Los rotavirus son la causa principal de las diarreas deshidratantes severas en niños menores de dos años, causando anualmente aproximadamente 600 mil muertes a nivel mundial (31). In vivo la infección por rotavirus está principalmente restringida a los enterocitos maduros de las vellosidades del intestino delgado, lo que sugiere la existencia de receptores específicos para estos virus. Se han identificado varias moléculas en la superficie de células MA104 (aisladas de riñón de mono) como posibles receptores de los rotavirus (1, 3, 8, 14) tales como el ácido siálico (AS), las integrinas a2ß1, avß3, axß2 y la proteína de choque térmico hsc70; y el papel de algunos de éstos durante la infección ha sido caracterizado en detalle {(5, 19, 39). Por otra parte, la participación de gangliósidos durante la infección ha sido sugerida en varios trabajos (10, 15, 33). Recientemente se ha descrito que diversas cepas de rotavirus tienen la capacidad de unirse a los gangliosidos a través de la proteína VP8 (producto de corte proteolítico de la proteína VP4), sin embargo, la relevancia de esta interacción durante la infección no ha sido esclarecida (17). En nuestro laboratorio hemos estudiado el papel de los gangliosidos durante la infección a través de silenciar la expresión de dos enzimas claves en la ruta metabólica de síntesis de gangliósidos [la UDP-glucosa ceramida glucosil transferasa (UCGT) y la a-2,3-sialil-transferasa 5 (GM3-s)] mediante la interferencia del RNA. La UCGT agrega glucosa a la ceramida, formando glucoceramida (22), que es la base de la síntesis de todos los gangliósidos (32), por lo que en su ausencia no se forma ningún tipo de gangliósido. Por otra parte, la enzima GM3-s une ácido siálico a la lactoceramida, formando el gangliósido GM3 (32), la inhibición de esta enzima permite la síntesis de algunos gangliósidos. Como resultado de la inhibición de la síntesis de los gangliosidos, se observó la disminución de la infectividad de 4 cepas distintas de rotavirus (Martínez MA, et al sometido). Hasta ahora, la mayor parte del conocimiento acerca del uso de receptores y de la ruta de entrada de los rotavirus se ha generado en línea celular MA104 - una línea celular epitelial, de origen renal; como se ha mencionado anteriormente in vivo los rotavirus infectan a los enterocitos maduros de intestino delgado y a la fecha no hay datos acerca de los receptores y mecanismo de entrada que utilizan los rotavirus en su blanco principal, los enterocitos. Por otra parte, existe información muy limitada acerca de la entrada de otras cepas de rotavirus aislados de diferentes especies animales, aunque se ha descrito que diferentes cepas tienen diferentes requerimientos por los receptores que se han caracterizado para la cepa RRV (16). En este proyecto se propone estudiar: 1. La interacción de la proteína VP8* proveniente de distintas cepas de rotavirus con diferentes gangliósidos. 2. Determinar si es posible inducir la suceptibilidad de las celulas no permisivas mediante la reconstitución de gangliósidos específicos en células depletadas de gangliósidos totales. 3. Analizar el papel de los gangliosidos en la linea de células de intestino delgado, IPEC-J2.

Durante este proyecto se caracterizara cuáles son los gangliósidos que tienen un papel crucial en la entrada de los rotavirus a la célula huésped, y si existen diferencias en el uso de gangliósidos entre cepas aisladas de diferentes especies o entre cepas pertenecientes a distintos genotipos P. Las interacciones entre proteínas VP8 de rotavirus y los gangliósidos no han sido estudiadas en detalle, y queda aun por demostrar la función de los gangliosidos durante la entrada. Este último punto será abordado mediante la reconstitución de gangliósidos en células que carecen de éstos (línea celular GM95 o en células en las que la síntesis de gangliosidos es silenciada). Además, el recientemente establecido modelo de células de intestino delgado nos permitirá estudiar el papel de los gangliósidos en un sistema más parecido a la infección natural – enterocitos maduros. Estos resultados, además de enriquecer nuestro conocimiento acerca de la entrada de los rotavirus a la célula huésped, nos podría permitir el desarrollo de un tratamiento efectivo de diarrea causada por rotavirus, especialmente en niños con infección persistentes (ocurre en niños con problemas de sistema inmune. Esto se podría hacer usando substitutos de receptores, inhibiendo las infecciones subsecuentes.