Virus y Cáncer Revisión Bibliográfica 2005-2009

Virus y Cáncer
Revisión Bibliográfica
2005-2009
Sandra Gómez Talavera
Paloma Gallardo Culebradas
Carmen Garcías de España
Francisco Fernández-Capel
Josep Mª Gaytán Sansa
Miren Díez Zapirain
Coordinador:
Prof. Don Vicente Domínguez Rojas
Catedrático del Departamento de Medicina Preventiva, Salud Pública e Historia de la Ciencia.
Universidad Complutense de Madrid.
Índice
Virus de la Hepatitis C (VHC)
Sandra Gómez Talavera
• Mecanismos moleculares de la oncogénesis
• Implicación directa de las proteínas del VHC
• Otros mecanismos implicados en el efecto pro-cancerígeno de VHC
• La carcinogénesis en la infección por VHC; un mecanismo diferente al de otros cánceres
Virus de la Hepatitis B (VHB)
• Patogénesis del Carcinoma Hepatocelulara
‐ Mecanismos moleculares de la oncogénesis
‐ Implicación directa del VHB en el hepatocarcinoma
Paloma Gallardo Culebradas
Virus de Epstein-Barr (VEB)
• Epidemiología
• Mecanismos moleculares de la oncogénesis
‐ Linfoma de Burkitt
‐ Carcinoma nasofaríngeo
Carmen Garcías de España
Virus del Herpes Humano 8 (VHH-8)
• Virología
‐ Genoma de VHH-8
‐ Patogenia de la infección
• Epidemiología. Transmisión
‐ Epidemiología
‐ Transmisión
• Enfermedades asociadas
‐ Primoinfección
‐ Sarcoma de Kaposi, SK
‐ Linfoma de Derrame Primario, LDP
‐ Enfermedad de Castleman Multicéntrica, ECM
‐ Otras asociaciones
• Oncogénesis
• Perspectivas de futuro
Francisco Fernández-Capel
Virus Linfotropo T Humano Tipo I (VLTH-I)
• Mecanismos moleculares de la oncogénesis:
‐ Cofactores:
Josep Mª Gaytán Sansa
Miren Díez Zapirain
Virus Del Papiloma Humano (VPH)
• Cofactores infecciosos en el cáncer de cérvix
• Mecanismos moleculares de la oncogénesis
‐ Capacidad transformadora del VPH
‐ Propiedades bioquímicas de las proteínas de VPH
‐ Propiedades biológicas de las proteínas de VPH
• Evidencia experimental del rol de VPH mucosos de alto grado de en la conversión maligna y el
cáncer cervical humano
‐ Requerimiento de la expresión génica de VPH para el crecimiento celular y la invasión
‐ Integración de secuencias de VPH
‐ Anomalías cromosómicas en los cánceres asociados a VPH
‐ Alteraciones de proto-oncogenes específicos
VIRUS Y CÁNCER
El cáncer es una de las cargas más importantes de la medicina moderna a nivel
mundial y uno de los retos más interesantes en materia de investigación en la
actualidad. Con el paso del tiempo se han ido conociendo distintos agentes que
pueden influir en su origen. Tradicionalmente se ha asociado con radiaciones
ionizantes y carcinógenos químicos pero el abanico se ha ido ampliando llegando a
abarcar aspectos tan dispares como dieta o estilo de vida. Las infecciones crónicas
suponen la causa de hasta un 20% de las enfermedades tumorales. De ellas las
virales han adquirido una importancia creciente con el avance de las técnicas
diagnósticas de biología molecular e inmunohistoquímica, que han permitido
identificar cada vez más agentes en relación con enfermedades tumorales. Entre
ellos los más destacados son: los Virus de la Hepatitis B y C, el Virus de Epstein
Barr, el Virus del Herpes Humano 8, Virus Linfotropo T Humano Tipo 1 y el Virus de
Papiloma Humano. El conocimiento de los diversos mecanismos que estos virus
emplean para el desarrollo de distintos tumores es de gran importancia para
encontrar nuevas dianas terapéuticas que permitan un manejo más específico de
estas neoplasias.
Este artículo hace una revisión de la literatura publicada en los últimos años sobre
los principales virus oncogénicos identificados y los mecanismos de los que se valen
para el desarrollo y promoción de los distintos tumores con los que se asocian.
VIRUS DE LA HEPATITIS C (VHC)
VHC es un virus RNA de la familia Flaviviridae. No se integra en el genoma del
hospedador. El genoma viral codifica para las proteínas estructurales Core (C),
proteína de la cápside y Envoltura (E), que son dos glicoproteínas E1 y E2; así como
para las no estructurales (NS), que son NS 2,3,4 A, 5 A y 5 B. La región 5' no
traducida y el gen que codifica el centro se mantienen muy constantes en los
diversos genotipos. Dentro de la secuencia codificadora de E2 hay dos regiones
hipervariables (que cambian en los distintos especimenes). Éstas son importantes
para la capacidad del virus de evadir la neutralización del sistema inmune,
conduciendo a la aparición de múltiples quasi especies genéticas variantes del VHC
en el infectado.
Existen seis genotipos de VHC. El genotipo más frecuente en España es el 1. La
severidad del daño hepático no se relaciona con el genotipo ni cambian en el curso
de la infección.
El carcinoma hepatocelular (CHC) representa el 6% de los nuevos casos de
cáncer diagnosticados en el mundo, éste constituye una de las neoplasias con
menos posibilidades de curación y es la tercera causa más frecuente de muerte por
cáncer a nivel mundial. Parece ser que la contribución del VHC al desarrollo de
carcinoma hepatocelular aumenta en la edad media y en individuos mayores en
países desarrollados y en algunos en desarrollo (1). El incremento de incidencia y
mortalidad de CHC observado en la mayoría de países industrializados posiblemente
refleje el incremento de la prevalencia de la infección por VHC (2).
Mecanismos moleculares de la oncogénesis (2)
Como la mayoría de los cánceres, la hepatocarcinogénesis es un proceso de
múltiples pasos, incluyendo distintas alteraciones genéticas que finalmente
conducen a la transformación maligna del hepatocito. El análisis detallado del
desarrollo de CHC en animales de experimentación y la comparación de los
resultados con CHC en humanos ha identificado una diversidad de alteraciones
genómicas y moleculares en el desarrollo completo de hepatocarcinoma y en una
menor extensión en las lesiones precursoras definidas como preneoplásicas. A
pesar de los numerosos estudios realizados en este sentido, carecemos de un
entendimiento coherente de los mecanismos de desarrollo de CHC. En particular, de
la contribución de los diferentes factores etiológicos y de sus interacciones en
hepatocarcinogénesis, que son aún pobremente entendidos. Además no tenemos
identificadas las alteraciones genómicas y/o moleculares que podrían mejorar el
diagnóstico o ser diana para intervenciones terapéuticas.
La transformación maligna de los hepatocitos se cree que ocurre, a pesar de
todos los agentes etiológicos, por un incremento en el recambio celular, inducido por
la lesión hepática crónica y regeneración, en un contexto de inflamación y daño
oxidativo al ADN; este microambiente favorece la aparición de alteraciones genéticas
y epigenéticas, que incluyen activación de oncogenes, inactivación de genes
supresores de tumores, así como sobreexpresión de factores de crecimiento y
factores angiogénicos. Está demostrado que el principal factor de riesgo para el
desarrollo de CHC es la cirrosis, apareciendo el 70-90% de CHC sobre un hígado
cirrótico; siendo diferente el riesgo en función de la etiología, duración y grado de
actividad.
Existen al menos cuatro caminos que regulan la proliferación celular y /o
la
muerte celular que están alterados en el CHC; estos son: proteína del
Retinoblastoma (pRb) y proteína p53 (genes supresor de tumores, freno a la
proliferación), TGF-β (regulador del crecimiento celular) y β-catenina (componente
de la vía de señalización de Wnt).
• Expresión disregulada de β-catenina
Mutación en el gen de β-catenina y/o alteraciones en la señal celular de Wnt
parecen estar implicados en más del 50% de los casos de CHC. La señal Wnt/βcatenina está implicada en el control del desarrollo, adhesión y proliferación celular.
Los niveles de β-catenina están regulados por la degradación
dependiente del
proteasoma, que está a su vez retrocontrolado por la actividad de APC (poliposis
adenomatosa de colon), proteína Axin-1 y GSK- 3β. La acumulación de complejos
de β-catenina nuclear conduce a la transcripción sin control de varios genes
implicados en el control del ciclo celular. Un análisis multivariante ha demostrado
peor pronóstico y mayor incidencia de recurrencias en estos casos (3). Se han
descrito mutaciones de la β-catenina en un 18-41% de los CHC, mutaciones que la
previenen de ser fosforilada y de este modo de ser degradada (3). Las mutaciones
somáticas del gen APC son poco frecuentes y hay casos en los que existe mutación
del gen Axin-1 con acumulación de β-catenina en ausencia de mutaciones en el gen
de ésta.
• El control de la expresión de los factores de crecimiento y la activación de sus
caminos
de
señalización
también
juegan
un
papel
importante
en
la
hepatocarcinogénesis; ejemplo: IGF-II (factor de crecimiento de insulina tipo II),
receptor de insulina, HGF (factor de crecimiento del hepatocito) y TGF-α/β.
• También se ha descrito una sobre expresión de factores angiogénicos del
endotelio vascular y angiopoyetina-2.
• Es relativamente frecuente también encontrar pérdidas alélicas en los
cromosomas: 1, 2q,4,5q,6,q,8,9 10q,11p,13q,14q,16, 17 y 22q; sugiriendo que éstos
sitios pueden esconder genes supresores de tumores relevantes para la patogénesis
del CHC. Hecho confirmado con estudios de genómica usando técnicas de
hibridación.; aún así sólo unos pocos de los genes supresores de tumores
localizados en esas regiones suprimidas están claramente involucrados en el
subconjunto de CHCs; por ejemplo: el gen que codifica para p53 está localizado en
el 17p, y el gen de la pRb está en el 13q (3).
• Proteína del Retinoblastoma; está alterado en más del 50% de casos de CHC
debido a cambios genéticos y epigenéticos. La pRb, su regulador y ciclina D están
implicados en la progresión G1/S del ciclo celular. Se han descrito tanto mutaciones
en el gen de la
proteína reguladora, como su inactivación por metilación.
Recientemente se ha descrito la sobreexpresión de Gankyrina, proteína que media
la degradación de la pRb por el proteasoma 26.
• El gen supresor de tumores p53, se encuentra frecuentemente alterado,
habiéndose descrito mutaciones diversas en su posición y naturaleza; las cuales
afectan entorno a 200 codones dispersos principalmente a lo largo de la región
central del gen (3). La mutación G – T en la tercera base del codón 249 del gen que
codifica para p53 se encuentra presente en 50- 70% de pacientes con CHC del sur
de África y en áreas de China. Ésta mutación puntual (sustitución de una Arginina
por Serina) y la expresión de una unión anómala al ADN de la p53 mutada, están
asociadas con una elevada contaminación de la comida por la micotoxina aflatoxina
B1. En otras regiones dónde los niveles de aflatoxina en la comida eran bajos o
indetectable las mutaciones de p53 se muestran en un bajo porcentaje (< 4%) y
pueden detectarse mutaciones genéticas no específicas. La relación entre p53 y p73
(que es también gen supresor de tumores) está también disregulada en CHC.
No se han descrito mutaciones en el gen de p73, pero la isoforma con delección
del amino terminal DNp73, que actúa cómo dominante trans-represor de ambos p53
y proteína pro-apoptótica TAp73, está acumulada progresivamente en hepatitis
crónica, cirrosis y CHC, y confiere a las células del CHC un fenotipo
quimioresistente.
DNp73 es expresado por un promotor alternativo, que es controlado en los
hepatocitos por NF-κB (factor de transcripción) y β-catenina. Esta observación
conecta la activación de la β-catenina con la inactivación funcional de p53 y TAp73
que es mediada por la sobreexpresión de DNp73 y no requiere la mutación
inactivadora del gen de p53.
La pérdida de la pRb y p53 conducen a la inestabilidad genómica, que juega un
importante papel permisivo en la transformación maligna.
• Evidencias recientes sugieren que la disfunción de la telomerasa conduce a
inestabilidad cromosómica de los telómeros, ocurriendo en los estadios tempranos
de hepatocarcinogénesis; mientras la activación de la telomerasa, enzima que
previene los acortamientos de los telómeros y prolonga la vida celular, ocurre
tardíamente en la progresión a CHC.
• Metilación de los promotores de varios genes individuales, ej: p73, APC, Ecadherina… podrían interferir con las uniones a factores de transcripción y otros
mecanismos de regulación, lo que conllevaría un descenso en la exposición de los
genes correspondientes. También se ha descrito metilación disbalanceada, áreas
dentro de un mismo gen hipermetiladas, alternando con otras hipometiladas, en
genes supresores de tumores.
• Recientemente se ha descrito la implicación de los microRNAs en la
hepatocarcinogénesis, los microRNAs son hebras de RNA monocatenario, formados
por 21-25 nucleótidos capaces de regular la expresión postranscripcional de otros
genes, entre los cuales se encuentran algunos oncogenes (ej.ras) y genes
supresores de tumores (ej.PTEN) (3).
En resumen, podemos observar como el Carcinoma Hepatocelular es un tumor
genéticamente muy heterogéneo. El análisis amplio de las alteraciones genéticas en
CHC muestra que éstas no están distribuidas al azar en los tumores; pero sí están
claramente asociadas en grupo, y han permitido la definición de dos mecanismos
principales de hepatocarcinogénesis:
- Alteraciones genéticas acumuladas a través de inestabilidad cromosómica.
- Activación de Wnt; en la cual la vía activada por la mutación de β-catenina es
predominante. Éste es el más frecuentemente asociado con la ausencia de infección
por VHB.
Implicación directa de las proteínas del VHC
Como el CHC asociado con la infección por el VHC ocurre tras muchos años de
infección crónica (30 años de media, aunque se han observado periodos de latencia
de 40-50 años) (4) y generalmente se ve precedido del desarrollo de cirrosis; el
papel del daño hepático crónico (inflamación) seguido de regeneración, cirrosis y el
desarrollo de CHC es la principal hipótesis. Pero el hecho de que sea
extremadamente raro encontrar CHC en pacientes con hepatitis autoinmunes, en
los cuales la inflamación severa en el hígado persiste indefinidamente, hace
sospechar que es posible además que el VHC pueda contribuir por medio de
mecanismos más directos en la transformación maligna de los hepatocitos (5);
diferentes proteínas virales, sobretodo la proteína del core y
NS5A han sido
implicadas en la transformación y desarrollo de CHC.
Las proteínas del VHC están implicadas en un amplio rango de actividades,
incluyendo señalización celular, modulación de la traducción, transformación,
apoptosis, ordenamientos de membrana, tráfico vesicular… Entre las múltiples
interacciones que se producen entre el virus y los elementos celulares del
hospedador, vamos a centrarnos en aquellos que son potencialmente relevantes
para la transformación maligna de las células infectadas:
• Proteína del core (2)
Es la responsable de la traducción del RNA viral, para conseguir un virión
completo (partícula viral completa, madura e infecciosa). La proteína del core
interacciona con los genes supresores de tumores: p53, p73 y pRb, pero las
consecuencias de estas interacciones no han sido bien aclaradas aún. La proteína
del core también modula la expresión de la kinasa dependiente de ciclina (CDK),
inhibidora de p21 (gen supresor tumores)/Waf1; p21/Waf1 es una diana
transcripcional de p53 y regula las actividades del complejo ciclina/CDK involucrado
en el control del ciclo celular y formación de tumor. La proteína del core del VHC es
producida como una forma innata que es posteriormente procesada para producir la
forma madura. La forma innata en el citoplasma incrementa la cantidad de p21/Waf1
por la activación de p53, y la forma madura en el núcleo disminuye la cantidad de
p21/Waf1 por un camino independiente de la p53.También parece ser que las
interacciones de la proteína del core del VHC con el receptor del factor de necrosis
tumoral
y el receptor de linfotoxina B están implicadas en la inhibición de la
apoptosis. Asimismo se ha propuesto que la proteína del core presenta actividad
inmunosupresora por medio de la interacción con los receptores del complemento en
la célula T, lo que contribuye a la infección crónica.
El mecanismo por medio del cual la proteína del core regula la transcripción
parece ser indirecto, por medio de interacciones con moléculas citoplasmáticas
(cascadas de activación, vía MAP kinasa). De hecho se ha observado que la
expresión de la proteína del core induce la proliferación celular, síntesis de ADN y
progresión del ciclo celular bien sola o en el contexto de la replicación del VHC.
Variantes de la proteína del core que se han aislado del tumor hepático, pero no
de los tejidos adyacentes no tumorales, son capaces de inhibir la señal de TGF-β;
sugiriendo esto que durante la infección crónica las variantes virales que promueven
la transformación celular, por suministrarle capacidad de expansión clonal a las
células con resistencia a los efectos antiproliferativos del TGF-β, son seleccionadas
activamente. Las cuasi especies del VHC parecen estar categorizadas en distintos
tipos de células, como las células hepáticas o las células mononucleares de sangre
periférica, y en el hígado se han aislado variantes virales diferentes en el tumor y
regiones no tumorales, sugiriendo que esto podría contribuir a la carcinogénesis
inducida por el VHC. Papel del TGF-β: Las señales inducidas por éste no tienen
efecto únicamente en la proliferación, diferenciación y apoptosis, sino que además
están relacionadas con los procesos de reparación hepática y de fibrogénesis por
medio de su acción en la matriz extracelular. Los pacientes infectados con el VHC
presentan niveles elevados de TGF-β, lo que se correlaciona con el grado de
fibrosis. La proteína del core wild-type ha demostrado controlar la expresión del
TGF-β a nivel trasnscripcional e inducir la síntesis del mismo en las células
estrelladas hepáticas (células de Ito) promoviendo de este modo la fibrogénesis. El
TGF-β puede al mismo tiempo favorecer la persistencia viral limitando la respuesta
inmune antiviral.
En resumen para conciliar éstos hallazgos aparentemente conflictivos sobre la
acción de TGF-β, se cree que la proteína del core puede tener una acción dual sobre
este sistema dependiendo de la fase del daño en la que se encuentre:
- Infección reciente por VHC, contribuye a la fibrogénesis aumentando la síntesis
de TGF-β.
- Posteriormente, tras un largo periodo de fibrosis e inflamación y en el contexto de
un hígado cirrótico, las variantes del core que contribuyen a la expansión clonal y la
transformación celular por medio de la inhibición del camino antiproliferativo
dependiente del TGF-β pueden surgir y ser seleccionadas.
Las interacciones de la proteína del core con la membrana celular y las vesículas
lipídicas, conducen a una alteración en el ensamblado y secreción de las
lipoproteínas muy baja densidad (VLDL) y esteatosis hepática.
En un estudio realizado con ratones transgénicos se observaron los efectos que
producía la proteína del core sobre los hepatocitos: la proteína del core se localiza
predominantemente en el citoplasma, asociada con las gotas de lípidos, pero
también se encuentra presente en el núcleo y en la mitocondria. Esta produce un
aumento de la actividad oxidativa a nivel hepático, incluso en ausencia de
inflamación. Si la inflamación es inducida en un hígado con proteínas del core de
VHC la producción de estrés oxidativo se intensifica a una extensión que no puede
ser frenada por los mecanismos fisiológicos que lo antagonizan. Esto indica que la
inflamación en infección crónica por VHC puede ser distinta a la que se observa en
otras hepatitis, ej: la autoinmune. La base de la sobreexpresión de estrés oxidativo
puede ser debida a una disfunción mitocondrial, por alteración a nivel del sistema de
transferencia de electrones. La esteatosis hepática además podría actuar como un
estímulo para la sobreproducción del estrés oxidativo (2;5).
• Proteína E2 (2)
El impacto de otras proteínas estructurales en la transformación maligna es más
indirecto que el de la proteína del core. La glicoproteína E2 se ha visto que in vitro
interfiere con la acción del interferón inhibiendo proteínas intermedias implicadas en
el efecto del mismo. Además, una forma soluble de E2 interacciona con el marcador
de superficie celular CD81 inhibiendo así la activación de los linfocitos T y células
NK, in vitro. También interacciona con el receptor de las lipoproteínas de baja
densidad (LDLR) en la superficie celular y activa una serie de señales intracelulares
que promueven la proliferación y supervivencia celular.
• Proteína NS3 (2)
Es una proteína con un dominio serín proteasa, es capaz de inducir una
transformación maligna de las células, pero no se conoce bien la conexión entre
esta acción y el desarrollo de CHC. El efecto oncogénico de ésta podría incluir la
interacción con p53.
• Proteína NS5A (2)
Está implicada en varias de las funciones celulares: apoptosis, transducción de
señales, activación transcripcional y transformación celular. Estudios in vitro han
demostrado que la interacción de ésta con proteína kinasa R (PKR), proteína
protectora de la infección viral, dan resistencia al interferón, no conocido in vivo.
Además estimula la IL-8, la cual inhibe el efecto antiviral del interferón. NS5A forma
un complejo heteromérico con la proteína ligadora de la caja TATA (TBP) y la
proteína p53 inhibiendo la unión de ambas a su ADN. Recientemente se ha
observado que NS5A aumenta los niveles de β-catenina y estimula la transcripción
dependiente de la misma, lo que sugiere que la señal Wnt/β-catenina es una diana
común para las proteínas del VHB y VHC en el CHC humano.
Todos éstos datos sobre funciones y propiedades de las diferentes proteínas
codificadas por el VHC son potencialmente relevantes en el desarrollo de CHC y
progresión tumoral; aún así es importante destacar que la mayoría de las
alteraciones descritas se han identificado en sistemas artificiales, con un elevado
nivel de exposición de proteínas virales; por tanto, estos hallazgos in vitro pueden no
ser todos aplicables a la infección in vivo, dónde las proteínas se expresan en
mucha menor concentración . De hecho aún no se sabe si y qué productos de los
genes virales son necesarios in vivo para establecer CHC. Otra cuestión abierta es
en qué momento, si es que este existe, el desarrollo del carcinoma se convierte en
independiente del virus, así como el relativamente bajo y lento impacto que tiene en
el desarrollo de CHC el tratamiento antiviral.
Otros mecanismos implicados en el efecto pro-cancerígeno de VHC (6)
Parece ser que el propio VHC es capaz de inducir por sí mismo la producción de
radicales libres (que suponen un daño oxidativo al ADN) per se, no sólo por la acción
de la inflamación. En la fase de iniciación del proceso los radicales de oxígeno
podrían interactuar directamente con el ADN genómico, dañando genes que
controlan el crecimiento de la célula y su diferenciación, o bien, ellos pueden
aumentar la actividad cancerígena de xenobióticos (compuestos cuya estructura
química en la naturaleza es poco frecuente o inexistente debido a que son
compuestos sintetizados por el hombre en el laboratorio) facilitando su activación a
compuestos reactivos. En fases progresivas de la carcinogénesis podrían estimular
directamente el crecimiento de las células malignas. Entre los muchos radicales
libres de oxígeno producidos en los procesos de inflamación, el más lesivo es el
radical hidroxilo, que ha demostrados ser el responsable de modificar un
determinado número de bases, incluyendo la formación de 8-hidroxi-desoxiguanosina (8 OHdG), que se produce por modificación de guanina, e induce una
mutación puntual en la hebra de ADN y es por consiguiente un signo de daño en el
ADN. Esta lesión en condiciones normales sufre un proceso de reparación específico
por una proteína codificada por el gen OGG1 (tipo1a es el expresado principalmente
en las células humanas). Se ha observado que en algunos cánceres humanos se
encuentran alteraciones en los genes que codifican para estas proteínas implicadas
en los procesos de reparación del daño al ADN. En cualquier caso reparado o no, el
resultado del daño oxidativo in vivo permanece desconocido, mientras estudios
indican que la modificación introducida por 8-OHdG persiste residualmente,
acumulándose en el ADN de la célula, sugiriendo que esta lesión es mutagénica y
por tanto potencialmente cancerígena.
El daño hepático inducido por el virus hepatitis C se caracteriza por mayor
formación de radicales libres, revelados por niveles elevados a nivel hepático y en
suero de los productos de peroxidación lipídica y/o oxidación proteica. En el intento
de establecer la relación entre esta actividad oxidativa y el proceso de
carcinogénesis hepática se estudió en sujetos VHC positivo los niveles de 8-OHdG
en el ADN de los leucocitos circulantes y se dedujo que existía un daño progresivo
del genoma no sólo en pacientes con hepatitis crónica y cirrosis, sino también en los
pacientes VHC positivo con niveles normales de alanino transaminasa (infección
silente). Esto apoya los conocimientos que se tenían y muestra como los sujetos con
transaminasas normales pueden presentar grados variables de daño hepático,
además confirma la presencia de daño en el tejido en relación con la formación de
radicales libres de oxígeno. Podemos deducir que el daño oxidativo en el ADN es un
evento temprano en el daño hepático por VHC, acumulándose. Además se ha
observado que el genotipo viral es un factor de riesgo para mayor severidad del
daño hepático, en términos biológicos al menos; así se ha observado que el
genotipo viral 1b, uno de los de peor pronóstico clínico, se asociaba a mayor daño
oxidativo.
No está claro cuáles son los factores del paciente que determinan la extensión del
daño hepático mediado por VHC. Varía en función de la respuesta moduladora a la
inflamación, polimorfismo del factor de necrosis tumoral (TNF) e IL-1, y el
polimorfismo del gen OGG1. Es poco frecuente encontrar sujetos homocigotos para
las mutaciones en el gen OGG1, siendo más frecuente encontrar heterocigotos, en
cualquier caso estas mutaciones confieren un mayor riesgo de evolución a cirrosis o
desarrollo de CHC. Tanto TNF-α como la IL-1B controlan el balance entre los
mecanismos de proliferación y apoptosis, implicados en determinar daño celular
hepático y progresión a cáncer.
La carcinogénesis en la infección por VHC; un mecanismo diferente al de otros
cánceres (5)
En estudios de investigación de otros cánceres, la teoría de Kinzler y Vogelstein
ha ganado popularidad; proponen que el desarrollo de cáncer colorectal es inducido
por la acumulación de un juego completo de mutaciones genéticas celulares. Ellos
dedujeron que la mutación en el gen APC por inactivación, este en K-ras por
activación y este en p53 por inactivación acumuladas cooperarían hacia el desarrollo
del tumor. Su teoría se hizo extensiva también al proceso de carcinogénesis de otros
tumores y fue denominada: carcinogénesis tipo Vogelstein.
Pues basándose en el efecto que hemos visto que la proteína del core tiene
directamente en el desarrollo de CHC en infección crónica por VHC se podría
introducir un mecanismo diferente de carcinogénesis en este caso. Debemos
considerar un proceso gradual en la inducción de todos los cánceres, y es obligatorio
para la hepatocarcinogénesis que varias mutaciones se acumulen en los
hepatocitos, pero algunos de estos pasos, sin embargo, se pueden saltar en el
desarrollo de CHC en VHC, a lo cual podría contribuir la proteína del core. Este
conjunto de efectos alcanzados por la expresión de la proteína viral podrían ser
responsables de la inducción del CHC, incluso en ausencia del juego completo de
aberraciones genéticas, necesarias para la carcinogénesis. Considerándolo como un
proceso tipo no Vogelstein para la inducción de CHC, podrían explicarse muchos
eventos inusuales ocurridos en los portadores de VHC.
De acuerdo a esta teoría no parece tan difícil como antes determinar porque se
desarrolla con tanta incidencia CHC en la infección persistente por VHC.
VIRUS DE LA HEPATITIS B (VHB)
La diferencia en el curso evolutivo de la infección inicial por el VHB radica en la
competencia de la respuesta inmune del huésped frente al virus (7). Se requiere una
fuerte respuesta inmune para resolver la infección. Los linfocitos T citotóxicos
específicos, primariamente dirigidos contra los antígenos del core, provocarán la lisis
de los hepatocitos infectados dando lugar al daño hepático inmunomediado de la
hepatitis aguda así como a la resolución del proceso infeccioso.
Cuando esta respuesta inmune es insuficiente para resolver la infección, ya sea
por
inmadurez
del
sistema
inmune
como
ocurre
en
neonatos,
o
por
inmunodeficiencia de cualquier naturaleza, la infección persiste y se hace crónica
(8). La mayoría de estos pacientes están asintomáticos, no obstante, algunos
pacientes presentan
a lo largo de la enfermedad reagudizaciones que pueden
preceder a la desaparición del HBeAg y al desarrollo de anticuerpos contra el mismo,
culminando en la remisión de la actividad de la hepatitis (seroconversión). Sin
embargo en otras ocasiones, el resultado de estas reagudizaciones es únicamente
la disminución de los niveles séricos del DNA viral acompañada de lisis hepatocitaria
y mitosis. Paradójicamente podemos deducir que durante el curso de la infección
crónica por el VHB, las mismas reagudizaciones que en unos pacientes pueden dar
lugar a la seroconversión y a la remisión de la actividad de la hepatitis, en otros solo
suponen ciclos continuos de inflamación y necrosis hepática que conducirán a la
cirrosis y pueden dar lugar a la transformación maligna del hepatocito.
En una pequeña proporción de estos pacientes, se desarrollará hepatocarcinoma
sin cirrosis previa, y aunque este fenómeno está ampliamente reconocido entre los
clínicos, las tasas en las que ocurre son bajas.
Así las secuelas de la infección crónica por el virus B incluyen desde una leve a
moderada fibrosis, cirrosis compensada, descompensación hepática, hasta el
desarrollo de un hepatocarcinoma. Nos centraremos en la implicación del virus en el
desarrollo del mismo.
Patogénesis del Carcinoma Hepatocelular
El VHB y el VHC son los dos principales agentes causantes del hepatocarcinoma,
ya que ambos generan alteraciones en el genoma del huésped, siendo responsables
del 80% de los casos, mientras que el otro 20% de los casos son atribuidos a otros
factores de riesgo tales como abuso de alcohol, esteatosis, hemocromatosis y otros
desórdenes metabólicos (3). De igual modo la mayoría de los tipos de cáncer, la
hepatocarcinogénesis es un proceso en varios pasos de diferentes alteraciones
genéticas que en última instancia darán lugar a
transformación maligna del
hepatocito. El mecanismo subyacente que lidera la transformación maligna de las
células infectadas todavía no está claro.
Mecanismos moleculares de la oncogénesis
Se han documentado la presencia de distintas alteraciones cromosómicas en el
hepatocarcinoma, algunas de las cuales están en relación directa con la infección
por el VHB:
• Se han detectado amplificaciones de los cromosomas 1q, 8q, 6p, y 17q
• Entre los cromosomas más frecuentemente deleccionados en el hepatocarcinoma
encontramos: 8p, 16q, 4q, 17p, y 13q. En los pobremente diferenciados 13q y 4q
están significativamente representados. Estas regiones cromosómicas contienen
elementos con un papel fundamental en el desarrollo de la hepatocarcinogénesis
tales como el p53 (17q) o pRb (13q).
De las distintas alteraciones moleculares implicadas en el desarrollo del
hepatocarcinoma, la alteración del p53 tiene particular importancia por las múltiples
funciones del mismo. El cual activándose en respuesta al estrés celular o al daño del
ADN, intenta prevenir que el daño progrese, dando lugar a la reparación del ADN o a
la entrada en apoptosis celular si la reparación no es posible.
• Cambios epigenéticos, como las alteraciones de la metilación del ADN
especialmente en las regiones promotoras de genes individuales, las cuales en
contraste con las mutaciones somáticas, son capaces de regular la expresión génica
sin cambios en la secuencia del ADN.
La metilación de los promotores puede interferir con la unión de factores de
transcripción y con otros mecanismos reguladores, lo que resulta en una disminución
de la expresión del gen correspondiente. En el hepatocarcinoma observamos un
desequilibrio en la metilación, dándose una hipometilación global de genoma
acompañada de hipermetilaciones localizadas de los promotores de genes
específicos, especialmente de genes oncosupresores. La importancia de estos
cambios epigenéticos radica en que el patrón de metilación de algunos genes
parece estar asociado con la infección del virus. Así la E-cadherina y GSTP1 están
preferentemente metilados en el hepatocarcinoma asociado a VHB en comparación
con el hepatocarcinoma asociado a VHC.
Esto sugiere la participación de factores virales en el proceso de metilación.
• Se han visto mecanismos de modulación epigenética específicos del VHB, así la
proteína viral HBx, mediante la regulación de la actividad del promotor del gen de la
DNA metiltransferasa (DNMTs), puede promover la hipermetilación de promotores
de genes específicos.
• En áreas tales como África Subsahariana y China, la exposición a la aflatoxina B1
es responsable de una incidencia muy alta de hepatocarcinoma. Y en estas áreas
hay una alta proporción de p53 mutado en la tercera posición del codón 249,
encontrándose una correlación positiva entre esta mutación y la exposición a
aflatoxina. Esta mutación podría suponer una ventaja proliferativa para estas células,
de tal manera que la presencia de la mutación en el p53 constituye un factor de
pronóstico desfavorable respecto a las recaídas del hepatocarcinoma.
• La vía de señalización Wnt/β-catenina también ha demostrado tener un papel en
la regulación del desarrollo y diferenciación del tumor. El papel esencial en el
hepatocarcinoma, es el aumento de la expresión y acumulación nuclear de βcateninas como característica de una activación de la señal de Wnt. Más del 62% de
todos los hepatocarcinomas muestran esta disregulación de las β-cateninas,
viéndose un peor pronóstico y una mayor tasa de recurrencias en pacientes con
acumulación nuclear de β-cateninas. De manera que esta mutación oncogénica de
las β-cateninas ha demostrado promover el desarrollo del hepatocarcinoma. Algunos
artículos describen una alta asociación de la mutación con la exposición a Aflatoxina
B1 (AFB1) e infección por VHC.
• Otros importantes factores implicados son el TGF-β, proteínas Ras, pRb...
Implicación directa del VHB en el hepatocarcinoma
El hepatocarcinoma se establece en el seno de una hepatitis crónica, o de una
cirrosis cuyos causantes principales son el VHB Y VHC. La inflamación es la forma
básica de la patogenia de la hepatitis crónica que puede evolucionar a fibrosis
nodular y progresar posteriormente a cirrosis y eventualmente a hepatocarcinoma.
Globalmente, el VHB es la causa más frecuente de hepatocarcinoma. La
incidencia anual de hepatocarcinoma en portadores de hepatitis B es del 0,5%,
aumentando con la edad de manera que a los 70 años la incidencia es del 1%,
siendo del 2,5% en pacientes con cirrosis conocida. Estudios de caso-control han
demostrado que los portadores tienen un riesgo de 5-15 veces mayor de
hepatocarcinoma
que
la
población
general.
La
gran
mayoría
de
los
hepatocarcinomas en portadores de VHB se han desarrollado en pacientes con
cirrosis, pero el VHB también puede causar hepatocarcinoma en ausencia de
cirrosis.
El aumento de riesgo del hepatocarcinoma asociado a la infección por VHB, se
aplica particularmente a áreas donde el VHB es endémico. En estas áreas la
transmisión más usual es la vertical y el 90% de las infecciones siguen un curso
crónico de la enfermedad.
El VHB posee una estrategia de replicación que incluye la transcripción inversa de
un RNA intermedio. En los pacientes con hepatitis crónica, secuencias de DNA del
virus se ven integradas en el ADN celular del tejido tumoral y no en el no tumoral.
Cuando el virus se integra, produce un amplio rango de cambios genéticos en el
interior del genoma del huésped incluyendo delecciones, traslocaciones, la
producción de transcriptos de fusión o recombinantes y una generalizada
inestabilidad cromosómica. La integración del DNA viral se asocia con delecciones
de segmentos cromosómicos muchos de los cuales contienen conocidos genes
supresores tales como el p53, Rb, ciclina D1 y p16.
Entre los diferentes genes de VHB, el HBx parece jugar el mayor papel causal en
el hepatocarcinoma, ya que es el gen viral más comúnmente integrado. Entre los
efectos patobiológicos del HBx está la coactivación transcripcional de los genes
celulares y virales (modulación de la RNA polimerasa I y III), interaccionando con el
sistema de reparación celular del DNA y generando una disregulación de los puntos
de control del ciclo celular (interacciona con la función de p53.
En conclusión, el hepatocarcinoma es la consecuencia del acúmulo de
mutaciones somáticas en el genoma de las células hepáticas infectadas por el virus
por una combinación de dos mecanismos:
• Mediante la lisis celular y el estímulo de la mitosis que se dan continuamente en
los ciclos de necrosis hepatocitaria y regeneración, liderando una acumulación de
mutaciones necesarias para la transformación maligna.
• Por el aumento de inestabilidad cromosómica mediante la inducción de proteínas
recombinantes durante la hepatitis crónica.
La carga viral de VHB es un importante determinante del riesgo de
hepatocarcinoma, y las características genotípicas del virus aparecen para ejercer
un efecto adicional en la carcinogénesis. La mayoría de los estudios del este y
sudeste de Asia han demostrado que pacientes infectados con el genotipo C del
VHB tienen un mayor riesgo de desarrollar hepatocarcinoma. De manera que el
fenotipo C y la alta carga viral son predictores independientes de hepatocarcinoma.
Los estudios sugieren que las variantes de los promotores del core y precore
están asociadas con una enfermedad más severa del hígado y hepatocarcinoma. La
prevalencia de la mutación del promotor del core es mayor entre pacientes crónicos
de hepatitis B quienes desarrollan complicaciones de cirrosis y hepatocarcinoma.
Controlando otros factores de confusión tales como la edad, fenotipo y la presencia
de cirrosis, se ha visto que las variantes del promotor del core A1762T y G1764A
están significativamente asociadas con el desarrollo del hepatocarcinoma.
VIRUS DE EPSTEIN-BARR (VEB) (9)
El virus Epstein-Barr (VEB) pertenece a la familia de los herpesvirus que infectan
a gran parte de la población mundial. El virus establece una infección latente en los
linfocitos tipo B y puede inducir la proliferación de los mismos. Aunque la mayoría de
las infecciones por VEB son benignas, su potencial oncogénico está presente. El
grupo IARC, que investiga la evaluación de riesgos cancerígenos para el ser
humano, llegó a la conclusión de que existen pruebas suficientes que implican al
VEB en la causalidad de múltiples enfermedades como linfoma de Burkitt, linfoma de
Hodgkin, el carcinoma nasofaríngeo y la inmunosupresión relacionada con el
linfoma.
Epidemiología
La epidemiología de la infección por VEB refleja la importancia de factores como
la edad de exposición al virus. En general, la mayoría de las infecciones se producen
en la infancia. Entre los factores que influyen, incluimos, contacto interinfantil
(chupete), en el hogar, en el barrio… el nivel de higiene; la distribución de alimentos,
y tal vez el contacto oral en adultos. Para las personas que escapan a la infección en
la infancia, la adolescencia se asocia a riesgo de padecer infección (contacto oral)
con una alta probabilidad de MI.
Mecanismos moleculares de la oncogénesis
El VEB ha desarrollado una serie de mecanismos oncogénicos intrínsecos que
aseguran su supervivencia (Young y Murray, 2003; Dolcetti Masucci, 2003). Estos
mecanismos incluyen su capacidad para transformar células B en líneas celulares
linfoides en continuo crecimiento. La proteína LMP-1, que se expresa en el LH, y en
el CNF, es en sí misma un oncogén. LMP-1 juega un papel central en la
transformación y en la regulación de varios factores celulares. Lo que es realmente
sorprendente es que la gran mayoría de la población es portadora de este virus, en
gran parte de su vida, sin efectos perjudiciales, gracias a la protección de linfocitos T
citotóxicos (LTC) específicos en constante vigilancia. Esta protección se ve más
claramente cuando se somete a los portadores normales a inmunosupresión
terapéutica para el trasplante de órganos. Una pequeña proporción, puede
desarrollar una linfoproliferación espontánea, que puede evolucionar a un linfoma de
células B VEB positivo. La infusión de LTC específicos para VEB puede invertir este
proceso maligno (Rooney el al., 1995).
Linfoma de Burkitt
Linfoma de Burkitt (LB) es una neoplasia maligna que se produce endémicamente
entre los niños pequeños, especialmente en varones, en el centro de África y Nueva
Guinea y, esporádicamente, a cualquier edad en otras partes del mundo. Las zonas
endémicas se correlacionan fuertemente con la epidemia de malaria. Se cree que el
riesgo de LB es el aumento de la proliferación de los linfocitos B a comienzos de la
infección por VEB, interactuando en el curso del efecto mitogénico de la malaria. En
estas zonas, los niños se ven principalmente afectados, con una incidencia máxima
en torno a los ocho años de edad. La mandíbula y los órganos abdominales son los
más frecuentemente afectados. Estos tumores son poco frecuentes en el resto del
mundo. Aproximadamente uno de cada tres de estos carcinomas LB no endémicos
es VEB positivo, en comparación con casi el 100% de los endémicos. Como apunte
podemos destacar que LB
se produce como una neoplasia oportunista en la
infección por el VIH, más comúnmente en niños.
Independientemente de su origen geográfico, todos los LB muestran una de las
siguientes translocaciones cromosómicas recíprocas. Todas ellas se relacionan con
el brazo largo del cromosoma 8q:
• cromosoma 14q en cualquiera de sus partes (75% de la casos)
• brazo corto del cromosoma 2p (9%)
• brazo largo del cromosoma 22q (16%)
La parte del cromosoma 8 traslocada, incluye el oncogén c-myc, que, cuando se
trasloca junto a genes de la cadena pesada del cromosoma 14q, o junto a los genes
de la cadena ligera K del cromosoma 2p, o junto a genes de la cadena ligera de 22q,
se activa. Este paso (es decir, la activación) se produce durante la generación de
anticuerpos frente al VEB. La alteración de la actividad de c-myc, parece ser
esencial en cuanto al desarrollo de células malignas cuya replicación conduce a LB.
La asociación de VEB con LB se demuestra por la presencia del episoma del VEB
en los tumores, que sólo expresan EBNA-1. En lo que a anticuerpos nos referimos,
existe una importante elevación de IgG frente a VCA, EBNA, EA-R (en menor
medida).
El estudio epidemiológico más importante que relaciona la infección por VEB con
el LB, es un estudio prospectivo basado en una cohorte de 42.000 los niños, de
menos de 9 años, en el Nilo Occidental de Uganda, bajo los auspicios de la IARC
(de Thé et al. en 1978).
Carcinoma nasofaríngeo
El carcinoma nasofaríngeo (CNF) se produce en todo el mundo. Estos tumores
son clasificados histológicamente como carcinomas indiferenciados o pobremente
diferenciados. La incidencia más alta está en el Extremo Oriente, principalmente en
personas de origen chino y en poblaciones relacionadas que emigraron a diferentes
lugares. Los datos difieren entre varias poblaciones chinas, dentro de la misma zona
y son más altas entre los del Sur. El rango de edad de mayor incidencia entre los
chinos de Hong Kong y Singapur se sitúa entre 20-50 años de edad, y
posteriormente decae. Este tipo de curva de edad sugiere una etiología infecciosa,
con exposición temprana. En Suecia en la década de 1980, por el contrario, el
aumento se produjo cerca de dos décadas más tarde y continuó hasta el final de la
vida. En los Estados Unidos, se ha señalado una distribución trimodal, que sugiere
diferentes etiologías que operan en los diferentes grupos de edad en una población
racialmente mixta. Poco se sabe acerca del proceso por el que el VEB se convierte
en agente causal del CNF. Existe gran cantidad de estudios que tratan de dar una
explicación a este fenómeno.
Según Krishna SM et cols. (10), el fracaso del tratamiento en el carcinoma
nasofaríngeo (CNF) se debe principalmente a la recurrencia local y regional. En la
actualidad se carece de un marcador para identificar estos casos. VEGF es un
potente mitógeno de células endoteliales y un importante agente inductor de la
permeabilidad vascular. Desempeña un papel fundamental en el crecimiento tumoral
y en la angiogénesis. Otros estudios orientales (11), comparan la expresión de
etk/bmx en el carcinoma nasofaríngeo (CNF) y en lesiones nasofaríngeas benignas,
con el fin de saber si la falta de expresión del receptor tirosina quinasa asociado con
el desarrollo del CNF. El Departamento de Otorrinolaringología del Hospital de
Shangay (12), asegura que VEB guarda estrecha relación con el carcinoma
nasofaríngeo. La latencia de VEB durante la carcinogénesis del CNF, sigue siendo
desconocida hoy en día. Este estudio trata de analizar la correlación existente.
Varios informes (13) han demostrado que el gen barf-1 codificado por VEB tiene
actividad oncogénica. Recientemente hemos informado de que barf-1 se expresa
como un gen latente en la mayoría de los carcinomas nasofaríngeo, lo que sugiere
que barf-1 puede tener un papel importante en la oncogénesis CNF.
Del mismo modo en que en el caso de LB, los títulos elevados de anticuerpos
IgG-VCA marcan una asociación con VEB, en el CNF, ocurre lo mismo. Dichos
títulos se encuentran en más del 80% de los pacientes CNF.
El hecho que certifica la presencia de VEB en los pacientes con CNF, es una vez
más la biopsia tisular, donde se evidencia este tipo de virus en los tejidos extirpados.
Para ello se utilizan varias técnicas moleculares. Ocurre mayormente en células
epiteliales y no en linfocitos. El genoma viral es clonal y expresa sólo EBNA-1, LMP2 (su presencia predice recurrencia tras tratamiento), y LMP-1 de forma inconstante.
Pathmanathan et al. (1995), representa uno de los principales estudios, que
proporcionaron pruebas sólidas de que el VEB desempeña una función causal
directa en el desarrollo del CNF.
Un estudio serológico prospectivo realizado en Taiwán, valoró el papel de los
anticuerpos VEB como predictivo sobre el desarrollo de CNF. Los objetivos fueron
los hombres que residen en zonas con las tasas más altas de tumor.
Otros autores confirman la importancia de la susceptibilidad genética y las
exposiciones ambientales, en especial factores dietéticos (IARC, 1997).
Linfoma de Hodgkin
El linfoma de Hodgkin (LH) es una neoplasia relativamente común en adultosjóvenes occidentalizados, donde la curva de incidencia por edad es en general
bimodal. Desde que VEB se identificó por primera vez, fue considerado un candidato
para intervenir en la causalidad de este linfoma. La hipótesis de que la edad de
contracción de la infección viral puede desempeñar un papel importante en el
desarrollo de la LH, fue sugerida por las similitudes epidemiológicas entre LH en los
adultos jóvenes y MI en poblaciones económicamente favorecidas. Para ambas
enfermedades, el riesgo se ha asociado con la clase social más alta y con el tamaño
pequeño de las familias. Estas similitudes sugieren que la exposición al agente
causal se retrasa hasta la vida adulta-joven. Se encontró que las personas con
antecedentes de MI tienen triplicado el riesgo de desarrollar LH. Además, una gran
proporción de casos de LH tienen elevados los títulos de anticuerpos para varios
antígenos del VEB: IgG-VCA y EA-D (en comparación con los controles).
En general, del 30% al 40% de los casos de LH, elevan sus títulos. Un estudio
piloto basado en dos casos de LH entre 25.802 personas utilizando muestras de
suero, demostró que, en comparación con los casos controles, los anticuerpos frente
a VEB se elevan de forma significativa antes del diagnóstico. Esto contrasta con
otros tres herpesviruses cuyos títulos de anticuerpos no son elevados (Evans y
Comstock, 1981). Este estudio se extendió para incluir el suero durante más de
240.000 personas, provenientes de cinco bancos de suero diferentes. En esta nuevo
estudio ampliado, 43 personas que desarrollaron LH, 1 y 13 años después del inicio
del estudio (Mueller et al., 1989). Los análisis de anticuerpos frente a VEB en dichos
sueros confirmaron las conclusiones del proyecto piloto en que la proporción de
pacientes con títulos de anticuerpos elevados, fue significativamente superior a que
de los controles. Esto se asocia con un riesgo de 3 a 7 veces mayor de desarrollar
LH. Más de la mitad (56%) de los sueros en los casos pre-LH había elevado títulos
de uno o más anticuerpos frente a VEB, en comparación con el 35% de los casos
controles. Un avance importante para vincular el VEB con LH se logró gracias a la
hibridación molecular (Weiss et al., 1987). Los estudios demuestran que entre el
25% y 50% de los casos de LH, son VEB positivos (presencia del genoma viral o de
productos virales).
Por último, la relación con la historia de MI fue validado por Hjalgrim et al. (2003).
En el seguimiento de 38.000 escandinavos con MI, los autores fueron capaces de
reconocer la presencia del
VEB en 29 biopsias en un total de 40 casos
diagnosticados de LH, 2 o más años después del diagnóstico de MI. El RR de LH
VEB positivos, en MI previamente diagnosticada fue de 2,8, y de 1,1 para VEB
negativo.
Estudios de la Sociedad Americana de Hematología, afirman que el linfoma de
Hodgkin clásico se caracteriza por la presencia de células Reed-Sternberg (RS), que
son transformadas y destinadas a la apoptosis, ya que no se hayan sometido con
éxito a la reorganización de genes de inmunoglobulina. Varios mecanismos, incluida
la infección latente por VEB, permiten que estas células puedan sobrevivir.
Pese a los estudios realizados, en esta ocasión, del mismo modo que ocurre en el
CNF, podemos afirmar que la relación biogénica tampoco es bien conocida.
VIRUS DEL HERPES HUMANO 8 (VHH-8)
En
1994
Chang
y
Moore
publicaron
el
descubrimiento
del
último
gammaherpesvirus patógeno humano, el VHH-8. Hoy, más de diez años y 2000
artículos después, se perfila como el último virus oncogénico descubierto y se
estudia un espectro de enfermedades proliferativas en las que podría estar
implicado. Se ha establecido claramente su asociación con el sarcoma de Kaposi
(SK), la enfermedad de Castleman multicéntrica (ECM) y el linfoma de derrame
primario (LDP). Sin embargo muchos aspectos sobre la infección y su oncogénesis
se desconocen aún.
Virología (14)
El virus de herpes humano 8, también conocido como herpesvirus asociado a
sarcoma de Kaposi (SKHV) es un gamma-2 virus o Rhadinovirus. Junto con HHV-4 o
VEB, pertenece a la subfamilia Gammaherpesvirinae de la familia Herpesvirinae. Es
un virus ADN y tiene una morfología típica de herpesvirus con una bicapa lipídica
que envuelve a una cápside icosaédrica de unos 100-120nm compuesta por cuatro
proteínas que nos permiten clasificar al virus en seis subtipos (A, B, C, D, E y N) con
agrupación geográfica.
Genoma de VHH-8
El genoma de VHH-8 es bicatenario de unas 170-270 kb. Consta de unos 26
genes altamente conservados entre los herpesvirus, que incluyen aquellos
relacionados con: regulación genética, metabolismo nucleótido, replicación ADN,
estructura del virión y transición entre ciclo lítico y latente. Según la terminología
adoptada por Russo (15) se nombran con una K delante aquellos genes que no
tienen homología con ningún otro herpesvirus. VHH-8 en particular tiene al menos
doce genes homólogos a genes humanos que deben haber sido adquiridos de
células huésped dada su escasez de intrones. Como veremos juegan un papel
fundamental en su interacción con el hospedador.
Patogenia de la infección
En el huésped inmunocompetente su infección es benigna, por lo que VHH-8 sólo
será patogénico cuando intervengan otros factores como inmunodepresión o
coinfección por VIH. Infecta principalmente a linfocitos, monocitos y queratinocitos,
sus reservorios naturales son las células B (CD19), aunque se ha informado de
infectividad en células endoteliales, monocitos, epitelio glandular prostático, ganglios
sensitivos dorsales y células fusiformes de SK. Éstas expresan CD34 (célula madre
hematopoyética y marcador vascular endotelial) y marcadores linfáticos como D2-40,
LYVE-1 y VEGFR-3, por lo que se discute sobre su origen.
Algunas de las glicoproteínas virales de superficie se unen a receptores celulares
para heparán sulfato o de integrina α3β1 y se produce la internalización del virus por
endocitosis. El ciclo vital del virus se compone de dos fases: latente y lítica. En más
del 90% de las células infectadas el virus entra en fase latente, su genoma se queda
integrado en el núcleo celular en forma de episomas y se replica con los
cromosomas expresando sólo algunos de sus genes como: LANA-1, v-ciclina, vFLIP
o Kaposina que serán necesarios para mantener su forma latente y perpetuar así la
infección. Se ha demostrado que los precursores endoteliales en sangre periférica
actúan como reservorio para el virus. (16)
Bajo los estímulos adecuados el virus puede pasar a fase lítica. Se produce la
transcripción de genes y la síntesis activa de viriones además de otras proteínas
necesarias para su interacción con el huésped como K1, vGCR, vIRF, vIL-6, vMIP.
Como veremos, esto desempeña un papel fundamental en la oncogénesis (de forma
más importante en ECM y SK y menor en LDP).
Epidemiología. Transmisión
Epidemiología
Su distribución geográfica es limitada y paralela a la de SK. Distinguimos países
con baja endemicidad como EEUU, Reino Unido, la mayoría de Europa del norte y
Asia, donde la seroprevalencia oscila entre 2% a 9% en EEUU y 3% a 5% en Europa
del Norte y Sudeste Asiático. Poblaciones de endemicidad intermedia en zonas
mediterráneas de Italia y Grecia, con prevalencia de 14% a 30%. Por último hay alta
endemicidad en algunos países de África central y del este (70%–90%) (17), donde
SK es endémico, aunque es más baja en el sur y norte de África (10%–40%) (18). La
seroprevalencia aumenta con la edad (en zonas endémicas se eleva desde
la
infancia, mientras que en áreas no endémicas no lo hace hasta después de la
adolescencia), origen mediterráneo o de Europa del Este, infección por VIH,
homosexualidad y otros comportamientos sexuales de alto riesgo (19).
Transmisión (20)
Los patrones de transmisión del virus se van perfilando al ir comprendiendo la
patogenia y mejorando los test de detección. Hasta la fecha se sigue discutiendo
acerca de la participación de ciertas vías.
•
Transmisión sexual
Es mayor varones homosexuales activos (38% vs 0% en heterosexuales). Son
factores de riesgo la presencia de enfermedades de transmisión sexual y el número
de parejas masculinas. Ya que el virus se aísla con más frecuencia en saliva, las
prácticas que incluyan sexo oral podrían suponer un factor de riesgo. La transmisión
en secreciones sexuales masculinas es improbable ya que la prevalencia en semen
es muy baja en seropositivos y seronegativos para VIH. En mujeres con SK de
Zimbabwe se encontró ADN en secreciones cervicales de entre el 28% y 37%
mientras que no se aisló en mujeres sin SK.
• Transmisión sanguínea
Sigue siendo objeto de debate la transmisión por vía sanguínea. Ésta se
encontraría limitada por la naturaleza intracelular del virus, la intermitencia de su
viremia y la baja tasa de virus circulante en asintomáticos seropositivos. Hladik et al
confirmaron la transmisión por esta vía, con un riesgo de seroconversión máximo de
2.8% en 3-10 semanas. Afirman que la transmisión disminuye si se almacenan las
muestras más de 4 días (riesgo acumulado 4.2%). Aseguran que los estudios
anteriores que no apoyaban la asociación usaban muestras pequeñas o que incluían
transfusiones acelulares (21).
En España, la prevalencia en donantes de sangre se sitúa en 9.7% para VIH+ y
en 13.1% en VIH-. Entre los varones homosexuales VIH+, 83.3% sin SK y 100%
con SK fueron reactivos para antígenos latentes (22).
• Transmisión familiar
Se considera que la seropositividad conyugal o maternal aumenta el riesgo de
transmisión. La transmisión vertical parece improbable bien en la gestación o en la
lactancia y se limitaría a madres inmunocomprometidas. Sí se ha constatado la
transmisión horizontal madre-hijo, por lo que se postula que la saliva es el medio de
transmisión más trascendente entre los miembros de una familia.
• Transplantes hematológicos y de órganos sólidos
El estudio de la transmisión de VHH-8 en trasplantes está limitado ya que existen
pocos estudios de seroprevalencia en donantes y receptores. Además, una vez
constatada existen pocos procedimientos para monitorizar de forma diagnóstica o
clínica a los pacientes. Cabe destacar que la seroconversión postransplante además
de por transmisión del donante, puede deberse a reactivación de virus latente dada
la inmunosupresión. La aparición de SK, a su vez, puede deberse a la transfusión de
células infectadas en sangre o de reservorios tumorales desconocidos en órganos
transplantados.
La mayoría de estudios existente se han realizado en transplantes de riñón. La
seroprevalencia en el primer año postransplante aumenta de 6.4% a 17.7% y es
mayor que en los pocos estudios disponibles sobre transplante hepático. En un
estudio en 2002 en el Hospital Gregorio Marañón de Madrid sobre la aparición de SK
en pacientes seropositivos para herpesvirus transplantados con órganos sólidos la
incidencia fue de 1:200 con mayor afectación de varones (6:1) (23).
Se han encontrado afectaciones no neoplásicas en transplantados hematológicos
como síndrome febril, aplasia de médula ósea o plasmocitosis que podrían asociarse
a VHH-8.
Enfermedades asociadas
Primoinfección
No se dispone de mucha información al respecto dada la falta de estudios de
seroprevalencia y el desconocimiento de los síntomas que pudieran identificarla. Se
ha visto que en pacientes inmunodeprimidos puede ser letal mientras que en
pacientes sanos apenas muestra unos pocos síntomas inespecíficos como
linfadenopatía, diarrea, rash o astenia.
Sarcoma de Kaposi, SK
El sarcoma de Kaposi es un tumor altamente vascularizado de estirpe policlonal,
oligoclonal o monoclonal cuyo origen parece situarse en células endoteliales, linfoendoteliales o monocíticas. Afecta principalmente a la piel con posible extensión
linfática y visceral. Las lesiones están constituidas por las características células
fusiformes (Spindle Cells, SC).
Se han descrito cuatro variedades de sarcoma de Kaposi: clásico o esporádico,
asociado a SIDA, endémico y iatrogénico. Tienen características epidemiológicas y
clínicas diferentes como la afectación anatómica o la agresividad pero en todos se
ha descrito VHH-8 como agente etiológico necesario. Se ha demostrado que la
coinfección con VIH es fundamental para el desarrollo de este tumor, por lo que su
incidencia ha aumentado en las últimas décadas, aunque la variante asociada a
SIDA ha sufrido una disminución debido al uso de Terapia Antiviral de Gran
Actividad (TARGA), mientras que la variante iatrogénica ha aumentado en relación a
los tratamientos inmunosupresores y los transplantes. Se considera una enfermedad
definitoria de SIDA.
Linfoma de Derrame Primario, LDP
Es un raro subtipo de linfomas primarios de cavidades. Sus características son:
carecen de morfología de linfoma de Burkitt, no presentan alteraciones en c-myc,
carecen de reordenamientos en bcl-2 o p53, tienen una morfología distintiva de
linfoma inmunoblástico y linfoma anaplásico, afectan principalmente a hombres,
permanecen en la cavidad de origen, expresan CD45, frecuentemente faltan los
antígenos asociados a las células B, tiene reordenamientos clonales en el gen de la
inmunoglobulina y pueden albergar VEB. Suponen el 0.13% de las complicaciones
del SIDA y son más frecuentes en pacientes que ya han padecido SK (24) (25).
Enfermedad de Castleman Multicéntrica, ECM
La enfermedad de Castleman es un raro desorden linfoproliferativo policlonal de
células B del que se conoce poco. Su variante multicéntrica afecta a las células
plasmáticas y tiene una presentación clínica y morfológica muy variable. El 90% de
los pacientes con ECM en el contexto de SIDA son seropositivos para VHH-8,
mientras que en pacientes no VIH representan el 40%. Es un dato indicativo que la
mayoría de células patológicas no están infectadas por VHH-8, sino que sólo se
limitan al manto folicular, lo cual nos hace pensar que existe un mecanismo de
reclutamiento paracrino (vIL6) (26) (27).
Otras asociaciones
• Sarcoidosis: diversos estudios han sugerido una mayor prevalencia de SKHV en
pacientes con sarcoidosis, aunque no se ha conseguido demostrar que sea mayor
que la de la población de la zona geográfica (28).
• Mieloma múltiple, MM: la etipatogenia del MM sigue siendo incierta. Se ha visto
que influyen citocinas como IL-6, TNF e IL-1B y oncogenes como ras, c-myc y p53.
Algunos autores han propuesto a VHH-8 como agente disregulador del sistema
inmune en esta patología. Algunas series mostraron una mayor prevalencia de
anticuerpos de fase lítica en estos pacientes, sin embargo otros estudios no fueron
capaces de demostrar esta asociación al encontrar resultados contradictorios (29)
(30) (31).
• También se ha relacionado con aplasia medular, insuficiencia cardiaca o pénfigo
vulgar sin encontrar resultados concluyentes.
Oncogénesis
VHH-8 es el último virus oncogénico humano descubierto, por lo que su patogenia
no está aún clara (32). El proceso de malignización comprende varios mecanismos
dependientes tanto del virus como de la célula. Podemos englobarlos en tres pilares
fundamentales: control del ciclo celular-apoptosis, escape del sistema inmunológico
y regulación del ciclo vital del virus. En muchos casos los procesos iniciados por una
única proteína vírica alteran los tres de forma directa o indirecta, por lo que la
descripción individualizada de cada proceso se hace compleja. Se ha otorgado un
papel fundamental a algunos de sus genes (v-bcl-2, vIL-8R, vMIPs, vIL-6 y v-ciclina
D) que son homólogos virales de los humanos y servirían de nexo entre el virus y la
maquinaria celular, modificando la respuesta del huésped a su favor, como se
describe a continuación.
La forma de actuar se supone similar para SK, ECM y LDP, aunque se está
trabajando para caracterizar cada una. En el caso de SK, y tomándolo como
referencia, la malignización comienza como una respuesta angioproliferativa
policlonal frente a VHH-8 producida por las citocinas proinflamatorias (IL-1, IL-6,
TNF-α, IFN-γ b-FGF y VEGF) que producen activación de las células endoteliales y
angiogénesis.
Con el tiempo, alguna de las poblaciones se desmarcaría en un
crecimiento oligoclonal que daría origen al tumor. Se ha visto que la infección por
KSHV es necesaria pero no suficiente para el desarrollo de este tumor, por lo que se
piensa que intervienen otros factores como el estado de inmunosupresión del
huésped acompañado de una disregulación generalizada de la producción de
citocinas, factores de crecimiento y moléculas de adhesión o la participación de la
proteína Tat-VIH en caso de infección (33).
La interacción del virus con la maquinaria celular es uno de los objetivos
principales de la investigación en la actualidad y constantemente se descubren
nuevos factores, mediadores y vías celulares etc. que podrían intervenir en la
malignización de la infección. Su entendimiento es crucial para caracterizar por
completo los procesos biológicos del virus, su relación con el huésped y el desarrollo
de la enfermedad maligna. A continuación se describen los principales mecanismos
que se han demostrado.
• Antígeno Nuclear Asociado a Latencia tipo 1, LANA-1: es una proteína muy
inmunogénica de gran importancia para mantener el virus en la forma quiescente y
que juega un papel central en la malignización. Se expresa ampliamente en el ciclo
latente pero también en el lítico, por lo que se usa como marcador de la enfermedad
en lesiones así como para la serología. Son múltiples las funciones que se le
atribuyen en el origen, mantenimiento y progresión de la enfermedad:
‐ Regula el ciclo celular al competir con E2F para unirse a la pRb, liberando a
E2F para activar genes involucrados en progresión del ciclo.
‐ Disminuye la transcripción de p53 para escapar de la apoptosis.
‐ Bloquea diferenciación celular estabilizando la β-catenina por la vía Wnt y al
secuestrar Glucógeno Sintasa Kinasa 3β (GSK-3β). A su vez, estimula la
ciclina D1 (34) (35).
‐ Evita la salida del ciclo celular en G1 promovido por p16, BRD-4 y BRD-6 (34).
‐ En células de LDP, se produce la inactivación nuclear de la GSK-3, lo que
reduce la fosforilación de c-myc y contribuye a su estabilización al disminuir su
ubiquitinación. La β-catenina también activa c-myc, por lo que podría contribuir
en este sentido (34).
‐ Incrementa el nivel de Kinasa Extracelular Regulada por señal (ERK-1)
fosforilada y aumenta la fosforilación de c-myc por parte de ERK, sin
intervención de la vía GSK-3, lo cual evita la apoptosis iniciada por c-myc (34).
‐ Hace de unión entre el genoma episomal del virus y el de la célula huésped
durante la replicación. Además se une a los Complejos de Reconocimiento de
Origen (CRO) que interaccionan en la región de las Repeticiones Terminales
(RT) del genoma vírico, lo cual silenciaría la transcripción del gen de la fase
lítica K1, situado en su vecindad. A su vez, impide la expresión de estos genes
de la fase lítica al unirse a la proteína RBP-Jκ, que inactiva a RTA (36).
‐ Se une a la heterocromatina metafásica produciendo una redistribución de los
centriolos a la periferia nuclear, lo que indica cambios extensos en el
posicionamiento de los dominios cromosómicos (36).
‐ Activa el promotor de la transcriptasa inversa de la telomerasa (36).
‐ Puede producir la represión genética al inhibir la transcripción del factor ATF4/CREB-2 o al unirse a dos proteínas asociadas a los cromosomas como
MeCP-2 y DEK (36).
‐ Al interactuar con la vía ubiquitina-proteasoma mediada por la ligasa E3 Sel-10,
disregula el protooncogén Notch (vía ICN), relacionado con la activación de
otros genes encargados de la regulación del ciclo, diferenciación y
proliferación, lo que aumenta la replicación celular (36).
• La interleucina 6 (IL-6) es un factor de crecimiento para células B del que VHH-8
es capaz de sintetizar un homólogo conocido como vIL-6 (K2). Es de gran
importancia en la patogenia de ECM y LDP (1000 copias) y menor en SK (10-100
copias). A diferencia del humano, solo necesita la unión de gp130 y no de gp80.
Favorece la angiogénesis por inducción de VEGF y a su vez estimula la producción
de IL-6 celular. Zhang et al bloquearon la expresión de vIL-6 en células de LDP
usando un antipéptido (PPMO) y se observó una disminución de los niveles de
crecimiento celular, expresión de IL-6, ADN viral, RTA y LANA, así como
un
aumento de proteína p21, sin que se demostrara la relación causal (37).
• VHH-8 induce una reprogramación en las células endoteliales para que expresen
marcadores linfáticos como VEGFR-3 o podoplanina, mediada por la activación del
promotor Prox1. La activación mediante gp130 de las vías de señalización JAK2/STAT-3 y PIK-3/Akt es necesaria para la activación de esta vía (38).
• Disminuye el número de unidades del Complejo Mayor de Histocompatibilidad de
clase I (CMH-I) en la superficie celular mediante dos proteínas transmembrana: MIR1 y MIR-2 (K3 y K5) que promueven su endocitosis y degradación lisosomal.
Además MIR-2 disminuye la actividad de ICAM-1 y B7.2, proteínas accesorias para
la estimulación T (20).
• MIR-2 también interactúa con la cadherina del endotelio vascular promoviendo su
ubiquitinación y eliminando así el mayor constituyente de las uniones intercelulares.
Además reduce los niveles de α, β y γ catenina alterando así el citoesqueleto. Como
resultado se modifica la permeabilidad celular y esto haría que las células
respondieran con más intensidad a los factores de crecimiento y facilitaría la
proliferación desorganizada de los vasos (35).
• MIR-2, a su vez, mediante su actividad ligasa de ubiquitina E3 reduce la expresión
en la superficie celular de los ligandos de MHC I relacionados con la cadena A
(MICA), B (MICB) y el recién descrito ligando para NKp80, lecitina C inducida por
activación (AICL o CLEC-2B), que son ligandos para los receptores de NK NKG2D y
NKp80. Así se disminuye la sensibilidad frente a
NK. Se sabe que en la
primoinfección se activa el promotor de K5, lo que favorecería la infectividad en las
primeras fases. MIR-2 además es capaz de unirse a CMH-I, CD86, CD1d, CD31PECAM-1, ALCAM, IFN-R, AICL… evitando así el reconocimiento por células de la
inmunidad específica (CD8, CD4 y células T restringidas por CD1d) e innata (vías
NKG-2D y NKp80 y receptor IFN) (39).
• Entre los mecanismos que el virus utiliza para escapar a la respuesta inmune
también se encuentran la reducción del número de epítopos presentados, la similitud
de los mismos con péptidos endógenos y mutaciones en epítopos específicos que
simulan una respuesta inmune adecuada en el huésped. Como muchos otros
mecanismos manipulados por el virus, su forma de actuación es distinta en la fase
latente y en la lítica. En este caso, el número de epítopos presentados así como la
similitud de los mismos con péptidos endógenos es menor durante la fase
quiescente (40).
• El virus recurre también a la inhibición de la apoptosis inducida por NK (que
actúan por la vía fas-CD95/Apo-1) expresando la proteína inhibitoria de vFLICe
(vFLIP, K13) que impide la activación de procaspasa-8. Además vFLIP puede actuar
en NK-kappaB y AP-1, que son esenciales para el crecimiento y supervivencia de la
célula (41).
• VHH-8 es capaz de producir una polarización de la respuesta inmune hacia la
vertiente humoral reclutando linfocitos Th2 que producen IL-4 e IL-5, en detrimento
de los linfocitos Th1 que producen IFN-γ. El gen K14 codifica una proteína de
adhesión (OX-2) que también promueve la polarización Th2 y la producción de
citocinas inflamatorias como IL-6 (20).
• K1 es una glicoproteína transmembrana codificada por ORF1 de estructura similar
al receptor de células B (RCB) que puede interactuar con múltiples ligandos que
tengan dominios SH2, como lyn, syk, p85, PLCγ-2, RasGap, vav y grb-2. Su cola
citoplasmática contiene una secuencia ITAM que dispara una vía dependiente de
Syk kinasa y PI3K/Akt. Su activación en células B y células endoteliales las protege
de la apoptosis. Si esta activación ocurre mediante ligandos superficiales a veces
lleva a una internalización del receptor mediada por clatrina que se considera un
mecanismo importante por el que la célula controla la intensidad y duración de la
señal, pudiendo ser usado como amplificador (42).
• La progresión tumoral se ve favorecida por citocinas y factores de crecimiento
producidos por la infección VIH y la alteración del sistema inmune del huésped que
conlleva. Además parece haber sinergismo entra ambas infecciones. Se ha visto que
la replicación de VIH estimula la producción de VHH-8 en líneas celulares de LDP y
en mononucleares de sangre periférica de pacientes con SK. Ha cobrado especial
importancia la proteína VIH-Tat. Se ha demostrado que altera la producción de IL-6
celular y de su receptor, así como de la vías STAT-3, IL-4/STAT-6 o JAK/STAT lo
que aumentaría la replicación y la carga viral (33). La activación del ciclo lítico de
VHH-8 puede asimismo inducir un aumento en los niveles de replicación de VIH, lo
cual aumenta la susceptibilidad celular para su infección, así como una permisividad
temporal para la replicación del virus.
• VHH-8 produce en la fase lítica tres citocinas, vCCl-1, vCCL-2 y vCCL-3 (vMIP-II,
vMIP-II y vMIP-III) codificadas por los ORFs K6, K4 y K4.1, que están involucradas
en la evasión inmune además de ser responsables de inducción angiogénica de
forma autocrina y paracrina (43).
‐ Activan la respuesta Th2 mediante los receptores CCR-8, CCR-3 y CCR-4 y
además son antagonistas de los receptores de la quimiotaxis de linfocitos Th1 y
células NK (20).
‐ vCCL-2 se puede unir a muchos receptores de citocinas, incluyendo CXCR-4,
CX3C y XCR-1, aunque sólo CCR-3 y CCR-8 pueden soportar la transducción
de la señal de vCCL-2. Las señales de vCCl-1 vía CCR-8 y de vCCL-2 son
agonistas CCR-4 y XCR-1. Las células endoteliales y las de SK expresan
receptores CCR-8. Recientemente se ha demostrado el uso de esta vía para la
supervivencia de células endoteliales y aumento de la replicación del virus.
‐ Las proteínas vCCL actúan de forma autocrina y paracrina suprimiendo la
expresión de una proteína de la familia bcl-2, bim, que promueve la apoptosis
inducida por estrés, lo que le permite escapar de la muerte celular que la
activación del ciclo lítico induciría y así aumentar la producción viral.
‐ vCCL-2 y vCCL-3 son respectivamente los antagonistas y agonistas más
potentes de XCR-1, linfotactina (44).
• La producción autocrina por parte del virus de vGPCR (Receptor acoplado a
Proteína G), un homólogo del receptor para IL-8, estimula la producción de factores
celulares como VEGF, bFGF, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-8 e IL-6, TNF-α, MIP-1, VCAM-1,
ICAM-1 y selectina-E
con actividad proangiogénica o proinflamatoria. A su vez,
activa los factores de transcripción AP-1, NF-AT y NKκB y las vías Pyk-2/Lyn, ERK,
p38, JNK y PI3K/Akt (43). Este último que parece ser el eje central de la
sarcomatogénesis por este mecanismo: se activa el protooncogén TSC que fosforila
la proteína Reb, relacionada con Ras y activa mTOR, que pone en marcha la
maquinaria celular mediante la kinasa ribosómica p70 s6 (p70 S6K) y la proteína 1
de unión al factor eucariota de iniciación (4EBP-1) (45).
La proteína K7 promueve la degradación de p53 y IκB al antagonizar a PLIC-1, un
factor inhibidor de la degradación proteasómica. Además disregula la apoptosis al
actuar en bcl-2 y en la ciclofilina moduladora de calcio del retículo endoplasmático.
Se ha demostrado en ratones
que interactúa con vGPCR induciendo su
degradación proteasómica, lo cual reduciría su potencial oncogénico. Sin embargo,
la expresión conjunta de ambos potencia la actividad antiapoptótica (46).
• Las catepsinas parecen estar involucradas en la carcinogénesis de SK. A
diferencia de otros tumores, su secreción están inhibida por la expresión del receptor
de factor de crecimiento insulina-like/receptor manosa-6-fosfato (IGF-IIR/M6PR). Se
ha visto que su rol no es evitar la apoptosis, por lo que puede estar relacionado con
interferir en las cascadas de señalización intracelular, como VEGF, o regular la
actividad de las metaloproteasas de la matriz (MMP) o de otros procesos
proteolíticos (47).
• El homólogo viral v-ciclina se une a CDK-6. Este complejo se diferencia de su
homólogo celular en que:
‐ Tiene más actividad kinasa frene a la proteína Retinoblastoma (dejando libre
E2F para que active la transcripción de los genes de la fase S) e histona H1.
‐ No sigue los mecanismos normales de regulación de los CDK (kinasas
activadoras e inhibidores-CDK: p16, p21, p27), sino que mimetiza en parte los
complejos activados CDK/ciclina de las fases G1 y S.
‐ Interacciona con un amplio abanico de CDKs, incluyendo CDK-2, CDK-4, CDK5 además de con otros sustratos: histonas H1, p27, p21, bcl-2, Id-2, Cdc25A,
Cdc6, Orcl-1 y caldesmona.
‐ Está implicada en la disregulación de la expresión genética de la célula
inhibiendo la activación genética mediada por STAT-3.
‐ Además puede unirse a CDK-9. Se ha descubierto recientemente su rol en la
regulación de p53, fosforilándola en su dominio de transactivación (DTA). Otros
virus como CMV, VHH-1, VEB la usan por su principal función de iniciación y
elongación, aunque no se ha constatado su participación en la oncegénesis de
VHH-8. Su potencial oncogénico reside fundamentalmente en sus interacciones
con p53 y bcl-2, promoviendo el paso G1-S (48).
• Kaposina: proviene de un gen transformador con alto potencial oncogénico. La
isoforma B se expresa en todas las células infectadas y puede
‐ Activar la vía p38-MK2 y bloquear la degradación de mRNA que transcribe
citocinas necesarias para la supervivencia de la célula.
‐ Codificar
microRNAs
(miRNA).
Jugarían
un
papel
importante
en
el
mantenimiento de la infección latente y la oncogénesis.
• vIRFs son cuatro proteínas homólogas al Factor de Regulación de Interferón
(IRF). Al menos tres de ellas (vIRF 1-3) alteran la respuesta celular a interferones,
así como otras proteínas reguladoras como TGF-β y p53. vIRF-3 (LANA-2) es una
proteína multifuncional expresada en LDP y ECM, mientras que no se detecta en SK.
Se une a MM-1 (Modulador de Myc 1) y deja libre a c-myc que estimula la actividad
transcripcional del promotor de CDK-4 y posiblemente de los promotores de otros
genes regulados por c-myc, lo cual conlleva la reentrada al ciclo celular. Además
existen evidencias in vitro de que vIRF-3 puede interaccionar directamente con p53
inhibiendo su transcripción (49).
• K7-vIAP (Proteína Inhibidora de la Apoptosis) es un homólogo a la proteína
survivina que protege célula de la muerte celular programada.
• En la zona asociada a latencia del genoma de VHH-8 se han descubierto doce
genes que codifican microRNA. Se han identificado hasta 81 genes cuya expresión
se ve afectada en presencia de estos miRNA. Cinco de los que más inhibición sufren
son genes relacionados con la proliferación, inmunomodulación, angiogénesis y
apoptosis: SPP-1, S100A2, ITM2A, PRG-1 y THBS-1 (trombospondina 1, un potente
anti-angiogénico que actúa a través de TGFβ) (50).
La entrada en el ciclo lítico, como ya hemos visto, juega un papel fundamental en
la patogénesis del virus. Como muchos otros aspectos de la misma sigue sin
esclarecerse por completo. Se sabe que ciertos estímulos desencadenan in vitro
este paso en VHH-8 y VEB. Entre ellos Tetradecanoil Phorbol Acetato (TPA),
butirato de sodio y otros ácidos grasos de cadena corta. Sin embargo, seguimos sin
conocer cuáles son los mecanismos exactos por los que tiene lugar in vivo. Se cree
que la reactivación en células quiescentes tiene lugar al alterarse el equilibrio entre
señales que inducen o suprimen la replicación lítica, como en situaciones de hipoxia
o por la producción de citocinas inflamatorias (IFN-γ y oncostatina-M) (20).
Al entrar en el ciclo lítico, se activan vías pro-supervivencia (v-Bcl-2, inhibición de
caspasas por la proteína survivina-like) para bloquear la lisis celular y permitir así
una mayor producción viral, además de retrasar la muerte celular lo suficiente para
que el virus pueda completar su ciclo lítico. Además las citocinas actúan a nivel
paracrino, confiriendo así protección a las células de alrededor que no están en ciclo
lítico. Así, una proteína de la fase lítica, coopera con las funciones de latencia para
promover la patogenia o actuar de otras formas en células no infectadas (43).
Se han descrito múltiples mecanismos que intervienen en la regulación del ciclo
vital del virus y es otro de los principales objetivos de estudio en la actualidad.
• La proteína Transactivadora de la Replicación y de la Transcripción (TRA)
codificada por el ORF50, desempeña un papel central en el paso de la forma latente
a la lítica. La sola expresión de RTA es necesaria y suficiente para disparar el
proceso lítico al completo ya que actúa como factor de transcripción activando la
expresión de múltiples genes diana entre los que están vIL-6, ORF57, el suyo propio
y el RNA nuclear poliadenilado, PAN o nut-1. Además interacciona con proteínas
reguladoras de la transcripción para maximizar el proceso, entre las que se
encuentran la Proteína de Unión a CREB (CBP), el complejo remodelador de
cromatina SWI/SNF y el coactivador mediado por TRAP y CSL, una diana de la vía
Notch. Además se ha asociado a otras vías como Ras (que puede ser disparada por
VEGF, PDGF o citocinas y quimiocinas), ERK-1/2 y MEK-1/2, JNK y p38 MAPK. Se
ha encontrado que también responde a los niveles de adrenalina/noradrenalina o a
los de dopamina y sus derivados (51).
• En líneas celulares de LDP se ha demostrado que el estrés que induce el paso de
célula B a célula plasmática en el Retículo Endoplasmático (RE) provoca la
activación de la proteína Grp78/BiP del RE. La activación libera su ligando natural, la
enzima requeridora de inositol (IRE-1), que forma un complejo capaz de catalizar el
procesamiento de la proteína de unión X-box 1 (XBP-1). Esta proteína es uno de los
desencadenantes del ciclo lítico, activa el gen ORF50 y produce RTA para inducir el
cambio de ciclo (52).
• RSK1 y RSK2, kinasas S6 de los ribosomas p90, juegan un papel fundamental en
el ciclo lítico. Son intermediarias de la vía ERK-MAPK activadas por ORF45. La
inducción de ERK termina con la activación de factores de transcripción que
reprograman la expresión genética del huésped, por ejemplo AP-1. Las MAPSK más
conocidas son: ERK1-/ERK-2, p38-MAPK y la proteínkinasa activada por estrés/c-jun
N terminal kinasa (SAPK/JNK1/JNK2/JNK3). RSK-1/RSK-2 se activan en la entrada
del virus a la célula y con la expresión de sus genes, mientras que en la reactivación
se activa a través de ORF45 (53).
• Recientemente se ha descubierto la participación de dos kinasas, Pim-1 y Pim-3,
que fosforilan a LANA-1, deshabilitando su represión sobre el ciclo lítico.
Su
actividad está inducida en las reactivaciones mediadas por estímulos fisiológicos o
químicos, como IFN-α, IFN-γ, IL-3 o IL-6, lo cual explicaría la reactivación del virus
en una situación de inflamación (54).
• Se ha comprobado en cultivos de células de LDP que cuando la célula entra en
ciclo lítico cambia la edición RNA del gen K12 que produce kaposina por las
adenosin deaminasas de RNA (ADAR-1) del huésped. Mientras en la fase latente se
produce un transcrito sin editar y con actividad tumoral por incluir la Kaposina A. En
el ciclo lítico se produce un aumento de la transcripción del gen, quizá porque las
citocinas producidas en esta fase induzcan las ADAR-1, aunque los transcritos
producidos están editados y no contienen Kaposina A, por lo que no tiene actividad
tumoral. Por tanto, durante el ciclo latente aumenta la población de células
infectadas, mientras que en el ciclo lítico, la función del transcrito editado está aún
por determinar (55).
Perspectivas de futuro
El escaso conocimiento del que todavía se dispone acerca de la transmisión,
biología, infectividad y patogenia de VHH-8 limita los avances en cuestiones de
prevención, diagnóstico y tratamiento de los tumores con los que se relaciona.
Muchos aspectos siguen sin estar esclarecidos como los factores de riesgo,
predisposición genética o el potencial patógeno de diferentes genotipos. Conforme
se vaya progresando en estas materias dispondremos de nuevos marcadores
diagnósticos y nuevas dianas terapéuticas que ampliarán los campos de acción con
los que enfrentarse a esta enfermedad. Dado el constante incremento en las tasas
de infección por VIH y la relación causal existente con VHH-8, su estudio adquiere
una importancia creciente en la medicina actual.
VIRUS LINFOTROPO T HUMANO TIPO I (VLTH-I)
Los principales virus de la familia Retroviridae con potencial oncogénico son: el
Virus Linfotropo T Humano tipo I (VLTH-I), el virus homónimo tipo II (VLTH-II) e
indirectamente el VIH. El primero de ellos es el más estudiado y el que se
desarrollará con más detalle en este apartado. Distintos estudios lo asocian a la
Leucemia/Linfoma de células T del Adulto (LTA) y a otro tipo de patologías como la
Mielopatía asociada a VLTH-I, también llamada Paraparesia Espástica Tropical
(MAH/PET). El VLTH-I infecta y transforma preferentemente Linfocitos T CD4. Esto
último lo diferencia del VLTH-II que posee más afinidad por Linfocitos T CD8. Este
segundo virus ha sido relacionado con la Leucemia Atípica de Células Peludas, pero
los estudios más recientes no han corroborado dicha hipótesis (56). Por otro lado la
coinfección VLTH-II + VIH sí parece aumentar la incidencia de la Leucemia/Linfoma
de células T asociada/o a VLTH-II si se compara con los portadores de VLTH-II
solamente (57).
Mecanismos moleculares de la oncogénesis:
El potencial oncogénico de este virus viene determinado y regulado por la
activación y demás propiedades de la proteína Tax (pTax) (58). Ésta promueve la
mutación genética en las células infectadas, inhibe el control del ciclo celular y dirige
la expresión génica viral. Asimismo la pTax activa los factores de transcripción NFKB
y SRF (59). También activa los genes celulares que codifican para: IL-2, receptor α
de IL-2, GM-CSF y PTHRP. Además la activación de dicha proteína inhibe la
expresión de los genes para la Polimerasa-β y la CDK inhibidora de p16 (60).
La patogenia de la infección por VLTH-I viene determinada por los siguientes
puntos (61;62):
• La infección primaria a edad temprana. La inmadurez de la inmunidad de tipo 1 en
el momento de la infección facilita el incremento de la carga viral. En proporción a
este incremento se producirá una extraordinaria proliferación clonal de Linfocitos T
infectados durante un largo periodo de tiempo.
• La extensa expansión clonal de los Linfocitos T infectados que se autonomiza y
junto a la inestabilidad genética orquestada por la pTax parece ser uno de los
factores patogénicos más importantes.
• La pérdida de la expresión de la pTax: Si se produce la pérdida de la producción
de dicha proteína en uno de los clones, éste será invisible para la los Linfocitos Tc
sanos del huésped. Este nuevo clon se considera ya premaligno pues escapará de
la vigilancia de los Linfocitos Tc. Una vez desarrollada la LTA se evidencia la
disminución de los títulos de Ac contra la pTax, no así los del resto de Ac contra el
propio virus que sí que seguirán aumentando mientras se desarrolla la
leucemia/linfoma; además en las propias células cancerosas de LTA se pone de
manifiesto la ausencia de la expresión de dicha proteína.
• Mutaciones genéticas adquiridas estocásticamente, que conllevan cambios
genéticos y epigenéticos y conducirán a la malignidad del proceso.
Cofactores:
Existen una serie de factores que influyen en el desarrollo de LTA en portadores
de
VLTH-I, éstos serían los siguientes:
• Género: Es bien conocido que los hombres tienen más probabilidad de desarrollar
LTA que las mujeres aún siendo ellas las que poseen una mayor tasa de infección
(63). La explicación a este hecho sería la existencia de diferencias según el género
en la inmunidad celular (que es uno de los puntos clave en el control de la infección
una vez establecida). En hombres portadores del virus se ha evidenciado una
respuesta atenuada a la reacción de la tuberculina lo que evidencia una disminución
en la respuesta inmune de tipo 1 (64).
• Edad: En población joven no se han demostrado diferencias en la incidencia de
LTA en relación con el género. En portadores asintomáticos, los hombres mayores
de 30 años son más propensos a tener una alta carga viral que las mujeres. Pero no
existen diferencias en población de menor edad (65).
• Factores genéticos: Los distintos estudios realizados para poner de manifiesto la
susceptibilidad genética para la malignidad inducida por VLTH-I, en relación con
distintos fenotipos de HLA en pacientes con LTA, no han aportado resultados
consistentes. Aún así estudios recientes (66) proponen la división de dos subgrupos
en función de la división fenotípica identificada en el HLA en cuanto a la respuesta
inmune celular a la infección por VLTH-I (in vitro). Así pues por un lado estarían los
“Low responders” que se asocian al desarrollo de LTA. Y por otro los “High
responders” que asociarían un mayor riesgo de desarrollar MAH/PET. De todos
modos lo normal es que los portadores posean un HLA intermedio.
• Estrongiloidiasis y desnutrición: Inicialmente se proponía que el riesgo de
desarrollar LTA estaba asociado a desnutrición y exposición repetida a filariasis en la
infancia. Ya que ambas condiciones eran comunes en las zonas endémicas de
Japón. Por otro lado no se han observado diferencias en la prevalencia de Ac contra
Strongyloides stercolaris entre los portadores de VLTH-I y los controles en Jamaica.
De todos modos es evidente que una coinfección va en detrimento del huésped y se
ha demostrado que en los portadores coinfectados la carga viral es más elevada.
Este hecho parece ser debido a que la población coinfectada posee un sistema
inmune alterado que disminuye la capacidad para controlar ambas infecciones. En
individuos coinfectados aparece una disminución de la respuesta inmune tipo 2
(responsable del control contra parásitos), este hecho se pone de manifiesto con la
medida en suero de IgE e IL-5 (67). Del mismo modo existe en población
coinfectada, una alteración de la respuesta inmune de tipo 1, evidenciada por la
disminución de anticuerpos anti-EBNA para VEB, con el consiguiente incremento de
la carga viral de VLTH-I (68). Se considera que un paciente coinfectado posee
alrededor de cinco veces más carga viral en comparación con los individuos no
infectados por S. stercolaris (69). Como conclusión entenderemos que la
estrongiloidiasis incrementa el riesgo de desarrollar LTA en individuos coinfectados
con VLTH-I.
VIRUS DEL PAPILOMA HUMANO (VPH)
Se han identificado más de 100 tipos VPH de los cuales aproximadamente la
mitad infectan el tracto genital. Los VPH genitales se dividen en bajo riesgo (tipos 6 y
11, por ejemplo) y alto riesgo (tipos 16, 18, 31, 33, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 66, 68,
y posiblemente los tipos 26, 73 y 82) (9). Aproximadamente el 80% de los cánceres
de canal anal y el 30% de los de vulva, vagina, pene y orofaríngeos pueden
atribuirse al VPH (70).
Cofactores infecciosos en el cáncer de cérvix (71)
1. Virus Herpes Simple (VHS): VHS-2 tiene mayor tropismo por los tejidos
genitales y recurre con mayor frecuencia en el tracto genital que VHS-1. Un estudio
de la IARC (Smith el al., 2002) que reunió datos de siete estudios de casos-controles
diferentes llevados a cabo en Brasil, Colombia, Marruecos, Filipinas, España y
Tailandia, encontró una mayor seroprevalenciade VHS-2 en 1158 casos de
carcinoma epidermoide y 105 casos de adenocarcinoma que en 1117 controles; tras
limitar el análisis a sujetos VPH-DNA positivas y ajustarlo para seropositividad para
C. trachomatis, la asociación de anticuerpos séricos VHS-2 con carcinoma
epidermoide (odds ratio, 2.2; 95% CI, 1.4-3.4) y adenoacarcinoma (odds ratio, 3.4;
95% CI, 1.5-7.7) era todavía significativa.
2. Otros Herpesvirus: los β-Herpervirus Citomegalovirus (CMV), Herpesvirus
Humano tipo 6 (VHH-6) y VHH-7 han sido detectados en muestras cervicales. Se ha
sugerido que sólo son hallazgos concomitantes más que co-factores en la
carcinogénesis tumoral (Tran-Thanh y cols., 2002). Otros, sin embargo, han
determinado que existe asociación entre CMV y neoplasia de cérvix (Koffa y cols.,
1995), entre VHH-6 y cáncer cervical (Yadav y cols., 1996) y entre VHH-7 y
neoplasia cervical de alto grado (Lanham y cols., 2001). También se han realizado
estudios para conocer si existe relación entre los niveles de anticuerpos contra CMV
y el desarrollo de estas neoplasias, pero los resultados obtenidos han sido
conflictivos, ya que algunos han observado dicha asociación y otros no. El virus de
Epstein-Barr (VEB), un γ-Herpesvirus, puede infectar células epiteliales y podría
jugar un papel en el desarrollo del carcinoma nasofaríngeo. Los resultados obtenidos
en diferentes estudios han sido confusos.
3. Chlamydia trachomatis: Está asociada a metaplasia escamosa y a ectopia
hipertrófica. Ha sido bien estudiado como potencial cofactor en el desarrollo de
cáncer cervical. Dos extensas investigaciones epidemiológicas han observado una
asociación significativa entre anticuerpos de C. trachomatis y carcinoma epidermoide
cervical (Koskela et al., 2000; Smith, J.S et al., 2004).
Mecanismos moleculares de la oncogénesis (71)
Capacidad transformadora del VPH
-
VPH mucosos: un grupo de VPH mucosotropos, incluyendo los tipos de alto
riesgo 16 y 18, están asociados a más del 99% de los carcinomas cervicales. En
estos cánceres, el DNA viral se encuentra, frecuentemente, integrado en
cromosomas del huésped. Células epiteliales cervicales que contienen DNA VPH 16
tienen un crecimiento mayor en comparación a las células que mantienen el genoma
viral en una localización extracromosómica. Esto se relaciona con la expresión
incrementada de dos genes virales, E6 y E7. Las proteínas tempranas E6 y E7, se
unen e inactivan el producto de un gen supresor de tumores, p53, y la proteína
supresora de tumores de retinoblastoma, respectivamente. Es necesaria la
expresión de los genes virales E6 y E7 para el continuo crecimiento de las líneas
celulares derivadas del cáncer cervical. Este hecho apoya la hipótesis de que E6 y
E7 están causalmente relacionados con la aparición y mantenimiento del cáncer de
cérvix. La continua expresión de estas proteínas puede dar lugar al acumulo de
mutaciones en el genoma celular, requerido para la conversión maligna
consiguiente. Tanto E6 como E7 cooperan en la transformación de las células
epiteliales, sin embargo, sólo vemos un fenotipo completamente maligno tras el
cultivo prolongado de las células transformadas, hecho que apoya que la
transformación inducida por VPH está formada por varios pasos. En un modelo de
ratones transgénicos, se ha visto que, sólo la expresión de VPH 16 E6 es suficiente
para inducir carcinomas (Song y cols., 1999). Por el contrario, E6 y E7 de tipos de
VPH mucosos de bajo riesgo poseen muy poca actividad transformadora in vitro
(Farr y cols., 1991; Sang & Barbosa, 1992). Reid y cols. en 2004 demostraron la
presencia de genoma integrado de VPH 11 de bajo riesgo, pero no de VPH 6, en
cánceres desarrollados en pacientes con papilomatosis respiratoria recurrente de
inicio temprano (Reidy y cols., 2004).
-
VPH cutáneos: diversos estudios epidemiológicos han demostrado que un
subgrupo de VPH cutáneos, también llamados tipo epidermoplasia verruciforme
(EV)-VPH, se encuentran en cánceres de piel no-melanoma. El número de copias de
DNA VPH-EV es mucho menor que una copia por célula (Iftner y cols., 2003). La
mayoría de VPH tipo cutáneo expresan productos de los genes E6 y E7 que son
estructuralmente similares a aquellos que aparecen en los tipos mucosos, pero su
genoma no contiene un ORF E5 identificable (Pfister, 2003). Caldeira y cols. (2003)
analizaron las propiedades in vitro de las proteínas E7 de los virus cutáneos EV(VPH 20 y28) y no EV-(VPH 10) que frecuentemente se encuentran en la piel. Se
demostró que la E7 de VPH 38 se une e inactiva el supresor de tumores pRb e
induce la pérdida del control de la transición G1/S. Por el contrario, la proteína E7
VPH 10 y VPH 20 no juegan ningún papel en las actividades transformadoras in
vitro. Además, las E6 y E7 del VPH 38 demostraron su capacidad para inmortalizar
queratinocitos humanos primarios, lo que sugiere que la infección por VPH 38 tiene
un papel en la carcinogénesis de piel.
Propiedades bioquímicas de las proteínas de VPH
-
E5: a la E5 de VPH de alto riesgo se le considera carcinogénica porque
transforma fibroblastos murinos y queratinocitos en cultivos de tejidos, aumenta el
potencial de inmortalización de E6 y E7 y, junto con E7, estimula la proliferación de
células primarias humanas y de ratón. Se ha sugerido que EGFR, un receptor de
tirosin-kinasa, media la actividad biológica de la proteína E5 de VPH 16, y plantean
que la E5 activa EGFR e induce señales mitogénicas y transformación celular a
través de este receptor (Tomakidi y cols., 2000).
-
E6: la asociación de E6 y p53 da lugar a la degradación de p53 a través de la
reclutación de una ubiquitina ligasa, E6-AP, que da lugar a la inhibición de las
actividades reguladoras trancripcionales de p53 en los cultivos de células de tejidos
(Mietz y cols., 1992).
-
E7: es la más conocida por su habilidad para asociarse con la proteína
supresora tumoral pRb. Promueve la degradación de la misma a través de un paso
mediado por un proteasoma y elimina su capacidad para unirse e inactivar
funcionalmente a los factores de transcripción celulares E2F. Además puede unirse
a otras proteínas pocket relacionadas con pRb y también interacciona con diversos
componentes de la familia E2F. La inactivación de las proteínas “pocket” por parte
de E7 es necesaria pero no suficiente para provocar el potencial transformador de
E7 (Kioyono y cols., 1998). Las proteínas E7 de alto riesgo forman un complejo con
ciclinas e inactivan los inhibidores de asociados a kinasas p21 y p27 (Jones y cols.,
1997). E7 se asocia con, o altera las actividades de múltiples factores celulares que
normalmente contribuyen a la regulación del ciclo celular.
-
Las proteínas E6/E7 del VPH 16 y el erbB-2 cooperan en la transformación
neoplásica de células orales epiteliales primarias: (5) en este estudio se ha
estudiado el efecto de la cooperación entre VPH 16 y el receptor de tirosin kinasa
erbB-2 en el complejo E-caderina/catenina y la transformación neoplásica del epitelio
oral normal. Se ha determinado que la sobreexpresión aislada de ErbB-2 o E6/E7 no
afecta al señalado complejo, por lo que no induce transformación en las células
epiteliales orales. Sin embargo, la coexpresión de E6/E7 y erbB-2 disminuye la
expresión de E-caderina y catenina. Los datos sugieren estos dos factores participan
en la carcinogénsis, al menos en parte, a través de la conversión de la γ-catenina,
que actúa como regulador transcripcional. Esto potencia a la ciclina D1, c-myc y
otras
oncoproteínas
necesarias
para
la
alteración
de
del
complejo
E-
caderina/catenina y la transformación de las célula orales epiteliales normales.
Propiedades biológicas de las proteínas de VPH
•
Inmortalización: las proteínas E6 y E7 de VPH mucosos de alto riesgo actúan
de manera independiente o sinérgica para inmortalizar múltiples tipos celulares
incluidos queratinocitos, epitelio cervical y células epiteliales mamarias. Sin
embargo, las proteínas E6 y E7 de un solo tipo cutáneo EV-VPH, el 38
concretamente, ha demostrado inmortalizar queratinocitos humanos primarios
(Caldeira y cols., 2003). Las proteínas E7 de tipos mucosos de alto riesgo (VPH 16,
18, 31) pero no de bajo riesgo (VPH 6, 11) cooperan con una proteína ras activada
para transformar las células epiteliales cervicales humanas y el riñón de rata neonata
(Storey y cols., 1988). La E7 de tipos de bajo riesgo mucosos VPH 6 y cutáneos EVVPH 8 han demostrado tener una actividad inmortalizadora más débil en
comparación con los de alto riesgo VPH 16 (Halbert y cols., 1992; Schimitt y cols.,
1994). Esta diferencia se relaciona con la capacidad de estas proteínas E7 para
inducir la degradación de pRb más que con su afinidad por pRb (Giarrè y cols.,
2001). La proteína E5 puede aumentar la inmortalización de los queratinocitos
efectuada por E6 y E7. El mecanismo por el cual E6 contribuye a la inmortalización
en controvertido. Algunos estudios han relacionado su potencial de inmortalización
con su habilidad para inducir la expresión de telomerasas, ya que la actividad de las
mismas está claramente inducida por E6. El nivel de actividad de la telomerasa en
células E6-positivas aumenta más cuando se convierten en inmortales aunque los
niveles de expresión de E6 no varíen (Fu y cols., 2003), lo que sugiere que existen
otros eventos que contribuyen a la activación de la telomerasa. Otros estudios han
relacionado el potencial inmortalizador de E6 en células epiteliales mamarias y
queratinocitos con su inactivación de p53 (McMurray & McCance, 2004).
•
Inestabilidad genómica: ésta es otra característica distintiva de las células que
expresan E6 y E7, lo cual ha sido observado en múltiples tipos celulares. Las
anomalías incluyen monosomías y trisomías, roturas e interrupciones en la
cromatina y cromosomas aberrantes. Algunas pérdidas alélicas se han asociado a
con genes que podrían tener relación con transformaciones malignas y/o progresión.
Por ejemplo, la pérdida del alelo 3p y 10p se asocian con la activación de
telomerasas (Steenbergen y cols., 1998), lo cual constituye un paso crucial en la
inmortalización mediada por VPH de alto riesgo. Las proteínas E6 y E7 de VPH 16,
de alto riesgo (pero no VPH 6, de bajo riesgo) pueden inducir anomalías mitóticas.
La habilidad de E6 para inducir inestabilidad genómica es probablemente reflejo de
su habilidad para inhibir la función de p53, lo cual irrumpe en el normal proceso de
reparación del DNA y da lugar al acumulo de cambios genéticos. La inestabilidad
genómica producida por E7 puede ser reflejo de de su efecto sobre la biogénesis de
los centrosomas y el consecuente defecto en la segregación de los cromosomas de
las células hijas durante la división celular (Balsitas y cols., 2003). Otros estudios
han demostrado que E7 puede inducir anomalías centrosómicas a través de
mecanismos independientes a pRb (Duensing & Münger, 2003).
Mediante la utilización de una línea celular VPH 16-positiva derivada de una
lesión intraepitelial escamosa de bajo grado, se ha sugerido que la adquisición de la
inestabilidad cromosómica está relacionada con la integración del genoma viral (Pett
y cols., 2004). Se ha demostrado lo contrario en cultivos con queratinocitos humanos
que contienen VPH 16, donde se vio inestabilidad genómica en ausencia de
integración viral (Duensing y cols., 2001).
•
Respuestas al daño en el DNA: tanto E6 como E7 pueden obstaculizar las
respuestas contra el daño en el DNA. Se cree que es debido a su actividad como
inhibidoras de la detención del ciclo celular mediado por p53. Se relaciona con la
capacidad de E6 para unirse e inhibir p53. Con E7, no sólo se relaciona con su
habilidad para interrumpir la función de reguladora del ciclo celular de pRb, sino que
también con su capacidad para inactivar p21, que es el inhibidor de kinasa ciclinadependiente que se induce cuando se activa p53 en respuesta a daño celular. Se
piensa que la disrupción de las respuestas contra el daño celular contribuyen al
acumulo de alteraciones genéticas en células VPH-positivas, incluyendo aquellas
que podrían contribuir a la carcinogénesis.
•
Proliferación celular y diferenciación: mientras que en un epitelio estratificado
normal las células suprabasales están retraídas del ciclo celular, VPH puede reprogramar las células suprabasales para mantener la síntesis de DNA que puede
contribuir a la producción de virus a través de la amplificación del genoma viral. E7
es necesario y suficiente para este fenotipo. La inactivación aislada de pRb puede
causar el mantenimiento de la síntesis de DNA (Balsitis y cols., 2003). E6 y E7 de
alto riesgo modulan la apoptosis. La apoptosis inducida por E7 ocurre mediante
pasos dependientes e independientes de p53.
Evidencia experimental del rol de VPH mucosos de alto grado de en la conversión
maligna y el cáncer cervical humano (71)
Requerimiento de la expresión génica de VPH para el crecimiento celular y la
invasión
La expresión de las proteínas E6 y E7 es esencial para la inmortalización, pero
son necesarios otros factores para adquirir un fenotipo totalmente transformado. Se
ha visto que las células VPH inmortalizadas se convierten en carcinogénicas
espontáneamente o después de ser tratadas con carcinógenos químicos o
expuestas a irradiación-γ. La continua expresión de E7 de VPH 16 en presencia de
ras es necesaria para el mantenimiento del fenotipo transformado en células
primarias de roedores (Crook y cols., 1989). También se conoce el papel de la
expresión constitutiva de c-fos en la transformación de las células del cáncer de
cérvix (van Riggelen y cols., 2005). En una línea celular VPH 16 positiva llamada
SiHa, se estudió la interferencia de la expresión de VPH 16 E6 y E7. Para esto se
utilizó RNA short-interfering (siRNA) de E6. Se demostró que el E6siRNA disminuía
los niveles de mRNA que codificaban E6 y E7 e inducía acumulo nuclear de p53
(Yosinouchi y cols., 2003).
Integración de secuencias de VPH
En la mayoría de los tumores invasivos, el genoma de los VPH de alto riesgo se
integra en el genoma del huésped. Esta integración también puede verse en
lesiones
premalignas.
Por
el
contrario,
el
DNA
de
VPH
se
localiza
extracromosómicamente en lesiones benignas y de bajo riesgo. Es difícil encontrar
VPH de bajo riesgo integrado en tumores. Sin embargo, Reidy y cols. (2004)
estudiaron muestras de tejidos de pacientes con historia de papilomatosis laríngea
recurrente benigna de inicio temprano que habían desarrollado cáncer. Encontraron
VPH 11 integrado en estas muestras. In vitro, se ha sugerido la mayor habilidad de
los VPH de alto riesgo para integrarse en el DNA del huésped en comparación con
los tipos de bajo riesgo.
Se considera que la integración es un evento molecular importante en la
carcinogénesis inducida por VPH. La detección de la transcripción de genes
tempranos por PCR es más sensible en cánceres y lesiones benignas o displasias
cervicales, donde se ha demostrado que la presencia de genoma integrado se
relaciona con la severidad de la enfermedad, en particular en VPH 18 (Hudelist y
cols., 2004). En el cáncer de lengua, se ha demostrado que la presencia de genoma
de VPH 16 fuera del cromosoma y un elevado número de copias están relacionadas
con un mejor pronóstico (Mellin y cols., 2002). La integración de genoma de VPH
afecta tanto a la expresión génica viral como del huésped. La expresión génica de
VPH está regulada por activadores y represores transcripcionales virales y celulares.
La regulación normal se altera debido a la integración viral, lo cual se traduce en la
continua expresión de las proteínas E6 y E7 que da lugar al crecimiento selectivo. La
integración se relaciona con la síntesis incrementada de la proteína E7. El hecho de
que la integración de las secuencias de DNA de VPH tenga lugar en localizaciones
predilectas de los cromosomas humanos ha sugerido un patrón de integración no
aleatorio. En los carcinomas cervicales, Ferber y cols. (2003) observaron que la
integración de VPH tenía lugar alrededor del gen hTERT, lo que daba lugar a un
incremento en la expresión del mismo. Por otro lado, el DNA de VPH 18 se integra
en las proximidades del gen c-myc en numerosos cánceres de cérvix, pero no se ha
observado una regulación positiva en la expresión endógena del protooncogén.
Algunos estudios citogenéticos y moleculares han demostrado que pueden
encontrarse secuencias de DNA de VPH 16 y 18 integradas en loci cromosómicos
conocidos como sitios frágiles en cánceres cervicales. Una de estas regiones, la
FRA3B, abarca Tetrámeros Frágiles de Histidina (FHIT), gen supresor de tumores
localizado en el cromosoma 3p. Se ha demostrado una clara asociación entre la
pérdida de expresión de FHIT y la progresión de CIN VPH 16-positivo (Butler y cols.,
2002). Se ha visto que los cánceres cervicales invasivos que expresan E6 y E7 de
VPH de alto riesgo contenían una expresión normal de FHIT, mientras que sólo se
detectaron unas pocas transcripciones de dichas proteínas cuando la expresión de
FHIT era anormal. Esto sugiere que E6 y E7 podrían reprimirse en presencia de
aberraciones de FHIT. Estos estudios favorecen la idea de que el genoma de VPH
pueda interferir con funciones celulares críticas mediante la mutagénesis insercional.
Algunas observaciones han demostrado que el fenotipo maligno no puede deberse
únicamente a la expresión de genes de VPH. Se cree que la modificación de los
genes del huésped que interfieren con la expresión o función de los genes virales
podría contribuir a la evasión inmune, y a la progresión en invasión tumoral (zur
Hausen, 1999).
Anomalías cromosómicas en los cánceres asociados a VPH
Se han descrito numerosos cambios cromosómicos en muchos cánceres
asociados a VPH incluyendo el cervical, vulvar y de cabeza y cuello. Se han descrito
aneuploidias en cánceres cervicales y sus precursores. La pérdida del brazo corto
del cromosoma 3 y la ganancia en el brazo largo son los eventos más
frecuentemente asociados con la progresión de lesiones de alto grado a cáncer
cervical (Nishimura, M. y cols., 2000). Las alteraciones en 3q son las que más
comúnmente se asocian a la severidad de la neoplasia intraepitelial anal, lo cual es
similar a lo encontrado en cánceres de cérvix, lo que sugiere y paso molecular
común para estas lesiones malignas asociadas a VPH. Se ha sugerido que la
pérdida de un locus en el cromosoma X y la activación del encogen erb-B2 son
importantes en la progresión de metástasis. Se encuentran más aberraciones
cromosómicas en lesiones de alto grado con DNA de VPH integrado que en lesiones
de bajo grado.
Los genes p53 y pRb se encuentran mutados con menos frecuencia en tumores y
líneas celulares VPH-positivas que en VPH-negativas (Tomasino y cols., 2003). De
manera similar, la expresión de E6 de VPH 16 en cánceres de cabeza y cuello se
relacionan con la ausencia de mutaciones en el gen p53 (Dai et al., 2004). La
expresión de los genes E6 y E7 de VPH de alto riesgo en la capa basal induce
inestabilidad y aneuploidía cromosómica. Se ha sugerido recientemente que este
evento precede a la integración del genoma viral que, sucesivamente, provoca la
continua expresión de los genes tempranos (Melsheimer y cols., 2004).
Alteraciones de proto-oncogenes específicos
-
Ras: tanto en lesiones cervicales malignas como premalignas se han descrito
mutaciones en la familia ras. Los niveles de mRNA de H- y n-ras eran
significativamente más elevados en carcinomas cervicales que en tejido normal o
CIN. Sin embargo, no se encontró relación entre la expresión de cada uno de los
genes ras y la presencia de VPH (Mammas y cols., 2004). Por otro lado se han
encontrado tasas más elevadas de mutación k-ras en el codón 12 en muestras de
cérvix no canceroso que contenían tipos VPH de alto grado que en aquellas que
estaban infectadas por VPH de bajo riesgo.
-
Myc: parece ser que los VPH se integran en las proximidades de c-myc, lo
cual justifica la búsqueda de alteraciones en este protooncogén en lesiones
asociadas con VPH. Se ha descrito una gran amplificación de c-myc en los cánceres
cervicales en comparación a las lesiones cervicales benignas y premalignas (Abba y
cols., 2004). Últimamente se ha añadido la participación de la proteína myc en la
inmortalización inducida por VPH (Veldman y cols., 2003). Se ha visto que la E6 de
VPH de alto riesgo está asociada a los complejos myc y activan el promotor hTERT.
El antagonista específico de myc, mad, reprime la transactivación-E6 de hTERT.
-
Erb: la proteína y el mRNA HER-2/NEU fueron detectados en una gran
proporción de adenocarcinomas cervicales. Esta expresión fue asociada en mayor
medida con lesiones que contenían VPH 16 que con aquellas que contenían VPH
18. También se ha relacionado un incremento de la expresión ErbB-2 con la
progresión de la enfermedad y se ha considerado que es un evento tardío en la
carcinogénesis cervical (Kersemaekers y cols., 1999).
-
Otros: se ha descrito la metilación de genes virales o LCRs (long control
region) de VPH de alto riesgo. El LCR de VPH 16 (Badal y cols., 2003) y 18 (Badal y
cols., 2004) está hipermetilado en muestras cervicales normales y de bajo grado y
progresivamente va disminuyendo su grado de metilación en muestras de alto grado.
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