neuropatogénesis en la infeccion por

INMUNOPATOGÉNESIS EN LA INFECCION POR
VIRUS DE LA INMUNODEFICIENCIA HUMANA (VIH)
ASOCIADO AL COMPLEJO DEMENCIAL.
Dr. ALEX RICARDO GONZALEZ MENDOZA.
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS
ESPECIALIZACION LABORATORIO DE INMUNOLOGIA CLINICA
BOGOTA, D.C.
2005.
14
INMUNOPATOGÉNESIS EN LA INFECCION POR
VIRUS DE LA INMUNODEFICIENCIA HUMANA (VIH)
ASOCIADO AL COMPLEJO DEMENCIAL.
Dr. ALEX RICARDO GONZALEZ MENDOZA.
Monografía presentada como requisito para obtener el título de
Especialista en Laboratorio de Inmunología Clínica.
Director científico:
Dr. RODOLFO DE LA HOZ.
Médico Pediatra Clínica del Country.
Master en Microbiología.
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS
ESPECIALIZACION LABORATORIO DE INMUNOLOGIA CLINICA
BOGOTA, D.C.
2005.
15
Nota de Aceptación:
Firma del Director de la Monografía
Firma de la Coordinadora de la
Especialización Laboratorio de
Inmunología Clínica
Bogotá, D.C. Noviembre 18 de 2005.
16
NOTA DE ADVERTENCIA
Artículo 23 de la Resolución No. 13 de Julio de 1946.
La Universidad no se hace responsable de los conceptos emitidos por sus alumnos
en sus trabajos de tesis. Solo velará por que no se publique nada contrario al
Dogma y a la Moral Católica, y por que las tesis no contengan ataques personales
contra persona alguna, antes bien, se vea en ellas el anhelo de buscar la Verdad y
la Justicia.
17
Este trabajo lo dedico al Todopoderoso
quien me dio la existencia y desde lo alto
me ilumina con su sabiduría.
A mis padres: GRACIELA MENDOZA Y
RICARDO GONZALEZ por la confianza,
el amor incondicional y la comprensión
que me brindan diariamente.
Por haberme ofrecido una educación
basada
en
el
respeto
y
la
responsabilidad.
Por estar a mi lado en los mejores
momentos y llenarme de ánimo en los
difíciles.
A un ser muy especial que con su cariño
ha logrado llenarme la vida de Alegría y
Felicidad.
A
los
conmigo
Docentes
que
sus
experiencias,
e
compartieron
conocimientos
inculcaron
y
principios
éticos profesionales.
A mis compañeros por expresarme su
afecto y hacerme sentir parte de ellos.
Alex Ricardo…
18
AGRADECIMIENTOS
Este Proyecto no es solamente el producto de mi labor. Muchas personas
prestaron su ayuda en diferentes momentos. A todos ellos les estoy muy
agradecido por sus esfuerzos. Estos incluyen:
Dr. MARIO FERNANDO ORDOÑEZ, por ampliar mis conocimientos en cuanto a
la organización genómica del Virus de la Inmunodeficiencia Humana y las técnicas
de Laboratorio Clínico utilizadas en su Diagnóstico.
También agradezco al Dr. William Eduardo Atehortua por su asesoría
metodológica.
Finalmente doy gracias al Dr. RODOLFO DE LA HOZ, Médico Pediatra Clínica del
Country, Bogotá, por apoyarme constantemente en la ejecución y dirección de
este Proyecto. A la Dra. DIANA PATIÑO, Coordinadora de la Especialización
Laboratorio de Inmunología Clínica de la Pontificia Universidad Javeriana de
Bogotá, por haber contribuido significativamente en la elaboración del mismo.
19
CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCION.
14
Objetivo General.
15
Objetivos Específicos.
15
Descripción Genera del Problema.
16
Justificación.
16
1. ETIOLOGÍA.
17
2. ORGANIZACIÓN GENÓMICA.
17
3. REPLICACIÓN VIRAL.
19
4. GLICOPROTEINA GP120.
21
5. QUIMIOCINAS.
22
5.1 Los Receptores de Quimiocinas y el Tropismo Viral.
24
5.2 Las Vías de Señalización Interna.
26
6. PATOGENIA DE LA INFECCIÓN.
29
6.1 Infección Primaria.
30
6.1.1 Inmunidad Celular.
31
6.1.2 Inmunidad Humoral.
31
6.2 Período de Latencia.
32
6.3 Reservorios Celulares.
33
6.4 Síndrome de InmunoDeficiencia Adquirida.
34
7. CÉLULAS DENDRÍTICAS.
35
7.1 Participación de las CD en la Infección por VIH-1 .
37
7.2 Interacción Célula Dendrítica – VIH-1: DC-SIGN.
39
8. INMUNOPATOGÉNESIS.
41
8.1 Alteraciones de los Linfocitos T.
42
8.2 Alteraciones de los Linfocitos B.
44
2
8.3 Alteración de los Monocitos/Macrófagos.
45
8.4 Otras Alteraciones.
45
8.5 Anticuerpos Neutralizantes.
46
8.6 Citotoxicidad Celular Dependiente de Anticuerpos.
48
8.7 Linfocitos T Citotóxicos.
49
9. TRASTORNOS DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL ASOCIADOS
AL SIDA.
50
9.1 Características Psiquiátricas.
50
9.1.1 Delirio.
50
9.1.2 Depresión.
51
9.1.3 Psicosis.
51
9.1.4 Manía.
51
9.2 Características Neuropatológicas.
52
9.3 Demencia Asociada al VIH.
53
9.3.1 El Papel Causal de la Gp120 del VIH en la Demencia.
56
9.4 Neuropatogénesis del Complejo Demencial del SIDA.
59
9.5 Autoinmunidad en el Complejo Demencial del SIDA: Mimetismo Molecular. 60
10. DIAGNÓSTICO POR LABORATORIO.
64
10.1
Elisa (Ensayo Inmunoabsorbente ligado a enzimas).
65
10.2
Western Blot.
67
10.3
Recuento de Poblaciones Celulares.
69
10.4
Diagnóstico Diferencial.
71
CONCLUSIONES
72
RECOMENDACIONES
74
BIBLIOGRAFIA.
75
3
LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Complicaciones Neurológicas Directas e Indirectas del Virus de la
Inmunodeficiencia Humana.
53
4
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Genes del Virus de la Inmunodeficiencia Humana con Referencia
de las Proteínas que Codifican.
18
Figura 2. Ciclo Biológico del Virus de la Inmunodeficiencia Humana.
20
Figura 3. Interacción entre la Envoltura Viral, La Proteína CD4 y los
Co-receptores CXCR4 y CCR5.
26
Figura 4. Origen y Subpoblaciones de las Células Dendríticas.
36
Figura 5. Estructura del DC-SIGN.
40
Figura 6. Interacción Célula Dendrítica – Virus de la Inmunodeficiencia
Humana.
41
Figura 7. Mimetismo Molecular del Virus de la Inmunodefciciencia Humana.
64
Figura 8. Detección del Virus de la Inmunodeficiencia Humana mediante
ELISA Directo.
65
Figura 9. Prueba de ELISA Indirecto para la detección de Anticuerpos contra
el Virus de la Inmunodeficiencia Humana.
Figura 10. Western Blot.
66
68
a) Protocolo de Western Blot.
b) Resultado de un Western Blot.
Figura 11. Recuento de Células CD3 CD4.
a) De un Paciente sano.
b) De un Paciente con SIDA.
5
69
GLOSARIO
AZT:
Zidovudina.
C1 – C5:
Regiones Constantes de la glicoproteína gp120 del Virus de la
Inmunodeficiencia Humana.
CC:
Quimiocinas que poseen cuatro cisteínas de las cuales dos se
encuentran adyacentes en la N-terminal.
CD:
Célula Dendrítica.
CDM:
Célula Dendrítica Mieloide.
CDP:
Célula Dendrítica Plasmocitoide.
CDS:
Complejo Demencial del SIDA.
CL:
Célula de Langerhans.
CMH:
Complejo Mayor de Histocompatibilidad.
CPA:
Célula Presentadora de Antígeno.
CXC:
Quimiocinas que poseen cuatro cisteínas que se encuentran
separadas por un aminoácido.
DAG:
Diacilglicerol
D-VIH:
Demencia Asociada al Virus de la Inmunodeficiencia Humana.
ELISA:
Inmunoensayo Ligado a Enzimas.
GM-CSF:
Factor Estimulante de Colonias Granulocitos y Monocitos.
Gp120:
Glicoproteína de la superficie del Virus de la Inmunodeficiencia
Humana con un peso molecular de 120KDa.
Gp160:
Glicoproteína
precursora
de
la
superficie
del
Virus
de
la
Inmunodeficiencia Humana, la cual se divide intracelularmente en
gp120 y gp41.
Gp41:
Glicoproteína de la superficie del Virus de la Inmunodeficiencia
Humana con un peso molecular de 41KDa.
6
HAART:
Terapia Antirretroviral Altamente Activa.
ICAM:
Molécula de Adhesión Intercelular.
IFN:
Interferon.
IL:
Interleuquina.
InsP3:
Inositol trifosfato.
LAV:
Linfoadenopatía.
LTC (CD8): Linfocitos T Citotóxicos.
LTCD4:
Linfocitos T Ayudadores.
LTR:
Repeticiones terminales largas.
M-CSF:
Factor Estimulante de Colonias de Monocitos.
MIP:
Proteína Inflamatoria de Macrófago.
MOR:
Movimientos Oculares Rápidos.
M-trópicos: Preferencia del Virus de la Inmunodeficiencia Humana para infectar
Macrófagos.
NK:
Células Asesinas Naturales.
NLK:
Neuroleucina.
NMDA:
N-metilD-aspartato.
PHI:
Fosfohexosa Isomerasa.
PI3K:
Fosfatidilinositol 3-OH cinasa.
PIP2:
Fosfatidilinositol bifosfato.
PKC:
Proteína Cinasa C.
PLC:
Fosfolipasa C.
PND:
Area Neutralizante Principal del Virus de la Inmunodeficiencia
Humana.
RT-PCR:
Reacción en Cadena de la Polimerasa – Transcriptasa Reversa.
SIDA:
Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida.
SNC:
Sistema Nervioso Central.
TGF:
Factor Transformante del Crecimiento.
TNF:
Factor de Necrosis Tumoral.
7
T-trópicos: Preferencia del Virus de la Inmunodeficiencia Humana para infectar
Linfocitos T.
V1 – V5:
Regiones Variables de la glicoproteína gp120 del Virus de la
Inmunodeficiencia Humana.
VIH:
Virus de la Inmunodeficiencia Humana.
VIP:
Péptido Vasoactivo Intestinal.
VLCTH – III: Virus Linfotrófico de las células T humanas tipo III.
8
INTRODUCCION
El primer reporte oficial del Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA) en el
mundo tuvo lugar en San Francisco, California, en 1981. Sin embargo, la
presencia
de
una
respuesta
serológica
positiva
para
el
Virus
de
la
Inmunodeficiencia Humana (VIH) en sangre almacenada en Zaire desde 1959,
muestra que el virus ya se encontraba en algunas poblaciones humanas por lo
menos dos décadas antes. La primera indicación de que el SIDA podría ser
causado por un retrovirus apareció en 1983, cuando Barre Sinoussi y
colaboradores del Instituto Pasteur aislaron una transcriptasa reversa de un nodo
linfoide de un sujeto enfermo de SIDA.
En 1986, El comité Internacional en Taxonomía de Virus recomendó dar al virus
que ocasionaba el SIDA el nombre de Virus de Inmunodeficiencia Humana (VIH).
La identificación del VIH como agente causal del SIDA en 1983 a 1984 fue
rápidamente seguida por la caracterización del virus y de las células que infecta.
Se acepta la existencia de dos tipos de virus: el VIH-1, ampliamente diseminado
en todo el mundo y el VIH-2 con elevada prevalencia en Africa Occidental, cuyo
genoma coincide con el VIH-1 en un 40-50%. (Piot P. et al. 1988).
La infección por VIH produce un defecto adquirido en la función inmunitaria, que
afecta en especial a la inmunidad mediada por células. Los individuos infectados
pueden estar asintomáticos o tener enfermedad progresiva relacionada con
infecciones oportunistas recurrentes, ciertos cánceres, pérdida grave de peso y
degeneración del sistema nervioso central.
El tratamiento antirretroviral de alta actividad ha reducido en forma notable la
incidencia de infecciones oportunistas y ha mejorado la supervivencia. (Parslow T.
et al. 2002).
9
14
Objetivo General:
•
Revisar literatura actualizada sobre la Inmunopatogénesis Asociada al
Complejo Demencial en la Infección por el Virus de la Inmunodeficiencia
Humana. (VIH).
Objetivos Específicos:
•
Mencionar las Bases Moleculares, la Organización Genética y la Replicación
del Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH).
•
Describir el Tropismo del Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH) y la
Complicación Neurológica más común que ocurre en el Síndrome de
Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA).
•
Explicar la Patogénesis y las Implicaciones Inmunológicas en la Infección por el
Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH).
•
Entender la participación de las Células Dendríticas en el control de la
Inmunidad en la Infección por el Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH).
•
Describir las diferentes Técnicas de Laboratorio utilizadas en el Diagnóstico y
Seguimiento de la Infección por el Virus de la Inmunodeficiencia Humana
(VIH).
15
Descripción General del Problema:
Desde que la epidemia del Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA) se
describió por primera vez en 1981, ha llegado a ocupar proporciones por encima
de 40 millones a nivel mundial. El SIDA afecta todos los sistemas del organismo
pero el sistema nervioso central es afectado tempranamente. Por lo tanto, al
continuar con la infección del VIH, la frecuencia de las complicaciones
neurológicas se va incrementando.
Aproximadamente de 30 a 60% de pacientes con SIDA tienen síntomas
neurológicos, donde el complejo demencial es la complicación más frecuente en
pacientes adultos con SIDA y en el 80 a 90% se pueden encontrar anormalidades
neuropatológicas en la autopsia. Las complicaciones neurológicas en general se
dividen en primarias o directas del Virus de la Inmunodeficiencia Humana y las
secundarias a infecciones oportunistas y neoplasias.
Justificación:
El propósito de esta revisión es describir las bases moleculares del VIH y su
tropismo en el sistema nervioso, especialmente el papel de la región V3 de la
glicoproteína gp120 y el papel de los co-receptores celulares del sistema nervioso,
así el complejo demencial del VIH como la complicación neurológica más común
que ocurre en el SIDA, su etiopatogenia y el mimetismo molecular, que se refiere a
la homología que existe entre las proteínas del VIH y del huésped como las
neuronas, lo que puede inducir una respuesta autoinmune por el incremento de la
proliferación de las células B capaces de reaccionar con antígenos propios.
16
INMUNOPATOGÉNESIS EN LA INFECCION POR
VIRUS DE LA INMUNODEFICIENCIA HUMANA (VIH)
ASOCIADO AL COMPLEJO DEMENCIAL.
1. ETIOLOGIA.
El Virus de Inmunodeficiencia Humana (VIH) es un virus RNA, miembro de la
familia Retroviridae, subfamilia Lentiviridae.
El VIH es un virus con cubierta que posee la enzima transcriptasa inversa, esta
enzima permite que el virus sintetice una copia de DNA a partir de su propio RNA
genómico. El VIH antes se denominaba Virus Linfotrófico de las Células T
humanas tipo III (VLCTH-III), virus relacionado con Linfoadenopatía (LAV).
(Parslow T. et al. 2002).
2. ORGANIZACIÓN GENÓMICA.
La organización genética del VIH es compleja, el VIH consta de un núcleo interno,
que contiene el RNA genómico, rodeado por una cubierta lipídica. Además de los
genes estructurales gag, pol y env, los cuales codifican las proteínas de la cubierta
viral, proteínas del núcleo y enzimas virales (transcriptasa inversa, integrasa y
proteinasa), respectivamente. (Piot P. et al. 1988).
El VIH contiene genes que codifican para proteínas reguladoras como: rev
(regulador de la proteína estructural del virion), tat (transactivador) y nef (factor
regulador negativo); así como genes que codifican para proteínas que se creen
involucradas en la maduración y liberación del virus: vif (factor de infectividad del
virion), vpu ( proteína viral U) y vpr (proteína viral R). Basados en el parentesco de
17
las secuencias de nucleótidos y en la diversidad vista entre casos aislados de VIH1 de personas de diferentes países, se ha diseñado una clasificación del VIH-1 en
subtipos, designados de la A a la K, los cuales tienen secuencias de genes en la
envoltura que varían un 20% o más entre los subtipos. (Parslow T. et al. 2002).
El gen env del VIH codifica a un precursor glicoproteico gp160 el cual es dividido
intracelularmente al gp120 maduro y a la molécula del gp41, estas proteínas
ampliamente glucosiladas son las causantes de la unión a LTCD4 y un receptor de
quimiocina sobre la superficie celular y la fusión subsiguiente del virus con la
membrana celular. Todos los provirus retrovirales se encuentran flanqueados por
secuencias repetitivas llamadas repeticiones terminales largas (LTR). El LTR 5'
contiene secuencias de promotor y enhancer esenciales para la transcripción,
mientras que el LTR 3' es requerido para la poliadenilación de los transcritos de
RNA. (Piot P. et al. 1988).
Figura 1. Genes del Virus de la Inmunideficiencia Humana con Referencia de las Proteínas que Codifican.
18
- GAG (Gen antígeno de grupo)
p24, y p17: cápsides.
p7 y p9: proteínas de la nucleocápside.
- ENV (Gen de envoltura)
gp120, gp41: glicoproteína de la envoltura (Espículas).
- POL (Gen polimerasa)
Integrasa (p32).
Proteasa (p12).
Transcriptasa reversa (p66).
El núcleo viral se encuentra constituido por varias proteínas, entre ellas la MA
(matriz), la CA (cápside), la NC (núcleo cápside) y la p6, mientras que la envoltura
viral se halla constituida por la membrana de la célula huésped, modificada por la
inserción de las proteínas gp120 y gp41. Por otro lado, algunas proteínas que
cumplen con las funciones enzimáticas esenciales para el virus son la PR
(proteasa), la RT (transcriptasa reversa), la IN (integrasa) y la RNAsa. Otras
proteínas que se denominan accesorias son importantes para la función del virus,
por ejemplo, la Tat, que tiene funciones reguladoras esenciales para incrementar
la actividad de la polimerasa (enhancer), y la rev y vpu que indirectamente
participan en el ensamblaje del virión. (Frankel A. et al. 1998).
3. REPLICACIÓN VIRAL.
Es posible dividir el ciclo de replicación del VIH en varios pasos. El primero de
ellos lo constituye la unión de la gp120 tanto a los receptores CD4 como a los
receptores de quimiocinas del tipo CC o CxC en las células blanco, los cuales son
utilizados por el VIH como co-receptores. Esta unión produce un cambio
conformacional en la gp41 que media la fusión de la membrana viral con la
19
membrana de la célula blanco. Seguido a la fusión, la nucleocápside del VIH es
internalizada y el RNA viral se transcribe a DNA por la transcriptasa reversa. El
DNA viral entonces se integra al genoma de la célula huésped formando un
provirus. Este proceso se encuentra mediado por la enzima integrasa. Una vez
integrado, el DNA viral se encuentra permanentemente asociado con el DNA de la
célula huésped y éste es transmitido a las células hijas cuando la célula se divide.
Mientras el provirus permanece en estado de latencia, los genes virales no se
expresan y, por lo tanto, el virus es capaz de permanecer indetectable para el
sistema inmune del huésped. (Kuby J., 1998).
Figura 2. Ciclo Biológico del Virus de la Inmunodeficiencia Humana.
20
La activación proviral inicia la transcripción y los RNAs son transportados del
núcleo al citoplasma donde serán traducidos o empaquetados, este último paso es
regulado por la proteína rev. Conforme las proteínas virales comienzan a
ensamblarse dentro de la célula huésped, la membrana plasmática de la célula
huésped se modifica por la inserción de la gp41 y la gp120. Para que las proteínas
gp120 y gp41 se inserten en la membrana citoplasmática de la célula huésped,
durante la maduración, la gp120 debe ser liberada de los complejos que forma con
el CD4 (el receptor celular por el cual el VIH tiene afinidad), el cual es
coexpresado con la gp120 en el retículo endoplásmico rugoso, la proteína vpu
asiste a este proceso por promover la degradación intracelular del CD4. La gp120
es transportada a la membrana citoplasmática donde nuevamente se previene que
se una al CD4, debido a la endocitosis y degradación de este receptor promovida
por nef. Es en este momento cuando el RNA viral y las proteínas nucleares son
empaquetadas dentro de la membrana citoplasmática de la célula huésped.
Conforme la partícula se completa y se libera de la pared celular cubierta con las
proteínas gp120 y gp41, el virión alcanza un estado de maduración. (Frankel A. et
al. 1998).
4. GLICOPROTEINA GP120.
La gp120 es una glicoproteína de la superficie viral con un peso molecular de 120
KDa, la cual está compuesta por cinco regiones variables (V1-V5) y por cinco
regiones constantes (C1-C5). Se denominan regiones constantes porque es
posible identificarlas siempre con la misma secuencia de aminoácidos. En
contraste, las regiones V1 a V5, como su nombre lo indica, presentan un alto
grado de variabilidad en sus secuencias de aminoácidos. Las regiones constantes
de la proteína forman un núcleo central mientras que las regiones variables con
excepción de la V5 son agrupadas mediante puentes disulfuro y forman cuatro
21
asas. En la secuencia de estas asas se encuentran los sitios de reconocimiento
para el receptor CD4 y los receptores de quimiocinas. (Poignard P. et al. 2001).
El principal receptor celular para el VIH es el receptor CD4, proteína semejante a
las inmunoglobulinas que se expresa principalmente en la superficie de los
linfocitos T cooperadores y macrófagos primarios. La interacción del receptor CD4
con la gp120 no es suficiente para la entrada del VIH a la célula huésped. La unión
de la gp120 con el receptor CD4 produce un cambio conformacional en la gp120,
que permite que se exponga una región de su secuencia que se une al receptor de
quimiocinas. La unión al receptor de quimiocinas adicionalmente expone a la gp41
facilitando la fusión membranal. Como puede inferirse, la gp120 es de gran
relevancia para el proceso de acoplamiento a los receptores celulares, la fusión
membranal y finalmente para la infección de la célula huésped. (Turner B. et al.
1999).
5. QUIMIOCINAS.
La noción de que un co-receptor es requerido para que progrese la infección por
VIH proviene de la observación de que la sola expresión del receptor CD4 no hace
susceptibles a las células a la infección por VIH. El hallazgo de que los receptores
CD4 recombinantes sólo pueden mediar la unión, la entrada y la infección del
virus, sí y sólo sí, el receptor se encuentra expresado en un tipo celular humano.
Esto llevó a suponer que la fusión se veía limitada por un cofactor en las células
animales. Actualmente sabemos que no se trata de un cofactor, sino de un tipo
particular de receptores cuyos ligandos endógenos son las quimiocinas. La
primera descripción de estas moléculas data de 1977, cuando Walz, et al.
describieron una proteína que era secretada por las plaquetas y que fue
denominada factor 4 de las plaquetas. Esta pequeña proteína funcionaba como un
22
factor angiostático y procoagulante. En ese tiempo no se tenía conocimiento
alguno sobre la función que podrían jugar sus receptores en la infección por el
VIH. (Ashorn P. et al. 1990).
Desde entonces, alrededor de 50 proteínas relacionadas con el factor 4 de
plaquetas han sido descritas y reconocidas como una familia, la familia de las
quimiocinas. Se escogió este nombre debido a que la mayoría de sus miembros
son un factor quimiotáctico para los leucocitos y tienen actividad tipo citocina. Sin
embargo, actualmente se reconoce su participación en una variedad de funciones
que incluyen la angiogénesis, la angiostasis, el reclutamiento celular, la
inflamación y el desarrollo del órgano linfoide, entre otras funciones. (Rossi D. et
al. 2000).
Las quimiocinas se encuentran constituidas por cadenas polipeptídicas simples de
70 a 100 aminoácidos y presentan entre 20 a 95% de homología entre sí. Estas
moléculas poseen, además, un número de cisteínas conservadas que ayudan a
identificar las moléculas relacionadas. El número de cisteínas conservadas y el
número de residuos de aminoácidos entre ellas permite distinguir cuatro
subfamilias principales. (Locati M. et al. 1999).
En el caso de las quimiocinas o CXC y las ß quimiocinas o CC, éstas poseen
cuatro cisteínas de las cuales dos se encuentran adyacentes en la N terminal (CC)
o separadas por un aminoácido (CXC). Recientemente dos nuevas familias de
quimiocinas han sido descritas. Estas nuevas quimiocinas no cumplen con el
esquema general antes descrito para las otras subfamilias. De tal forma que las
quimiocinas como la fractalina posee las cuatro cisteínas características de las
quimiocinas; sin embargo, presenta tres aminoácidos separando a las cisteínas,
por lo que se le reconoce como la familia CX3C. Otro caso particular es el de las
quimiocinas como la linfoactina, cuya familia ha sido denominada sólo C, dado a
23
que ésta no posee las cuatro cisteínas características sino sólo dos de ellas, las
cuales no se encuentran adyacentes una de la otra, sino ubicadas una en la Nterminal y la otra en el C-terminal. (Ward S. et al. 1998).
5.1 Los Receptores de Quimiocinas y el Tropismo Viral.
Como se había revisado, el VIH infecta a la célula, por una fusión mediada por las
glicoproteínas de la membrana viral (gp120) que se unen con alta afinidad al
receptor CD4. Algunos estudios han mostrado que diferentes linajes del VIH
infectan preferentemente distintos tipos celulares. Por ejemplo, algunos de ellos
muestran una eficiente capacidad para infectar sobre líneas celulares del tipo T;
sin embargo, dicha capacidad sobre macrófagos es muy pobre. Estos virus
generalmente forman sincicios (la fusión entre la gp120 de las células infectadas y
el receptor CD4 de las células sanas formando una célula gigante multinucleada
en la que se funden hasta 500 células T CD4) y se han designado como trópicos
de la línea celular T (T trópicos). (Gabuzda D. et al. 1998).
En tanto otros linajes del VIH muestran la preferencia opuesta infectando más
eficientemente a los macrófagos que a las células T, este tipo de linajes han sido
designados macrófagos trópicos (M-trópicos) o no inductores de sincicios.
Varios miembros de la familia de receptores de quimiocinas son usados por el VIH
junto con el CD4 para entrar a la célula blanco. Los VIH M-trópicos usan
predominantemente el receptor de quimiocinas CCR5 como co-receptor, mientras
que los VIH T-trópicos usan como co-receptor al CXCR4 (anteriormente llamado
fusina). El receptor CCR3 también puede ser utilizado como co-receptor por los
virus M-trópicos. El uso de los receptores CCR3 y CCR5 por el VIH para infectar a
la microglia hace más eficiente la infección de estas células por los virus Mtrópicos en comparación con los macrófagos-monocíticos residentes en sangre
quienes sólo poseen el receptor CCR5. (He J. et al. 1997).
24
A nivel molecular la codificación que determina el tropismo del VIH, así como su
eficiencia para la replicación, se encuentra en el gen env. Esta codificación se
expresa particularmente en los aminoácidos de la región variable 3 (V3) de la
gp120. Algunos aminoácidos en las regiones V1 y V2 de la gp120 y otros de la
gp41, que también influyen en el carácter M-trópico. (Donaldson Y. et al. 1994).
Es importante notar que en las etapas tempranas de la infección predominan las
variantes de VIH M-trópico. Sin embargo, aproximadamente la mitad de aquellos
individuos que desarrollan el SIDA muestran un cambio en su fenotipo viral a una
forma de virus citopático de eficiente replicación (rápida y alta) del tipo T-trópico.
Este cambio en el fenotipo se ha reportado que precede a una acelerada pérdida
de linfocitos CD4. (Connor R. et al. 1993).
Estos resultados son apoyados por Connor, et al. quienes a través de aislamientos
secuenciales en tres pacientes muestran que el VIH utiliza casi exclusivamente al
receptor CCR5 en los primeros estadios de la infección. Sin embargo, el virus
amplía su uso de receptores para incluir el CCR3, CCR2 y finalmente el CXCR4
durante el progreso de la enfermedad. La habilidad para utilizar el CXCR4 como
co-receptor solamente fue observada con virus cuyo fenotipo era del tipo inductor
de sincicios y cuya aparición correlacionó con una súbita disminución de células T
CD4, así como con la aparición de un deterioro clínico notable. (Connor R. et al.
1997).
25
Figura 3. Interacción entre la Envoltura Viral, la Proteína CD4 y los Co-receptores CXCR4 y CCR5.
5.2 Las Vías de Señalización Interna.
Poco se ha estudiado sobre las vías de señalización interna asociada a la
estimulación de los receptores de quimiocinas. Actualmente se conoce que los
estímulos quimiotácticos inician la respuesta en la célula al unirse a receptores
acoplados a proteínas G sensibles a la inhibición por toxina pertusis, sugiriendo
que las proteínas asociadas son del tipo Gi o Go.
El resultado de la unión ligando-receptor produce la disociación de la proteína G
en las subunidades α y ß. La subunidad ß activa a la fosfolipasa C (PLC)-ß y a la
fosfatidilinositol 3-OH cinasa (PI3K). La PLC rompe el fosfatidilinositol (4,5)
bifosfato [PI(4,5)P2] en inositol (1,4,5) trifosfato [Ins(1,4,5)P3] y diacilglicerol
(DAG). El inositol trifosfato produce la liberación de Ca2+ de pozas intracelulares y
el diacilglicerol junto con el Ca2+ activan varias isoformas de la proteína cinasa C
(PKC). (Baggiolini M., 2000).
26
Así mismo, se ha reportado que la MIP (Proteína Inflamatoria de macrófago) una ß
quimiocina, así como la gp120 activan varias tirosinas cinasas. Sin embargo, hasta
el momento se desconocen los pasos que preceden a la actividad de estas
cinasas. A pesar de que se ha descrito de manera consistente la activación de
vías de transducción intracelular que incluyen la activación de las MAP cinasas
(MAPK), aún no se conoce con certeza la vía que es activada por la gp120 del
virus. (Ganju R. et al. 1998).
La descripción detallada de estas vías resulta relevante para el estudio de la
demencia asociada al SIDA debido a que varias de ellas se han relacionado tanto
con la muerte celular como con la liberación de factores tróficos indispensables
para la diferenciación, migración y supervivencia celular. Así mismo, tanto la
MAPK como la PKC son mensajeros importantes en procesos tales como el
aprendizaje, la memoria y la expresión del sueño de movimientos oculares rápidos
(MOR). (Lannuzel A. et al. 1997).
La proteína gp120 de la envoltura tiene una estructura secundaria compleja
estabilizada por enlaces disulfuro entre residuos conservados de cisteína. Se
concentra una extensa variabilidad en 5 áreas discretas del gp120 denominadas
V1 a V5, las cuales se encuentran esparcidas entre 5 regiones conservadas,
denominadas C1 a C5. (Willey RL. et al. 1989).
La región V3 es la tercera área variable de la proteína gp120, formada por un
puente disulfuro entre los residuos de Cis 301 y 336. (LaRosa GJ. et al. 1990).
Aunque la mayoría de los aminoácidos de la región V3 son variables entre las
diferentes cepas del VIH-1, la secuencia Gli - Pro - G l i - Arg en la punta de la
región se ha visto altamente conservada entre casos aislados de Europa y Norte
América. Varios estudios también han demostrado que el área neutralizante
27
principal (PND) del VIH-1 se encuentra dentro de región V3. Esta región en la
punta, altamente conservada, forma un sitio de unión para anticuerpos que
pueden inhibir la fusión del VIH-1 con las células y por lo tanto bloquear la
infección por el VIH-1. La región V3 ha sido identificada como un área de fusión, y
un anticuerpo anti-V3 por sí solo puede prevenir la infección in vitro. Además un
anticuerpo anti-V3 pudo proveer protección en 2 chimpancés infectados por el
VIH-1. La región V3 también regula el tropismo de las células blanco CD4
positivas y negativas. La selectividad de las cepas del VIH-1 para los diferentes
tipos celulares es regulada por interacciones virales entre los receptores celulares
y la envoltura viral. (Foley B. et al. 1995).
Los virus con tropismo de células T tienden a tener más residuos con cargas
positivas, particularmente en ciertas posiciones de la región V3, mientras que los
virus con tropismo de macrófagos tienden a tener residuos negativamente
cargados en la región V3, incluyendo la tal llamada secuencia consenso V3.
(Trujillo JR. et al. 1996).
De manera adicional, el VIH-1 también infecta células que no expresan CD4, como
las células gliales del cerebro, células neuronales y de la retina, células
endoteliales de los capilares cerebrales, fibroblastos de la piel humana, líneas
celulares fibroblastoides derivadas de músculo y hueso, células trofoblásticas
humanas, células dendríticas foliculares, células epiteliales colónicas, células
adrenales fetales, y células carcinomatosas del hígado humano. Se ha descubierto
que los virus con tropismo de células T con residuos de cargas positivas en la
región V3, parecen regular el tropismo de las neuronas CD4 negativas y de las
células epiteliales colónicas. (Trujillo JR. et al. 2000).
28
6. PATOGENIA DE LA INFECCION.
La infección por VIH afecta en forma predominante al sistema inmunitario y al
cerebro. La característica inmunitaria dominante es la reducción progresiva de la
subpoblación CD4 de los linfocitos T, por lo que se invierte la proporción normal
CD4:CD8 y en forma inexorable causa inmunodeficiencia. La reducción en los
linfocitos CD4 se debe principalmente al tropismo del VIH por estas y otras células
que portan CD4, por que la superficie molecular de las células CD4 funciona como
receptor para el virus. Los linfocitos CD4 son necesarios para el funcionamiento
apropiado del sistema inmunitario. Interactúan con las células presentadoras de
antígeno, células B, células T citotóxicas y las células asesinas naturales (NK).
Otras células susceptibles a la infección por VIH incluyen monocitos, macrófagos,
células microgliales, células de Langerhans y otras células de la medula ósea y
células B inmortales.
Otras moléculas incluyen los receptores de Fc, receptores de complemento y
receptores para galactosil ceramida, los cuales pueden actuar como receptores
accesorios para VIH sobre algunos tipos celulares, por ejemplo macrófagos,
fibroblastos, astrocitos cerebrales y oligodendrocitos. (Rugeles M. y col. 2004).
La pérdida de linfocitos CD4, que es una característica de la infección por VIH,
ocurre principalmente como resultado de apoptosis o muerte celular programada.
Otros mecanismos que contribuyen a la muerte de células T CD4 no infectadas
incluyen la fusión celular con células infectadas con VIH, desarrollo de poros en la
membrana celular de los linfocitos infectados conforme los virus de VIH protruyen
a través de la superficie celular, la acumulación de DNA viral no integrado en el
citoplasma celular y la destrucción de células CD4 no infectadas las cuales se han
encontrado sin glicoproteína gp120 de la cubierta de VIH, así como células
infectadas con VIH que expresan gp120 a través de clones de linfocitos citotóxicos
específicos para gp120.
29
Los linfocitos T activados que expresan CD4, y que se han infectado con VIH son
los causantes de la presencia de casi 99% del RNA de VIH en el plasma. Una vez
que se desarrollan los linfocitos T citotóxicos y otras respuestas inmunitarias, la
carga viral se reduce. Casi nueve meses después de la infección se obtiene un
equilibrio entre la respuesta inmunitaria del huésped y el virus; esto se refleja por
una concentración plasmática relativamente estable de RNA de VIH, a lo cual se le
conoce como punto de equilibrio virológico. Un punto de equilibrio elevado se
relaciona con un pronóstico malo y viceversa.
La replicación del VIH en los monocitos y macrófagos ocurre con lentitud en
comparación a lo que sucede en los linfocitos, con poca respuesta citopatológica.
Diversos factores intracelulares y virales pueden influir en la producción de VIH,
estos incluyen proteína NFkB que se une a DNA, citocinas como factor de
necrosis tumoral α (TNFα), el factor estimulante de colonias de granulocitos
monocitos (GM-CSF) y el factor estimulante de colonias de monocitos (M-CSF),
con los cuales se ha encontrado que aumenta la replicación de VIH. (Rugeles M. y
col. 2004).
6.1 Infección Primaria.
Entre los 5 y 11 días después de la infección aumentan los títulos del virus, con
niveles de viremia cercanos a 107 copias del RNA viral por mililitro de plasma y
con un gran número de células infectadas, lo que refleja la diseminación sistémica
del VIH. Luego se detecta una respuesta inmune celular y humoral específica que
disminuye el nivel de virus en sangre y el número de células mononucleares de
sangre periférica infectadas.
El 50-90% de los pacientes infectados con VIH-1 experimenta un síndrome clínico
de
severidad
variable
llamado
síndrome
30
retroviral
agudo,
similar
a
la
mononucleosis infecciosa, caracterizado por fiebre, brote y adenopatías, que
ocurre entre 2 a 6 semanas después de la infección.
Al contacto con el virus, las primeras células en ser infectadas en el tracto genital
son los macrófagos y las Células Dendríticas (CD); estas últimas transportan el
virus al tejido linfoide regional donde los LT CD4+ activados se infectan. (Rugeles
M. y col. 2004).
6.1.1 Inmunidad Celular.
La replicación viral durante la infección primaria produce una activación de la
repuesta inmune celular caracterizada por un aumento en el número de los LT
CD8 activados y por una activación de los LT CD4+. Los LT CD4+ ayudadores,
específicos de antígeno, son activados por moléculas del Complejo Mayor de
Histocompatibilidad de Clase II (CMH – II) que presentan epítopes proteicos del
VIH-1, lo que estimula la secreción de citocinas, aumenta la respuesta de LT
citotóxicos específicos y la respuesta humoral, y promueve la integración y la
replicación del VIH-1, gracias al efecto de la IL-2. (Rugeles M. y col. 2004).
6.1.2 Inmunidad Humoral.
La neutralización del VIH ocurre después de la unión del virus a la célula y se da
porque el anticuerpo interfiere entre los enlaces de la gp120 con el receptor
celular. Los anticuerpos que unen células NK y monocitos por medio del receptor
Fc pueden mediar potencialmente la muerte de células infectadas que expresan
gp120 en su superficie, y así contribuir a la eliminación del virus.
A pesar que la inmunidad humoral tiene un papel esencial en el control de muchas
infecciones vírales, además de ser fundamental para la prevención de futuras
reinfecciones, la información acumulada sugiere que este no es el caso para el
VIH-1, básicamente por dos razones: la primera es que la mayoría de los
anticuerpos que se producen a lo largo de toda la infección no son neutralizantes,
y la segunda y tal vez la más importante, es que los anticuerpos que se generan
31
están dirigidos contra epítopes ubicados en la envoltura viral, los cuales presentan
una
variación
constante.
Las
mutaciones
puntuales
producen
cambios
conformacionales que alteran el patrón de glicosilación de la proteína de envoltura,
impidiendo que se de una correcta interacción entre el nuevo epítope viral y los
anticuerpos preformados, facilitando la evasión de la respuesta inmune. (Rugeles
M. y col. 2004).
6.2 Periodo de Latencia.
La segunda fase de la infección por VIH-1 es un período asintomático entre la
infección primaria y el SIDA y su duración es bastante variable. Como resultado de
la respuesta inmune, especialmente la celular, disminuye la viremia, lo que
coincide con un período de latencia, durante el cual no se presenta sintomatología
asociada a la infección por VIH en el paciente infectado. La carga viral que
permanece relativamente estable durante este período predice el tipo de
evolución; con menos de 1000 copias por mililitro de sangre, el período de latencia
podrá ser más de 10 años, con menos de 200 copias puede no aparecer la
enfermedad y aquellos con más de 100000 copias la pérdida de LT CD4+ es
rápida y progresiva lo que lleva a que se desarrolle SIDA rápidamente.
Durante este período hay una hiperactivación de todas las células del sistema
inmune, una producción aumentada de IgG e IgM y los niveles de citocinas en
plasma se encuentran elevados; con la progresión de la enfermedad aumentan las
concentraciones de TNFα, IL-4 e IL-10. La activación crónica de la vía de
señalización del TNFα lleva a un aumento en la transcripción del VIH-1, a una
inducción de la apoptosis de células mononucleares y a una supresión de la
hematopoyesis. La gp120 es la responsable de inducir en forma directa la
secreción de esta citocina por mononucleares. (Rugeles M. y col. 2004).
32
6.3 Reservorios Celulares.
Una de las razones por las cuales el virus no es erradicado, a pesar de la fuerte
respuesta inmune celular y humoral, es la gran cantidad de reservorios celulares
que se establecen durante la infección primaria y en el período de latencia. Este
sello característico de la infección por el VIH, se presenta gracias a dos razones
esenciales: al ciclo viral complejo, que permite la integración del genoma viral al
material genético celular y la amplia distribución de receptores y co-receptores
naturales del VIH, que llevan a que la infección no solo de LT CD4+ sino que
también afecta diferentes células. El VIH parece haberse adaptado a las
características biológicas particulares de estas células, lo cual le permite
distribuirse en diferentes tejidos, en diferentes estadíos replicativos, y de esta
manera le permite persistir a pesar de la fuerte presión ejercida por la respuesta
inmune del hospedero o de la terapia. (Rugeles M. y col. 2004).
Desde etapas tempranas de la infección se detecta el VIH en las células del SNC,
lo cual constituye un enorme obstáculo para las terapias farmacológicas actuales,
gracias a que no penetran eficientemente este sistema. El VIH ingresa a este
compartimento anatómico por infección directa de células endoteliales de la
barrera hematoencefálica o a la penetración de monocitos circulantes infectados al
SNC; una vez allí, las principales células infectadas son la microglia. (Rugeles M. y
col. 2004).
El reservorio de CD es el menos caracterizado, desde hace ya varios años se
conoce que grandes cantidades de virus son capturados por CD, mediante
diferentes mecanismos de internalización. (Rugeles M. y col. 2004).
33
6.4 Síndrome de InmunoDeficiencia Adquirida.
Después del período de latencia clínica llega un momento en que la respuesta
inmune pierde el control total de la replicación viral y se desarrolla el SIDA, que es
la fase final de la infección por VIH, la cual se caracteriza por un estado de
inmunosupresión profundo. Cuando el número de LT CD4+ alcanza niveles
menores a 200 células/ml, los títulos del virus aumentan rápidamente y comienzan
a ocurrir las infecciones oportunistas.
La disminución de los LT CD4+ puede ocurrir como efecto directo o indirecto de la
infección viral. La destrucción directa puede ser producto de la replicación del virus
dentro de la célula, ya que hay acumulación del DNA viral no integrado y del RNA
viral en el citoplasma, lo cual interfiere con el procesamiento del RNA celular
normal. También ocurre por la alta concentración intra y extracelular de gp120,
inmunógeno potente que activa macrófagos y linfocitos, induce la secreción de
citocinas proinflamatorias e interactúa con moléculas intracelulares de CD4,
induciendo la muerte celular por daño de la membrana plasmática por autofusión.
(Rugeles M. y col. 2004).
La disminución indirecta de los LT CD4+ causada por la infección por VIH, se
debe a una disminución en la proliferación y diferenciación de los LT, disminución
en la producción de IL-2 y disminución en la expresión del receptor de IL-2.
Adicionalmente, diversos estudios han demostrado un incremento de la apoptosis
de LT CD4+ y CD8+ en individuos infectados, incluso en células no infectadas.
Esto ocurre predominantemente en linfocitos no infectados que se encuentran en
cercanía de células infectadas por VIH en los ganglios linfáticos de estos
individuos. La muerte de células no infectadas se puede dar por una secreción
aumentada de citocinas como TNFα y TGFβ y de la proteína soluble Tat,
secretada por las células infectadas; estas moléculas, tienen la capacidad de
34
inducir apoptosis de células no infectadas. La proteína viral nef induce la expresión
de FasL en células infectadas, que pueden unir al receptor Fas en células no
infectadas e inducir la cascada de caspasas que median la muerte celular
programada. (Rugeles M. y col. 2004).
7. CÉLULAS DENDRÍTICAS.
Las Células Dendríticas (CD) comprenden una familia variable de tipos de células
cuya función principal es la de ser células presentadoras de antígeno (CPA), son
células que están encargadas de identificar a los antígenos para iniciar una
posterior presentación a los linfocitos T CD4+ y producir una respuesta inmune
específica contra el. En general son cuatro sus actividades principales:
1) Captar antígenos ajenos (a través de macropinocitosis, pinocitosis, fagocitosis,
internalización por medio de receptores de manosa, etc), y reconocer a los
propios.
2) Procesar los antígenos en péptidos para ser asociados con el complejo mayor
de histocompatibilidad (CMH) en su superficie.
3) Presentar estos antígenos a células T.
4) Activar la respuesta inmune, lo cual es llevado principalmente, pero no
exclusivamente,
en
la
región
paracortical
de
los
nódulos
linfáticos.
(Banchereau J. et al. 2000).
Dada su participación central en el control de la inmunidad, las CD son dianas de
muchas situaciones clínicas que envuelven a las células T como lo son:
transplantes, enfermedades autoinmunes, enfermedades infecciosas, tumores,
alergias e inmunodeficiencias. (Banchereau J. et al. 1998).
35
Se encuentran en órganos linfoides y no linfoides, también circulantes en linfa
aferente, sangre periférica, mucosas epiteliales las cuales, en su mayoría, están
expuestas al medio ambiente con diferentes nombres según su ubicación, pero
guardando características y funciones similares entre sí. En órganos linfoides, se
les encuentra en las regiones T dependientes de los ganglios linfáticos (zona
paracortical) y bazo (zona periarteriolar) donde se les conoce como células
interdigitantes. Mientras en órganos no linfoides, las Células Langerhans (CL) son
las CD mejor caracterizadas. Por otro lado, en sangre periférica estas células son
escasas, ya que representan menos del 2% de las células mononucleares.
(Klinkert ME., 1990).
Las CD poseen un origen común en médula ósea, generándose por diferenciación
bajo ciertos estímulos. Se ha identificado dos subpoblaciones de CD en sangre
periférica, las células dendríticas plasmocitoides (CDP) también conocidas como
linfoides CD123+ ó células productoras de INFα tipo 1. Y las células dendríticas
mieloides (CDM) también conocidas como CD11+, las cuales representan una
población heterogénea, la mayoría son CDM1 (capaces de diferenciarse en
células de Langerhans) y las CDM2 (carecen de esta capacidad). (Ito T. et al.
1999).
Figura 4. Origen y Subpoblaciones de las Células Dendríticas.
36
7.1 Participación de las Células Dendríticas en la Infección por VIH-1.
Dentro de la clasificación de las CD, las CL son las principales CPA de la piel
(epitelios planos estratificados), como tales cumplen un papel fundamental en la
captación de antígenos que penetran a través de la piel como es el caso de
algunos virus, en el SIDA, se ha demostrado la presencia de CD conteniendo
antígeno viral en biopsias de piel de pacientes infectados. La vagina, cuello
uterino, ano y cavidad oral son ricos en CD, lo que constituye, la puerta de entrada
para la infección viral. Las CL infectadas migran al tejido conectivo dérmico y
presentan el virus a los linfocitos T CD4+ y de allí pasan a ganglios linfáticos. Ellas
son capaces de retener largo tiempo el virus, siendo por lo tanto, un reservorio del
mismo. (Zambruno G. et al. 1995).
Las CD del centro germinativo de los ganglios linfáticos captan al virus circulante
los cuales quedan atrapados en la superficie de las mismas, así mismo los
linfocitos T CD4+ que transitan a través del tejido linfático son infectados y mueren;
para que finalmente el virus liberado se una a anticuerpos específicos y sea
recapturado por las CD. También hay virus internalizado en las mismas,
permaneciendo en forma latente por largo tiempo, sin embargo, por efecto
citopático del virus las CD pueden morir, lo que aumentaría el virus circulante.
Estos acontecimientos están asociados a una destrucción de los centros
germinativos y a la aparición de infecciones oportunistas. (Lipscomb M. et al.
2002).
Uno de los principales procesos patológicos en los cuales las CD están
involucradas, es en el proceso de exposición que lleva al virus a la infección
primaria del tejido linfoide. Como se ha mencionado, las CD participan en los
primeros contingentes de la respuesta inmune contra antígenos, esta es la
principal, si no es que la única CPA que se involucra en la respuesta inmune
primaria de células T, lo cual ha llevado a revelar su importancia en la infección
37
inicial del VIH-1, en donde el virus entra a la membrana mucosa e interactúa con
CD resultando la unión del virus a la células con ó sin infección de estas. La célula
entonces migra a la región paracortical del tejido linfoide donde el virus es
liberado, comenzando la infección, replicación y expansión del virus en células T
CD4+. (Fox CH. et al. 1992).
Es conocido que en el SIDA, el sistema inmunológico puede responder de dos
formas: por un lado hay una persistente estimulación con adenopatía
generalizada, activación de CD8+ y producción de anticuerpos. Y por otra parte,
puede
haber
una
importante
depleción
de
CD4+
y
el
desarrollo
de
inmunodeficiencia; En ambos procesos, las CD pueden estar involucradas. Las
CD humanas, infectadas con bajas dosis de VIH-1 estimulan la proliferación de
linfocitos T citotóxicos, y por lo tanto generan una inmunidad protectora contra el
virus. Si son infectadas con altas dosis de virus, in vivo o in vitro, fallan en la
respuesta estimulante de células T. Por otro lado, la función de las CD puede ser
restaurada por el tratamiento con antirretrovirales, estudios realizados en
pacientes tratados con Zidovudina muestran que estas células pueden actuar
como efectoras o protectoras dependiendo de la dosis de infección. Además, si las
CD de pacientes infectados son enfrentadas a linfocitos T citotóxicos de individuos
sanos, se produce una respuesta inmune específica contra los péptidos virales;
este sistema puede ser utilizado para identificar potenciales inmunógenos para el
desarrollo de una vacuna contra VIH-1. (Soilleux E. et al. 2000).
En 1992, los investigadores en el Instituto de Investigación Farmacéutica BristolMyers Squibb describieron una glicoproteína en la superficie del tejido placentario
humano, que se une a la proteína gp120 de la cubierta del VIH-1. En estudios
posteriores, Geijtenbeek y cols., identificaron y redescubrieron en la superficie de
las CD inmaduras una proteína receptora que normalmente permite que estas
células se unan a los linfocitos T CD4+. Las moléculas estudiadas tanto, por
38
Geijtenbeek como por los investigadores en el Instituto de Investigación
Farmacéutica Bristol-Myers Squibb, resultaron ser idénticas. Dicho receptor fue
denominado DC-SIGN (del ingles; dendritic cell-specific ICAM-3-grabbing nonintegrin), la cual es una proteína de membrana tipo-II con un dominio extracelular
de lectina tipo C (lectina Ca+ dependiente). (Geijtenbeek T. et al. 2000).
7.2 Interacción Célula Dendrítica - VIH-1: DC SIGN.
El DC-SIGN es una proteína integral de membrana tipo II de 404 aminoácidos con
un extremo carboxilo terminal. Las primeras secuencias revelan que la proteína
está organizada en cuatro dominios distintos, un dominio citoplasmático Nterminal, un dominio transmembranal hidrofóbico, una región a-helicoidal y un
carbohidrato carboxilo terminal como dominio de reconocimiento. (Gurney Su. et
al. 2003).
DC-SIGN es expresado solo por células dendríticas localizadas en sitios de
exposición a antígenos como tejidos mucosos del intestino (duodeno y colon),
vesícula biliar, cérvix, vagina, endometrio, bronquios pulmonares, esófago y
mucosa bucal, además de sangre periférica. Todas las lectinas calcio dependiente
son proteínas de membrana que actúan como receptores de adhesión a la célula y
están involucrados en regulación de las vías de señalización, además de
reconocer estructuras específicas de carbohidratos presentes en patógenos. Esta
proteína de membrana, funciona como receptor de muchos virus, como el virus del
Ébola, citomegalovirus (CMV), virus de hepatitis C (VHC), dengue entre otros;
además de bacterias, levaduras y otros parásitos. (Van K. et al. 2003).
39
Figura 5. Estructura del DC-SIGN.
El DC-SIGN tiene como función mediar en la unión de las células T con las CD a
través de moléculas de adhesión (ICAM-3, moléculas de adhesión intercelular - 3);
Además, DC-SIGN también regula la migración trans-endotelial de las células
dendríticas, a través del ICAM-2 (moléculas de adhesión intercelular-2), desde el
endotelio vascular hasta el tejido linfoide. Se ha encontrado que anticuerpos
contra DC-SIGN son capaces de inhibir la migración de las CD y la proliferación de
las células T inducida por las CD. Se unen a los lentivirus de primates y humanos;
y su expresión afecta de forma importante a la adherencia del virus y a las
funciones de transmisión. Por otro lado, existe un receptor homologo del DCSIGN, llamado DC-SIGNR (del ingles, DC-SIGN related) que se expresa en las
células endoteliales de los sinusoides de los ganglios linfáticos, sinusoides
hepáticos y de las vellosidades placentarias, por lo que se puede especular que tal
vez tendría eficacia en evitar la transmisión vertical del VIH-1 y en presentar el
virus a los linfocitos TCD4+ en los ganglios linfáticos. (Engering A. et al. 2002).
40
Figura 6. Interacción Célula Dendrítica – Virus de Inmunodeficiencia Humana 1
Al participar en la unión entre las CD y las células T, el DC-SIGN también
interviene en la unión entre las células dendríticas y la glicoproteína gp120 del
VIH-1, aunque no participa en la entrada del VIH-1 en la célula. El virus utiliza a
las CD para que estas lo transporten al tejido linfático y lo presenten a las células
T, y de esta forma la DC-SIGN incrementa la infección por VIH-1 de las células T
activadas. (Weissman D. et al. 1997).
8. INMUNOPATOGENESIS.
A pesar de la inmunosupresión producida por el HIV, en el paciente infectado se
generan diversas respuestas inmunológicas específicas que pueden contribuir al
largo período asintomático que caracteriza esta infección, manteniendo al virus
inhibido. El estudio de la inmunopatogenia de la infección por el VIH no sólo es
trascendente para el conocimiento de los mecanismos de esta enfermedad, sino
41
que puede ofrecer alternativas terapéuticas inmunológicas o llevar al desarrollo de
una vacuna eficaz. (Sereti et al. 2001).
8.1 Alteraciones de los Linfocitos T.
Las alteraciones que se observan en los linfocitos T durante la infección por el VIH
son tanto cualitativas como cuantitativas. Las alteraciones cualitativas se hacen
aparentes tras la primoinfección y antes de que el descenso de linfocitos T sea
evidente. Los estudios sobre linfocitos T de pacientes seropositivos han mostrado
un trastorno en el reconocimiento de antígenos solubles (por ejemplo, toxoide
tetánico),
aunque
estas
células
aún
responden
a
mitógenos
como
la
fitohemaglutinina. Estos estudios también indican que la alteración central se
produce en la función de las células colaboradoras y no se debe a una
hiperfunción de las células supresoras. Otras anomalías observadas en la
infección por el VIH consisten en el descenso de la producción de linfocinas, la
disminución en la expresión de los receptores de Interleuquina 2 (IL-2), la
disminución de la alorreactividad y la reducción de la capacidad para estimular los
linfocitos B. Las alteraciones funcionales de los linfocitos T contribuyen también,
probablemente, a la anergia cutánea que se aprecia con la evolución de la
enfermedad. (Richman D. et al. 1994).
Las alteraciones cuantitativas son el resultado de la depleción progresiva de la
subpoblación de linfocitos T colaboradores CD4+, que tras la primoinfección, y de
forma paulatina, de cifras normales entre 800 y 1200 células/mm3 alcanzan cifras
de 50 o menos durante el curso de la infección. La depleción de las células CD4
no puede atribuirse exclusivamente al efecto citotóxico directo del virus, pues sólo
una minoría de estas células se encuentran infectadas incluso en fases avanzadas
de la infección. Otros factores que pueden contribuir a la depleción de linfocitos
CD4 son los siguientes:
42
a) La formación de sincitios, en que una célula infectada se fusiona por medio de
sus glicoproteínas de superficie gp120 con moléculas CD4 de células no
infectadas, formando células gigantes multinucleadas.
b) Receptor inocente de células CD4 no infectadas que han fijado en sus
receptores gp120 libres, volviéndolas vulnerables al ataque inmunitario.
c) Infección por el VIH de las células pluripotenciales medulares o depleción
tímica producida por el VIH, que da lugar a un descenso de la producción de
linfocitos CD4+.
d) Mecanismos autoinmunes, en virtud de los cuales anticuerpos con reactividad
cruzada o la respuesta inmunitaria celular contra el virus producen la
destrucción de células no infectadas.
e) Efecto de superantígeno, en que ciertas proteínas víricas producirían la
estimulación, y depleción última, de linfocitos T con receptores específicos.
f) Apoptosis, en que el virus o sus productos provocaría la muerte celular
programada. (Michael N. et al. 1997).
Independientemente de los mecanismos de la depleción de los linfocitos CD4, la
alteración de la función inmunitaria es tan pronunciada que la cifra total de
linfocitos TCD4+ es un factor pronóstico importante de la progresión de la
enfermedad.
El
riesgo
de
algunas
infecciones
oportunistas
aumenta
significativamente cuando la cifra de linfocitos CD4 desciende por debajo de
200/mm3. (Smith M. et al. 1997).
Por último, los linfocitos también representan un importante reservorio para la
infección persistente. En una persona infectada, se estima que aproximadamente
106 linfocitos CD4 contienen provirus integrado en el genoma de forma latente,
susceptible de replicación completa si la célula se activa. Puesto que estas células
no expresan proteínas víricas hasta que se activan, el provirus permanece
escondido para el sistema inmunológico y no será sensible a los fármacos que
inhiben la replicación viral, lo cual representa un obstáculo insalvable para la
43
erradicación del virus. Varios modelos han definido que los linfocitos CD4+
presentan un recambio (turnover) muy elevado desde el inicio de la infección que
va a condicionar paulatinamente su descenso en sangre periférica. Estos modelos
son la base para el inicio precoz del tratamiento antirretroviral. (Simmons G. et al.
1997).
8.2 Alteraciones de los Linfocitos B.
Las alteraciones que se producen en los linfocitos B son también cualitativas y
cuantitativas. En las fases precoces de la infección, la alteración más
característica consiste en la activación policlonal de los linfocitos B, que
clínicamente se traduce en concentraciones elevadas de IgG e IgA, en la
presencia de inmunocomplejos circulantes y en un número elevado de linfocitos B
en la sangre periférica que segregan inmunoglobulinas espontáneamente. Estas
alteraciones no parecen deberse al efecto directo del virus. Aunque las células B
pueden expresar escasamente el receptor CD4 y han sido infectadas in vitro, no
existen datos concluyentes de que estas células se infecten in vivo. Por tanto, el
virus o sus productos deben interaccionar con los linfocitos B no infectados para
estimularlos. Otros factores que pueden contribuir a esta estimulación policlonal
pueden ser la infección concomitante por otros virus, tales como el citomegalovirus
o el virus de Epstein-Barr. Las alteraciones funcionales de los linfocitos B
consisten principalmente en la afectación de la producción de anticuerpos ante
estímulos antigénicos, que puede estar mediada por la hipofunción de los linfocitos
T colaboradores. La vulnerabilidad de los enfermos infectados a padecer
infecciones piógenas y la falta de respuesta a la inmunización que muestran estos
individuos puede deberse a la alteración de la inmunidad humoral. (Fortin J. et al.
1998).
44
8.3 Alteraciones de los Monocitos/Macrófagos.
El VIH infecta células de linaje monocito/macrófago que expresan el receptor CD4
y la molécula co-receptora CCR5. Sin embargo, sólo una minoría de estas células
muestra infección productiva in vivo, por lo que la hipofunción de los linfocitos T
colaboradores puede contribuir también a las alteraciones observadas en los
macrófagos. Asimismo, el VIH infecta y se replica en células progenitoras
medulares de la estirpe monocito/macrófago, fenómeno que puede contribuir a la
pancitopenia que se observa en muchos de los pacientes seropositivos.
Los macrófagos, al contrario que los linfocitos CD4+, son relativamente resistentes
al efecto citopático del virus y pueden constituir un reservorio para la persistencia
de la infección. Los macrófagos, por otro lado, pueden diseminar la infección por el
VIH al sistema nervioso central, atravesando la barrera hematoencefálica. (Lee B.
et al. 2001).
La capacidad de los macrófagos como célula presentadora de antígenos se ve
afectada, en particular, en las fases avanzadas de la enfermedad. Esta alteración
puede traducirse en una incapacidad para establecer una respuesta inmunitaria
adecuada tanto frente al VIH como a otros patógenos. Estas anomalías parecen
deberse a la activación crónica in vivo de los macrófagos, ya sea por viriones
completos, proteínas víricas o linfocinas. Por este motivo, puede observarse en
pacientes con SIDA una expresión aumentada del receptor de IL-2 e IL-1. (Bobardt
M. et al. 2003).
8.4 Otras Alteraciones.
Las células natural killer (NK) constituyen un componente esencial en la vigilancia
inmunológica contra las células infectadas por virus, las células alogénicas y las
células tumorales. Las células NK son linfocitos granulares grandes que
45
reconocen antígenos en las células, con la posterior lisis de estas células. Las
células NK son normales en número y desde el punto de vista fenotípico, pero
defectivas desde el punto de vista funcional, por lo que no destruyen las células
diana. La aparición de fenómenos autoinmunes forma parte del disturbio
inmunológico que se produce en los enfermos infectados por el VIH. En la mayoría
de los pacientes seropositivos pueden detectarse inmunocomplejos circulantes.
Algunas de las manifestaciones clínicas que aparecen en estos enfermos pueden
deberse a estos fenómenos. (Rosenberg Z. et al. 1991).
8.5 Anticuerpos Neutralizantes.
En diversas infecciones víricas, los anticuerpos neutralizantes producidos por
inmunización protegen al individuo frente a posteriores infecciones. El VIH induce
la producción de anticuerpos por parte de los linfocitos B frente a las proteínas
víricas, y algunos de estos anticuerpos tienen capacidad neutralizante del virus. La
respuesta de anticuerpos se observa típicamente entre el mes y los tres meses
posteriores a la primoinfección, aunque en circunstancias excepcionales puede
tardar más tiempo en desarrollarse. Estos anticuerpos neutralizan directamente el
virus libre antes de que penetre en la célula y pierda su envoltura. La diana
primaria de los anticuerpos neutralizantes son las glicoproteínas de la envoltura,
en particular una estructura en asa dentro de una región relativamente
hipervariable de la glicoproteína gp120 denominada "dominio principal de
neutralización" (V3 loop), así como frente a epitopos de la región implicada en la
fijación al receptor CD4. (Meyaard L. et al. 1994).
Los anticuerpos neutralizantes se encuentran presentes durante toda la infección
por el VIH y, aunque los títulos son generalmente más bajos en las fases
avanzadas de la infección, no ha podido demostrarse una correlación entre los
títulos de anticuerpos neutralizantes y la progresión de la enfermedad. Por otro
lado, estudios detallados de la primoinfección han puesto de manifiesto que los
46
anticuerpos capaces de neutralizar cepas infectivas del virus aparecen con
posterioridad al aclaramiento de la viremia, sugiriendo que otros mecanismos
inmunológicos deben ser operativos para el control inicial del virus. Además, se ha
demostrado que los anticuerpos de personas infectadas en un momento dado
tienen una capacidad neutralizante escasa frente a cepas infectivas del VIH,
aunque pueden neutralizar cepas de virus in vitro. Algunos estudios en animales
han revelado que los anticuerpos neutralizantes pueden proteger frente a la
inoculación del virus, pero estos experimentos se han realizado en situaciones
ideales en que se conseguían títulos altos de anticuerpos previamente a la
inoculación intravenosa o mucosa del virus (generalmente, con un inóculo bajo).
Por tanto, se desconoce si la inducción aislada de anticuerpos neutralizantes
puede conferir protección frente a la infección natural por el VIH, pero
indudablemente puede ser un tema trascendente para el futuro desarrollo de
vacunas. En este sentido, son especialmente relevantes los hallazgos de una
investigación reciente, que han puesto de manifiesto que los anticuerpos
neutralizantes naturales frente a la proteína gp120 se fijan, en su mayoría, a una
región especialmente flexible de esta estructura, por lo que no consiguen
"neutralizar" al virus antes de su penetración en la célula. Sólo aquellos
anticuerpos que se fijaran de manera estable a la glicoproteína gp120 impedirían
la fijación de la misma a su receptor celular. (Oyaizu N. et al. 1995).
La capacidad de los anticuerpos neutralizantes para conferir protección frente a la
infección por el VIH puede verse afectada, en parte, por el alto grado de variación
antigénica que muestra este virus. Esta variación antigénica es particularmente
pronunciada en el caso de la gp120, pudiendo aparecer en un sujeto infectado
variantes del virus que sean resistentes a la neutralización. También se han
descrito variantes del VIH que cambian los residuos de aminoácidos que tienen
unidos glúcidos y conforman la cubierta de los glucanos, que es la que al final
tiene mayor importancia para la neutralización del virus. Esto tiene también
47
consecuencias importantes en el diseño de vacunas, ya que los anticuerpos
neutralizantes generados en respuesta a una única cepa de virus inmunizante
neutralizarán solamente cepas de virus estrechamente relacionadas, un fenómeno
conocido como "especificidad de tipo". Nuevos estudios han subrayado que los
anticuerpos dirigidos contra el complejo de fusión de la glicoproteína gp41 pueden
neutralizar virus ampliamente divergentes. La primera línea defensiva en las
mucosas está representada por anticuerpos de la clase IgA secretora. Tales
anticuerpos secretores se han encontrado en la sangre, saliva y otros líquidos
corporales de los sujetos infectados con el VIH, pero queda por determinar su
posible papel protector en la respuesta inmunitaria contra esta infección. (Pantaleo
G. et al. 1995).
8.6 Citotoxicidad Celular Dependiente de Anticuerpos.
Otro mecanismo inmunológico para controlar la diseminación de la infección
puede ser la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos. Se trata de un
proceso mediante el cual los anticuerpos específicos contra el virus se fijan
directamente en proteínas víricas de la superficie de células infectadas,
sensibilizando a estas células para ser lisadas por células que se fijan a la porción
Fc expuesta del anticuerpo. Las células responsables de esta respuesta son las
células NK, que expresan el receptor CD16 para la porción Fc de la IgG. En la
mayoría de los enfermos infectados por el VIH se han identificado anticuerpos que
pueden mediar esta respuesta. Estos anticuerpos aparecen tras la seroconversión
y se mantienen a lo largo del curso de la enfermedad. Se ha postulado que la
citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos puede limitar la diseminación del
virus de célula a célula mediante este mecanismo citotóxico. Sin embargo, la
contribución de este proceso inmunológico en la progresión de la enfermedad no
está definida. (Berger T. et al. 1991).
48
8.7 Linfocitos T Citotóxicos.
Los linfocitos T citotóxicos (LTC) representan un mecanismo protector generado
por el individuo frente a diversas infecciones víricas. Los LTC pueden destruir las
células infectadas, al reconocer péptidos de 8-9 a.a. de las proteínas víricas
presentados en la superficie celular por las moléculas HLA de clase I (A, B y C). El
reconocimiento de este complejo (péptido más HLA de clase I) por parte de los
LTC lleva a la lisis y a la eliminación de la célula infectada. Aunque lo que define la
infección por el VIH es la aparición progresiva de un estado de inmunosupresión
profunda, se ha detectado una respuesta vigorosa específica mediada por LTC en
la sangre periférica de pacientes seropositivos. Estas respuestas no están sólo
dirigidas contra las proteínas estructurales del virus, sino también frente a la
transcriptasa inversa y las proteínas reguladoras como vif y nef. Esta respuesta
está mediada fundamentalmente por los linfocitos CD8+, que pueden reconocer
péptidos del VIH en la superficie de células infectadas junto con moléculas HLA de
clase I (A, B y C). En numerosos modelos experimentales de infección viral se ha
demostrado un papel protector de los LTC, y existen algunos datos que indican un
efecto antiviral de los LTC en la infección por el VIH. En la infección aguda por el
VIH, pueden detectarse concentraciones altas de LTC específicos del virus, y su
aparición se correlaciona con el control de la viremia. Algunos datos indirectos
sugieren que la respuesta de LTC puede retrasar la progresión de la enfermedad.
Por ejemplo, los linfocitos CD8+ de sujetos seropositivos inhiben la replicación del
VIH en linfocitos CD4 autólogos in vitro. Se ha detectado una capacidad inhibitoria
similar en macacos infectados con el virus de la inmunodeficiencia del simio, y la
depleción in vivo de estas células se acompaña de un incremento notable de la
viremia. En la infección humana por el VIH se observa un descenso de LTC a
medida que progresa la enfermedad, lo que puede contribuir al aumento de la
viremia en fases avanzadas de la infección. Más recientemente, la aplicación de la
citometría de flujo para el estudio de los LTC ha demostrado una correlación
49
inversa entre la respuesta de LTC y la carga viral. Por último, en pacientes
infectados «progresores lentos» puede detectarse una vigorosa respuesta de LTC,
lo que respalda el papel protector de este mecanismo defensivo. (Ho D. et al.
1989).
9. TRASTORNOS DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
ASOCIADOS AL SIDA.
Desde 1981 y poco después del reconocimiento del SIDA, comenzaron a aparecer
reportes sobre una inusual encefalopatía en los pacientes infectados. Este
trastorno neurológico se presenta entre 20 y 30% de los pacientes adultos y en 50
a 60% de los pacientes pediátricos. Originalmente se pensó que el síndrome
neurológico estaba relacionado con las infecciones oportunistas que subyacen a la
infección por VIH. Esta hipótesis cobró relevancia casi inmediata, debido a que
otros retrovirus, como el virus de la anemia infecciosa equina o el virus Visna, son
capaces de producir encefalopatía en su hospedero. Sin embargo, la teoría del
daño directo causado por el virus sufrió un gran revés con el descubrimiento de
dos hechos que dificultan esta posibilidad: La cantidad de virus en el cerebro se
calcula que es muy pequeña, y el VIH no infecta a las neuronas. (Esta teoría se
explica más adelante). (Grant I. et al. 1995).
9.1 Características Psiquiátricas.
9.1.1 Delirio.
Es la manifestación psiquiátrica más común de la infección por el VIH en pacientes
hospitalizados y en especial en la demencia asociada al VIH. Se caracteriza por
un estado confucional de comienzo brusco, agitación, trastornos en la
concentración y un lenguaje incoherente. Puede ser causado por uno o varios
50
problemas médicos tales como infecciones oportunistas, reacción tóxica a la
medicación, desordenes metabólicos o una lesión primaria en el SNC. (Levy RM.
et al. 1993).
9.1.2 Depresión.
Estados depresivos han sido descritos hasta en un 76% de los pacientes con la
infección por el VIH y depresión mayor en un 10-15%. El VIH afecta estructuras
corticales y subcorticales que participan en la modulación del afecto por lo tanto la
presencia de depresión sería solamente una reacción emocional a la enfermedad
sino una manifestación de la acción del VIH en el SNC. (Navia BA. et al. 1986).
9.1.3 Psicosis.
Síntomas psicóticos (ideas delirantes y alucinaciones) son raros en pacientes con
VIH y su etiología es difícil de establecer. Síntomas psicóticos por lo general
aparecen en el contexto de delirio y estadíos terminales de la demencia asociada
a VIH o como síntomas asociados a esquizofrenia, estados paranoides, depresión
con características psicóticas o como una reacción a un alto grado de estrés.
(Gray F. et al. 1988).
9.1.4 Manía.
Se ha descrito en varios pacientes con VIH. El mayor problema metodológico en el
estudio de la manía en la infección por VIH es que el comienzo de la infección es
coincidente con la edad en que aparecen la mayoría de los trastornos afectivos en
la población. Sin embargo, se ha notado que existe una relación entre manía y
VIH. La presencia de manía en un paciente con VIH es considerada como un
factor de riesgo para el desarrollo de la demencia asociada al SIDA. El uso de
agentes antivirales puede causar manía. (Grant I. 1994).
51
9.2 Características Neuropatológicas.
El VIH tiene una tendencia a invadir áreas subcorticales del SNC. Kure demostró
que la mayor concentración de gp41 estaba en el globo pálido, tálamo, cuerpo
estriado y núcleo dentado. Además se ha encontrado una pérdida de neuronas y
sinapsis y simplificación de dendritas en áreas del neocortex, especialmente el
lóbulo frontal. Este tropismo por áreas frontales subcorticales podría explicar el
patrón de déficit en la atención y memoria, dificultad para ejecutar tareas mentales
complejas y un enlentecimiento en los procesos de información mental que se
observan en individuos con VIH. (Rivera LG. et al. 2001).
Las complicaciones neurológicas generalmente se dividen en 2 tipos: Las
complicaciones primarias o directas del VIH y las complicaciones indirectas o
secundarias a infecciones oportunistas y neoplasias.
Las complicaciones directas o primarias incluyen: el complejo demencial del SIDA
(CDS), la mielopatía vacuolar, la meningitis aséptica, la neuropatía periférica y la
miopatía. (Gildenberg PL. et al. 1993).
El complejo demencial del SIDA es la complicación más común del VIH.
Aproximadamente entre 40 – 60% de pacientes con SIDA padecen CDS o
encefalitis del VIH, y de 3 a 10% de los pacientes presentan el CDS como primer
síntoma o manifestación neurológica. (Janssen RS. et al. 1992).
52
Tabla 1. Complicaciones Neurológicas Directas e Indirectas
del Virus de la Inmunodeficiencia Humana.
Infección primaria del SNC
• Trastorno cognitivo-motor menor asociado al VIH
(HMCMD).
• Complejo demencial asociado al VIH (HAD).
• Mielopatía.
Infecciones oportunistas secundarias
• Aspergillus.
• Candida albicans.
• Coccidioides immitis.
• Criptococo neoformans.
• Virus herpes simple.
• Micobacterium (atípico).
• Micobacterium tuberculosis.
• Papovavirus.
• Toxoplasma gondii.
• Treponema pallidum.
• Virus varicela zoster.
Neoplasias malignas
• Sarcoma de kaposi.
• Linfoma primario o secundario del SNC.
Accidentes cerebrovasculares
9.3 Demencia Asociada al VIH.
La demencia asociada al SIDA se define como un trastorno de la cognición
caracterizado por la alteración de diversos procesos tales como la atención, la
memoria, el control motor y la percepción sensorial. Esta demencia se presenta en
alrededor del 30% de los pacientes adultos y en 50% de los niños infectados con
el VIH. Debido a que el VIH no infecta a las neuronas y a que su principal blanco
en el cerebro es la microglia, se han sugerido distintas hipótesis que podrían
explicar la etiología de la demencia. Por ejemplo, la demencia es el resultado del
daño causado por agentes oportunistas que infectan a estos pacientes, o el daño
53
causado por los productos moleculares que las células del hospedero liberan a
consecuencia de la infección por VIH, o por el daño que proteínas derivadas del
VIH puedan estar causando. En este contexto, los estudios in vitro han sugerido
que la glicoproteína gp120 del VIH (VIHgp120), que el virus utiliza para invadir a
las células susceptibles, es altamente neurotóxica. La evidencia experimental
señala que la VIHgp120 facilita la neurotransmisión glutamatérgica, aumentando la
conductancia al Ca2+, además activa a los receptores que ocupan las quimiocinas,
incrementando el [Ca2+]i y activando varias vías de señalización interna.
Adicionalmente, existe evidencia que sustenta que la VIHgp120 interacciona con
receptores al péptido vasoactivo intestinal (VIP). La descripción de estos
mecanismos moleculares, obtenidos en preparaciones in vitro, nos ha permitido
desarrollar modelos animales en los cuales hemos mostrado que la VIHgp120
también es altamente neurotóxica porque induce diversas anormalidades
conductuales, por ejemplo en el modelo en rata. Asimismo, estos modelos nos han
brindado la oportunidad de probar la eficacia de algunos fármacos para prevenir
los efectos neurotóxicos de la VIHgp120. (Grant I. et al. 1995).
Las principales anormalidades histopatológicas en la demencia asociada al SIDA
son de 3 tipos: palidez difusa de la sustancia blanca, presencia de células
multinucleadas y mielopatía vacuolar. La palidez difusa de la sustancia blanca
puede ser identificada en un buen número de pacientes con apariencia normal o
con alteraciones subclínicas. Cuando esta palidez se encuentra presente sin
células multinucleadas, los cambios inflamatorios son escasos, consistiendo
únicamente en algunos linfocitos perivasculares y macrófagos acompañados de
astrocitos. (Price R. et al. 1988).
Las células multinucleadas son encontradas en subgrupos de pacientes con
padecimientos. Por el contrario el diagnóstico de encefalitis por VIH parece ser
sensitivo y específico. Si usamos la carga viral en el SNC como marcador se
54
puede diagnosticar con certeza el 90% de los pacientes con Demencia asociada
al VIH (D-VIH). (Brew B. et al. 1995).
Otro mecanismo de daño neuronal parece ser consecuencia de neurotoxinas
liberadas por los macrófagos activados o infectados dentro del SNC o fuera del
mismo pero que pueden cruzar la barrera hematoencefálica. Las citocinas
liberadas por el VIH tienen un rol fundamental en este proceso de daño cerebral.
Altos niveles de citocinas como la IL-1β, IL-6 y el TNFα están presentes en el
líquido cefalorraquídeo de pacientes con SIDA. La IL-1β y TNFα producen
astrocitosis,
y
este
último
aumenta
la
permeabilidad
de
la
barrera
hematoencefálica y produce daño a los oligodendrocitos in vitro. Lipton ha
sugerido que una activación de los canales de calcio juega un papel fundamental
en el daño celular en la infección por VIH. Las toxinas sintetizadas por los
macrófagos estimulan los receptores N-metil-D-aspartato (NMDA), lo que llevaría
a una entrada excesiva de calcio a la célula con su consiguiente destrucción. Este
proceso libera glutamato, el cual vuelve a activar el receptor NMDA y así el ciclo
continúa produciendo un daño neuronal irreversible. (Adler C., 1987).
En 1973, Richter había referido algunos casos de demencia como complicación de
la adicción a la heroína. En la actualidad se considera que todas las sustancias
químicas objeto de adicción, desde la heroína hasta las colas y pegamentos,
pueden
producir
demencia.
Numéricamente
resulta
muy
importante
la
Leucoencefalopatía descrita por Wolters, que se produce tras la inhalación de
pirosilato de heroína. Anatomopatológicamente está caracterizada por espongiosis
y clínicamente por apatía y bradipsiquia, durante la primera etapa, a la que sigue
una segunda fase con signos de afectación piramidal que pueden evolucionar
hacia una tetraparesia espástica. Finalmente se instaura un mutismo aquinético y
una rigidez de descerebración, previos a la muerte. (Boni J. et al. 1993).
55
La encefalopatía hepática como posible causa de demencia en la infección VIH.
En el estudio nosológico de las demencias se considera la Encefalopatía hepática,
que está caracterizada por alteraciones cognoscitivas, de la conciencia y de la
conducta.
La hidrocefalia, aparecida tardíamente en el adulto, es una causa infrecuente de
demencia, la cual es debida a hemorragias subaracnoideas, lesiones obstructivas
del flujo cefalorraquídeo o en la mayoría de los casos Idiopática.
Sobre la apreciación de lesiones corticales tipo Pelagra. Esta enfermedad
considerada como uno de los estados carenciales capaz de originar una
demencia. En la actualidad, la mayoría de los casos se han descrito en pacientes
alcohólicos o con una severa malnutrición, aunque también la relación causal de
este proceso con la terapia Isoniacidica está suficientemente contrastada. (Budka
H. et al. 1987).
9.3.1 El Papel Causal de la Gp120 del VIH en la Demencia.
Una de las proteínas virales relacionadas con el VIH que se ha estudiado con
mayor interés es la gp120. Actualmente esta proteína se ha convertido en una de
las posibles responsables de la encefalopatía y los déficit cognoscitivos de la
demencia asociada al SIDA. Desde 1988 se observó que la gp120 derivada del
VIH
produce
muerte
celular
en
cultivos
de
neuronas
hipocampales
a
concentraciones tan bajas como 10-12 M. La pérdida de neuronas en cultivo puede
llegar a constituir hasta el 51 ± 4% de las células, en relación con el control,
después de tres semanas de tratamiento. (Brenneman D. et al. 1988).
Varios años después Toggas, et al. observaron el mismo fenómeno en un modelo
de ratones transgénicos, los cuales expresaban la proteína gp120 derivada del
VIH, cuya secuencia fue insertada bajo el control regulatorio de un gen modificado
de la GFAP. Sus resultados muestran una serie de cambios neuronales y gliales
que se asemejan a la condición patológica de los pacientes con demencia.
56
Asimismo, observan que la severidad del daño correlaciona directamente con la
expresión de la gp120 a nivel cerebral. (Toggas S. et al. 1994).
Estos resultados sugieren que el daño neuronal podría ser directamente mediado
por la gp120 o por un fragmento de ella. De acuerdo con esta hipótesis, la gp120 o
un fragmento de la misma son liberados por los macrófagos infectados o por la
microglia. La gp120 así liberada podría facilitar la transmisión glutamatérgica a tal
grado que resultara neurotóxica. (Lipton S. et al. 1992).
Wu, et al. observan una disminución de la sobrevivencia de células NT (sublínea
de células de carcinoma humano, las cuales se diferencian en neuronas después
de exponerse a ácido retinoico) al exponerlas a 1 nM de gp120 por 24 horas en
cultivos de neuronas libres de células gliales. (Wu P. et al. 1996).
Otros autores como Meucci y Miller encuentran evidencias en cultivos de células
piramidales del hipocampo incubadas con 200 pM de gp120 que sustentan los
hallazgos de Wu, et al. Ellos observan una supervivencia de hasta 70% de las
células con respecto al control (muy semejante al porcentaje observado por Wu).
Cuando estas células son cocultivadas con células gliales, la sobrevivencia de las
neuronas disminuye hasta 30%. De tal forma que, si bien la gp120 puede tener un
efecto directo sobre las neuronas, el efecto neurotóxico de la gp120 se ve
facilitado por la presencia de células gliales en los cultivos. (Meucci O. et al. 1996).
De acuerdo con Lo, et al. la gp120 es capaz de aumentar las concentraciones
intracelulares de calcio de células hipocampales en cultivo mediante tres patrones:
una corriente única y transitoria de [Ca2+]i que se observa en presencia de gp120;
una serie de oscilaciones de [Ca2+]i que requieren la presencia de gp120 y,
finalmente, oscilaciones de [Ca2+]i que son iniciadas por gp120 y que persisten
mucho tiempo después de que la proteína ha sido removida. (Lo TM. et al. 1992).
57
Lo y su grupo observaron que estas oscilaciones son suprimidas por el uso de
bloqueadores de canales de Ca2+ dependientes de voltaje (nitrendipina) o
antagonistas del receptor a NMDA. Otra posibilidad consiste en que la gp120 o
algún fragmento de ésta, posiblemente liberado por algún macrófago o células de
la microglia infectadas, se una a los astrocitos afectando alguna de sus funciones.
Por ejemplo, la gp120 puede competir con el péptido vasoactivo intestinal (VIP),
por sus receptores en el astrocito. Normalmente el VIP puede influir en la
liberación de factores de crecimiento neuronal por parte de los astrocitos, de tal
forma que se ha propuesto que la gp120 podría estar interfiriendo con este
proceso o algún otro similar, mediado por VIP. (Lipton S. et al. 1992).
Otros estudios han mostrado que tanto los viriones de VIH como de manera más
específica la gp120, pueden alterar el intercambiador Na+/H+, activar corrientes
salientes de K+, así como modificar el flujo de glutamato en astrocitos de rata y
humanos. (Benos D. et al. 1994).
Estos autores proponen que la alteración de las funciones normales del
intercambio Na+/H+ provocaría una alcalinización intracelular y una pérdida de K+
de la célula. La elevación del potasio extracelular y la alcalinización citoplasmática
llevaría a una disminución de la recaptura de glutamato, así como a un aumento
en su liberación por el astrocito. Adicionalmente, sugieren que un incremento en el
potasio extracelular en una superficie extracelular restringida rodeando a los
astrocitos y a la neurona podría despolarizar significativamente ambas células (3040 mV). De hecho, grandes cambios (> 35 mM) en el K+ externo pueden resultar
de pequeñas pérdidas (1%) de K+ de los astrocitos. La despolarización de la
membrana llevaría a la apertura de canales de calcio dependientes de voltaje,
alterando la homeostasis del calcio, produciendo eventualmente un aumento en el
calcio intracelular. Finalmente, otra posibilidad, con gran apoyo experimental, es la
del daño neuronal mediado por macrófagos. Actualmente existe evidencia de que
58
las células monocíticas humanas, como son los macrófagos o la microglia,
infectadas con el virus del VIH, secretan factores tóxicos in vitro que llevan a la
destrucción neural.
Giulian, et al. observan que la exposición de monocitos al VIH-1 produce la
liberación de productos tóxicos que llevan a la destrucción de neuronas en cultivo.
Giulian y su grupo describen estas sustancias como pequeñas neurotoxinas (no
mayores de 2 KDa) que ejercen su acción a través de los receptores a NMDA, y
que adicionalmente son estables al calor y resistentes a las proteasas.
Posteriormente, esta misma autora realiza otros estudios en los que expone a los
monocitos a gp120. Sus resultados muestran que la unión de la gp120 al receptor
CD4 de los monocitos es un requisito indispensable para la liberación de
pequeñas neurotoxinas de alrededor de 500 Da. (Giulian D. et al. 1990).
9.4 Neuropatogénesis del Complejo Demencial del SIDA.
Los mecanismos específicos para la patogénesis del CDS no están muy claros.
Los datos actuales sugieren que el VIH-1 pueden inducir degeneración y
disfunción neurológica por mecanismos más indirectos que por la infección directa
con lisis de células neuronales. (Brenneman DE. et al. 1988).
Un estudio ha mostrado que la proteína gp120 del VIH-1 y la proteína
recombinante gp120 produce una muerte neuronal significante en cultivos del
hipocampo disociados derivados de ratones fetales. (Dreyer EB. et al. 1990).
Otros estudios han demostrado también que la proteína recombinante gp120 del
VIH-1 incrementa el calcio libre intracelular y produce daño en los ganglios de la
retina del roedor y las neuronas hipocámpicas en cultivo. A pesar de que los
hallazgos de estos experimentos in vitro son muy interesantes, su relevancia in
vivo es incierta. (Gurney ME. et al. 1986).
59
Otra observación fascinante fue hecha en 1986, cuando describieron un factor
neurotrópico de 56 kDa en neuronas sensoriales y espinales, llamado
Neuroleucina (NLK). La secuencia de aminoácidos de la NLK es particularmente
homóloga a una región altamente conservada de la membrana externa de la
proteína del VIH-1 (residuos de NLK 403-447, VIH-1 gp120 residuos 238-282).
(Lee MR. et al. 1987).
Estudios posteriores describen que tanto el VIH-1 como el SIV inhiben a las
neuronas sensoriales de los ganglios raquídeos en un medio contenido de NLK.
Esta inhibición por el VIH fue debida a la envoltura de la proteína gp120. La
secuencia homóloga entre la gp120 y NLK forman parte de la propiedad inhibitoria
de la gp120.
Controversialmente, en 1988 varios estudios demostraron que la NLK no era una
proteína nueva sino que tenia más del 90% de homología a la fosfohexosa
isomerasa (PHI). Esta enzima cataliza la conversión de glucosa-6-fosfato a
fructuosa-6-fosfato, un paso obligatorio durante la glucólisis. Estos resultados
muestran que la NLK es la fosfohexosa isomerasa. (Chaput M. et al. 1988).
9.5 Autoinmunidad en el Complejo Demencial del SIDA:
Mimetismo Molecular.
Las infecciones retrovirales pueden inducir una respuesta autoinmune por el
incremento de la proliferación de las células B capaces de reaccionar con
antígenos propios, o a través del sistema antidiotípico (alteraciones de células
infectadas que exponen o cambian sus propios antígenos); La integración
retroviral puede alterar la estructura y función de los genes del huésped; Además
el mimetismo molecular puede ocurrir si existe homología o semejanza entre las
proteínas de los virus y del huésped. (Fujinami R. et al. 1989).
60
En un estudio donde se utilizaron más de 600 anticuerpos monoclonales
antivirales de 11 diferentes virus, se encontró que el 3.5 % de células especificas
reaccionaban con los anticuerpos de órganos de ratones no infectados.
(Srinivasppa J. et al. 1986).
En otro estudio con un péptido de la polimerasa del virus de la hepatitis B, se
encontró homología entre 6 aminoácidos consecutivos de este péptido con la
región encefalitógena de la proteína básica de mielina en el conejo y ésta fue
capaz de iniciar una enfermedad autoinmune. (Fujinami R. et al. 1985).
En otro estudio encontraron secuencias (péptidos) endógenas humanas que
fueron similares a las secuencias de la proteasa del VIH-1 y de las proteínas rev y
de la glicoproteína 41. (Horwitz M. et al. 1992).
Además, se han descrito que los retrovirus presentan mimetismo molecular con
las neurotoxinas. Por ejemplo, la proteína nef de los lentivirus de los primates y
secuencias de la envoltura del VIH-1 son similares a las neurotoxinas del
escorpión. (Tran M. et al. 1991).
Las secuencias de la proteína Tat de varios lentivirus (primates) tienen mimetismo
molecular con el veneno de las víboras. (Garry R. et al. 1992).
Los mecanismos autoinmunes intervienen de manera importante en la
patogénesis del SIDA y en las enfermedades neurológicas relacionadas se ha
encontrado que los anticuerpos monoclonales anti-gp41 (péptidos sintéticos) del
VIH-1 tienen una reactividad cruzada con los astrocitos humanos y de los ratones.
En este mismo estudio, mostraron que los anticuerpos de pacientes con CDS
también reaccionan con los astrocitos. (Price R. et al. 1988).
Otros investigadores han observado resultados muy parecidos utilizando astrocitos
primarios y líneas celulares de astrocitos (astrocitomas). (Spehar T. et al. 1994).
En el Hospital General de Massachusetts de la Universidad de Harvard,
encontraron que la mayor parte de los pacientes con el CDS tienen anticuerpos
61
anti-VIH-1 gp120. En este estudio, en los pacientes con el CDS más severo
observamos anticuerpos de la envoltura gp120 del VIH a niveles más altos en el
LCR respecto al suero. Es llamativo que estos pacientes no presentaban una
carga viral productiva de VIH-1 ni hubo detección de la gp120. Por lo tanto
investigamos si la presencia de estos altos niveles de anticuerpos gp120 pudiesen
tener un efecto patológico a través de mecanismos como es el mimetismo
molecular. Utilizando proteínas de cerebros humanos (post-morterm) no infectados
con el VIH-1 estudiaron si se presentaba una reacción cruzada con los anticuerpos
de la gp120. Interesantemente se encontró que la región de la envoltura gp120 del
VIH-1, denominada V3, presentaba mimetismo molecular con 3 proteínas
humanas cerebrales de un peso molecular de aproximadamente 35, 55, y 110
kDa. (Trujillo JR. et al. 1993).
Utilizando pruebas de bloqueo con proteína recombinante de gp120, se demostró
que las 3 proteínas cerebrales eran específicas a la secuencia o péptido de la
región V3 de la gp120. Posteriormente, utilizando pruebas inmunológicas en
secciones de tejidos del SNC humano no infectados con el VIH-1 incluidos en
parafina, encontraron que las neuronas expresan más comúnmente la proteína
similar a la región V3 de la gp120. (Trujillo JR. et al. 1996).
Además, observó que los pacientes con demencia severa (n=7/21) presentaron
anticuerpos en su LCR que reaccionaban con las mismas proteínas endógenas
cerebrales. La reactividad cruzada de anticuerpos específicos del VIH-1 con
proteínas celulares sugieren la existencia de autoinmunidad en el SIDA. Utilizando
experimentos similares se evidenció el mimetismo molecular entre la región V3 de
la gp120 del VIH-1 y los linfocitos CD4+ activados. (Trujillo JR. et al. 1998).
De acuerdo con estos hallazgos de mimetismo molecular se sugiere una teoría
autoimune en la cual los anticuerpos anti-V3 pueden ocasionar daño a las células
del SNC que presentan epítopes parecidos a la región V3 y contribuyen en la
neuropatogénesis del CDS. De la misma forma, los hallazgos del mimetismo
62
molecular de los linfocitos CD4+, pueden explicar la disminución de los linfocitos
CD4+ en los pacientes con SIDA por un mecanismo indirecto.
Para estudiar el origen de las proteínas derivadas del SNC que presentan
mimetismo molecular con la región V3 de la gp120 del VIH, se analizó en un
Banco de Análisis de Secuencias, la similitud con el péptido V3. Interesantemente
identificamos 5 aminoácidos consecutivos, GPGRA, en el protooncogene humano
N-myc. Los análisis del ADN del N-myc confirmaron la región homóloga V3.
Además los anticuerpos anti-N-myc y anti-V3 reaccionaron (Western blot) con la
proteína N-myc. Esta proteína de un peso molecular 65 kDa fue expresada en
proteínas de los cerebros humanos y líneas celulares neuronales. (Trujillo JR. et
al. 1994).
Estudios al futuro ayudarán a dilucidar el papel que juega el protooncogene N-myc
en el CDS. Quizás el hallazgo final más importante en la patogénesis de la
demencia asociada al VIH es la pérdida de las neuronas a través de un
mecanismo llamado apoptosis.
Los mecanismos por los cuales se induce la muerte neuronal y/o la apoptosis se
desconocen. Basándonos en nuestros hallazgos de mimetismo molecular entre las
neuronas y la región V3 de la gp120 del VIH-1, exploramos la posibilidad de que la
presencia de anticuerpos anti-V3 pueda inducir daño a la membrana neuronal.
Utilizando estudios de apoptosis en las neuronas in vitro encontramos que los
anticuerpos anti-V3 inducen apoptosis. Estos cambios apoptóticos ocurren en
minutos después de la presencia de anticuerpos en el medio de las neuronas.
(Trujillo JR. et al. 2000).
63
Figura 7. Mimetismo Molecular del Virus de la Inmunodeficiencia Humana.
10. DIAGNÓSTICO POR LABORATORIO.
Los sujetos con infección por VIH por lo general presentan leucopenia atípica con
linfocitosis. En algunos pacientes ocurre trombocitopenia transitoria. Con la
progresión de la enfermedad se reduce la cantidad total de leucocitos, con
linfopenia asociada, que refleja reducción en el recuento de linfocitos CD4. La
hemoglobina y el hematócrito se reducen como resultado de anemia por
enfermedades crónicas y presencia de infecciones oportunistas o relacionadas
con el tratamiento. (Parslow T. et al. 2002).
64
10.1
Elisa (Ensayo Inmunoabsorbente Ligado a Enzimas).
Esta técnica utiliza anticuerpos que se unen covalentemente a las enzimas; de
este modo se conservan las propiedades catalíticas de las enzimas y la
especificidad de los anticuerpos. Las enzimas de unión típicas utilizadas incluyen
peroxidasa, fosfatasa alcalina y β-galactosidasa, que catalizan reacciones cuyos
productos son coloreados y pueden medirse en cantidades muy pequeñas.
Se han desarrollado dos metodologías de ELISA, una para la detección del
antígeno, a partir de una muestra de sangre total o de heces se utiliza ELISA
directo. Y la otra para la detección de anticuerpos presentes en el suero del
paciente se utiliza ELISA indirecto. (Madigan y col. 1998).
Figura 8. Detección del Virus de la Inmunodeficiencia Humana mediante ELISA diecto.
65
Durante las etapas precoces de la enfermedad primaria los anticuerpos contra VIH
no se detectan en suero; por lo general aparecen 3 a 4 semanas después de la
infección. Los métodos para detectar el antígeno p24 mediante estudios de
inmunoabsorbancia ligada a enzimas (ELISA) implican una técnica de disociación
en ácido para separar el antígeno del complejo anticuerpo-antígeno, la cual es
muy sensible (99%) y muy específica (99% en población de riesgo elevado).
(Parslow T. et al. 2002).
Figura 9. Prueba de ELISA Indirecto para la detección de Anticuerpos contra el
Virus de la Inmunodeficiencia Humana.
66
La reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa para transcriptasa inversa
(RT-PCR) y los estudios de ramificación de cadena de DNA se utilizan para
cuantificar las concentraciones de RNA de VIH en plasma. En pacientes con
infección aguda por VIH con anticuerpos no detectables por ELISA, la carga viral
plasmática por lo general es muy elevada (>100000 copias/uL). Estas pruebas
actualmente no están autorizadas para el diagnóstico de infección por VIH debido
a que carecen de especificdad. (Parslow T. et al. 2002).
10.2 Western Blot.
El Western Blot ha puesto una enorme influencia clínica en el diagnóstico y
confirmación de los casos de SIDA. Es necesario confirmar un resultado positivo
en el ELISA mediante Western Blot, debido a que la prueba de ELISA da lugar en
ocasiones a falsos positivos. (Madigan y col. 1998).
Estudios positivos repetidos de ELISA deben confirmarse con pruebas de
inmunotransferencia
o,
con
menor
frecuencia,
por
estudios
de
inmunofluorescencia. Las pruebas de inmunotransferencia (Western blot) detectan
anticuerpos específicos dirigidos contra varias proteínas del VIH. Las proteínas
virales purificadas se corren sobre un gel de poliacrilamida, se transfiere a una
membrana de nitrocelulosa y después se hace reaccionar con el suero a analizar.
Se considera como resultado positivo la presencia de anticuerpos contra al menos
2 o 3 proteínas de importancia del virión (p24, gp41 y gp120/160), y la falta de
anticuerpos contra cualquier proteína VIH se reporta como negativa. (Parslow T. et
al. 2002).
67
Figura 10. Western Blot. a) Protocolo de Western Blot. b) Resultado de un Western Blot , donde se
evidencia la p24 proteína de la cápside, y gp41-45 proteína de la envoltura del virus, tienen valor
diagnóstico para el Virus de la Inmunodeficiencia Humana.
68
Los recién nacidos con infección por VIH significan un gran problema para el
diagnóstico serológico porque los anticuerpos maternos IgG cruzan la placenta.
De esta forma, el recién nacido adquiere anticuerpos contra VIH en forma pasiva,
los cuales pueden persistir hasta por 15 meses. La detección de antígeno p24 en
suero en lactantes confirma el diagnóstico de infección por VIH. (Parslow T. et al.
2002).
10.3 Recuento de Poblaciones Celulares.
La utilización de varios anticuerpos, cada uno marcado con un fluorocromo
distinto, puede dar lugar a la identificación simultánea de varios marcadores
celulares como CD3+ y CD4+ en pacientes sanos y enfermos de SIDA.
El sello distintivo del SIDA es un defecto en la inmunidad mediada por células,
característicamente relacionada con una reducción en el número y función de los
LTCD4+. Además, el cociente CD4:CD8 se modifica durante la progresión del
SIDA. Estos se encuentran separados desde el punto de vista funcional en
subgrupos Th1, que producen IFNγ e IL-2 y el subgrupo Th2, el cual produce IL-4,
IL6 e IL-10. En la infección avanzada por VIH, el número de células del subgrupo
Th1 se reduce en forma notable. (Parslow T. et al. 2002).
Figura 11. Recuento de Células CD3 y CD4. a) De un paciente sano. b) De un paciente con SIDA.
69
Las células de sangre periférica se marcan con un anticuerpo monoclonal antiCD4
conjugado con ficoeritrina (FE) y con un anticuerpo monoclonal antiCD3 conjugado
con isotiocianato de fluoresceína (FITC). CD3 se expresa en todas las células T y
CD4 en los LT ayudadores (LTH).
El cuadrante 3 muestra células sin teñir, el cuadrante 1 muestra células teñidas
solo con antiCD4, el cuadrante 4 muestra células teñidas solo con antiCD3, y el
cuadrante 2 muestra células teñidas con antiCD3 y antiCD4. (Madigan y col.
1998).
La determinación de la carga viral es un método más corriente para predecir la
gravedad de la enfermedad, la progresión de la misma y el riesgo de muerte. Esta
es una medida de cuántas partículas virales reales se encuentran en un milímetro
cúbico de sangre. (Parslow T. et al. 2002).
Las respuestas de hipersensibilidad tardía suelen ser normales en las fases
iniciales de la infección por VIH y se reducen o están ausentes en pacientes con
enfermedad avanzada.
Las respuesta proliferativas normales in vitro de los linfocitos TCD4 a antígenos
solubles (p.ej. toxoide tetánico) y mitógenos (p.ej. fitohemaglutinina) están
deteriorados en los individuos infectados con VIH, en especial aquellos con SIDA.
(Parslow T. et al. 2002).
Otros parámetros inmunitarios anómalos incluyen la reducción en la producción de
linfocinas (en particular IL-2, IFNγ) reduciendo la expresión de receptores de IL-2 e
incrementando la concentración de complejos inmunitarios circulantes. El
incremento en las concentraciones séricas de β2-microglobulina y de neopterina
tienen alguna importancia pronóstica para predecir la progresión de SIDA.
(Parslow T. et al. 2002).
70
10.4
Diagnóstico Diferencial.
La mononucleosis aguda por VIH debe distinguirse de la causada por infección
con Virus Epstein-Barr, Citomegalovirus y con menor frecuencia rubéola, sífilis
secundaria, hepatitis B, infección por herpesvirus humano tipo 6 y toxoplasmosis.
Una vez que hay pruebas de la inmunodeficiencia, se debe tener la certeza de que
es un trastorno adquirido y no congénito, y de que no es posible otra explicación
para
las
manifestaciones
inmunitarias,
trasplantes. (Parslow T. et al. 2002).
71
como
cánceres
hematológicos
o
CONCLUSIONES
El Virus de la Inmunodeficiencia Humana es un retrovirus con cubierta que posee
la enzima transcriptasa inversa, la cual permite que el virus sintetice una copia de
ADNA a partir de su propio RNA.
El gen env del Virus de la Inmunodeficiencia Humana codifica la glicoproteína
precursora gp160, esta se divide intracelularmente en gp120 y gp41.
La unión de la gp120 al receptor CD4 y los co-receptores de tipo CC o CXC
produce un cambio conformacional en la gp41, donde la nucleocápside del Virus
de la Inmunodeficiencia Humana es internalizada y el RNA se transcribe a DNA,
mediante la transcriptasa inversa, este DNA viral permanece asociado al DNA de
la célula huésped y se transmite a las células hijas cuando se divide.
La infección por Virus de la Inmunodeficiencia Humana afecta el Sistema Inmune
donde la principal característica es la reducción progresiva de la subpoblación
CD4 de los Linfocitos T, lo que conduce a la Inmunodeficiencia.
El Sistema Inmune ejerce una fuerte respuesta humoral y celular contra el virus de
la Inmunodeficiencia Humana, pero debido a la gran cantidad de reservorios
celulares que se establecen en la infección primaria y fase de latencia, el virus no
ha logrado ser erradicado, además de alterar la función de las diferentes células
que actúan en defensa del organismo.
El Delirio, la Depresión, la Psicosis y la Manía son las principales características
psiquiátricas que se observan en los trastornos del sistema nervioso central
asociado al SIDA.
72
Las complicaciones neurológicas son de dos tipos: las primarias o directas del
Virus de la Inmunodeficiencia Humana y las indirectas o secundarias a infecciones
oportunistas por Candida albicans o Toxoplasma gondii entre otros, y neoplasias
como Sarcoma de Kaposi.
El complejo demencial del SIDA es la complicación neurológica más común del
Virus de la Inmunodeficiencia Humana donde aproximadamente entre el 40-60%
de los pacientes con SIDA la padecen.
La demencia asociada al SIDA se define como un trastorno de la cognición
caracterizado por la alteración de diversos procesos como la atención, la memoria,
el control motor y la percepción sensorial, y sus principales anormalidades
histopatológicas son palidez difusa de la sustancia blanca, presencia de células
multinucleares y mielopatía vacuolar.
Los pacientes infectados con Virus de la Inmunodeficiencia Humana presentan
leucopenia atípica con linfocitosis, en algunos casos trombocitopenia, la
hemoglobina y el hematocrito se reducen debido a las infecciones oportunistas o
el tratamiento.
Las pruebas de laboratorio utilizadas para el diagnóstico de infección por Virus de
la Inmunodeficiencia Humana son ELISA (Ensayo Inmunoabsorbente ligado a
Enzimas) o Western Blot como confirmatoria, mientras que la carga viral y el
recuento de linfocitos T CD4 y CD8 son de gran importancia para el seguimiento y
evaluar la efectividad del tratamiento en los pacientes infectados con Virus de la
Inmunodeficiencia Humana.
73
RECOMENDACIONES
Teniendo en cuenta la complicada maquinaria utilizada por el Virus de la
Inmunodeficiencia Humana en su ciclo de replicación se recomienda realizar
avances en el bloqueo de las diferentes fases del virus, los cuales logren los
siguientes objetivos:
1. Evitar la resistencia que se presenta frente a los medicamentos empleados.
2. Conseguir un efecto sinérgico entre los diferentes anti-retrovirales.
3. Disminuir la dosis.
4. Reducir los efectos adversos.
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