Virusurile sunt notorii pentru capacitatea lor de a provoca boli, făcându-ne slăbiți și infirm, dar relația lor strânsă cu biologia umană este mult mai puțin cunoscută. Retrovirusurile, care își introduc materialul genetic în genomii noștri pentru a se copia, lasă în urmă gene care ajută sistemul nostru imunitar să funcționeze și să modeleze dezvoltarea embrionilor și a placentei.
Oamenii de știință au postat un articol în PLOS Genetics în care au raportat că sincitina, o proteină virală care promovează formarea placentei, crește, de asemenea, masa musculară la șoarecii de sex masculin. Aceste descoperiri pot explica parțial un mister de lungă durată în biologie: de ce masculii multor specii de mamifere tind să fie mai musculos decât femelele.
„De îndată ce am citit acest lucru, mintea mea a început să schițeze consecințe posibile”, spune biologul evoluționist Aris Katsurakis de la Universitatea din Oxford, Marea Britanie.
Moștenirea virală
Aproximativ 8% din cele 3 miliarde de perechi A, T, G și C care alcătuiesc ADN-ul nostru sunt detrituri virale. Multe dintre aceste rămășițe virale au devenit un gunoi inutil, dar nu toate, așa cum arată descoperirile făcute în ultimii 15 ani.
În 2000, oamenii de știință au descoperit că sincitina, o proteină care promovează formarea placentei, a fost de fapt o proteină virală pe care oamenii au „împrumutat-o ulterior”. Inițial, această proteină virală a permis retrovirusului să se contopească cu celulele gazdă, depunându-și genomul într-un refugiu sigur al citoplasmei. Sincitina este ușor diferită de forma antică a acestei proteine; direcționează anumite celule placentare să fuzioneze cu celulele din mama mamei pentru a forma stratul exterior al placentei.
Studiile ulterioare au arătat că diferite grupuri de mamifere au diferite tipuri de proteine sincitină, ceea ce sugerează că mamiferele au împrumutat în mod repetat proteine retrovirale și le-au repus pentru dezvoltarea placentară.
Video promotional:
„Este înspăimântător să credem că această fuziune celulară a fost determinată de un virus pe care l-am achiziționat acum 30 de milioane de ani”, spune Lars-Inge Larsson, un patolog la Universitatea din Copenhaga.
Factor de creștere
Un studiu recent condus de virologul Thierry Heidmann de la Centrul Național de Cercetări Științifice din Franța (CNRS) din Villejuif și Universitatea Paris-Sud din Orsay a analizat ce se întâmplă când se elimină sincitina din genomul șoarecului. Înlăturarea ambelor copii a fost fatală, cu toate acestea, eliminarea sincitinei B și păstrarea sincitinei A au determinat ca urmașii de sex masculin să fie mici și fragili. Aceste animale cântăreau cu 18% mai puțin decât gunoiul cu ambele exemplare de sincitină.
Oamenii de știință au crezut inițial că pierderea sincitinei a creat o placentă deteriorată care a îngreunat creșterea șoarecilor înainte de naștere. Descoperirile ulterioare din alte laboratoare au arătat că sincitina a fost activă în celulele imune și celulele musculare imature (mioblaste), precum și în placentă, astfel încât Heidmann și-a revizuit ipoteza.
Știa că celulele musculare mature erau formate din fuziunea a numeroase mioblaste imature. Dat fiind că fuziunea celulară este implicată în ambele procese, Heidmann și colegii săi au sugerat că sincitina poate juca un rol în ele. Analiza ulterioară a datelor anterioare a arătat că scăderea greutății corporale la șoarecii de sex masculin fără sincitină B s-a datorat scăderii masei lor musculare. Studiile celulare au arătat că mușchii la bărbații fără proteine aveau 20% mai puține fibre musculare și numărul de nuclei din fibre decât mușchii bărbaților neatinși.
„Am fost foarte, foarte surprinși că diferențele au fost la bărbați, dar nu la femei”, spune Heidmann.
Se joacă cu mușchii
Experimentele ulterioare efectuate de echipa lui Heidmann au urmărit observarea mioblastelor de șoarece, pe măsură ce se maturizează în celulele musculare și au arătat că ambele gene de sintetică sunt active în acest proces, iar blocarea proteinelor reduce fuziunea celulară cu mai mult de 40%. Studiile de cultură celulară la oi, câini și oameni au arătat scăderi similare ale funcției de fuziune a mioblastelor, atunci când oamenii de știință au blocat activitatea sinicinei.
„Acesta este primul indiciu puternic conform căruia proteinele învelișe retrovirale joacă un rol important în afara placentei”, spune Cedric Feshot, un biolog evoluționist la Universitatea din Utah din Salt Lake City.
Heidmann subliniază că sinticinele nu sunt singurele proteine importante în fuziunea musculară și că grupul său încă nu știe de ce aceste proteine stimulează creșterea musculară la bărbați, dar nu și la femei. Și având în vedere că sinticinele la șoareci au fost prelevate din viruși complet diferiți decât cei de la oameni, Feshot sfătuiește să nu presupună că acestea sunt la fel de importante pentru dezvoltarea mușchilor umani.
Cu toate acestea, spune el, este clar că aceste proteine virale, împrăștiate în genomul nostru, sunt mult mai importante decât ar fi ghicit cineva.
„Ceea ce vedem este probabil doar vârful aisbergului”, spune Feshot.
ILYA KHEL
