Cientistas capturam vírus da gripe que invadem células humanas em tempo real

Uma equipa de investigação da Suíça e do Japão analisou excepcionalmente de perto o comportamento deste vírus. Usando uma abordagem de microscopia que eles próprios criaram, os cientistas podem ampliar a superfície externa das células humanas em uma placa de Petri. Esta configuração permitiu-lhes observar, ao vivo e com detalhes nítidos, o momento em que um vírus da gripe penetra numa célula viva.

Sob a direção de Yohei Yamauchi, professor de Medicina Molecular na ETH Zurique, o grupo descobriu algo inesperado. As células não ficam simplesmente ociosas enquanto o vírus da gripe se aproxima. Em vez disso, parecem fazer um esforço para aproveitá-lo. “A infecção das células do nosso corpo é como uma dança entre vírus e células”, diz Yamauchi.

Surf viral na superfície celular

Embora as células não ganhem nada com a infecção, a interação parece ativa porque o vírus explora um sistema de captação celular de rotina do qual as células não podem prescindir. Este sistema normalmente traz substâncias essenciais como hormônios, colesterol ou ferro para dentro da célula.

Para iniciar a infecção, um vírus influenza se liga a moléculas específicas na superfície celular. O processo se assemelha a surfar na membrana. O vírus se move ao longo da superfície, fixando-se em uma molécula após outra, até chegar a um local rico nesses receptores. Um local com muitos receptores lado a lado fornece a rota de entrada mais eficiente.

Quando os receptores da célula detectam que o vírus se ligou, a membrana começa a formar uma pequena reentrância naquele local. Uma proteína estrutural chamada clatrina molda e sustenta essa bolsa cada vez mais profunda. À medida que a bolsa se expande, envolve o vírus e forma uma vesícula. A célula então puxa essa vesícula para dentro, onde a camada se dissolve e libera o vírus.

Por que a microscopia anterior falhou

Tentativas anteriores de estudar esse momento crucial da infecção contaram com métodos como a microscopia eletrônica, que exigiam a destruição das células para a obtenção de uma imagem. Como resultado, eles capturaram apenas momentos únicos no tempo. A microscopia de fluorescência, outra ferramenta comum, oferece imagens ao vivo, mas com baixa resolução espacial.

ViViD-AFM lança luz sobre a entrada viral

O novo método, que mescla microscopia de força atômica (AFM) com microscopia de fluorescência, é denominado vírus-view dual confocal e AFM (ViViD-AFM). Esta abordagem combinada permite rastrear os movimentos em grande escala envolvidos à medida que o vírus entra na célula.

Com essa ferramenta, os pesquisadores demonstraram que as células auxiliam o vírus em vários estágios de entrada. Eles convocam importantes proteínas de clatrina para o local onde o vírus está ligado. A membrana nesse ponto também empurra para cima, quase como se estivesse tentando capturar o vírus. Esses movimentos ondulatórios se intensificam se o vírus tenta se afastar da superfície.

Implicações para a pesquisa antiviral

Como o ViViD-AFM permite que os cientistas observem a infecção enquanto ela ocorre, ele oferece uma maneira valiosa de testar candidatos a medicamentos antivirais diretamente em culturas de células. A equipe observa que a técnica também pode ser aplicada ao estudo de outros vírus ou mesmo de vacinas, dando aos pesquisadores uma visão em tempo real de como essas partículas interagem com as células.