vih/sida pruebas de laboratorio para el seguimiento de la infección

REVISIÓN
VIH/SIDA
PRUEBAS DE LABORATORIO PARA EL
SEGUIMIENTO DE LA INFECCIÓN
Patricia Olaya García M.Sc. *
INTRODUCCIÓN
L
os grandes avances científicos y tecnológicos logrados en los últimos año s han sido fundamentales tanto
JL—rfpara el conocimiento de la fisiopatología de la infección por VIH como para la comprensión de la dinámica de la replicación del virus. Estos conocimientos junto
con el desarrollo de nuevas drogas antiretrovirales de altísima potencia han sido la base de profundos cambios en
la búsqueda de mejores tratamientos para los pacientes
con infección por VIH.
La infección por VIH/SIDA, gracias a todos estos avances, dejó de ser sinónimo de muerte próxima o de mala
calidad de vida y es asi como, con la atención debida y el
tratamiento apropiado, podría llegar a considerarse ésta
c o m o una infección crónica, delicada p e r o manejable;
sinembargo y a diferencia de otras infecciones crónicas,
en este caso las decisiones tempranas en relación con el
tratamiento, p u e d e n alterar irrevocablemente la respuesta
futura a la terapia.
En la Actualidad se encuentran disponibles buenas opciones de tratamiento, basadas f u n d a m e n t a l m e n t e en el
empleo de mezclas de drogas antiretrovirales dirigidas contra la Transcriptasa Reversa y contra la Proteasa del VIH.
Algunos de estos esquemas de tratamiento son molestos,
pueden resultar algo tóxicos; pero cuentan con el potencial de controlar la infección al reducir dramáticamente
los niveles del RNA viral en el plasma y de restaurar la
* Bacterióloga Universidad J a v e r i a n a , M.Sc. Microbiología Universidad Javeriana, M.Sc. Química Universidad Nacional., Directoría
Científica Centro de Análisis Molecular, Bogotá, D. C.
Laboratorio Actual 8 Año 17 8 No. 33 • Noviembre de 2000
función inmunológica al incrementar los niveles de los
linfocitos T CD4.
Aunque los avances realizados han sido importantes,
infortunadamente aún no ha sido posible encontrar una
cura radical para la infección p o r VIH y para lograr la
estabilidad clínica es necesario mantener la terapia rigurosamente por tiempo ilimitado y se ha demostrado que si el
tratamiento se suspende o no se cumple estrictamente, el
virus se replica nuevamente y se deteriora el estado clínico
del paciente.
Dentro de este contexto se han desarrollado los nuevos
medicamentos y las estrategias para lograr el éxito en la
terapia a largo plazo; sinembargo, frecuentemente se presentan fracasos y ha podid o comprobarse que la resistencia a las drogas es una de las principales causas de la falla
terapéutica.
El m a n e j o del paciente VIH es un proceso muy complejo en el cual inciden m u c h o s factores y p o r tanto la
determinación del tratamiento no es una labor fácil. Un
tratamiento antiretroviral incluye la utilización de tres o
mas drogas que en general son de alta toxicidad, generan
efectos secundarios adversos, presentan interacciones entre ellas y con otros medicamentos y adicionalmente son
muy costosas. Afortunadamente, en el m o m e n t o actual,
ya el laboratorio p u e d e ofrecer herramientas apropiadas,
las cuales ayudan al medico tratante en su compleja labor
y le permiten anticipar en parte los resultados de un tratamiento, con el consiguiente beneficio tanto en tiempo y
calidad de vida como en costos. La determinación de la
droga apropiada con la mayor anticipación posible y su
dosificación a d e c u a d a p u e d e n ser el factor determinante
en el éxito de un tratamiento y por consiguiente en la calidad de vida del paciente.
47
RESISTENCIA DEL VIH A LAS D R O G A S
ANTIRETROVIRALES
El VIH es un virus variable con u n a tasa de mutaciones genéticas muy alta; las mutaciones son cambios abruptos en el genoma, los cuales ocurren e s p o n t á n e a m e n t e
cada vez que el virus se replica y son una consecuencia
directa de este proceso de replicación. Algunas mutaciones son nocivas para el virus y algunos viriones mutantes
no son viables; sinembargo, otras mutaciones le confieren
nuevas características e inclusive ventajas que p u e d e n llegar a hacerle más poderoso ; entre estas ultimas se encuentra la resistencia a las drogas.
Diversos estudios realizados han permitido conocer la
secuencia de nucleotidos del genoma del VIH, la cual codifica para la Transcriptasa Reversa y p a r a la Proteasa;
estas son las enzimas blanco del ataque de los medicamentos antiretrovirales actuales. Se dispone también de
información específica de las mutaciones en esas secuencias del genoma viral, las cuales están relacionadas con la
resistencia a cada u n a de las drogas. El VIH puede, por
medio de mutaciones, generar resistencia a todas y cada
una de las drogas existentes y esto p u e d e ocurrir aun en
ausencia del medicamento.
Una vez que se ha producido la mutación de resistencia a u n a droga, la presencia de la droga elimina las
mutantes no resistentes e induce la selección de los viriones
mutantes los cuales se convierten en el genotipo predominante en replicación permanente, causand o en el paciente el d a ñ o fisiopatológico característico. La resistencia generada a c a d a droga va disminuyendo las opciones de
tratamiento del paciente hasta q u e d a r totalmente agotadas las alternativas. La resistencia no solo se hace presente
en un paciente, sino que p u e d e ser transmitida a nuevos
pacientes, quienes por consiguiente no van a reaccionar
adecuadamente a la terapia.
PRUEBAS DE LABORATORIO
Las principales p r u e b a s de laboratorio desarrolladas
para el seguimiento de la infección por VIH/SIDA en pacientes con diagnostico confirmado son las siguientes:
C a r g a viral
La carga viral o cantidad de virus circulante en el plasma, determinada mediante la cuantificación del RNA del
VIH, es un marcador que se correlaciona con la evolución
de la enfermedad; presenta un pico inicial, previo a la
seroconversión, se mantiene estable durante un tiempo,
(este valor es característico de c a d a individuo y tiene gran
valor pronóstico para el curso de la infección), se incrementa
previo a la evolución al SIDA (gráfica N° 1) y es evidencia
directa de la replicación viral.
Un t r a t a m i e n t o antiretroviral efectivo, b l o q u e a la
replicación del virus y la carga viral decae rápidamente
48
hasta llegar a niveles indetectables; c u a n d o hay una falla
en la terapia, la carga viral se incrementa nuevamente ,
(grafica N° 2).
Los valores de carga viral en VIH son fundamentales
para el manejo del paciente y para su determinación se
requiere que el sistema utilizado sea sensible, preciso, exacto
y reproducible para p o d e r interpretar los cambios en un
mismo paciente a través del tiempo y tomar a d e c u a d a mente las medidas terapéuticas del caso.
Para la cuantificación del RNA del VIH en el plasma
se emplean métodos de amplificación del ácido nucleico
tales como la RT-PCR (Reacción en cadena de la polimerasa
con transcripción reversa) y métodos de amplificación de
la señal final de detección tal como el bDNA (DNA Ramificado).
S u b p o b l a c i o n e s de Linfocitos T C D 4 / C D 8
Una de las principales consecuencias de la infección
por VIH es el deterioro del sistema inmunológico pues el
virus infecta y destruye los linfocitos T C D4 (ayudadores).
El paciente en un principio se defiende y monta una respuesta contra el virus, desde el comienzo de la infección
se i n c r e m e n t a la c o n c e n t r a c i ó n de linfocitos T C D 8
(citotóxicos) y aun c u a n d o se destruyen gran cantidad de
Linfocitos T CD4, estos son regenerados rápidamente. A
medida que la infección avanza, se va perdiendo la capacidad de regeneración de estos linfocitos y se va deteriorando el sistema inmunologico (gráfica N° 1) con el consecuente incremento en la sensibilidad a las infecciones.
C u a n d o el sistema inmunológico se encuentra muy deteriorado es necesario establecer un tratamiento profiláctico contra las infecciones oportunistas. En la mayoría de
los casos de tratamiento antiretroviral oportuno y efectivo,
los niveles de subpoblaciones de linfocitos T C D4 se recuperan. (Gráfica N° 2).
La cuantificación de las subpoblaciones de linfocitos, realizada p o r métodos adecuados, permite valorar
el sistema inmunológico del paciente y la intensidad del
d a ñ o ocasionado por el virus y es la base para determinar
la necesidad de establecer una terapia profiláctica.
El m é t o d o e m p l e a d o p a r a la cuantificación de las
subpoblaciones de linfocitos es citometría de flujo, sus
resultados son de alta confiabilidad y permite cuantificar
hasta c u a n d o hay una sola célula p o r m m 3 de sangre
G e n o t i p i f i c a c i ó n de r e s i s t e n c i a del VIH a l o s
Inhibidores de la t r a n s c r i p t a s a reversa y de la
proteasa
Esta es una tecnología de muy reciente desarrollo, se
basa en el conocimiento actual de la secuencia del genoma
del VIH, los cambios o mutaciones de esta secuencia y su
relación directa con la resistencia a cada medicamento.
La genotipificación consiste en determinar la secuencia de
Laboratorio Actual • Año 17 • No. 33 ° Noviembre de 2000
Tiempo
•
Carga Viral
h Linf CD4 /uL
Gráfica N o . 1. Pruebas de laboratorio:
carga viral y linfocitos CD4 durante el curso natural de la infección por VIH.
1000
Tratamiento antiretroviral intensivo
900
Carga viral copias RNA x 1000/ml
800
700
600
500
400
300
200
100
10
Carga Viral
m Linf CD4 /uL
Gráfica N o . 2. Pruebas de laboratorio:
Tiempo
carga uiral y •linfocitos CD4 efecto de un tratamiento
Laboratorio Actual 0 Año 17 • No. 33 ° Noviembre de 2000
antiretroviral efectivo.
49
nucleotidos de los genes de la Transcriptasa Reversa y de
la Proteasa del virus (VIH) circulante en el plasma del
paciente; para luego comparar estos datos con la secuencia del virus silvestre (no resistente) y p o d e r así establecer
las mutaciones primarias y secundarias presentes, relacionadas con cada una de las drogas antiretrovirales disponibles. Se han realizado estudios que demuestran la utilidad
de las pruebas de genotipificación en la respuesta virologica
de los pacientes al tratamiento como base de la selección
de una terapia alternativa.
El sistema incluye la generación de un informe completo y un análisis de la relación entre las mutaciones detectadas, sus interacciones y la resistencia a las drogas.
Con los datos obtenidos por este novedoso método se puede
definir la resistencia del virus a los medicamentos y seleccionar los mas apropiados para el tratamiento; también
en casos en los cuales el tratamiento parece no dar el
resultado esperado, p u e d e determinar la causa de la posible falla terapéutica y solucionar el problema racionalmente.
BIBLIOGRAFÍA
Departament of Health and Human Services and Henry J Kaiser Family Foundation. Guidelines for the use of antiretroviral agents in HIV infected adults and adolecents. MMWR
Morb. Mortal. Wkly Rep. 1998; 47(RR-05): 43-82.
Carpenter C.J., Fischl M.A., Hammer S.M. et al. Antiretroviral
therapy for HIV Infection in 1998: Recomendations for an
international panel. JAMA 1998; 280: 78-86.
Coffin J.M. HIV polpulation dynamics in vivo: Implications for
genetic variation, Pathogenesis, and Therapy. Science 1995;
267: 483-489.
Perelson A.S., Newmann A.U., Markowitz M. et al. HIV dynamics
in Vivo: Virion clearance rate, infected cell life-span, and
viral generation time. Science 1996; 271: 1582-1586.
Condra J.H., Emini E.A. Preventing HIV-1 drug resistance.
Science & Medicine. 1997;4: 1-11.
Ho D.D. Viral counts count in HIV Infection. Science 1996;
272: 1124-1125.
Mellors J.W., Rinaldo C.R., Gupta R et al. Prognosis in HIV-1
infection predicted by the quantity of virus in plasma.
Science 1996; 272: 1.167-1.170.
Mellors J.W., Kingsley L.A., Rinaldo C.H., et al. Quantitation of
HIV RNA in plasma predicts outcome after seroconversion.
1995; Ann. Intern. Med. 122: 573-579.
Piatak M., Saag M., Yang L. et al. High Levels of HIV-1 in plasma during all stages of infection determined by competitive
PCR. Science 1993; 259: 1.749-1.754.
50
Mulder J., McKinney N., Christopherson C., et al. Rapid and
simple PCR assay for quantitation of human immunodeficiency virus type 1 RNA in plasma: application to acute
retroviral infection. J. Clin. Microbiol. 1994; 32: 292-300,
Cao Y., Ho D., Todd J., Kokka R., et al. Clinical evaluation of
branched DNAsignal amplification for quantifying HIV type
i in human plasma. AIDS Res. Hum. Retrovir. 1995; 11:
353-61.
Cao Y., Qin L., Zhang L., et al. Virologic and Immunologic
characterization of long term survivors of Human Immunodeficiency Virus Type 1 infection. New Engl. J. Med. 1995;
332: 201-208.
Guidelines for the Performance of CD4+ T Cell Determinations
in Persons with Human Immunodeficiency Virus Infection.
MMWR:41 (N° RR-8) May 8, 1992.
Centers for Disease Control and Prevention. 1993 revised
clasification system for HIV infection and expanded surveillance case definition for AIDS among adolescents and
adults. MMWR 1992; 41 (N° RR-17).
Huges M.D., Jhonson V.A., Hirsch M.S. et al. Monitoring plasma HIV-1 RNA levels in addition to CD4+ lymphocyte
count improves assesment for antiretroviral therapeutic
response: ACTG 241 Protocol Virology Substudy Team.
Ann. Intern. Med. 1997; 126: 929-938.
Hellerstein M., Hanley M., Cesar D., et al. Dyrectly measured
kinetics of circulating T lymphocytes in normal and HIV-1
infected humans. Nat. Med. 1999; 5: 83-89.
Schinazi R.F, Larder B.A., Mellors J.W. Resistance table:
mutations in retroviral genes associated with drug resistance. Int. Antiviral News. 1997; 5: 129-142.
Hirsch M.S., Conway B., D'Aquila R., et al. Antiretroviral Drug
resistance testing in adults with HIV infection. Implications
for clinical management. JAMA 1998; 279: 1984-1991.
Hanna G.J., Jhonson V.A., Kuritzkes D.R., et al Patterns of
resistance mutations selected by treatment of Human
Immunodeficiency Virus type 1 infection with Zidovudine,
Didanosine, and Nevirapine. J.Infect.Dis. 2000; 181: 904911
Durant J., Clevenbergh R, Halfon R et al. Drug-resistance
genotyping in HIV therapy: the VIRADAPT randomised
controlled trial. The Lancet 1999; 353: 2195-2199.
Leigh Brown A.J., Gunthard H.F, Wong J.K. et al Sequence
clusters in human immunodeficiency virus type 1 reverse
transcriptase are associated with subsequent virological
response to antiretroviral therapy. J. Infect. Dis. 1999; 180:
11.043-1.049.
Precious H.M., Gunthart H.F, Wong J.K. et al. Múltiple sites in
HIV reverse transcriptase associated withvirological
response to combination therapy. AIDS 2000; 14: 31-36.
Laboratorio Actual • Año 17 • No. 33 • Noviembre de 2000