Human immunodeficiency virus
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Virus de Inmunodeficiencia humana ( HIV) (VIH) Dra Carballal Laboratorio de Virología Clínica, CEMIC 2009 Contenido • • • • • • • Estructura viral Replicación Formas de transmisión Cómo evitar la transmisión Patogenia Ciclo de la infección Epidemología y Diagnóstico estan en otro archivo • Vacunas y blancos de antivirales • Conclusiones Familia Retroviridae * Oncornaviridae * Lentiviridae Proliferación neoplasica citólisis _________________________________________ HTLV-1 : Leucemia T Paraparesia espástica tropical HTLV-II: Leucemia de celulas vellosas ( hairy) Otros oncornavirus de animales HIV-1 HIV-2 SIV (simiano) Virus Linfotrópico humano tipo I ( HTLV-1) • El hallazgo de la IL-2, que permite establecer líneas contínuas a partir de células leucémicas fué fundamental para descubrir el primer oncorretrovirus humano, el HTLV-1 • Infecta linfocitos CD 4+ • Posee poca variabilidad genómica • Hay 4 subtipos HTLV-1 Transmisión • Vía horizontal: contacto sexual • Vía vertical: madre a niño • Vía parenteral: transfusiones de sangre entera o sus productos, intercambio de jeringas en drogadictos ( DAEV) HTLV-1 Epidemiología • 25 millones de infectados en el mundo • Endémico en: Japón, áreas de Africa, Caribe, y Melanesia. En USA en raza negra. En Argentina, Colombia, Brazil, Chile y Perú en aborígenes nativos En USA y Europa, en inmigrantes de áreas endémicas. • Seroprevalencia en Bancos de sangre: USA y Europa 0.03%. Argentina: 0.01 a 0.03 % En Jujuy: 1,8%, similar a áreas endémicas En DAEV: 0.1 a 30% HTLV-1 Patogenia • Infección asintomática • Leucemia de células T del adulto Leucemia TCD4 + endémica en sur de Japón Integración de provirus en genoma de células tumorales • Paraparesia espástica tropical Síndrome piramidal crónico y progresivo: paraparesia o paraplejía con alteraciones sensitivas, largo período de incubación: 3 a 20 años HTLV-1 y 2 Diagnóstico • Tamizaje ELISA para ambos ELISA de nueva generación que sí discrimina entre HTLV 1 y 2 Aglutinación de partículas de gelatina • Confirmación Western Blot: diferencia 1 de 2 • PCR anidada HTLV-2 • Comparte 65% de homología con HTLV-1 • Se aisló de línea de células T de paciente con leucemia • Infecta a Linfocitos CD8+ • Subtipos: a, b, c y d • Infecta a 5 millones en el mundo: endémico en varios aborígenes americanos, en Africa, en DAEV y en individuos con factores de riesgo para HIV HTLV-2 en Argentina • Gran Chaco: Indios matacos y tobas: infectados en forma endémica • Predomina el subtipo b • No se ha determinado aún una clara asociación con alguna enfermedad definida. Virus de Inmunodeficiencia humana ( HIV) (VIH) Dra Carballal Laboratorio de Virología Clínica, CEMIC 2009 Estructura • Esferica 100 nm con Envoltura: doble capa lipídica de origen celular • Espículas: GP 120 y GP 41 • Cápside externa: poliedro 60 caras triangulares ( p 17) • Core: conoide ( p 24) • ARN monocat : 2 cadenas identicas Genoma viral • 2 cadenas de ARN monocatenario asociado a proteinas p 7 y 9 • Transcriptasa Reversa: funciones de ribonucleasa y polimerasa • Integrasa • Proteasa Genoma viral • • • • • • 9.800 nucleótidos 2 secuencias terminales repetitivas LTR Genes: Env: pg 160-----------gp120 y gp 41 Gag: p55--------------- p24 y p17 Pol: Transcriptasa reversa ( p66/ 51) Integrasa (p32) Proteasa ( p10) • Genes reguladores: tat, rev, nef, vif, vpr, vpu Variabilidad genética • El genoma varía por errores de la transcriptasa reversa • Mayor variabilidad en gp120 en el loop V3 • El loop V3 ( 35 aminoacidos) es el Principal determinante de neutralización y de reconocimiento de los linfocitos T Determina el tropismo celular: gatillo para la fusion de membranas Replicación •GP 120 se une al receptor CD4 •Se modifica la envoltura •GP 41 se inserta en la membrana celular •Fusion •Co-receptores: •Penetración del core al citoplasma •TR transcribe : hibrido ADN/ ARN •ADN bicatenario que migra al nucleo y se integra por la integrasa viral ( PROVIRUS) •Si la celula se activa: el provirus inicia la sintesis de ARN viral------ traduce proteínas estructurales •Ensamble •Brotación------lisis celular •Modulación por genes reguladores: tat, rev y nef Cómo actuan los receptores y coreceptores Co- Receptores • CC-CKR-5: receptor para beta quimoquinas • CXCR-4 ( fusina); CCR3, CCR2 • Una deleción en este receptor genera una proteína no funcional • La homocigosis del gen CC- CKR5: rol protector del CCR-5 mutado en 1 % europeos. • La heterocigosis: progresión mas lenta de la enfermedad • Frecuencia del CCR-5 mutado en Argentina: 0.024% Genes reguladores • Tat: transactivador: reconoce secuencia TAR y aumenta 1000 veces la actividad de polimerasas para transcribir genes virales • Rev: regulador post-transcripcional: permite acumular ARNm de las proteinas de varios genes • Nef: regulador negativo. Retarda la replicación en etapas tempranas: contribuye a la latencia Vías de transmisión HIV- VIH : transmisión horizontal y vertical • SEXUAL : SEXO NO PROTEGIDO: Homo o heterosexual • SANGUINEA: DROGADICCION ENDOVENOSA ACCIDENTE LABORAL TRANSFUSIONES, DERIVADOS DE SANGRE TRANSPLANTES • VERTICAL: CONGENITA: in utero PERINATAL: parto o lactancia Transmisión Sexual No hay figuras, pueden imaginarlas………… HIV: cambios en la transmisión • Cuando se descubrió el virus ( 1983): La vía principal eran transfusiones, drogadicción y homosexualidad • Actualmente son: drogadicción vía heterosexual vía vertical Porqué se produjeron esos cambios en las formas de transmisión ? Profilaxis de acuerdo a transmisión • Sanguínea • drogadicción accidente laboral elementos cortantes transfusiones Evitar conductas de riesgo precauciones universales no compartir control serológico • Sexual Educación, pareja estable !! fidelidad !! preservativo • Vertical Educación Control de embarazadas diagnóstico y tratamiento de las HIV + Historia natural de la infección 1) Primoinfección 2) Fase asintomática 3) Fase clínica del SIDA Primoinfección • Dura semanas, cuadro símil gripe o mononucleosis • Alta tasa de replicación, viremia, invasión de órganos, en especial linfoides. Se infectan CD4 y cel dendríticas. • El Virus llega al cerebro. • Hay Respuesta inmune primero celular. • A las 2 semanas hay anticuerpos, algunos neutralizantes Como el HIV invade el organismo Fase asintomática • • • • 5-6 años ADN viral está integrado al celular Baja tasa de replicación Hay Anticuerpos neutralizantes y citotoxicos pero no alcanzan a controlar la replicación Control inmunológico parcial Atrapamiento el virus en tejidos Infección crónica persistente Patogénesis: Infección celular por HIV • Células con CD4+: la gp 120 se une con alta afinidad • Poseen CD4+ : Linfocitos T 45% de macrófagos y monocitos timocitos Cel Langherhans cél dendríticas de piel, mucosas, ganglios, higado y bazo Patogénesis • Se producen 10 billones de nuevos virus por día ( vida media: 6 hrs) • Vida media del linfocito T infectado 1.6 días • Estos linfocitos producen virus que van al plasma e infectan nuevos linfocitos........... Mecanismos de inmunosupresión • Citotoxicidad directa del virus • Linfocitos T citotóxicos que destruyen las células infectadas • Formación de sincicios • regeneración dañada de LT • Destrucción autoinmune • Superantígenos (anergia) • Apoptosis: suicidio celular Fases clínicas de SIDA • Aparece la inmunodepresión: Depleción de Linfocitos CD4, inversión de la relación CD4/ CD8, alteraciones de NK, disminución funcional de LB, de macrófagos. • Activación policlonal de LB por EBV y CMV : lleva a hipergammaglobulinemia, • Complejos inmunes, autoanticuerpos, trombocitopenia, anemia, neutropenia • Mayor replicación:------ Reaparece el Ag p 24 en sangre • Infecciones oportunistas marcadoras de SIDA Antígenos y anticuerpos Neuropatogénesis por HIV • HIV es la causa mas comun de demencia en USA • Hay 14 millones de adultos y 1 millon de niños infectados............ • Incidencia de Demencia-SIDA: 1.5% en adultos, 20% en niños Neuropatogénesis en HIV+ • El virus infecta monocitos (microglía, macrófagos cerebrales) pero no neuronas y oligodendrocitos ( ectodermales) • Daño por : neurotoxinas virales, apoptosis , alteración de transducción de señales y nutrición neuronal Neuro-Patogénesis en HIV+ • • • • • • • Primarias: Meningoencefalitis por HIV Complejo Demencia asociada al SIDA Meningitis crónica Afectación del SNC periférico Secundarias Infección oportunistas parasitarias, micóticas, virales o bacterianas • Neoplasias: linfomas primarios, sistemicos, Kaposi Mecanismos de defensa antiviral • Anticuerpos neutralizantes • Citotoxicidad mediada por anticuerpos • Células T citotóxicas (NK) • Respuestas celulares proliferativas • CD 8 inhibidores Cuadro clínico: Clasificación • A: Infección asintomática, linfadenopatía generalizada, infección aguda primaria • B: Síntomas e inmunosupresión ( candidiasis, herpes zoster, leucoplasia oral, neuropatía periferica, fiebre, diarrea, etc) • C: enfermedades marcadoras de SIDA: (TBC o Mycobacterium avium, neumonia por neumocistis carinii, CMV, Herpes, Micosis profundas, Linfomas, Toxoplasmosis; Sarcoma de Kaposi Clasificación por CD 4 • >500 CD 4: inmunocompetente • Entre 200 y 500: inmunodeficiente • Menor 200: SIDA Diagnóstico Clínico • • • • • • • Leucopenia con linfopenia Trombocitopenia Anemia ERS alta Dism CD4 CD4 / CD8 < 1 Dism de NK, producción de IL2, blastogenesis linfocitaria B • Aumento de Interferon, CIC, hipergammaglobulinemia • Anergia cutánea: tuberculina, candidina, etc Vacunas para HIV: terapeuticas o profilacticas ? • Objetivo: generar anticuerpos neutralizantes y citotoxicos • • • • Virus inactivado ? virus vivo y atenuado ? a subunidades ? Por ingeniería genética ? Vacunas para HIV: problemas • Anticuerpos en altos titulos en enfermos y madres que transmiten el virus a sus hijos. Anticuerpos no protectores • Anticuerpos facilitadores: el Fab se une al virus y el Fc se une a macrofagos----fusión de menbranas —sincicitios • Caballos de Troya: macrofagos infectados que se diseminan............. • Infección persistente: integración al genoma celular. Estas células son invisibles al sistema inmune. • Santuarios tisulares de HIV • Variabilidad genética del virus ( V3 loop): evasión a la respuesta inmune Blancos para drogas antivirales Porque es importante conocer detalles de la replicación viral ? Los anti retrovirales se veran en otra clase Conclusión 1 • Enfrentamos una de las mayores pandemias • Las terapias antiretrovirales son efectivas pero: Son de alto costo, no están disponibles para todos (ej. Africa) Tienen toxicidad El virus muta y se hace resistente • No hay vacuna disponible, despues de mas de 20 años ! Conclusión 2: Lo más difícil: Educación Educar, educar, educar..................... Todos tenemos la responsabilidad de educar en la prevención ! Reflexiones sobre HIV Desafía omnipotencia del ser humano Reflexiones sobre HIV Desafía la ciencia actual Lo podemos todo .............? Podemos conocer los mecanismos patogénicos, pero.......... Pero, Podemos cambiar los hábitos que llevan a la transmisión del virus ? Parece tan fácil .... y Es lo mas difícil. Lo más difícil Cómo conocer los mecanismos de la mente humana ? Cómo modificarla ? Gran Cañón del Colorado, 2007 Las luces y sombras de la mente humana ? DIAGNOSTICO DE HIV Ver CD aparte
