¿Cómo causa la rabia la agresión?

La rabia es una enfermedad viral que es famosa por su capacidad de alterar el comportamiento de los huéspedes infectados haciéndolos agresivos. Sus mecanismos biológicos subyacentes son inciertos, pero los científicos ahora están empezando a explicar cómo funciona el virus a nivel molecular.
Los investigadores investigan el mecanismo subyacente de la rabia y por qué hace que los huéspedes infectados con este sean agresivos.

El virus de la rabia ataca el sistema nervioso central del huésped, y en los humanos, puede causar una variedad de síntomas debilitantes, que incluyen estados de ansiedad y confusión, parálisis parcial, agitación, alucinaciones y, en sus fases finales, un síntoma llamado " hidrofobia, "o un miedo al agua.

La hidrofobia hace que la persona afectada se deje llevar por el pánico al ver el agua y se niegue a beber. Estos síntomas severos generalmente son seguidos por la muerte.

Aunque la rabia se puede prevenir mediante la vacunación, las poblaciones más pobres de África y Asia a menudo no cuentan con los recursos necesarios para mantener a raya este virus. De hecho, la Organización Mundial de la Salud (OMS) dice que los casos de rabia en esos continentes representan el 95 por ciento de las muertes en todo el mundo debido a esta enfermedad.

Aunque la rabia se ha estudiado intensamente desde principios del siglo XIX, los mecanismos por los cuales este virus "secuestra" el cerebro y con frecuencia hunden al huésped infectado en un estado de agresión frenética no han sido muy claros.

Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Alaska Fairbanks ha revelado cómo el virus actúa a nivel molecular para modificar el comportamiento del huésped.

"Muchos agentes infecciosos cambian el comportamiento en su anfitrión, pero no entendemos cómo lo hacen", explica el autor principal del estudio, el Dr. Karsten Hueffer. "Nuestro estudio proporciona, por primera vez, un mecanismo molecular detallado de cómo un agente infeccioso induce comportamientos específicos".

El Dr. Hueffer y sus colegas publicaron los resultados de su investigación en la revista Informes científicos.

El virus interactúa con los receptores musculares

Los científicos explican que una razón por la cual la rabia es tan intrigante es que, aunque tiene una composición genética relativamente simple, puede destruir a los animales de choque con sistemas infinitamente más complejos, como los perros.

El Dr. Hueffer explica que "el virus de la rabia solo tiene cinco genes y muy poca información. Los perros tienen más de 20,000 genes con sistemas inmunes y del sistema nervioso central sofisticados".

"Sin embargo, este virus puede reprogramar el comportamiento de un perro para que pierda el miedo, se vuelva agresivo y muerda, lo que permite que el virus se propague a través de la saliva del perro".

Dr. Karsten Hueffer

Sin embargo, también señala que "el comportamiento es más fácil de estudiar que el virus en sí", porque la rabia solo afecta el cerebro de maneras sutiles.

En su estudio, los investigadores también analizaron hallazgos previos de los años 1980 y 1990, que muestran cómo las moléculas de este virus se unen a los receptores de acetilcolina nicotínicos, o proteínas que responden al neurotransmisor acetilcolina, lo que afecta el control muscular.

Esa investigación mostró cómo las moléculas de glucoproteína del virus se unen a las moléculas del receptor de acetilcolina, que, además de influir en la vía de señalización que dicta el control muscular, significa que también pueden replicarse e infectar el cerebro.

La investigación más reciente también demostró que la molécula de glicoproteína en la rabia contiene una secuencia de aminoácidos que es muy similar a una secuencia de aminoácidos que se encuentra en el veneno de serpiente.

Estos aminoácidos actúan como inhibidores de los receptores de acetilcolina nicotínicos.

La rabia 'inhibe los receptores en el cerebro'

El Dr. Hueffer y su colega el Dr. Marvin Schulte, que se especializa en receptores de nicotina, conectaron los puntos entre estos hallazgos existentes y vieron que las propiedades de los aminoácidos en la glicoproteína de la rabia podrían ser clave para influir en el comportamiento frenético del huésped después de la infección con el virus .

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"Sabíamos que los receptores nicotínicos de acetilcolina, que se unen al virus en los músculos, también se encuentran en el cerebro, y presumimos que el virus también podría unirse a dichos receptores", dice el Dr. Hueffer.

"Si el veneno de serpiente tiene una estructura similar a partes del virus e inhibe estos receptores", continúa, "pensamos que el virus también podría inhibir estos receptores en el cerebro. Además, pensamos que esta interacción podría influir en el comportamiento".

Después de que se observó esta posible conexión, el Dr. Hueffer y otro colega, llamado Dr. Michael Harris, realizaron una serie de experimentos con ratones para probar su hipótesis.

"Los virus se acumulan en los espacios entre las células cerebrales durante las primeras etapas de la infección. Estos espacios son donde se comunican las células del cerebro", explica el Dr. Harris.

"Pensamos", agrega, "que si los virus pudieran unirse a receptores en estos espacios y cambiar la forma en que las células cerebrales se comunican normalmente, el virus podría cambiar el comportamiento [en] el animal infectado".

Una de las pruebas consistía en inyectar glicoproteína de la rabia en los cerebros de los ratones, para ver qué efecto tendría esto. Los investigadores notaron que, después de la inyección, los animales se volvían significativamente más agitados.

Como explica el Dr. Harris: "Cuando inyectamos esta pequeña porción de la glucoproteína del virus en el cerebro de los ratones, los ratones comenzaron a correr mucho más que los ratones que recibieron una inyección de control. Tal comportamiento se puede ver en animales infectados con rabia como bien."

Según el Dr. Hueffer y su equipo, esta es la primera vez que se presentan pruebas experimentales para mostrar cómo la rabia interactúa con otras células en el sistema nervioso para inducir un comportamiento alterado que determina que los huéspedes infectados ayuden a propagar el virus.