Retrovirus - Instituto de Higiene

TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
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Retrovirus y VIH
N. Cordeiro, R. Taroco
Introducción e importancia
La familia Retroviridae es una de las familias más interesantes y complejas de los virus animales.
El término retro significa hacia atrás, y el nombre hace referencia a que estos virus tienen un
modo inverso de replicar el ácido nucleico. Los retrovirus son virus con un genoma constituido
por ARN, pero se replican por medio de un ADN intermediario usando la enzima transcriptasa
inversa (o reversa). Los retrovirus son interesantes por varias razones:
1. Fueron los primeros en que se demostró la capacidad para causar cáncer habiéndose
estudiado ampliamente por sus características carcinogénicas.
2. Un grupo de retrovirus, el causante del SIDA, aunque se conoce solo desde los primeros
años de la década de 1980, ha llegado a representar uno de los mayores problemas de
salud pública.
3. El genoma de los retrovirus puede integrarse específicamente en el genoma del hospedador
gracias al ADN intermediario, proceso que está siendo estudiado.
Taxonomía y clasificación
Esta familia viral ha sido dividida en tres subfamilias.
• La primera, Oncovirinae, comprende los siguientes grupos: C, B y D; y un grupo sin nombre
donde se encuentra el virus de la leucemia humana de células T (o linfotrópico): VLTH-I
y VLTH-II. Todos ellos son virus oncogénicos, producen leucemias, linfomas, tumores
mamarios y neuronales.
• La segunda, Lentivirinae, comprende el grupo de los virus Visna y el VIH. Se parecen a los
anteriores en lo que se refiere a su morfología, a la naturaleza de su genoma y a la posesión
de una transcriptasa reversa, pero no transforman células. El nombre de la subfamilia
alude al largo período de incubación que transcurre entre la infección y la enfermedad
clínica, que puede incluso superar los 10 años.
• La tercera, Spumavirinae, comprende los virus “espumantes” los cuales se encuentran
en cultivo de células de riñón que degeneran de forma espontánea y que provocan la
formación de células gigantes vacuoladas y multinucleadas, con un aspecto muy característico.
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Generalidades morfológicas de los retrovirus
Comprende una gran cantidad de virus que se caracterizan por presentar una morfología
común, un genoma constituido por dos moléculas idénticas de ARN de polaridad positiva,
y por poseer una transcriptasa reversa. Los virus de la familia Retroviridae se caracterizan por
ser partículas envueltas, con un diámetro entre 80 y 120 nm, que contienen nucleocápside
enrollada dentro de una cubierta probablemente icosaédrica. La envoltura contiene glicoproteínas víricas (espículas) y es adquirida al brotar por gemación a través de la membrana
plasmática de la célula huésped. Existen varias proteínas en la cubierta de los virus y siete
proteínas internas típicas, cuatro estructurales y tres enzimáticas. Las proteínas con actividad
enzimática (codificadas por el gen pol) que se encuentran dentro de la partícula vírica son, la
transcriptasa inversa, una endonucleasa de ADN (integrasa) y una proteasa. El virión también
contiene moléculas específicas de ARNt celular que se usan en la replicación.
Características y replicación del genoma de los retrovirus
El genoma de los retrovirus contiene dos copias de ARN monocatenario de polaridad positiva.
El extremo 5´ del ARN presenta cap y el extremo 3´ esta poliadenilado, de modo que el ARN
es capaz de actuar directamente como ARNm, aunque no es usado como tal.
Todos los retrovirus contienen los siguientes genes y en el mismo orden:
• gag: que codifica proteínas estructurales internas (antígeno especifico de grupo).
• pol: que codifica la transcriptasa inversa, la proteasa y la integrasa.
• env: que codifica las proteínas de la envoltura.
REPLICACIÓN
La replicación de los retrovirus es iniciada por la unión de las espículas a proteínas receptoras
específicas de la superficie celular. La presencia de receptores para el virus es el determinante
inicial del tropismo para tejidos y huéspedes concretos.
El proceso global de replicación del virus se puede resumir en los siguientes pasos: entrada
a la célula, transcripción inversa, integración del ADNc (ADN copia) viral en el genoma
hospedador, transcripción del ADN vírico originando la formación de ARNm víricos y el
ARN de la progenie, encapsidación en el citoplasma y por ultimo, la gemación de viriones
con envoltura, con la consiguiente liberación de la célula.
La transcriptasa inversa es en esencia una ADN polimerasa que convierte el ARN viral
en una copia de ADN lineal y monocatenario en el citoplasma de la célula huésped. Esta
enzima muestra tres actividades enzimáticas: 1) síntesis de ADN usando como molde el
ARN viral, 2) síntesis de ADN usando como molde ADN, y 3) actividad de ribonucleasa H
(degrada la cadena de ARN de un híbrido ARN:ADN). Como todas las ADN polimerasas,
la transcriptasa inversa necesita un cebador, que en los retrovirus es un ARN de transferencia
específico (ARNt) de origen celular.
Usando el ARNt como cebador, se transcribe a ADN un centenar de nucleótidos cercanos
al extremo 5´ del ARN viral, allí el proceso de transcripción se detiene. Para copiar el resto
del ARN viral (que representa la mayor parte), se emplea un mecanismo distinto. Primero se
eliminan secuencias terminales redundantes del extremo 5´ de la molécula de ARN por medio
de la ribonucleasa H. Esto conduce a la formación de un pequeño ADN monocatenario que
es complementario al segmento de ARN que esta en el otro extremo del ARN vírico (3´).
Este pequeño trozo de ADN híbrida luego el otro extremo de la molécula de ARN (3´) donde
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continua la copia de las secuencias del ARN vírico (“cambio de plantilla”), así se crea una
cadena negativa de ADN. Aquí vuelve a actuar la ribonucleasa H y elimina toda la cadena
positiva de ARN, excepto un pequeño fragmento usado como cebador que es eliminado luego
de sintetizarse un pequeño segmento de ADN de polaridad positiva complementario, aquí
vuelve a actuar la transcriptasa inversa y se termina de sintetizar la cadena de ADN bicatenario
con largas repeticiones terminales (LTRs) en cada extremo. Estas LTRs contienen promotores
transcripcionales y están relacionadas con el proceso de integración (figura 1).
La integración del genoma viral puede ocurrir en cualquier zona del ADN celular (que
una vez integrado se denomina provirus) pasa a ser un elemento genético estable. Así, el
provirus puede expresarse o permanecer en un estado latente y no expresarse.
Si se activan los promotores en la LTR adecuada, se transcribe el ADN proviral integrado formándose transcriptos que pueden ser encapsidados en partículas víricas o pueden
ser procesados y traducidos a proteínas vírales. Cuando las proteínas víricas se acumulan en
suficiente cantidad, tiene lugar el ensamblaje de la nucleocápside que luego se mueven hacia la
membrana citoplasmática para la constitución final de las partículas víricas con envoltura.
Patogenia de los retrovirus
La mayoría de los retrovirus afectan a un espectro de huéspedes y especies muy limitado. El
espectro restringido de huéspedes y el tropismo tisular limitado han dificultado la consecución de sistemas celulares apropiados para su cultivo. La capacidad para integrarse en los
cromosomas y permanecer allí, dificulta su detección, estudio y tratamiento. Sin embargo,
los retrovirus han proporcionado un instrumento fundamental para la biología molecular y
han permitido el análisis del crecimiento y la diferenciación de las células y de la oncogénesis
a través del estudio de los oncogenes víricos.
Aunque no todos los retrovirus causan cáncer, son muy comunes los retrovirus tumorales. Algunos conocidos virus tumorales causan sarcomas o leucemia aguda y poseen un alto
potencial oncogénico. La infección con uno de estos virus puede originar transformación
celular y la formación de tumores. Se cree que estos retrovirus poseen un gen transformante u
oncogén que codifica una proteína responsable de la transformación celular. Este gen codifica
una fosfoproteína que posee actividad de proteína quinasa, estas catalizan la fosforilación de
proteínas, mecanismo que regula la actividad de las proteínas. En las células normales se han
encontrado genes similares, los protooncogenes, lo que sugiere que estos genes son importantes
en el crecimiento celular. Los retrovirus son capaces de incorporar esas secuencias normales,
que luego se alteran o se expresan de modo anormal. En consecuencia, los retrovirus son
agentes mediante los cuales tales genes se transfieren de célula a célula.
Un retrovirus importante, el VIH causante del SIDA, es un retrovirus no tumoral.
VIH - Virus de la inmunodeficiencia humana
INTRODUCCIÓN
El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) produce una infección/enfermedad (SIDA:
síndrome de inmunodeficiencia adquirida) que se caracteriza por una inmunodepresión progresiva que sin acciones terapéuticas y preventivas puede llegar a ser fatal, que conduce al desarrollo de infecciones oportunistas, neoplasias secundarias y manifestaciones neurológicas.
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Figura 1. Esquema de la transcripción inversa del genoma retroviral. a) Síntesis de la
hebra de ADN de polaridad negativa. El retrovirus provee la hebra de ARN de polaridad positiva
y el primer constituido por un ARNt incluido en el virus, se hibridiza al sitio de unión en el ARN
retroviral. La transcriptasa reversa comienza la síntesis de la hebra de ADN de polaridad negativa; al llegar al extremo de la hebra molde se genera una fuerte señal de terminación. La región
5’ terminal del ARN es degradada y la región R de la hebra de ADN de polaridad negativa se
aparea con el extremo 3’ de la segunda hebra del ARN retroviral (primer salto) y la transcriptasa
inversa continua la síntesis de la hebra de ADN (-). b) Síntesis de la hebra de ADN de polaridad
positiva. En una primera instancia se remueve el primer de ARNt. El ARN es degradado, dejando
algunos fragmentos que serviran de cebadores para la síntesis de ADN. Comienza la síntesis de
la hebra de ADN de polaridad positiva. La hebra de ADN (+) es transferida al extremo opuesto
de la hebra de polaridad negativa (segundo salto) y se completa la síntesis de la hebra de ADN
(+). Una vez finalizada esta etapa se termina de sintetizar la hebra de ADN (-).
b)
a)
R U5
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3‘
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3‘
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3‘
A comienzos de los años ochenta, en 1981, se descubrió que un número inusual de
varones homosexuales, haitianos, adictos a la heroína y hemofílicos, morían por infecciones
oportunistas habitualmente benignas. Sus síntomas definieron una enfermedad, el SIDA. Hoy
el SIDA no se limita a esos grupos y representa una epidemia sin precedentes de deficiencia
inmunológica para la salud mundial.
En Paris en 1983 Montagnier y colaboradores aislaron el virus de la inmunodeficiencia
humana (VIH-1) a partir de cultivos de linfocitos T activados, provenientes de una biopsia
de un nódulo linfático de un paciente con poliadenopatías y SIDA.
Desde su aparición hasta la actualidad la enfermedad se ha diseminado mundialmente,
siendo considerada una pandemia, y su mortalidad sigue siendo de 100% a pesar de los avances
farmacológicos, por lo que el SIDA se ha convertido en un problema mundial.
Hasta la fecha se han descubierto dos tipos de virus: VIH-1 y VIH-2, este último, se
encuentra sobre todo en algunos países africanos y parece estar más relacionado con los
virus de la inmunodeficiencia simiana, además parece ser miembro de una familia diferente
de lentivirus.
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EPIDEMIOLOGÍA
El primer caso de SIDA fue descrito en Estados Unidos, pero en la actualidad el numero
de pacientes infectados con VIH se concentra principalmente en los países pobres (95%) y
se encuentra en aumento, estimándose que ocurren unas 14.000 infecciones diarias a nivel
mundial. Según datos de la organización mundial de la salud (OMS), a fines del 2003 la cifra
aproximada de personas infectadas por VIH es de 40 millones, siendo el África subsahariana
la región más afectada (figura 2).
La terapia antirretroviral (administrada en nuestro país en el servicio de pacientes infectocontagiosos del Instituto de Higiene) disponible en los países industrializados de América
del Norte, Europa occidental y el Pacifico, ha disminuido la progresión de la enfermedad, las
muertes y la transmisión vertical; aun así el número de nuevas infecciones se ha mantenido
constante. Los casos de VIH/SIDA continúan diseminándose por todas las regiones del mundo
en diferentes proporciones.
Se ha demostrado que existe un periodo de incubación desde la primoinfección por el
virus y el desarrollo del SIDA, que varía en general desde 1 a 15 años.
El virus VIH-1, es el más ampliamente estudiado y es el que está más distribuido a nivel
mundial. Posee una tasa aproximadamente de 100 % de presentar enfermedad clínica. El
ser humano y el chimpancé son las únicas dos especies conocidas donde el VIH produce
infección crónica.
Infección por VIH en Uruguay: la epidemia de VIH/SIDA es de baja prevalencia, ya que
afecta a menos del 1% de la población en general (0,45%). Es una epidemia concentrada en
poblaciones vulnerables. Según informaciones brindadas por el ministerio de salud pública
(año 2005) el número de nuevos infectados por día se ha duplicado, al igual que el número
de casos reportados.
Predomina la transmisión sexual (71%) sobre la sanguínea (25,4%), seguida de la perinatal
(3,6%). Existe además un porcentaje de casos en los que no se ha determinado la forma de
transmisión. Dentro de la transmisión sexual predominan los heterosexuales (casi el 90%
en 2004 y 2005) incluyendo la prostitución fememina (3,2%). Le siguen los homosexuales
(28,5%) y luego los bisexules (17,4%). La transmisión sanguínea predomina entre usuarios
de drogas intravenosas (96,8%).
Con respecto a la distribución por sexos, el porcentaje acumulado de casos de SIDA es de
66,5% correspondiente a hombres y 33,5% a mujeres. A pesar de ello, en cuanto a los casos
de HIV se ha visto en los últimos años un aumento en el número de casos correspondientes al
sexo femenino ( 44% de los casos reportados en 2005) siendo esta por lo tanto una población
mas susceptible respecto a los años anteriores.
La incidencia de infecciones por VIH en 2005 fue de 576 casos y la de SIDA en el mismo
período de 300 casos.
TRANSMISIÓN DEL VIH
Ocurre en situaciones que facilitan el intercambio de sangre o líquidos orgánicos que contienen el virus o células infectadas por este. Entonces las principales vías de transmisión son: el
contacto sexual, la inoculación parenteral y el pasaje vertical madre-hijo. Se definen grupos
de alto riesgo de adquirir la infección:
• Varones homosexuales o bisexuales, actualmente la transmisión en este grupo esta en
regresión.
• Usuarios de drogas intravenosas.
• Usuarios de drogas no intravenosas (inhalatorias).
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Figura 2. Distribución mundial de adultos y niños infectados por VIH. Las cifras estimadas fueron obtenidas por la OMS y publicadas en Actualización de la epidemia del SIDA,
diciembre del 2003. El total aproximado de personas afectadas se calcula entre 34 y 46 millones
de personas.
• Hemofílicos.
• Receptores de sangre y hemoderivados no hemofílicos.
• Contactos heterosexuales de los miembros de otros grupos de riesgo (constituyendo el
10% de los enfermos).
La transmisión sexual es la principal forma de infección en el mundo, responsable de
aproximadamente el 75% de todos los casos. La velocidad de propagación por esta vía es
superior a cualquiera de las otras, y es máxima en las parejas femeninas de drogadictos por vía
intravenosa, lo que hace que aumente muy rápidamente el número de mujeres con SIDA. El
virus viaja en el semen, libre y dentro de los linfocitos; además se encuentra en las secreciones
vaginales y en las células de la mucosa cervical de las mujeres infectadas. Es bien demostrada
la transmisión de varón a varón y de varón a mujer, pero la infección desde la mujer al varón depende mas que nada del tipo de virus y de su virulencia. Normalmente se estima que
el riesgo de transmitir VIH de hombre a mujer durante el acto sexual duplica el riesgo de
transmitir el virus de mujer a hombre. El virus se transmite de dos formas: 1) a través de las
células de Langerhans (células dendríticas) de la mucosa y 2) por la inoculación directa en
los vasos sanguíneos rotos por traumatismos, este último es el que interviene en las relaciones
sexuales anales, por el que los varones homosexuales fueron en un principio los principales
infectados. La coexistencia de otras enfermedades de transmisión sexual, principalmente las
asociadas a ulceraciones genitales, favorece la infección. Son de especial importancia la sífilis,
el chancro blando y el herpes. En estas enfermedades que cursan con inflamación genital se
produce mayor concentración del virus en el semen.
La transmisión parenteral se produce principalmente en los usuarios de drogas intra-
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venosas, cuando estos comparten jeringas, agujas y otros objetos contaminados con sangre
infectada. La infección a través de transfusiones es muy rara (fue prácticamente eliminada),
y el riesgo de que así ocurra es muy bajo gracias a tres medidas de salud: el análisis de los
anticuerpos anti-VIH en la sangre y plasma donados, el tratamiento con calor de los concentrados de factores de coagulación, y la detección selectiva de donantes a partir de sus
antecedentes. Aun así existe un riesgo muy pequeño de infección a través de sangre negativa
para los anticuerpos anti-VIH, porque la persona se infectó muy recientemente y todavía no
ha desarrollado los anticuerpos (período ventana). Actualmente otras metodologías contribuyen a disminuir este período.
La transmisión madre-hijo es la causa más importante de SIDA pediátrico. Son tres las
vías de transmisión: 1) dentro del útero, mediante propagación transplacentaria, 2) durante
el parto, a través del canal del parto infectado y 3) después del nacimiento, por ingestión de
leche materna. El riesgo de transmisión vertical se puede reducir con el estudio serológico
de VIH durante los controles del embarazo y con el tratamiento oportuno de las madres.
Entre el 10 y el 35% de los niños nacidos de madres infectadas no tratadas desarrollan la
infección. La misma puede ocurrir intraútero y entonces el desarrollo de SIDA y la muerte
ocurren en los primeros años; si la infección es perinatal la instalación del SIDA se retrasa.
En el Uruguay la incidencia de la transmisión vertical del VIH ha descendido desde un 28%
(1995) hasta un 2% (2002).
La infección por el VIH no puede transmitirse por contactos personales casuales, tampoco
se ha demostrado que pueda hacerse a través de la picadura de insectos.
TAXONOMÍA Y CLASIFICACIÓN
El VIH es un virus perteneciente a la familia Retroviridae. Dentro de esta se ubica en la
subfamilia lentivirinae. En esta familia están también: el virus de inmunodeficiencia felina, el
virus de inmunodeficiencia de los simios, el virus visna de las ovejas y el virus de la anemia
infecciosa equina.
Se han aislado dos formas genéticamente diferentes: VIH-1 y VIH-2. Aunque son distintos,
poseen antígenos comunes, pero existen pruebas especificas para detectarlos a ambos.
Basándose en diferencias en el gen env se ha dividido al VIH-1 en tres grupos: M, O (u
outlier) y N (o no M/no O). El grupo M a su vez se divide en distintos subtipos que van de
A-L; por otra parte el VIH-2 se divide en cinco subtipos (A-E). El grupo M es el responsable
de la pandemia SIDA, mientras que el grupo O está restringido a unos pocos países del África
occidental.
MORFOLOGÍA VIRAL
Es un virión esférico de 100-200 nm de diámetro, contiene una nucleocápside electrondensa
en forma de cono, rodeado de una bicapa lipídica que proviene de la membrana de la célula
huésped, donde se insertan 80 espículas (proteínas virales) constituidas cada una por varias
moléculas de gp120 (glicoproteína externa) unida no covalentemente a una proteína integral de la membrana, gp41. Estas dos glucoproteínas virales son esenciales para que el virus
infecte las células.
El núcleo del virus contiene: la proteína de la cápside, p24 (p26 en VIH-2); la proteína
p7/p9 de la nucleocápside; dos copias de ARN; y tres enzimas virales (proteasa, transcriptasa
inversa e integrasa). La proteína p24 es el antígeno más fácil de detectar y son los anticuerpos
contra él, los que se utilizan para el diagnostico de infección por VIH por medio de ELISA.
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Figura 3. Morfología y estructura del VIH. La partícula viral envuelta contiene dos cadenas
idénticas de ARN, ARN polimerasa, integrasa y dos ARNt emparejados base a base con el
genoma dentro del core. Este se encuentra rodeado por proteínas y una bicapa lipídica.
Abreviaturas: TM, proteína transmembrana; MA, matriz; CA, cápside; NC, nucleocápside; SU,
subunidad
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Este núcleo viral esta rodeado por una matriz proteica p17 (p16 en VIH-2) por debajo de la
membrana lipídica (figura 3).
GENOMA VIRAL
Está constituido por dos moléculas de ARN de cadena simple de 9400 pares de bases, unidas
por enlaces no covalentes. Los clásicos genes estructurales gag, pol, y env codifican proteínas
precursoras que serán divididas luego por la proteasa en proteínas maduras (figura 4). Sobre
esta proteasa actúan fármacos muy efectivos, que la inhiben e impiden el ensamblaje viral.
• El precursor gag es clivado en cuatro proteínas:
a) p17-18 para el VIH-1 y p16 para el VIH-2;
b) una proteína mayor, parte de la capside, p24-25 en el VIH-1 y p26 en el VIH-2;
c) la proteína de la nucleocápside p7 que además promueve la dimerización y encapsidación del ARN.
d) por ultimo una proteína p6 cuya función esta en estudio. Se sabe que aquellas partículas
virales mutantes que carecen de esta proteína tienen un defecto en el ensamblaje de
las partículas virales hijas.
• El gen pol se divide en: la proteasa que cliva los productos de gag y pol; la transcriptasa
reversa y la integrasa.
• El gen env codifica las glicoproteínas de envoltura, que serán sintetizadas como un gran
precursor que luego es clivado dejando una proteína transmembrana (gp41). En esta
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Figura 4. Transcripción y traducción del genoma retroviral (VLTH-1). Nomenclatura: MA,
matriz; CA, cápside; NC, nucleocápside; PR, proteasa; SU, componente superficial; TM, componente transmembrana; N, extermo aminoterminal; C, extremo carboxiterminal; p, proteína; Pr,
poliproteína precursora; gp, glicoproteína; gPr, poliproteína precursora glicosilada.
molécula en su parte externa posee el sitio de unión para la molécula CD4 (gp120).
Pero esta proteína posee además otros sitios importantes para la infectividad del virus, el
mas conocido es el V3 loop o bucle, que es el principal epítope neutralizante y sitio que
promueve otros eventos aun luego de la unión al receptor CD4. Esta glicoproteína transmembrana fija el complejo glicoproteico a la membrana viral y tiene un sitio hidrofóbico,
el cual promueve la fusión de las membranas celulares.
El genoma del VIH contiene además otros genes: tat, rev, vif, nef, vpr y vpu, encargados de
la regulación de la síntesis y de la organización de las partículas virales infecciosas:
• La proteína Tat actúa aumentando 1000 veces la transcripción de los genes virales, lo
que favorece la replicación del virus.
• La proteína Rev tiene su efecto a nivel postranscripcional, regulando el transporte de
ARNm desde el núcleo al citoplasma.
• El gen vpu parece ser fundamental para la gemación del virus desde las células infectadas.
Podría interferir con la unión intracelular del precursor env con CD4.
• El gen vif es importante para la creación de virus libre con capacidad de infectar otras
células.
• El gen vpr facilita la infección de las células que no están en división (por ej.: macrófagos)
y detiene el ciclo celular en fase G2, con esto incrementa al máximo la protección del
virus.
• La proteína Nef parece ser necesaria para el desarrollo de la infección progresiva, produciría
la apoptosis de algunas células y una regulación en baja de las moléculas del complejo
mayor de histocompatibilidad (MHC) de clase I en las células infectadas por el VIH. La
disminución de estas moléculas podría evitar el reconocimiento y la lisis de las células
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diana infectadas por el VIH. En consecuencia Nef podría ayudar a superar la resistencia
inmunitaria frente a la infección por VIH.
En conclusión, los productos de los genes reguladores son vitales para la patogenicidad del
virus y de ahí su importancia para el desarrollo de agentes que puedan bloquear la acción de
dichos genes. El análisis molecular de los diferentes virus aislados demuestra que existe una
gran variabilidad en algunas partes de su genoma. La mayoría de esas variaciones se agrupan
en determinadas regiones de la envoltura glucoproteica. Dado que la respuesta inmune se
desarrolla contra la envoltura del VIH, esta variabilidad supone un problema para el desarrollo
de una vacuna única.
SÍNTESIS E INTEGRACIÓN DEL ADN VIRAL
Luego de ingresar a la célula las dos moléculas de ARN son transcriptas en forma reversa en
una molécula lineal de ADN de doble cadena. La cadena positiva de ADN tiene dos sitios de
origen distintos para su síntesis, en lugar de uno. En todos los retrovirus la cadena positiva es
determinada por una secuencia de polipurinas localizadas en 5´ en la región U3 de regiones
de regulación (long terminal repeat o LTR). El VIH tiene una segunda región en el centro de
su genoma que se utiliza como sitio de origen adicional, este sitio parece mejorar el proceso
de transcripción reversa. Luego de la síntesis en el citoplasma el ADN viral es transportado al
núcleo y se integra a la cedula huésped, esta reacción es mediada por una integrasa codificada
por un sector del ADN viral. Cuando ocurre la activación y división de la célula huésped el
ADN viral se duplica y comienzan a expresarse las proteínas virales.
REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA
La región LTR del VIH contiene promotores virales activos que para su transcripción requieren la presencia de activadores celulares. La proteína Tat es requerida para la transcripción y
se une a una parte de la región R del LTR (TAR: transactivating response element o elemento
transactivador de respuesta) y junto con los activadores transcripcionales de origen celular
(SP-1, NF-κB) promueven el inicio de la transcripción y la elongación del transcripto. De
esta manera aparecen en la infección aguda tres clases de transcriptos: moléculas de ARN
que producen las proteínas gag y pol; moléculas para las glicoproteínas de envoltura; y moléculas para las proteínas reguladoras. El sistema Rev controla la exportación citoplasmática y
estabilidad de estos transcriptos.
VARIABILIDAD GENÉTICA
El alto grado de variabilidad genética del VIH es una de sus características más relevantes.
La región más variable del genoma es la que codifica para las glicoproteínas de envoltura. La
región mas conservada es la de los genes gag y pol. Esta variabilidad se debe a la existencia
de la transcriptasa reversa, esta enzima no tiene la capacidad de corregir errores durante la
retrotranscripción. Gracias a esta variabilidad el virus escapa a la respuesta inmune antiviral.
Las glicoproteínas de envoltura evaden el sistema inmune porque se originan en regiones
hipervariables.
MECANISMOS DE PATOGENICIDAD
En las personas infectadas con el VIH es habitual la observación de distintas anormalidades
inmunológicas:
• severa linfopenia, principalmente de células T CD4 +,
• reacciones de hipersensibilidad cutánea retardada disminuidas o ausentes,
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• perdida de la función citotóxica de las células natural killer (NK),
• función anormal de los monocitos,
• hipergammaglobulinemia policlonal.
La molécula CD4 sirve como receptor del VIH, es por ello que el virus no solo infecta a
los linfocitos T CD4 +, sino a otras células que también expresan este receptor, como monocitos de sangre periférica, precursores de células T de la medula ósea y el timo, y macrófagos
tisulares: entre ellos están las células dendríticas foliculares de los ganglios linfáticos y la piel,
las células de Langerhans del timo y las células microgliales en el cerebro.
Este virus reduce la capacidad funcional global (disminución de función y de número) de
los linfocitos T periféricos y de las células presentadoras de antígeno, e inhibe la producción
y maduración de los precursores de la medula. Por tanto, la patogenicidad el VIH se debe
a su afinidad por las células CD4+ que lleva a una disminución de las respuestas inmunes
normales del huésped, luego, a la destrucción de la inmunidad, y finalmente, a la muerte por
infecciones oportunistas.
ENTRADA A LA CÉLULA
La infección se inicia cuando una partícula viral completa encuentra una célula con receptor
CD4. La glicoproteína gp120 se une fuertemente a este receptor. Actualmente se sabe que es
necesaria la presencia de otro correceptor para mediar la fusión del virus a la célula, son los
denominados receptores para quemoquinas. Las quemoquinas son péptidos pequeños, con
función quimiotactica para las células que intervienen habitualmente en los mecanismos de
defensa: neutrofilos, macrófagos, linfocitos. En presencia de un proceso inflamatorio, estas
células son atraídas hacia el foco de infección o injuria, por medio de sustancias solubles:
las quemoquinas. Estas células presentan en su superficie receptores para quemoquinas, los
cuales a su vez son correceptores para el VIH. Por lo tanto, no es suficiente la presencia en
la superficie de un receptor CD4 que se una a la gp120, sino que para que la célula sea infectada por el VIH, también debe expresar un correceptor al que se unirá la gp41, produciendo
entonces la fusión del virus y la célula.
Existen dos tipos de correceptores, presentes en tipos distintos de células:
• CXCR-4: se encuentra en los linfocitos T
• CCR-5: se encuentra en monocitos y macrófagos
Por este motivo diferentes cepas de VIH pueden afectar predominantemente a los linfocitos o macrófagos, de acuerdo al correceptor que utilicen. De este modo las glicoproteínas
de membrana - gp120 y gp41 - se unen al receptor CD4 y al correceptor - CXCR4 o CCR5
– respectivamente, y así se produce la fusión. Una vez producida esta fusión se liberan dentro
del citoplasma las dos copias de ARN viral y las enzimas transcriptasa inversa e integrasa.
CICLO VIRAL
Una vez dentro de la célula el VIH comienza su ciclo:
1. Retrotranscripción: en el citoplasma celular la enzima transcriptasa inversa convierte en
ARN viral en ADNc. Muchas drogas (AZT, ddC, ddI) actúan a este nivel interfiriendo
con esta enzima.
2. Integración: el ADN viral así formado migra hacia el núcleo donde es integrado al ADN
celular con la ayuda de la integrasa. Una vez incorporado el genoma celular el ADN viral
pasa a llamarse provirus. El virus VIH puede permanecer sin multiplicarse en una célula
porque en ella su replicación se vio restringida. Estas células infectadas serán activadas
luego por diferentes citoquinas, entre ellas el factor de necrosis tumoral (TNF) y la
460
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
interleuquina 6 (IL-6), dando lugar a la formación de la progenie viral lo que lleva a la
muerte de las células T infectadas y a la fusión con otras células no infectadas para formar
células gigantes multinucleadas. Las células T infectadas y lisadas liberan gran cantidad
de partículas virales que infectaran a las células vecinas, pero además se libera la proteína
de envoltura externa, soluble, que es capaz de unirse a la molécula CD4 de otras células
y hacerlas vulnerables a la lisis por el complemento y a la toxicidad celular dependiente
de anticuerpos (ADCC). Por lo tanto cuando un linfocito se pone en contacto con su
antígeno, es estimulado y se activa, así comienza a duplicar su ADN y el material genético
viral integrado a su genoma.
3. Transcripción: para la producción de nuevos virus se necesita de ARN mensajero, sintetizado en el proceso de transcripción utilizando enzimas de origen celular. Los genes virales
controlan este proceso a través de, por ejemplo, el gen tat. Otras infecciones por organismos
tales como Mycobacterium tuberculosis pueden acelerar el proceso de transcripción.
4. Traducción: el ARNm procesado en el núcleo es transportado al citoplasma, aquí el gen
rev es critico, sin la proteína rev no existirían proteínas estructurales. En el citoplasma el
ARNm, utilizando la maquinaria de síntesis proteica celular, sintetiza las largas cadenas
de proteínas y enzimas virales.
5. Ensamblaje y brotación: las proteínas del core, las enzimas y el ARN se ubican debajo de la
membrana celular, mientras que las proteínas de envoltura viral se agregan a la membrana
celular. Esto da origen a formas virales inmaduras (no infecciosas aún) que surgen de la
superficie celular adquiriendo una envoltura que incluye proteínas virales y celulares.
Las largas cadenas proteicas que conforman esta partícula viral inmadura son clivadas
en pequeñas estructuras por una enzima viral, proteasa. Existen drogas inhibidoras de la
proteasa como saquinavir, titonavir, indinavir, nelfinavir, que interfieren en este paso del
ciclo viral. De este paso resulta una partícula viral infecciosa.
Luego, al momento de la activación del linfocito, el material viral se multiplica y tiene
lugar la liberación de la progenie viral por dos mecanismos posibles:
• Nuevas generaciones de partículas infectivas por gemación (figura 5).
• Se acumulan partículas virales en el interior de la célula infectada, produciéndose la
destrucción de ésta, liberándose al exterior esas partículas virales, la mayoría de las cuales
son defectivas ya que carecen de la cubierta necesaria.
EVENTOS DE LA INFECCIÓN
La vía sexual implica la entrada del virus a través de las mucosas: orofaríngea, genital y anal.
La efectividad de la transmisión es mayor si es por vía parenteral. En las superficies mucosas,
además de las células epiteliales se encuentran las células de Langerhans; las mismas tienen
función de células presentadoras de antígenos (CPA). A nivel de las submucosas también se
hallan presentes células de Langerhans y macrófagos.
Las partículas virales que viajan en las secreciones vaginales o en el semen, atraviesan
la barrera mucosa (con mayor facilidad si está lesionada, si bien esto no constituye un factor
limitante) y se encuentran en la mucosa o la submucosa con las CPA. Estas células reconocen
a la partícula viral como extraña, la incorporan a su superficie o la procesan por medio de
fagocitosis, procesando también los antígenos virales para ser presentados a los linfocitos. El
macrófago es incapaz de destruir a la partícula viral. Se limita a procesarla, y en el interior
de un macrófago es posible encontrar innumerables partículas virales. También a este nivel
la partícula viral puede encontrarse además con los linfocitos CD4+. Por lo tanto, el virus
una vez atravesada la barrera mucosa puede: a) quedar dentro de un macrófago, b) ser pre-
461
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
Figura 5. Ciclo replicativo del VIH. A) Vista general. B) Transcripción reversa. Durante
este paso el ARN viral es retrotranscripto en ADN de doble cadena y las secuencias terminales son parcialmente duplicadas de modo tal que lleva a la formación de regiones
de regulación (LTR) compuestos por las regiones U3-R-U5. C) Organización del genoma
proviral del VIH-1 y VIH-2. El genoma codifica para proteínas estructurales y enzimas que
son empaquetadas en la progenie viral (recuadros rayados) y para proteínas reguladoras
o accesorias (recuadros lisos).
Virion
Envelope
Nucleocapsid
Adsorption
to receptor
B
RNA
A
Maduration
Penetration
and uncoatig
R U5’
U3 R
LRNA
Reverse transcription
5‘
Capsid
ensamby
Traslation
Pre - Integration
complex
DNA
U3 R U5’
U3 R U5’
Provirus
Integration
Budding
Transcription
HIV-1
5‘ LTR
rev
tat
vif
gag
pol
3‘ LTR
nef
env
vpr
vpu
HIV-2
5‘ LTR
vif
gag
rev
tat
pol
3‘ LTR
nef
env
vpx
vpr
sentado a los linfocitos CD4 por las CPA, o c) adherirse directamente a los linfocitos CD4+
y comenzar a multiplicarse en su interior.
Posteriormente, los linfocitos CD4+ y los macrófagos con las partículas virales en su
interior, o las partículas virales libres, se dirigen hacia los ganglios linfáticos regionales. En
los centros germinales de estos ganglios regionales se encuentran otras células con un papel
fundamental en la patogenia del VIH: las células foliculares dendríticas. Estas tienen en su
superficie numerosas proyecciones digitiformes con receptores CD4, a los cuales se unirán
las partículas virales libres de la circulación, atrapando de esta manera innumerables virus.
Estos son presentados por estas células a todos los linfocitos que, circulando por la linfa o la
sangre, pasan por dichos ganglios, siendo así infectados. De ese modo, a partir del ganglio
regional el virus se disemina a todo el organismo, a todos los tejidos con células que tengan
receptores y correceptores que las hagan pasibles de ser infectadas, multiplicando de esta
462
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
manera la infección. Las partículas virales se diseminan por todo el organismo, sembrando
varios órganos, particularmente órganos linfoides como nódulos linfoides, bazo, amígdalas
y adenoides. Si bien tiene una diseminación sistémica, el blanco fundamental del VIH es el
sistema inmune y dentro de éste, los linfocitos CD4+.
Una vez en la sangre, se producen los eventos tempranos de la infección por el VIH. En
esta etapa temprana, se puede detectar gran cantidad de partículas virales a nivel plasmático.
Esto se expresa como carga viral, y en esta etapa temprana de la infección puede llegar a 10
millones o más de partículas por ml de plasma (107/ml). Estas partículas tienen una corta
vida media libre en el plasma (aproximadamente unos 10-15 minutos). Los linfocitos CD4
que están produciendo virus tienen una vida media de 1-2 días. La partícula viral, una vez
liberada al plasma, tiene que buscar nuevas células con receptores CD4 para poder infectar
y continuar su ciclo de replicación viral.
En esta fase aguda el número de células CD4+ en la circulación decrece en 20 a 40%,
quizás por muerte celular o por dejar la circulación y dirigirse a los órganos linfoides para
preparar la respuesta inmune.
Dos a cuatro semanas luego de la exposición, cerca del 70% de las personas sufren síntomas
similares a una gripe (síndrome retroviral agudo). El sistema inmune enfrenta la infección
mediante las células T “killer” y los anticuerpos producidos por los linfocitos B, logrando una
reducción dramática de los niveles de virus.
En el momento inicial de la infección existen muchas partículas libres en plasma. Pero en
un periodo de dos a tres meses se van generando una serie de respuestas por parte del sistema
inmune del huésped, produciéndose de manera espontánea una drástica caída de la carga viral,
sin que medie un tratamiento antiviral. Este nivel de carga viral (setpoint) varía de individuo a
individuo y es predictivo de la evolución clínica a largo plazo. Los mismos permanecen bajos
(dependiendo del sistema inmune de cada individuo) durante un largo periodo de tiempo, que
puede llegar a 10 años o más. En determinado momento, la carga viral plasmática comienza
a aumentar nuevamente, coincidiendo con la etapa clínica de SIDA.
A esta fase temprana le sigue el período de infección activa inaparente, no obstante lo cual
no significa que no haya replicación viral. Si bien la carga viral cae, y no existen síntomas, la
replicación viral continúa permanentemente. Se establece un equilibrio, por el cual habría una
producción y destrucción de 10 billones de partículas virales por día, así como una producción
y destrucción de 2 billones de linfocitos CD4 por día. Este equilibrio se mantiene aproximadamente por 10 años (dependiendo de la carga viral inicial o setpoint, el estado inmunológico
de la persona infectada, entre otros). Durante este período la replicación viral no tiene lugar
a nivel sanguíneo, la misma se da en los tejidos linfoides profundos: los ganglios linfáticos y
el tejido linfoide asociado a las mucosas (gastrointestinal, respiratoria, etc.)
Período de enfermedad clínica: existen variaciones en el período de infección sin clínica
de enfermedad, distintos factores influyen en la progresión hacia la enfermedad: edad, diferencias genéticas entre los individuos, la virulencia de las diferentes cepas y la coinfección con
otros microorganismos. La existencia de mutaciones en los correceptores puede influenciar
el curso evolutivo hacia la enfermedad. Por ejemplo una mutación específica en una de las
dos copias del gen del correceptor CCR5 tiene como resultado un curso más lento hacia la
enfermedad.
Varios estudios demuestran que los individuos con alta carga viral circulante (setpoint)
desarrollan más rápidamente los síntomas de SIDA y mueren.
Las drogas utilizadas para prevenir o tratar las infecciones asociadas al SIDA han permitido
prolongar y mejorar la calidad de vida. Las combinaciones de drogas que incluyen un inhibidor
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
463
Cuadro 1. Enfermedades indicadoras de Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida
(SIDA)*
Infecciones oportunistas
Protozoos
Hongos
Virus
Bacterias
Toxoplasmosis cerebral
Criptosporidiasis con diarrea
Isosporidiasis con diarrea
Candidiasis esofágica, traqueal y pulmonar
Neumonia por Pneumocystis carinii
Criptococosis extrapulmonar
Histoplasmosis diseminada
Coccidiomicosis diseminada
Enfermedad por citomegalovirus
Infección peristente o diseminada por virus
de Herpes simple
Leucoencefalopatía multifocal progresiva
Infección diseminada por miembros del
complejo Mycobacterium avium
Infecciones por micobacterias atípicas
Tuberculosis extrapulmonar
Septicemia recurrente por Salmonella sp
Infecciones por micobacterias “atípicas”
Tuberculosis extrapulmonar
Septicemia recurrente por Salmonella sp.
Infecciones múltiples o recurrentes por bacterias piogénicas
Neoplasias Oportunistas
Sarcoma de Kaposi
Linfoma primario del cerebro
Otros linfomas no Hodgkin
Otros
Síndrome de caquexia por VIH
Encefalopatía por VIH
Neumonia Intersticial linfoide
de la proteasa con dos inhibidores de la transcriptasa reversa, reducen la carga viral a niveles
muy bajos y retrasan la progresión de la enfermedad por períodos muy prolongados.
Se considera afectados de SIDA a los pacientes infectados por el VIH que presentan
alguna de las 26 complicaciones (infecciones o enfermedades diagnosticas de estadio SIDA
- entre ellas la tuberculosis y/o candidiasis esofágica) o que tienen un conteo de linfocitos
CD4+ inferior a 200/µL. Queda clara entonces la importancia clínica de la cifra de linfocitos
CD4+, independientemente de la existencia o no, de manifestaciones clínicas.
Cuando el paciente alcanza el estadio clínico de SIDA, aparecen infecciones oportunistas
características y neoplasias asociados a dicha patología (cuadro 1).
Los monocitos y macrófagos infectados por el virus, y relativamente resistentes a la muerte celular, viajan por todo el cuerpo llevando el VIH a varios órganos especialmente a los
pulmones y al cerebro; 40 a 50% de las personas infectadas con VIH frecuentemente tienen
manifestaciones neurológicas. La célula microglial y el macrófago son las células del cerebro
infectadas por el VIH de manera habitual, pero también pueden infectarse las neuronas y
las células gliales. La liberación de sustancias neurotóxicas o factores quimiotácticos por los
monocitos y las células microgliales favorecen el desarrollo de respuestas inflamatorias en
464
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
el cerebro. También es probable que exista un efecto citopático directo del virus sobre las
neuronas dando lugar a cuadros como la encefalopatía o complejo de demencia del SIDA.
Paradójicamente, aunque el VIH causa inmunodeficiencia, el curso de la enfermedad
esta caracterizado por la hiperactivación del sistema inmune con consecuencias negativas.
La activación crónica del sistema inmune durante la enfermedad puede resultar en una
estimulación masiva de las células B, perdiendo éstas la habilidad de producir anticuerpos
contra otros patógenos. Esta activación crónica lleva también a la apoptosis (o muerte celular
programada) y al aumento en la producción de citoquinas que no solo estimulan la replicación
del VIH, sino que también tiene efectos perjudiciales.
RESPUESTA INMUNE
La misma es iniciada por la inmunidad mediada por células. La respuesta humoral contra las
proteínas virales más importantes (Gag, Pol, Env) aparece entre tres semanas y tres meses
luego de la exposición viral. Posee dos componentes:
a) Componente celular:
– Respuesta de los linfocitos T CD8+ citotóxicos que reconocen en la superficie de
la célula infectada la presencia de partículas virales unidas a moléculas del complejo
mayor de histocompatibilidad (CMH) de tipo I; estos linfocitos liberan entonces enzimas contenidas en sus gránulos (por ej.: perforinas), que determinan la destrucción
de la célula por un efecto citolítico directo.
– Los linfocitos T CD8+ pueden actuar también por otro mecanismo, liberando mediadores o linfoquinas (quemoquinas), sustancias solubles con función quimiotáctica,
que atraen al foco nuevas células defensivas; pero estas quemoquinas se unen también
a los receptores para quemoquinas presentes en las células pasibles de ser infectadas,
bloqueando la fusión de nuevas partículas virales a estas células.
– Los linfocitos T CD4+ reconocen a su vez las partículas virales procesadas por las
CPA y presentadas en conjunto a moléculas MHC de tipo II, produciendo así linfoquinas que se unen a sus receptores (de quemoquinas) bloqueando también la unión
de nuevos virus a células, pero sobre todo la función principal del linfocito T helper
es potenciar (por medio de sus citoquinas estimuladoras) la respuesta de los linfocitos
T CD8+, ya que ellos son el principal efector de la respuesta inmune.
b) Componente humoral:
– La misma está dada por los linfocitos B, los cuales reconocen en las CPA la presencia
de sustancias antigénicas y reaccionan activándose, transformándose en plasmocitos y
produciendo anticuerpos anti-VIH. Si bien el sistema inmune es capaz de montar una
respuesta de tipo humoral, se ve abrumado por la rapidez con la que el virus, producto
de su variabilidad antigénica, continuamente elabora partículas virales hijas capaces
de evadir la neutralización. Se da así un ciclo de neutralización seguido por la creación
de mutantes de escape, en el cual el suero, en un punto temporal determinado, puede
neutralizar el virus circulante contemporáneo, pero no al virus aislado en un momento
ulterior. Este fenómeno condiciona, hoy en día, el desarrollo de una vacuna efectiva
contra el VIH. No obstante se producen anticuerpos neutralizantes que pueden ser
específicos de tipo (específicos para un aislamiento viral determinado) o pueden ser
específicos de grupo (capaces de abarcar una gama mayor de aislamientos virales). La
mayoría de estos anticuerpos reconocen la región V3 de la proteína gp120, pudiendo
impedir el clivaje y cambio conformacional (en el interior de gp120) necesarios para
el ingreso del virión para la formación de sincicios. Los anticuerpos neutralizantes
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
465
específicos de grupo reconocen epitopos internos de gp41, y epitopos localizados cerca
de la unión de esta proteína con gp120. Cabe mencionar que además se elaboran
anticuerpos contra las demás proteínas virales.
– La producción de anticuerpos puede detectarse de dos a ocho semanas después de la
infección, luego de la declinación de la viremia inicial. La seroconversión se inicia con
la respuesta IgM anti proteína Gag; la respuesta IgG se produce entre la primera semana
y la 41. En tal sentido, los primeros marcadores serológicos en ser evidenciados son
IgG anti-p24 e IgG anti-gp120, seguido de IgG anti-gp41. Se ha visto que durante los
primeros meses de la infección existe un aumento en el título de anticuerpos anti-p24
en simultáneo a una disminución en el nivel de antígeno p24. Luego de este tiempo el
título de tales anticuerpos permanece estable, invirtiéndose esta relación durante la
última etapa de la enfermedad (caen los niveles de IgG anti-p24 y suben los de p24)
(figura 6).
Como se mencionó anteriormente, luego de la infección aguda por VIH sigue una fase de
infección activa inaparente con una duración de entre 1 y 15 años, en la cual los pacientes
permanecen asintomáticos pero con una declinación lenta y progresiva de su sistema inmune.
Aquellas funciones dependientes de las células T CD4+ son las primeras en verse afectadas.
Después de este período el sistema inmune, que hasta ese momento había sido capaz de
equilibrar la producción y destrucción de las partículas virales, fracasa y ya no logra contener
la replicación viral, se dispara nuevamente la carga viral y comienzan las manifestaciones de
la etapa SIDA. Las mismas aparecen cuando los linfocitos disminuyen por debajo de 200 por
mm3 (siendo el valor normal: 500-750 por mm3, aproximadamente).
Figura 6. Curso cronológico y fases de la enfermedad por VIH. Las diferentes fases de
la enfermedad por VIH están definidas en función de los niveles de células T CD4+ y la
ocurrencia de enfermedades oportunistas.
466
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
La perdida progresiva de linfocitos T CD4+ (calculada entre 60 y 70 linfocitos CD4+
por mm3 por año), puede atribuirse a una variedad de mecanismos, entre ellos:
• Muerte celular directa: los virus se multiplican en su interior dando lugar a grandes progenies
virales que al liberarse por gemación destruyen la célula.
• Formación de sincicios: las células infectadas son capaces de fusionarse con otras células
infectadas y además con células no infectadas, formando de este modo células gigantes
denominadas sincicios.
• Apoptosis: la presencia de material genético y proteínas virales activan el mecanismo
apoptótico del linfocito T CD4+. Por otra parte, células no infectadas también pueden
sufrir este proceso por señales inapropiadas recibidas a partir de células infectadas.
• Observadores inocentes: los linfocitos T CD4+ con partículas virales en su superficie son
atacados por los linfocitos T CD8.
• Anergia: se ha observado en cultivos celulares que existiría alguna señal del VIH capaz
de inhibir a las células T CD4+ impidiendo futuras respuestas a la estimulación inmunitaria.
• Daño a los precursores celulares: algunos estudios sugieren que el virus destruye precursores
celulares con funciones inmunes especiales, así como también, partes de médula ósea y
de timo necesarias para el desarrollo de tales células.
• La presencia de híbridos genómicos virales de ADN/ARN resulta tóxica para el linfocito.
MÉTODOS DE ESTUDIO
El diagnóstico de la infección por VIH tiene distintos objetivos, uno de ellos es el diagnóstico
per se de personas que se sospechan pueden estar infectadas y requieren de atención médica,
consejo no directivo y educación sanitaria respecto a su estado. Otro de los objetivos del
diagnóstico de VIH es la seguridad en las transfusiones, productos hemoderivados y donaciones de órganos. Finalmente, otros objetivos del diagnóstico de la infección por VIH, son
la aplicación de programas de vigilancia serológica de esta infección (estudios de incidencia
y prevalencia, tendencias en grupos poblacionales, etc.) o en programas de investigación
clínica, farmacológica, virológica e inmunológica.
El método más comúnmente empleado para el diagnóstico de laboratorio de la infección
por VIH se basa en técnicas serológicas que detectan anticuerpos del virus en el suero de las
personas infectadas. En este sentido, se dispone de reactivos para pruebas que pueden ser
automatizadas, total o parcialmente, y aplicarse paralelamente a un gran número de sueros.
Estas pruebas utilizadas para el diagnóstico de una persona individualizada, reciben el nombre
de pruebas de diagnóstico de la infección por VIH, pero también pueden utilizarse como un
instrumento para desechar o rechazar productos sanguíneos o biológicos contaminados, en
cuyo caso se denominan de cribado. Conviene subrayar, que la estrategia a emplear en el
cribado rutinario es distinta a la utilizada para el diagnóstico individualizado de la infección
por VIH. De forma conceptual, se denominan pruebas diagnósticas a las que se emplean de
forma individualizada en el suero de una persona y pruebas de cribado (o tamizaje) cuando
se aplican a un conjunto de muestras y su finalidad no es la diagnóstica.
Ensayos serológicos de tamizaje
• Enzimoinmunoanálisis (EIA). La detección de anticuerpos anti-VIH con técnicas de EIA es
el método más empleado en la actualidad existiendo distintos principios en la detección de
los anticuerpos (ELISA indirecto, competitivo, “sandwich” y captura). La mayoría de los
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
•
•
•
467
ensayos aprobados emplean antígenos de VIH inmovilizados capaces de fijar anticuerpos
IgG a partir del suero de un paciente.
La sensibilidad del ELISA oscila entre un 93 a un 100%, pudiendo presentarse resultados
falsos negativos durante la infección primaria, en pacientes inmunosuprimidos, o por
errores de procesamiento (rotulado y manipulación). Por otro lado, la especificidad de
esta técnica es del 99%; los resultados falsos positivos se presentan por error humano o
enfermedades autoinmunes entre otras.
Los ensayos de primera generación utilizan lisado viral obtenido a partir de líneas celulares de linfocitos T humanos. Poseen, sin embargo, una gran capacidad de captación de
cualquier tipo de anticuerpos anti-VIH presente en la muestra. Las pruebas de segunda y
tercera generación utilizan como Ag proteínas recombinantes (PR) o péptidos sintéticos
(PS). Son muy sensibles y los resultados son más reproducibles, al utilizar un antígeno más
normalizado y purificado. Actualmente, las pruebas de cuarta generación reconocen no
solo los anticuerpos señalados anteriormente sino también antígeno p24 viral, permitiendo
acortar el período ventana.
Existen reactivos comercializados con los antígenos y formatos citados para la detección
de anticuerpos anti-VIH-1 y anticuerpos anti-VIH-1 +2. Para la detección específica de
anticuerpos anti-VIH-2 solamente se dispone de EIA con péptidos sintéticos o lisado viral
y formato indirecto. La confirmación de infección por VIH-2 se realiza con Western Blot
y PCR específica.
Aglutinación. Estas pruebas están basadas en la aglutinación de antígenos de VIH que
previamente han sido fijados a partículas capaces de aglutinarse en presencia de suero
que contenga anticuerpos anti-VIH.
Este tipo de pruebas comenzaron a desarrollarse a mediados de los años 80 como alternativa
a los EIA. Pueden utilizar partículas de gelatina o partículas de látex, y como antígenos,
lisados virales, péptidos sintéticos o proteínas recombinantes. Son técnicas de manejo muy
sencillo, rápidas, de lectura visual, apenas requieren instrumentación y pueden adaptarse
a un gran número de sueros. Su sensibilidad parece comparable al EIA, pero su grado
de especificidad es mucho menor. Estas técnicas son las indicadas para ser utilizadas en
laboratorios con escasa dotación instrumental o con un manejo reducido en cuanto al
número de muestras.
Pruebas de EIA de membrana (Dot-Blot). En estas pruebas los anticuerpos anti-VIH son
detectados mediante un método inmunoenzimático. El antígeno, compuesto por proteínas recombinantes o péptidos sintéticos de uno o ambos virus, está fijado a tiras de
nitrocelulosa. La mayoría de las pruebas rápidas de detección de anticuerpos emplean
este principio. Tienen lectura visual y no requieren instrumentación; su sensibilidad y
especificidad aún no están suficientemente evaluadas. Su ventaja y principal indicación
es la posibilidad de identificación entre los dos tipos de virus, y su mayor inconveniente
(en países como el nuestro) es su elevado costo.
Pruebas fluorimétricas. Han sido las últimas en incorporarse a la oferta diagnóstica (a partir
de 1990). Los antígenos específicos están ligados a micropartículas y el indicador de la
reacción es un fluorocromo que actúa como sustrato. La fluorescencia emitida durante
la reacción es medida por un fluorómetro. Tiene por tanto lectura objetiva y requiere un
nivel de instrumentación similar a las técnicas de EIA. Dada su reciente introducción
en el mercado, hay poca experiencia y aunque la posibilidad de automatización y el
procesamiento de gran número de muestras son muy ventajosas, es necesario estudiar su
sensibilidad y valorar el costo de su incorporación de forma rutinaria.
468
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
Pruebas de confirmación
Dada las implicancias clínicas y sociales de un resultado falso positivo, las pruebas serológicas
deben ser confirmadas empleando técnicas con fundamentos distintos y más específicos.
Por lo general, se utilizan para la confirmación de sueros positivos, pero en determinados
casos pueden emplearse también para continuar el estudio en casos dudosos, dada su mayor
sensibilidad en muchos casos.
Existen diferentes pruebas de confirmación, entre ellas, las más utilizadas son las basadas
en la inmunoelectrotransferencia o Western Blot (WB), la inmunofluorescencia indirecta
(IFI) y la radioinmunoprecipitación (RIPA).
• Western Blot: técnica de inmunoelectrotransferencia, permite una discriminación puntual
de anticuerpos frente a las distintas proteínas del virus. Las tiras de nitrocelulosa en las que
se han transferido los antígenos virales contienen, generalmente, casi todas las proteínas
estructurales del VIH y algunas proteínas precursoras de aquellas. La técnica consiste en
la incubación de una de esas tiras con el suero problema durante un tiempo que oscila
entre 2 a 4 horas y hasta 18 horas, tras lo cual se revela la presencia de anticuerpos frente
a las diferentes proteínas del virus mediante reacciones inmunoenzimáticas distintas,
dependiendo del fabricante. El resultado es la aparición de bandas coloreadas de mayor
o menor intensidad, en el lugar de la tira de nitrocelulosa en el que están situadas las
proteínas del VIH contra las cuales existen anticuerpos en el suero problema. Se identificarán, por su posición en la tira según peso molecular, comparándolas con el control
positivo, las bandas especificas de reactividad (gp160, gp120, p66, p55, p51, etc.).
Existen distintos criterios de positividad para el Western Blot. El propuesto por la OMS
resulta el más sensible cuando se manejan sueros de muy variada procedencia poblacional.
Adoptando este criterio un suero es considerado positivo cuando presenta reactividad
al menos frente a dos de los siguientes 3 antígenos virales: p24, gp120 y gp4l. El criterio
propuesto por el CDC (el utilizado en nuestro país) indica que un suero es positivo
cuando presenta reactividad frente a p24 más alguna de las glucoproteínas de superficie
(gp160/120, gp41). Los sueros negativos no deberán mostrar reactividad frente a ninguna
de las proteínas presentes en la tira. Finalmente los sueros se denominan indeterminados
por Western Blot cuando, existiendo reactividad frente a una o más proteínas, no cumple
el criterio de positividad adoptado (figura 7).
Con el Western Blot pueden darse falsos negativos, posibilidad que debe tenerse en
cuenta en individuos con factores de riesgo, o signos de infección por VIH, y en casos de
exposición reciente al virus. Se han descrito ensayos indeterminados por Western Blot
en personas con factor reumatoideo, lupus eritematoso sistémico (LES), bilirrubinemias
elevadas, anticuerpos contra el sistema HLA, en pacientes hemodializados, y otras causas.
En otros casos la indeterminación en el Western Blot de VIH-1 puede ser causada por
una infección causada por VIH-2 u otros retrovirus (VLTH-I, VLTH-II).
En aquellos sueros indeterminados, el seguimiento debe prolongarse durante al menos 6
meses para verificar si existe un cambio en el patrón de anticuerpos, hacia la positividad,
o por el contrario, hacia la desaparición de las bandas detectadas inicialmente. Las personas con resultados persistentemente indeterminados al cabo de 6 meses, en ausencia
de factores de riego, síntomas o hallazgos clínicos compatibles con la infección por VIH,
deben considerarse negativas para anticuerpos anti-VIH. Sin embargo, no deberían donar sangre, plasma, semen u órganos y deberán ser informadas correctamente sobre el
significado de su situación.
• Inmunofluorescencia indirecta: la confirmación por esta técnica está basada en la demos-
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
469
Figura 7. Ejemplo de un Western blot para un suero positivo (a). La segunda tira corresponde a un individuo sano que exhibe una reacción débil para gp160 y para p24. La tira
C, corresponde a una segunda muestra tomada del mismo individuo, y muestra el mismo
patrón. Esto arroja un resultado indeterminado que debe seguir siendo evaluado hasta la
aparición de mas bandas, o la desaparición de las existentes.
gp160
gp120
p66
p55
gp41
p32
p24
p17
IgG
control
a
•
•
b
c
tración de anticuerpos frente a células infectadas por VIH, los resultados sólo pueden
expresarse como positivos o negativos. Como antígenos son empleados linfocitos humanos
infectados y fijados sobre portaobjetos. Las células infectadas expresan gran cantidad
de antígenos correspondientes a distintos momentos de la infección celular, por lo que
esta técnica detecta todo tipo de anticuerpos anti-VIH. Las diluciones seriadas del suero
problema nos permiten expresar los resultados indicando el título obtenido.
Técnica de radioinmunoprecipitación: consiste en la demostración de la existencia de anticuerpos anti-VIH en el suero en estudio, que en presencia de proteínas vírales marcadas
radioactivamente conduce a la formación de innunocomplejos. Es la técnica de referencia.
La elaboración del antígeno requiere condiciones de alta seguridad, ya que se realiza mediante cultivo del virus en líneas celulares de linfocitos humanos y su posterior marcaje
radioactivo. Los complejos proteína viral-anticuerpo específico son separados por técnicas
electroforéticas según su peso molecular y se ponen en evidencia mediante la impresión
del marcaje radioactivo en una placa fotográfica. Se trata de una técnica muy compleja
y de difícil implementación.
Detección de Ag p24: este antígeno puede detectarse en suero o plasma durante la fase aguda
de la infección primaria por VIH y durante la fase SIDA. El antígeno p24 es detectable
solamente en el 4% de los adultos asintomáticos. En la población adulta es una técnica
de baja sensibilidad (hasta un 60%), y la presencia de p24 es indicativa de la replicación
activa del virus.
La detección de este antígeno puede utilizarse para el diagnóstico de infección por VIH
en lactantes nacidos de madres VIH positivas. La sensibilidad de esta técnica para esta
franja etaria varía entre un 50 a un 75%, siendo aun más baja para niños menores a 6
meses de vida.
470
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
•
PCR: La amplificación genómica por reacción en cadena de la polimerasa, demuestra la
existencia de parte del genoma viral a partir de muestras de sangre periférica. Se trata de
una técnica de elevada sensibilidad y especificidad (95 y 98%, respectivamente) que provee
un diagnóstico más rápido y precoz de la infección por VIH en determinadas situaciones:
recién nacidos de madres infectadas por VIH (sensibilidad: 75 a 97%), demostración de
infecciones por VIH-2 con serología no concluyente, detección de mutaciones específicas
asociadas a la resistencia a los antivíricos.
• Aislamiento viral: el aislamiento del VIH sigue siendo hoy en día una técnica de referencia,
su empleo queda restringido a laboratorios bien equipados. Supone el cultivo del virus a
partir de muestras clínicas que contengan partículas virales libres o células infectadas. El
aislamiento es obligado cuando se pretende establecer el fenotipo de VIH, la actividad
in vitro de antivirales y puede servir de referencia de la carga viral presente en la muestra
del paciente. Requiere el cocultivo de linfocitos de sangre periférica del paciente con
linfocitos de un donante no infectado, junto con la adición de IL-2 para favorecer el crecimiento de células T. El cultivo permite detectar incluso el virus latente. Es característico
la observación de formación de sincicios y citólisis.
• Detección y cuantificación de ARN viral: se trata de técnicas con una sensibilidad muy
alta a la hora de determinar infecciones agudas. Si bien no tienen indicaciones para su
uso como herramienta diagnóstica en la población adulta, son herramientas sumamente
útiles para el seguimiento del tratamiento antirretroviral, y para el diagnóstico en recién
nacidos de madres portadoras de VIH. Esto radica en que los recién nacidos presentan
en su sangre hasta los seis meses de vida IgG maternos, por lo que los ensayos serológicos
podrían arrojar falsos positivos. Por otra los títulos de IgM en esta población son sumamente bajos.
El diagnóstico de neonatos y lactantes debe basarse en la detección de antígenos. En tal
sentido, los ensayos de PCR de ADN proviral y de cultivo de células mononucleares de sangre periférica son los métodos más sensibles para la determinación de la infección por VIH,
alcanzando un 50% durante el primer mes de vida y cerca del 100% en lactantes mayores de
6 meses. Los resultados positivos deben confirmarse mediante un segundo ensayo (RT-PCR),
realizado con una segunda muestra obtenida posteriormente
PREVENCIÓN Y CONTROL
Anualmente se destinan unos 500 millones de dólares a la investigación de vacunas eficaces
contra el VIH, habiéndose evaluado desde 1987 hasta el presente unas 30 vacunas candidatas.
Varios han sido los enfoques para las posibles vacunas, habiéndose abarcado una amplia gama
de estrategias para el desarrollo de las mismas (vacunas a virus entero inactivado, a virus vivo
atenuado, vacunas compuestas por péptidos de envoltura recombinantes, péptidos sintéticos,
proteínas internas, ácidos nucleicos, entre otras). Estas han demostrado ser seguras y bien
toleradas, y casi todas han producido una respuesta inmune específica contra el VIH con
diversos grados de éxitos y fracasos.
Hoy en día existen dos de estas vacunas en ensayos de eficacia de fase III, una de ellas en
Estados Unidos, basada en el subtipo (B) circulante en esa región; la otra, en evaluación en
Tailandia, se basa en los subtipos que circulan en dicho país (B y E). Ambas vacunas estarían
dirigidas contra la glicoproteína de envoltura gp120.
El desarrollo de una vacuna eficaz se ha visto impedido por la importante variación
genotípica del VIH junto con su elevada tasa de mutación y recombinación experimentado
durante el proceso de replicación. A esto debe sumársele la actual falta de comprensión de
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
471
los parámetros críticos de inmunidad que podrían proteger contra la infección o la enfermedad por VIH (o ambas). Con respecto a lo anterior, debe contemplarse además la población
de seropositivos para VIH; el objetivo de la vacunación en estas personas es la inducción
de una respuesta inmune tal que detenga la progresión de la enfermedad; esta rama de la
investigación ha cobrado un interés renovado a partir del advenimiento de la terapia antirretroviral depositándose cifradas esperanzas en que la combinación de esta terapia junto a
una vacuna de este tipo sea capaz de controlar eficazmente tanto la replicación viral como
su diseminación.
De momento no existe vacuna disponible para la inmunización activa y al alcance de la
población con riesgo de contagio por el VIH-1; probablemente requerirá aún varios años de
estudios y en la actualidad la posibilidad real de obtener una vacuna efectiva parece todavía
bastante alejada. El único camino eficiente para la prevención es la educación acerca de las
vías de transmisión, el uso sistemático de análisis de la sangre en los bancos de sangre y el
uso de preservativo en las relaciones sexuales.
En ausencia de una vacuna, la prevención de la infección por el VIH-1 debe basarse en
evitar su transmisión. Por tanto, debe aconsejarse a las personas que mantienen relaciones
homosexuales o heterosexuales múltiples que reduzcan el número de parejas y que eviten la
exposición de su mucosa oral o genital a la sangre, semen, saliva y secreciones vaginales. La
correcta utilización de preservativos y espermicidas puede evitar la infección por el VIH-1 y
otras enfermedades de transmisión sexual. Debe aconsejarse a los drogadictos que no compartan las agujas y jeringuillas.
Tratamiento antirretroviral
El tratamiento de la infección por el virus de la inmunodeficiencia humana se basa en una combinación de varias drogas. Habitualmente se emplean dos inhibidores de la retrotranscriptasa
análogos de nucleósidos (AZT, ddI o didanosina, lamivudina, entre otros) con un inhibidor
de la proteasa (nelfinavir, saquinavir, indinavir), logrando una supresión impresionante en la
replicación viral, tanto en nivel como en duración. Otras combinaciones incluyen dos inhibidores de la proteasa más un inhibidor de la retrotranscriptasa análogo de nucleósidos, o tres
inhibidores de dicha enzima de igual característica. Todas estas han producido una supresión
viral potente en estudios preliminares. La eficacia de las mismas está dadas por la potencia
global de la combinación: aquellas combinaciones que logren una mayor reducción en la
carga viral tienen mayor probabilidad de producir beneficios más duraderos. Por otro lado, los
mejores resultados se han obtenido en individuos que a los que no se les haya administrado
antirretrovirales previamente y que presentan recuentos de células T CD4+ más elevados.
No existe acuerdo sobre cuando debe iniciarse el tratamiento antirretroviral (TARV)
en pacientes con infección crónica por VIH. Aquellos pacientes que presenten menos de
200 CD4/µl deberán iniciar dicho tratamiento, cualquiera sea la carga viral que presenten.
El problema mayor se presenta con los pacientes que tienen entre 200 y 350 CD4/µl. Existe
fuerte evidencia de que deben tratarse todos los pacientes con menos de 350 CD4/µl o
cargas virales mayores a las 50.000 copias (medidas por ensayos como PCR o bDNA), ya
que valores ubicados entre 30.000 y 100.000 copias son indicadores de un mal pronóstico.
De todos modos, los fármacos en una combinación determinada deben ser administrados
simultáneamente ya que el agregado secuencial de los mismos durante un periodo prolongado
aumenta la probabilidad del desarrollo de resistencia. Es importante que el paciente acepte y
cumpla estrictamente con el esquema de dosificación. En este sentido, la evaluación clínica
regular del paciente junto con el recuento de células T CD+ y la determinación de la carga
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TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
viral, son de suma importancia a la hora de evaluar un tratamiento en curso y la posterior
determinación de cambiar o no la terapéutica. Entre las diferentes causas que pueden motivar
dicho cambio se encuentran:
1. Una mala respuesta virológica temprana a la terapéutica (evidenciada por una pobre
reducción en la carga viral en un periodo de dos meses).
2. Un aumento significativo de la carga viral luego de un mínimo, no correlacionado a una
causa corregible.
3. La disminución continúa del conteo de células T CD4+.
4. El deterioro clínico del paciente bajo tratamiento con un régimen estable.
Prevención de la transmisión vertical: embarazo
Debe aconsejarse a aquellas mujeres infectadas por el VIH-1 que eviten el embarazo, ya
que es posible la transmisión de la infección al feto en al menos el 10-30% de los casos. La
administración de zidovudina a partir de las semanas 14-34 del embarazo y en el período del
parto, y en el recién nacido durante las seis primeras semanas de vida, reduce la tasa de transmisión maternofetal a menos del 8% y se tolera muy bien. La combinación del tratamiento
con AZT y cesárea ha disminuido la transmisión vertical del VIH-1 a menos del 2%. En los
países desarrollados las madres deberían evitar la lactancia ya que la enfermedad se contagia
también por esta vía.
Profilaxis postexposición
Para el caso concreto del personal sanitario, el riesgo de infección es del 0,2-0,5% en caso
de pinchazo o herida accidental con una aguja u otro objeto contaminado con sangre, y
prácticamente nulo si sólo ha existido un contacto accidental de sangre u otras secreciones
contaminadas con la piel y las mucosas intactas. No obstante, y dado que las consecuencias
físicas, morales, sociales y económicas de adquirir una infección por VIH-1 a través de un
accidente laboral pueden ser irreparables, debe recomendarse el tratamiento triple con AZT o
d4T, 3TC e indinavir o nelfinavir (siempre que no se hayan administrado al paciente fuente)
tras la exposición percutánea (pinchazo) o mucosa con sangre contaminada. El tratamiento
debe instaurarse lo antes posible (menos de cuatro horas) y debe administrarse durante al
menos cuatro semanas.
Precauciones universales
Es obligatorio la aplicación de precauciones universales (aplicables a todos los pacientes)
cuando se manipula sangre o determinados productos biológicos considerados peligrosos
(líquido pericárdico, pleural, peritoneal, articular y cefalorraquídeo, además del semen y las
secreciones vaginales) y al efectuar cualquier maniobra invasiva. Por tanto, el personal sanitario
deberá utilizar métodos de barrera (guantes y, si es necesario, mascarilla, protectores oculares y
batas) y adoptar precauciones para evitar la producción de heridas por agujas, bisturíes u otros
instrumentos punzantes en el transcurso de su empleo o limpieza. El descarte de tales elementos
debe realizarse en recipientes de paredes rígidas a fin de evitar cortes y pinchaduras.
Esterilización del instrumental sanitario
Los métodos habituales de esterilización (por ej. autoclave, óxido nitroso) y desinfección
(por ej. germicidas, lejía, jabones) son adecuados para esterilizar el instrumental sanitario o
efectuar una desinfección ambiental. Estos virus son rápidamente inactivados por detergentes
y desinfectantes efectivos contra otros virus envueltos. Se recomienda el uso de hipoclorito
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
473
de sodio en una concentración de 5.000 ppm para superficies contaminadas, pudiéndose
emplear concentraciones más elevadas (10.000 ppm) cuando se trabaje con preparados y/o
cultivos virales.
Virus linfotrópicos humanos y otros retrovirus oncogénicos
INTRODUCCIÓN
Los oncovirus fueron denominados originalmente virus ARN tumorales y han sido asociados
con leucemias, sarcomas y linfomas en muchos animales diferentes. No son citolíticos. Los
miembros de la subfamilia se distinguen por el mecanismo de transformación celular y, en
consecuencia, por la duración del periodo entre la infección y el desarrollo de enfermedad.
Un gran grupo de oncovirus, los virus causantes de sarcoma y leucemias agudas, tienen
incorporados en sus genomas genes celulares (protooncogenes) que codifican factores de
crecimiento, como hormonas de crecimiento, receptores de hormonas de crecimiento,
proteincinasas, proteínas de unión al GTP y proteínas de unión al ADN nuclear. Estos
virus pueden causar transformación y son altamente oncogénicos. Se han identificado por
lo menos 35 oncogenes virales diferentes. Las mutaciones de los protooncogenes celulares
originales presentes en el oncogén viral, o la sobreproducción del oncogén, favorecen la
transformación de las células infectadas. La incorporación del oncogén en muchos de esos
virus sustituye secuencias codificadoras para los genes gag, pol o env, de forma que tales virus
son defectuosos y requieren de virus facilitadores para su replicación. Es frecuente que los
virus permanezcan dentro del huésped (virus endógenos) y sean transmitidos verticalmente
a través de células germinales.
PATOGENIA
Los virus de leucemia, incluyendo el VLTH-1 pueden replicarse de modo eficaz pero no pueden
transformar las células in vitro. Causan cáncer después de un período de latencia largo, de al
menos 30 años. El virus puede favorecer la proliferación de las células por dos mecanismos.
En primer lugar, el virus puede activar su expresión mediante integración próxima y yuxtaposición de la secuencia de los genes facilitadores y promotores víricos de la región LTR a
la región de los genes que controlan el crecimiento celular. En segundo lugar, se produce un
regulador de la transcripción (tax), capaz de activar los promotores de la región LTR y genes
celulares específicos (como genes de linfocinas y controladores de crecimiento, por ej.: IL-2
y GM-CSF) para favorecer la proliferación de la célula. El crecimiento celular incontrolado
puede ser suficiente para inducir transformación neoplásica, y además puede favorecer otras
aberraciones genéticas a lo largo de un período prolongado. Estos virus se asocian también
con trastornos neurológicos no neoplásicos y otras enfermedades.
Entre los oncovirus humanos se incluyen VLTH-1, VLTH-2 y VLTH-5, pero solo el
VLTH-1 ha sido asociado de modo inequívoco con alguna enfermedad.
VLTH-1 (VIRUS LINFOTRÓPICO HUMANO DE CÉLULAS T TIPO I)
El aislamiento original de este virus se hizo a partir de células leucémicas de pacientes con
formas agresivas de carcinomas de células T. Este virus causa leucemia linfocítica aguda de
células T del adulto (LLTA) y la paraparesia espástica tropical, una enfermedad neurológica
no oncogénica que presenta un cuadro similar al producido por la esclerosis múltiple. Además,
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TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
se han descrito otras tres condiciones asociadas con la infección por VLTH-1: uveítis por
VLTH-1, dermatitis infecciosa asociado a VLTH-1 y artropatía asociada a VLTH-1
Características estructurales
El virus linfotrópico humano de células T, tipos I y II, es un miembro de la subfamilia Oncovirinae, y es un típico exponente de retrovirus de clase C. Tanto VLTH-I como VLTH-II
poseen una organización genómica similar (gag, pro/pol, env, pχ, flanqueados por repeticiones terminales largas o LTR) y presenta una homología del 60% a nivel de sus secuencias
nucleotídicas.
El gen gag codifica para las proteínas estructurales p19, p24, y p15. Los genes pro/pol codifican para la proteasa y la transcriptasa reversa, respectivamente. El gen env codifica para las
proteínas transmembrana y las glucoproteínas de la envoltura gp21 y gp46. El gen pχ codifica
para las proteínas reguladoras Tax y Rex y otros tres marcos abiertos de lectura.
Epidemiología
Las regiones inmunodominantes de las proteínas estructurales y ciertas regiones de los genes
reguladores son la base para la diferenciación de VLTH-I y II.
Si bien el genoma de estos virus se encuentra bastante conservado, existe una mayor
divergencia en lo referente a las LTR; esta diferencia ha sido explotada mediante RFLP (polimorfismos en el largo de fragmentos de restricción) para la separación del VLTH-I en tres
subtipos (denominados cosmopolita, africano y melanesio, cada uno relacionado al origen
geográfico del virus). Otras herramientas de biología molecular han permitido subdividir al
subtipo cosmopolita en subtipos designados A-D. Los estudios virológicos han confirmado
la presencia de VLTH-1 en las células T de los pacientes seropositivos para los anticuerpos
anti-VLTH-1. La comparación de los virus aislados en Estados Unidos, Japón, el Caribe e
Israel ha demostrado que son iguales sobre la base de la homología de ácidos nucleicos. Se
han identificado áreas endémicas de infección por VLTH-1 en Asia, África, Medio Oriente,
Europa y el Hemisferio Occidental.
Del mismo modo, VLTH-II ha sido dividido en dos subtipos, IIa y IIb, que no parecen tener
una distribución geográfica determinada, aunque sí se asocian a determinadas poblaciones de
riesgo. En este sentido, el subtipo IIa se halla frecuentemente asociado a usuarios de drogas
intravenosas a lo largo de todo el mundo, mientras que el subtipo IIb se halla presente en
indios americanos.
Transmisión
El VLTH-1 permanece asociado con las células y se contagia por trasfusión de sangre, relaciones
sexuales o alimentación mamaria. Se ha sugerido la transmisión sexual (mayor probabilidad
de VLTH-1 positivas en mujeres de hombres infectados, habiéndose detectado linfocitos
portando el virus en el semen). Se han hallado linfocitos infectados por el VLTH-1 en la leche
de mujeres con anticuerpos contra el virus. Además, se han detectado células infectadas en
la sangre del cordón umbilical de recién nacidos de mujeres infectadas, hecho que sugiere de
manera contundente que la infección podría ocurrir intraútero. También se ha demostrado
que la transmisión se produce por vía parenteral.
Ciclo del virus
Entra al torrente sanguíneo e infecta los linfocitos T helper CD4+ y otros linfocitos implicados en la hipersensibilidad retardada. Esas células T tienden a residir en la piel, lo que
TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
475
contribuye a los síntomas de LLTA. El VLTH es competente para la replicación y los genes
gag, pol y env son transcriptos, traducidos y procesados de una manera muy similar al VIH,
aunque su regulación es diferente. Además de su acción sobre los genes virales, la proteína
tax, transactiva los genes celulares para el factor de crecimiento de las células T, IL-2 y sus
receptores, lo que activa el crecimiento de la célula infectada.
El virus puede permanecer latente o multiplicarse con lentitud durante muchos años,
pero también puede inducir proliferación de clones particulares de células T. Aunque esta
proliferación de células T habitualmente es de origen policlonal, la leucemia linfocítica de
célula T del adulto (LLTA) causada por el VLTH-1 suele ser monoclonal. En las células con
crecimiento estimulado por VLTH se acumulan aberraciones cromosómicas y reordenamientos
del gen que codifica para el receptor beta del antígeno de las células T, lo que favorece la
transformación leucémica.
Clínica
La mayor parte de las infecciones ocurren mas tarde en la vida y casi todos los individuos
infectados permanecen asintomáticos de por vida, y la incidencia acumulativa de las formas
de leucemia de células T del adulto se produce aproximadamente en el 4% de los infectados.
Aproximadamente 1 de cada 20 personas desarrollan leucemia a los largo de un período
variable entre 10-50 años.
La LLTA por el VLTH-1 es una neoplasia de las células T helper CD4+ con curso
agudo o crónico. Los linfocitos malignos han sido denominados “células en flor” porque son
pleomórficos y contienen núcleos lobulados. Además de una cifra alta de leucocitos, esta
forma de LLTA se caracteriza por lesiones cutáneas similares a otras leucemias. La LLTA
aguda suele conducir a la muerte en menos de un año desde el momento del diagnostico,
independientemente del tratamiento.
Métodos diagnósticos
Se ha implementado el monitoreo en bancos de sangre para evitar la transmisión de VLTH-1
y 2 por transfusión. Dicho monitoreo emplea métodos indirectos para detección anticuerpos
específicos en suero y plasma.
La respuesta inmunológica está dada principalmente contra ciertas regiones altamente
inmunogénicas de las proteínas codificadas por los genes gag y env. Habitualmente se emplean
EIA como el ELISA para el tamizaje (screening) primario de los distintos sueros. Estos ensayos
son simples y sensibles y están preparados a partir de lisados de células infectadas por VLTH-1.
Las pruebas confirmatorias se realizan mediante WB. Estos ensayos serológicos, sin embargo,
no son capaces de discernir entre una infección presente o pasada. La detección directa del
virus en fluidos corporales puede realizarse mediante ensayos para proteínas o ácidos nucleicos
virales, como ELISA de captura para antígenos virales (usualmente productos del gen gag),
hibridación de ácidos nucleicos (Southern Blot) con sondas marcadas o PCR. Esta última
se ha convertido en el método de referencia para la determinación de infecciones presentes,
validando ensayos serológicos, diferenciando entre infecciones por VLTH-1 y VLTH-2.
En la población pediátrica el diagnóstico se realiza mediante PCR; esta herramienta es
de suma utilidad ya que los ensayos serológicos no son indicadores confiables de infección
debido a la transferencia pasiva de anticuerpos maternos.
Tratamiento, prevención y control
No se conoce tratamiento eficaz contra la infección por el VLTH-1. Es probable que el AZT
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TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
y otros inhibidores de la transcriptasa inversa sean efectivos contra el VLTH-1, pero se necesitan estudios controlados para demostrar el beneficio de estas terapias. Los medios para
limitar la diseminación del virus son los mismos descritos para el VIH: precauciones sexuales,
detección del suministro de sangre y la divulgación de los riesgos y enfermedades potenciales,
contribuirán a bloquear la transmisión del virus.
Es muy difícil controlar la infección de origen materno en los niños. En un futuro próximo probablemente se instituyan procedimientos de despistaje o screening habituales para el
virus en la sangre donada. Hasta el momento se han reportado en el Uruguay dos casos por
el VLTH-1.
RETROVIRUS ENDÓGENOS
Diferentes retrovirus están integrados y forman parte de los cromosomas de humanos y
animales. En las personas se pueden detectar secuencias provirales completas y parciales,
con secuencias de genes similares a las del VLTH, el virus de tumor mamario del ratón
(MMTV) y otros retrovirus. Estos virus endógenos carecen generalmente de capacidad para
multiplicarse, debido a deleciones, inserción de codones de terminación o escasa eficacia de
la transcripción. Las secuencias de retrovirus pueden constituir hasta el 0,1% del genoma
humano. Esas secuencias pueden proporcionar sitios de integración para otros retrovirus o
cumplir alguna función desconocida.
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