Evidencia de virus gigantes de amebas en el intestino humano

Evidencia de virus gigantes de amebas en el intestino humano.

Philippe Colson, Sarah Aherfi, Bernard La Scola

Resumen

El estudio del microbioma intestinal y el viroma se ha desarrollado dramáticamente desde principios del siglo XXI. Sin embargo, los virus gigantes de las amebas, que son los virus emergentes descritos por primera vez en 2003, se han descuidado en gran medida en las investigaciones de virome porque son más grandes que los virus clásicos y carecen de ADN ribosomal. Se han aislado docenas de estos virus entre 2003 y 2016, que se clasificaron en 7 linajes, incluidas 3 nuevas familias de virus reconocidas. Estos virus desafían los paradigmas anteriores sobre los virus y comparten muchas características con los microbios intracelulares. Revisamos aquí los hallazgos sobre la presencia de estos virus gigantes de amebas en el intestino humano, cuya microbiota ha sido ampliamente estudiada durante la última década. En contraste con lo que se hace actualmente para los virus clásicos, muchos estudios que investigan la presencia de virus gigantes de amebas han sido realizados por cultivos en amebas con la primera intención. Hasta la fecha, un mimivirus y un virus de marseil se han aislado de las heces humanas, lo que indica que aún se pueden replicar después de una estancia en el intestino. Además, se han detectado secuencias relacionadas con virus gigantes de amebas en varios metagenomas generados a partir de heces humanas. El agua es una fuente probable de exposición humana a virus gigantes de amebas. La importancia clínica o biológica de la presencia de estos virus en el intestino humano queda por determinar. En conjunto, los hallazgos disponibles justifican la búsqueda más extensa y sistemática de virus gigantes de amebas en el intestino humano, junto con otros sitios del cuerpo.

Introducción

El estudio de los organismos presentes en el intestino humano se ha desarrollado dramáticamente a principios del siglo XXI. Los avances en la comprensión de la comunidad intestinal han sido impulsados ​​por el advenimiento y expansión de las nuevas tecnologías y los enfoques polifásicos, en particular la secuenciación de alto rendimiento, la metagenómica y la cultura cultural. Los estudios sobre el viroma intestinal han sido menos numerosos que los realizados en el microbioma intestinal. Sin embargo, actualmente se admite que los virus representan a la mayoría de los habitantes de nuestro cuerpo, así como a nuestra biosfera, predominando los bacteriófagos. Los virus gigantes de las amebas son virus emergentes descubiertos desde principios del siglo XXI. Comparten muchas características con los microbios intracelulares y desafían la definición de un virus. Aunque se han descuidado en gran medida en las investigaciones de virome, docenas de estos virus se aislaron entre 2003 y 2016, que se clasificaron en 7 linajes, incluidas 3 familias de virus, a saber, Mimiviridae, Marseilleviridae y Lavidaviridae. Estos virus gigantes de amebas se han descuidado en gran medida en las investigaciones de viromas porque son más grandes que los virus clásicos, y también en las investigaciones de microbiomas, ya que solo se cultivan mediante la inoculación de amebas y carecen de ADN ribosomal. Sin embargo, un creciente cuerpo de datos ha demostrado que estos virus gigantes están presentes en los seres humanos. Esto se ha demostrado para muestras recolectadas de varios sitios del cuerpo de personas sanas y enfermas. Como la mayoría de los estudios que caracterizaron el microbioma humano y el viroma se han realizado en muestras de intestinos, resumiremos aquí datos sobre la presencia y la importancia de estos virus gigantes en el intestino humano.

Revisar la estrategia de búsqueda y los criterios de selección

Identificamos los datos para esta revisión a través de búsquedas en PubMed con los siguientes términos y cruce de términos: (virome (en el título) O “virus gigante” O “Megavirales” O mimivir * O marseillevir * O pandoravir * O pithovir * O faustovir * O mollivirus O cedratvirus O kaumoebavirus O pacmanvirus O virófagos * O transpoviron) Y (intestino O heces O heces O fecales O intestin * O heces *). La búsqueda se limitó a los artículos publicados en inglés entre el 1 de enero de 2003 y el 1 de noviembre de 2017. También se examinaron las referencias de los artículos relevantes. Referencias adicionales previamente identificadas como relacionadas con el tema de esta revisión se incorporaron en la revisión.

Principales características y diversidad de los virus gigantes de amoebae.

El primer virus gigante de las amebas, Mimivirus, fue descubierto en Marsella en 2003, pero 11 años antes había sido aislado de una toma de agua de aire acondicionado en un hospital inglés. Mimivirus y Marseillevirus, descubiertos en 2008, fueron los prototipos aislados de dos nuevas familias virales que en la actualidad abarcan docenas de cepas. Desde 2013, la diversidad de virus gigantes de amebas se ha ampliado considerablemente con el aislamiento de pandoravirus, pithovirus, faustovirus, Mollivirus sibericum, Kaumoebavirus, cedratvirus y Pacmanvirus. Todos estos virus gigantes se aislaron en Acanthamoeba polyphaga, A. castellanii o Vermamoeba vermiformis (para faustovirus y Kaumoebavirus). Ellos difieren mucho de los virus clásicos. En primer lugar, sus viriones son visibles por microscopía de luz debido a su diámetro que excede los 200 nm. Además, sus genomas de ADN son más grandes que 300 pares de kilobases y pueden superar los 2 pares de megabases de tamaño. En segundo lugar, muestran una gran complejidad por su contenido genómico y proteico, con 444-2,544 genes predichos y> 100 proteínas en los viriones, y albergan genes ausentes de cualquier otro genoma viral y componentes de traducción. Además, los virus más pequeños, llamados virófagos, pueden infectar las fábricas de mimivirus en el citoplasma amebal e integrarse en genomas de mimivirus como provirófagos, y los mimivirus tienen un mecanismo de defensa contra ellos a través de la integración de pequeños fragmentos de sus genomas. Los virófagos también se describieron en asociación con parientes lejanos de mimivirus, en particular con el virus de la cafetería roenbergensis. Los virus gigantes de las amebas comprenden junto con otros virus de ADN conocidos anteriormente como virus de ADN grandes nucleocitoplásmicos (que incluyen principalmente los virus de la viruela, los asfarvirus y los phycodnaviruses) un grupo monofilético con un origen antiguo propuesto como un nuevo orden viral llamado Megavirales.

Herramientas de detección para virus gigantes de amoebae

Debido al paradigma de más de un siglo de que los virus son pequeñas entidades ultrafiltrables, los virus gigantes de las amebas se han descuidado durante décadas antes de su descubrimiento y durante años en los estudios del virome. De hecho, por un lado, su tamaño gigante les impide pasar a través de filtros de tamaño pequeño (0.2 μm) utilizados para separar los virus de los organismos celulares. Además, por otro lado, se pasaron por alto en fracciones de muestras que se pensaba que contenían solo organismos celulares porque carecen de los genes ribosómicos utilizados para la detección del ADN celular. Sin embargo, los virus gigantes de las amebas se han reportado cada vez más como presentes en los humanos, particularmente en el intestino humano. Se han utilizado varios enfoques técnicos para detectarlos, que incluyen esencialmente el cultivo, la PCR, la metagenómica y la serología.

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