Los rotavirus representan un serio problema de salud pública. Causan gastroenteritis agudas en niños menores de cinco años y se calcula que anualmente ocasionan alrededor de 600,000 muertes en el mundo. El ciclo replicativo de estos virus se puede dividir en tres fases: La unión y penetración a la célula huésped, la cual está restringida por el tropismo del virus; la transcripción y replicación el genoma viral; y la morfogénesis y salida de la progenie viral. Durante estos pasos existen interacciones continuas entre componentes virales y celulares, que son necesarias para dar lugar a una infección productiva. En los últimos años hemos identificado y caracterizado algunas proteínas y/o procesos celulares que son esenciales para la replicación del virus, en particular para la entrada y el tráfico vesicular. Entre estos se encuentran los receptores virales, el sistema de ubiquitinación-proteasoma, las proteínas del complejo ESCRT, y las proteínas necesarias para la maduración de los endosomas, tales como las GTPasas pequeñas, la ATPasa vacuolar y los canales de calcio endosomales. En este proyecto proponemos caracterizar en detalle el papel que juegan las proteínas de uniones estrechas, el complejo COPI, el receptor de manosa-6-fosfato y la maduración endosomal en el proceso de ingreso del virus a la célula. Desde las primeras horas de la infección, rotavirus se apodera de la maquinaria de traducción celular, de manera que poco tiempo después de ser infectada la mayor parte de las proteínas sintetizadas son virales y la síntesis de proteína celular está abatida. Durante el proceso de infección se activa en la célula una respuesta antiviral generalizada que consta de varios componentes, a pesar de lo cual el virus es capaz de replicarse de manera eficiente en las células que infecta. En este proyecto proponemos caracterizar la respuesta antiviral de la célula y entender como los rotavirus son capaces de atenuar esta respuesta para llevar a cabo una infección productiva. Dentro de las vías activadas en la respuesta antiviral se encuentra el complejo 2'5'-oligoadenilato sintetasa/RNAsa L (OAS/RNAsaL). Esta vía efectora induce la degradación del RNA viral y celular. Hemos encontrado que los rotavirus son capaces de suprimir la respuesta del complejo OAS/RNAsa L durante dos etapas del ciclo de replicación del virus: durante la entrada de la partícula viral a la célula, y una segunda que involucra la síntesis de proteínas virales y en la que participa la proteína VP3. Proponemos caracterizar los mecanismos mediante los cuales las proteínas virales son capaces de interferir con la actividad del complejo OAS/RNAsa L. Otra de las vías inducidas por IFN está relacionada con la producción de las proteínas IFITM (Interferon-Induced Transmembrane proteins), que participan en la restricción de entrada de varios virus al interaccionar con la membrana de endosomas tardíos (ref). Dado que la mayoría de las cepas de rotavirus llegan hasta endosomas tardíos durante su ingreso a la célula, estudiaremos si las IFITMs restringen la entrada de rotavirus. Finalmente, dado que durante la infección con rotavirus, la enzima Dicer es capaz de reconocer y procesar RNAs tanto celulares como virales y este procesamiento es diferencial entre las células infectadas y no infectadas, proponemos identificar los microRNAs que se producen en respuesta a la infección viral y determinar su posible función durante este proceso.

Ya que los rotavirus juegan un papel tan importante en las enfermedades diarréicas infantiles, y debido a que incluso niveles de higiene avanzados no son capaces de controlar significativamente las infecciones por estos virus, existe un interés considerable para desarrollar estrategias efectivas de vacunación y de terapia. Para esto es fundamental generar conocimiento básico sobre los mecanismos moleculares por los cuales los rotavirus interaccionan con su célula huésped. En este proyecto proponemos caracterizar el proceso de entrada y tráfico vesicular del virus, así como la respuesta antiviral de la célula ante la infección. Los resultados obtenidos tienen el potencial de impactar en dos área. La primera es en el conocimiento básico del funcionamiento de la célula, ya que los virus son excelentes sondas para el estudio de proceso celulares. Así, el estudio de la entrada del virus contribuye a definir y caracterizar en mayor detalle procesos tales como la endocitosis, el tráfico vesicular o el transporte a través de citoesqueleto. Por otro lado, la caracterización de la respuesta antiviral de la célula ante la infección por rotavirus nos llevará a una mejor comprensión de la respuesta inmune innata, fundamental como primera línea de defensa para contender con la invasión con agentes patógenos. La segunda área está relacionada con mejorar nuestro entendimiento general de la biología y la patogénesis de estos virus, lo que deberá contribuir a generar conocimiento para el desarrollo de medidas de control racionales contra este agente viral.