La recerca, publicada a Frontiers in Immunology, revela canvis importants en l’estructura de la cèl·lula que podrien servir de base per al desenvolupament de noves vacunes per a peixos, una necessitat crítica a la indústria de l’aqüicultura.

Els glòbuls vermells nucleats dels peixos, també coneguts com a eritròcits, tenen un paper clau en l’equilibri del sistema immunitari davant diferents estímuls, incloses les infeccions virals. Estudis previs han demostrat que els eritròcits experimenten canvis intracel·lulars com ara estrès del reticle endoplasmàtic, autofàgia i presentació d’antígens. Aquests processos ajuden a evitar la replicació viral en resposta a virus i vacunes d’ADN. Aprofundir en la comprensió d’aquesta resposta podria facilitar el desenvolupament de nous tractaments preventius, especialment vacunes tan necessàries per al sector aqüícola.

Per estudiar aquests mecanismes, membres de l'Institut d'Investigació, Desenvolupament i Innovació en Biotecnologia Sanitària d'Elx (IDiBE) de la Universitat Miguel Hernández (UMH), en col·laboració amb la línia de llum MISTRAL del Sincrotró ALBA, van analitzar la resposta dels eritròcits de truita irisada exposats al virus de la septicèmia hemorràgica viral (VHSV, per les seves sigles en anglès). Aquest virus altament contagiós afecta greument diferents espècies de peixos, amb taxes de mortalitat de fins al 100%. Per aquest motiu se li ha encunyat comunament com "l'Ebola dels peixos".

Per examinar en detall la resposta dels eritròcits, l’equip científic va emprar tècniques avançades d’imatge al Sincrotró ALBA. La crio-tomografia de raigs X tous (cryo-SXT), disponible a cinc llocs a tot el món, un d’ells la línia d ellum MISTRAL a l’ALBA, és un enfocament innovador que permet la visualització d’estructures 3D a nanoescala en cèl·lules criopreservades intactes.

L’equip de recerca va purificar eritròcits de truita irisada i els va exposar al virus VHSV. Al Sincrotró ALBA van visualitzar les diferències estructurals en les cèl·lules infectades, revelant que els eritròcits de truita irisada experimenten una expansió del reticle endoplasmàtic i activen el procés d'estrès. Mitjançant tècniques de biologia molecular, l'equip va verificar que aquest procés activa el mecanisme de la resposta a proteïnes mal plegades o UPR (per les sigles en anglès). La UPR és un mecanisme de defensa intern que les cèl·lules desencadenen quan s'enfronten a un estrès. A més, en inhibir l'estrès de reticle, van descobrir que el virus augmentava la seva replicació, demostrant que aquest procés contribueix a frenar la infecció.

Els resultats suggereixen que els eritròcits de la truita irisada modulen l'estrès del reticle endoplasmàtic com un mecanisme de control antiviral i obren una nova línia de recerca per identificar estratègies antivirals adreçades als eritròcits.

"L’accés a instal·lacions capdavanteres com el Sincrotró ALBA i l'ús de la cryo-SXT han estat fonamentals per ampliar els límits de la nostra recerca. Gràcies a aquestes tècniques d’imatge d'última generació, ara tenim una visió més clara de com responen els eritròcits a les infeccions virals i podem centrar-nos a traslladar aquests coneixements a estratègies aplicades. Aquest coneixement obre la porta al disseny de vacunes de nova generació que no només reforcin el sistema immunitari, sinó que també optimitzin la funció dels eritròcits com un equip de defensa altament estratègic. La nostra recerca futura explorarà com ajustar aquestes respostes per maximitzar la protecció antiviral", assenyala María Salvador Mira, investigadora de l'IDiBE.

En aquest estudi han participat membres del grup d'Eritrocits en Immunologia Antiviral de l'Institut de Recerca, Desenvolupament i Innovació en Biotecnologia Sanitària d'Elx (IDiBE) de la Universitat Miguel Hernández (UMH), liderat per la Dra. Maria del Mar Ortega-Villaizán Romo, i dut a terme per María Salvador-Mira. Iván Nombela, en col·laboració amb la investigadora de la línia de llum MISTRAL del Sincrotró ALBA, Dra. Ana J. Perez-Berná.

Flux de treball del procés experimental per estudiar les diferències estructurals i topològiques en els eritròcits de truita irisada induïdes pel virus de la septicèmia hemorràgica viral (VHSV).