2007) Efecto

Familia Género Especie

Inh. replicación Mutágeno Inh. Tít. viral Otros

INTRODUCCIÓN

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hibición competitiva de la IMPDH por la RMP (Streeter, D. G. et al., 1973) (Figura 2.8). Como consecuencia de esta inhibición, la concentración intra- celular de derivados de guanosina (GMP, GDP y GTP) se ve reducida, pu- diendo afectar al funcionamiento de la maquinaria celular y viral, durante la replicación. La adición de G al medio de cultivo atenúa o elimina el efecto antiviral ejercido por la Rib (Streeter, D. G. et al., 1973; Wray, S. K. et al., 1985a; Wray, S. K. et al., 1985b; Scheidel, L. M. et al., 1987; Jordan, I. et al., 2000; Airaksinen, A. et al., 2003; Chung, D. H. et al., 2007). Las maquinarias celular y viral están adaptadas a un balance determinado entre los diferentes nucleótidos, y su alteración podría ocasionar la inhibición de la replicación viral. Asimismo, el descenso del GTP intracelular puede inducir a la polime- rasa viral a incorporar nucleótidos erróneos en lugar del GTP, produciendo un incremento en la frecuencia de mutación (Stuyver, L. J. et al., 2002; Airaksi- nen, A. et al., 2003).

II. Mutagénesis por incorporación directa a la cadena en síntesis

La Rib es un análogo de base purínica, que puede incorporarse al me- tabolismo de nucleósido-trifosfatos e incorporarse a la cadena de ARN viral en síntesis (Crotty, S. et al., 2000; Crotty, S. et al., 2001; Lanford, R. E. et

al., 2001; Severson, W. E. et al., 2003; Freistadt, M. S. et al., 2004; Day, C.

W. et al., 2005). Su apareamiento tanto con U como con C puede conllevar el incremento de la frecuencia de mutación durante la replicación viral (Figuras 2.7 y 2.9).

El caracter mutagénico de la Rib se demostró por primera vez en PV (Crotty, S. et al., 2000). En nuestro laboratorio se han obtenido pruebas del efecto mutagénico de la Rib para FMDV (Airaksinen, A. et al., 2003; Sierra, M. et al., 2007; Agudo, R. et al., 2010b; Ferrer-Orta, C. et al., 2010). Además se han descrito mutantes resistentes a Rib que presentaban un aumento sig- nificativo en la fidelidad de copia por la ARN polimerasa viral o una modifi- cación del sesgo de mutaciones observado en ausencia de droga (Sierra, S. et

INTRODUCCIÓN

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Introducción

al., 2000; Agudo, R. et al., 2010b). Ambos mecanismos confieren al FMDV

una sensibilidad disminuida a la Rib.

Aunque el efecto mutagénico de la Rib en HCV en cultivos celulares ha sido descrito (Vo, N. V. et al., 2003; Hofmann, W. P. et al., 2007; Hof- mann, W. P. et al., 2008), el efecto mutagénico in vivo permanece siendo un tema de discusión (Domingo, E. et al., 2007), habiendo en la bibliografía resultados a favor (Asahina, Y. et al., 2005; Cuevas, J. M. et al., 2009) y en contra (Chevaliez, S. et al., 2007) de dicho fenómeno, aunque recientemente ha adquirido peso el concepto de que la Rib actúa, al menos en parte, como un agente mutagénico.

III. Inhibición de la maquinaria celular y viral implicada en el ciclo viral

La inhibición sobre la replicación viral ejercida por la Rib puede estar mediada por mutagénesis incrementada, aunque en algunos casos es posible diseccionar la actividad inhibitoria ejercida a través de la polimerasa viral y la actividad inhibitoria ejercida como consecuencia de la mutagénesis incre- mentada. En VSV, cualquiera de las tres especies fosforiladas de la Rib es capaz de inhibir la transcripción in vitro (Toltzis, P. et al., 1988; Fernandez- Larsson, R. et al., 1989) sin que se observe incorporación de la droga a la cadena en síntesis o transcritos de tamaño anormal, que serían el resultado de una acción terminadora de cadena de la Rib. En el virus de la gripe, la RTP afecta a la generación del oligonucleótido cebador durante el inicio de la re- plicación y su posterior elongación (Wray, S. K. et al., 1985).

La mayor parte de los ARNm celulares poseen en su extremo 5’ una estructura de 7-metil-guanosina (CAP), que les confiere estabilidad y permite su traducción. A la incorporación del CAP al ARNm se conoce como cap-

ping. Al ser la Rib un análogo de G, es posible la interacción de la droga con

la maquinaria responsable del capping (Goswami, B. B. et al., 1979; Wray, S. K. et al., 1985; Zhou, S. et al., 2003; Benarroch, D. et al., 2004; Bougie, I.

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et al., 2004). En LCMV, los ARNm virales poseen CAP de procedencia celu-

lar, gracias al mecanismo conocido como secuestro de CAP (Morin, B. et al., 2010). Por lo tanto, la inhibición del capping celular puede afectar a la repli- cación de LCMV. Tanto la desestabilización de la interacción entre la proteína Z y el eIF-4E como la inhibición de la formación del CAP por la Rib podrían afectar a la síntesis de proteínas virales, ejerciendo así un efecto antiviral.

Los mecanismos por los que la Rib, o cualquiera de sus derivados fos- forilados, afectan la maquinaria viral son variados y, en la mayor parte de ocasiones, no actúan de manera individual o aislada, sino que es un conjunto de mecanismos el que produce el efecto antiviral global.

IV. Inmunomodulación

Resultados obtenidos de pacientes infectados con HCV y tratados con interferón pegilado (IFNp) y Rib sugieren que la Rib podría activar el cambio de las células T-Helper tipo 1 a tipo 2 al ser comparados con pacientes tra- tados únicamente con IFNp (Hultgren, C. et al., 1998; Ning, Q. et al., 1998; Tam, P. E. et al., 1999). La activación de la respuesta inmune por células T-

Helper 1 está asociada a la expresión de IL-2, IFN-γ y factor α de necrosis

tumoral y está asociada al carácter crónico de la infección por HCV. Estos resultados sugieren que, al menos en parte, los cambios en la respuesta inmu- ne producidos por la Rib son responsables del efecto antiviral ejercido por la Rib sobre HCV.