Capítulo 1 El virus de la inmunodeficiencia humana: Agente etiológico del síndrome de inmunodeficiencia adquirida Víctor Sánchez- Merino, Carolina B. Ferreira, Eloísa Yuste Origen del VIH a partir de transmisiones zoonóticas de virus procedentes de primates no humanos Estructura Organización genómica Elementos estructurales Proteínas estructurales Proteínas reguladoras Proteínas accesorias Proteínas celulares en el VIH Variabilidad Frecuencia de mutación Recombinación Hipermutación mediada por factores virales y celulares Variabilidad intrapaciente. Estructura en cuasispecie Variabilidad interpaciente. Clasificación del VIH en tipos grupos, subtipos y formas recombinantes El VIH es el agente etiológico causal del síndrome de inmunodeficiencia adquirida (sida). Esta enfermedad se describió por primera vez en 1981 en varones jóvenes homosexuales, que padecían sarcoma de Kaposi y/o neumonía por Pneumocistis jiroveci. El estudio de estos pacientes reveló que presentaban un cuadro de inmunodeficiencia caracterizado por la disminución de linfocitos T CD4+. Los estudios epidemiológicos posteriores implicaron en la enfermedad a un agente infeccioso transmisible por sangre, por productos sanguíneos, contacto sexual, uso de drogas por vía intravenosa y verticalmente de madres a hijos. La búsqueda de este agente infeccioso tuvo sus frutos en 1983 cuando Barre-Sinoussi, Chermann y Montagnier, del Instituto Pasteur de París, aislaron un retrovirus a partir de nódulos linfáticos de un paciente con linfoadenopatía. Este retrovirus fue denominado virus de la linfoadenopatía (VLA) y era capaz de replicar y causar efecto citopático en cultivos de células mononucleares humanas de sangre periférica (CMSP). Pocos meses después, Gallo y colaboradores y Levy y colaboradores aislaron un retrovirus a partir de muestras de pacientes con síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) al que denominaron VLTH-III. Finalmente se decidió denominar al virus que causaba dicha enfermedad como virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Dos años más tarde, fue aislado un segundo tipo de virus (VIH-2) que producía SIDA en pacientes procedentes de África Occidental. Actualmente se denomina VIH-1 a los virus genéticamente relacionados con 1 GUÍA PRÁCTICA DEL SIDA los virus que circulan en Asia, Europa, Oceanía, América y ciertas regiones de África y VIH-2 al conjunto de virus relacionados con el virus descrito por Clavel y colaboradores que es prevalente en África Central y Occidental. Desde su identificación hasta la actualidad, el VIH se ha convertido posiblemente en uno de los agentes infecciosos que se ha estudiado más rápidamente y que más trabajos ha generado en toda la historia de la Biomedicina. ORIGEN DEL VIH A PARTIR DE TRANSMISIONES ZOONÓTICAS DE VIRUS PROCEDENTES DE PRIMATES NO HUMANOS Los retrovirus constituyen una familia compleja de virus de ARN en la cual se distinguen siete géneros. Uno de esos géneros es el de los lentivirus, en el que se encuadraría el VIH, y su principal característica es la de infectar de una manera crónica a una gran variedad de especies de mamíferos, entre los que se encuentran los primates, ungulados y félidos. A los lentivirus procedentes de primates no-humanos se les ha dado el nombre genérico de virus de la inmunodeficiencia de simio (VIS), debido a las similitudes genéticas y estructurales que estos comparten con los de la inmunodeficiencia humana. Los VIS presentan una gran diversidad y hasta la fecha se han podido aislar en cerca de 40 especies distintas. Su clasificación se ha establecido dependiendo de la especie o subespecie de primates no-humanos de la que fueron aislados. El VIH se caracteriza también por presentar una elevada diversidad genética. Esta diversidad queda reflejada en los análisis filogenéticos de las secuencias nucleotídicas que se han realizado con numerosos aislados de distintas procedencias geográficas. Estos análisis han llevado a clasificar el VIH-1 en cuatro grandes grupos (M, N, O y P) y al VIH-2 en ocho (A,B,C,D,E,F,G y el recombinante AB). El grupo M es el único que se subdivide en 11 subtipos no recombinantes (A1, A2, B, C, D, F1, F2, G, H, J, y K) y en 48 formas recombinantes entre dichos subtipos conocidas hasta la fecha. El origen del VIH se ha establecido en diversas transmisiones zoonóticas a partir de lentivirus de primates no-humanos africanos (VIS). Estas transmisiones zoonóticas tuvieron orígenes diferentes como resultado de la caza y consumo de carne de simio. Parece ser que los grupos M y N del VIH-1 procederían de la transmisión de un VIS del chimpancé originario de África Occidental-Central y correspondiente a la subespecie Pan troglodytes troglodytes (1). Los grupos O y el recientemente descrito P, procederían de un VIS de gorila (Gorilla gorilla) originario de la misma región (2). Finalmente, el VIH-2 (grupos de la A a la G) tendría su origen en un virus procedente del mangabey tiznado (Cercocerbus atys) de África Occidental (3). Tanto los grupos M, N y O del VIH-1, como los grupos A y B del VIH-2, han establecido eventos de transmisión efectivos de humano a humano, con el grupo M a la cabeza del número de transmisiones. Por el contrario, los restantes linajes de VIH-2 no parecen ser transmisibles entre seres humanos (3). Con respecto al grupo P, al existir un solo aislado descrito hasta la fecha, no existen datos suficientes que permitan establecer o no si han existido eventos de transmisión entre humanos. Sin embargo, existen ciertos datos que podrían de manifiesto dicha transmi2 ETIOPATOGENIA DE LA INFECCIÓN POR VIH FIG. 1-1. Árbol filogenético que ilustra el origen de los distintos grupos del VIH-1 y el VIH-2 a partir de los virus de la inmunodeficiencia de simio y la diversificación de los mismos. Tomado de la base de datos de Los Alamos (www.hiv.lanl.gov). sión. El individuo del que fue aislado el virus ha declarado no haber tenido contacto directo con simios o carne de simio, y resultados in vitro han demostrado que este virus está adaptado a las células humanas. En la figura 1-1 se muestra un árbol filogenético que ilustra el origen de los distintos grupos del VIH-1 y el VIH-2 a partir de los virus de la inmunodeficiencia de simio. Los grupos M y O del VIH-1 así como los grupos A y B del VIH-2 han sido los únicos capaces de extenderse a un nivel epidémico e infectar a millones de individuos. Mediante análisis filogenéticos, y aplicando técnicas de reloj molecular, se conoce que los VIS infectaban primates no humanos desde hace por lo menos 12.000 años. Sin embargo, el comienzo de la expansión del VIH-1 y el VIH-2 se ha datado a principios del siglo XX, y la expansión del grupo N, se ha datado a mediados del mismo siglo (4). No se conoce exactamente cómo y porqué comenzó la expansión a principios de siglo del virus de la inmunodeficiencia humana. Existen diversas teorías que apuntan como posibles responsables de la transmisión a las vacunaciones de forma masiva de la población africana por parte de las potencias coloniales, a la emigración de zonas rurales a las ciudades e incluso a una alta incidencia de úlceras genitales en la población. 3