Retrovírus - HIV

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RETROVÍRUS - Vírus da imunodeficiência adquirida (HIV)
● Taxonomia
- Família: Retroviridae.
- Subfamília: Orthoretrovirinae.
- Gênero: Lentivírus.
- Vírus da imunodeficiência humana 1 e 2.
Obs: O 1 é o + patogênico e o + disseminado.
● Descoberta
- 1° retrovírus: Peyton Ross
- Vírus sarcoma de Rous.
- Tumores sólidos (sarcomas) em galinhas.
- 1981: Robert Gallo
- Vírus linfotrópico das células T humanas.
- 1970: Baltimore e Temin
- Descoberta da transcriptase reversa (Prêmio
Nobel).
- Contrário ao Dogma Central da Biologia
Molecular (DNA --trancrição-- RNA --tradução--
Proteína).
● Propriedades Gerais
- ssRNA (+), linear com sentido positivo e fita
simples.
- Envelopados:
- Brotamento = liberação na replicação.
- LIpoproteínas
- Replicam DNA complementar = Possuem a
RT (enzima) que transforma RNA em DNA,
que vai se integrar ao genoma humano.
- Nucleocapsídeo em forma de cone
seccionado.
- 100 nm de tamanho.
- Enzimas: Transcriptase reversa (RT),
transmembranas, proteases…
- Capsídeos com 2 cópias idênticas de ssRNA+.
- Vírion:
- Enzima transcriptase reversa (RT).
- DNA polimerase RNA-dependente.
- Integrases (IN).
- RNAs de transferência celulares (tRNAs).
- Iniciadores (primer) da RT.
- Duas cópias do genoma (RNA fita simples)
unidas por regiões de emparelhamento de
base.
- Genes:
- SINTETIZAM PROTEÍNAS ESTRUTURAIS -
(Retrovírus simples)
- gag (capsídeo);
- pol (polimerase);
- env (envelope).
Proteínas enzimáticas
(Retrovírus complexo)
- Genes acessórios;
- tat, nef, rev, vpu.
❖ HIV1:
- 3 grupos: M (maior), O (outlier) e N (ñ M, ñ O).
- O M possui vários subtipos do A ao L (formas
recombinantes circulantes).
- A filogeografia é importante.
❖ HIV 2:
- Possui os subtipos: A, B, C, D, E e F.
- Uma das diferenças do 1 pro 2, é que este
possui o gene vpx.
● Genes e Proteínas ***
- ESTRUTURAIS -
❖ Gag - Proteína (antígeno específico do grupo):
- Capsídeo viral em forma de cone (p24); ---
Usada muita p/ Diagnost.
- Proteína de nucleocapsídeo (p7) - proteínas
de ligação de ácido nucleico;
- Proteína de matriz (p17).
❖ Pol (polimerase)
- RT;
- Integrase (IN) - incorpora o DNA retroviral
(provírus) no DNA cromossômico;
- Protease (PR) - Ajuda na formação de novos
vírions, clivando proteínas derivadas de gap e
pol em pedaços funcionais.
OBS: RT e PR são os principais alvos de tratamento.
❖ env (glicoproteínas do envelope viral)
- gp160 = clivada em gp41 e gp 120;
- gp41 e gp120 (principal) = receptores de
superfície celular CD4.
RETROVÍRUS - Vírus da imunodeficiência adquirida (HIV)
- Todos* os receptores atingem linfócitos.
Também existem CCr5 (macrofágos) e CxCr4
(Linfócito T); e às vezes também podem ocorrer
mutações no CxCr3. Esses genes se ancoram na
gp41.
❖ LTR (repetições terminais longas)
- Promotores, operadores e amplificadores.
- Controlam a expressão de um gene durante a
transcrição no RNAm.
OBS:gp120 tem um domínio específico que se liga à
molécula CD4 presente em células sensíveis.
Após ligar ao CD4, o gp120 passa por mutação que
permite a ligação a um subconjunto de receptores, o ccr5 e
o cxcr4 --- receptores de quimiocina.
Vírion de HIV maduro:
- CA – capsídeo;
- IN – integrase;
- SU – gp120;
- TM – gp41;
- MA – matriz proteica p17;
- PR – protease;
- RT – transcriptase reversa.
- NÃO ESTRUTURAIS -
❖ rev:
- Suprime proteínas regulatórias;
- Estimula produção de proteínas virais
estruturais;
- Permite que fragmentos do RNAm do HIV que
contém um elemento responsivo à rev (RRE)
sejam exportados sem serem clivados, do
núcleo ao citoplasma (retroalimentação
positiva).
❖ vpr (HIV-1) e vpx (HIV-2):
- DNA retroviral --- incorporado ao núcleo de
macrofágos
- Transporte do cDNA ao núcleo.
❖ Vpu (viral protein U):
- Degradação da expressão de CD4 (↓ chances
de superinfecção);
- Montagem de novos vírions e liberação por
brotamento;
- Atrasa o efeito citopático, mantendo a célula
fixa e produzindo + vírions.
❖ Vif e nef:
- Maior infectividade das partículas virais: vif.
- Montagem, maturação e bloqueio de proteínas
antivirais celular: vif.
- Redução da expressão de CD4 e MHC-1 na
superfície celular: nef.
- Regula a citotoxicidade viral e mantém altas
cargas virais (progressão): nef.
❖ tat (transativador):
- ↑ taxa de transcrição;
- Fornece um ciclo de retroalimentação +;
- Resposta explosiva.
❖ vif ("virion infectivity factor“) – 23KDa:
- Aumento de infectividade do vírion. Vif é
encontrada dentro de células infectadas –
interfere com a proteína celular chamada
APOBEC3G. Vif se liga a APOBEC3G e
estimula a célula a degradá-la.
APOBEC:
- Codifica proteína que retarda a replicação do
HIV. Provavelmente o faz por modificar
proteínas reguladoras da transcrição.
❖ vpr ("Viral protein R“) acelera a produção de
proteínas do HIV:
- “sinais de localização nuclear” (sequências de
proteínas que são reconhecidas pela célula e
que indicam que deve ser transportada para o
núcleo).
- Acelera produção de proteínas HIV.
- Facilita a localização nuclear do complexo
pre-integração - um aglomerado de RNA viral,
transcriptase reversa e integrase que deve ser
formado para que o genoma do HIV possa ser
integrado.
- Obstrução do ciclo de replicação celular
normal. Células em "G2“ são mais aptas à
replicação do HIV.
● Ciclo de Replicação
RETROVÍRUS - Vírus da imunodeficiência adquirida (HIV)
- Tropismo tecidual → células T e linhagem de
macrofágos.
- Expressão 1° do receptor CD4.
- Entrada na célula --- Receptores de
quimiocinas (co-receptores) vírus R5, X4 ou
R5X4.
- Etapas:
- Reconhecimento e fixação;
- Penetração;
- Perda do capsídeo e envelope;
- Transcrição reversa;
- Integração do pró-vírus;
- Síntese de proteínas estruturais e
montagem;
- Liberação por brotamento.
RNA + --- tRNA --- cDNA --- replicação.
● Reconhecimento e fixação viral
- A fusão entre a membrana viral e a membrana
celular envolve uma mudança na conformação
de gp41.
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● Patogenias
- Infecção lítica de TCD4;
- Infecção persistente em macrofágos e
monócitos (reservatórios);
- Mutação gp 120 → Tropismo por TCD4;
- Células T expressam mais CD4 que os
macrofágos → ↑Ação citolítica;
- Efeitos citopatológicos nas células T→ sinício*
e maior permeabilidade de membrana.
- Citólise de TCD4 mediada por vírus ou células
T citotóxicas.
AC neutralizam gp 120 ➩ Capturados (Macrofágos e
TCD8) ➩ Controle da progressão e de mutações
virais.
CCr5 - linfócitos; CD4 nas mucosas.
❖ Infecção primária:
- resfriado, coincidindo com soroconversão 2 a
4 semanas após exposição.
- febre (principal sintoma da infecção aguda),
suores noturnos, dor de garganta,
linfadenopatia, diarreia, exantemas.
- Auto-limitada.
- Fase assintomática: variável (2 a 10 anos)
- Doença constitucional: febre, diarreia, perda
de peso, exantemas
- Síndrome caquética por HIV
- Doença neurológica:
- Demência, mielopatia, neuropatia periférica
(infecção da micróglia)
- Imunodeficiência:
- Suscetibilidade aumentada a infecções
intracelulares oportunistas.
- Tumores:
- Sarcoma de Kaposi (raro);
- Linfomas – relacionados ao vírus EBV
❖ Infecções oportunistas:
- Pneumocistis jirovecii.
- Criptosporidiose crônica.
- Toxoplasmose.
- Candidíase.
- Criptococose.
- Tuberculose e outras micobacterioses.
- Citomegalovírus (CMV).
- Herpes simples (HSV1 ; HSV2).
- Vírus Epstein Barr (EBV).
- Sarcoma de Kaposi (KS).
- Leucoencefalopatia Multifocal progressiva
(poliomavírus).
❖ Transmissão:
- Sêmen → Sangue;
- Sangue → Sangue;
- Vírus envelopado → transmitido por líquidos
corporais;
- Vírus pode ser liberado antes do
desenvolvimento de sintomas identificáveis;
- Pequenas quantidades de partículas virais são
insuficientes para transmitir a infecção:
- Saliva, espirro, tosse.
- Perinatal:
- Intra-uterina;
- Leite materno.
RETROVÍRUS - Vírus da imunodeficiência adquirida (HIV)
Esse tipo de transmissão possui um maior número de
partículas virais. Deixando o sistema imunológico
neonatal e tecidos linfóides associados a mucosas
imaturos.
❖ HIV - susceptibilidade:
- Pessoas com contato sexual com
contaminados;- Usuários de drogas injetáveis;
- Crianças de mães infectadas;
- Trabalhadores da área da saúde;
- Laboratoristas (contato com sangue);
- Hemofílicos;
- Transfusionados;
- Pacientes de transplantes.
Infecção aguda
- Carga viral na fase aguda: muitos milhões de
cópias de RNA/mL sangue;
- Progressores rápidos: tipicamente
desenvolvem AIDS plena em 3-5 anos.
Controladores de viremia
- Apresentam carga viral baixa circulante, mas
detectável nos exames laboratoriais;
- Uso de ART por longos anos;
- Suspensão da terapia, sem viremia.
Não progressores de longo termo (LTNPs)
- Mantém entre 5 a 15 mil cópias de RNA/mL,
sendo a maioria com < 10 mil cópias.
- Alguns sem carga viral detectável passados
1-2 anos da infecção.
- Critérios:
- Baixa carga viral circulante;
- Contagem de células CD4 estável;
- Ausência de sintomas de AIDS plena por
longos períodos;
- Sem tratamento com anti-retrovirais.
Controladores de Elite (CE)
- Níveis de RNA indetectáveis ( <50 cópias/ml)
por meses ou anos, sem terapia.
- Estimados em cerca de 0,55% dos infectados
- Portadores de alelos recessivos para os
co-receptores CCr5 e CXCr4.
4586 pacientes acompanhados desde 1986:
• 3,32% se mantiveram LTNPs por 7 anos;
• 2, 04% se mantiveram LTNPs por 10 anos;
• CEs e LTNPs têm LT CD4 normais;
• 7% progridem para AIDS.
Curso de infecção pelo HIV
- Pesquisas realizadas controladores de elite e
de viremia (pós-tratamento).
- Fatores imunogenéticos.
- Genes do complexo principal de
histocompatibilidade.
- HLA-B57 e HLA-B27 (HLA – Antígeno de
Leucócito Humano)
• Maior ativação de LT CD8 / MHC classe I;
• Associação com receptores de células NK.
● Diagnóstico
❖ Testes específicos para detecção de
infecção por HIV
- Detecção de antígeno p24;
- Isolamento viral:
- Dificuldade no cultivo.
- Detecção de genoma viral ou DNA pró-viral;
- Detecção de anticorpos (ELISA, IFI);
- Os exames sorológicos não detectam pessoas
recém-infectadas.
OBS:A Detecção de AC faz com soro ou plasma, se
der positivo, repete e se positivar outra vez faz testes
complementares, como: western blot, IFI, RIP.
Caso der negativo, se houver alguma suspeita, repetir
o teste mais adiante e fazer detecção do vírus
(PCR…), e fazer testes complementares.
Na detecção do antígeno se faz com células
mononucleadas periféricas por cultivo, PCR ou p24.
❖ Testes não-específicos – HIV:
- Contagem total de linfócitos e leucócitos
usualmente abaixo de 2000/mL.
- Céls. T CD4+ menos de 350/mL.
- Trombocitopenia.
- Níveis de IgA e IgG elevados.
- Até 18 a 24 meses: anticorpos maternos →
falso – positivos
- Testar para p24.
RETROVÍRUS - Vírus da imunodeficiência adquirida (HIV)
DIAGNÓSTICO - Características dos testes para HIV
(tabela slide 57).
❖ Testes rápidos – VIKIA HIV 1/2
- Detecção qualitativa de anticorpos anti-HIV
1/2.
- Soro humano, plasma ou sangue total.
- Resultados em menos de 30 minutos.
- Limitada sensibilidade para infecção aguda
Carga viral
- Estima-se pelo número de cópias do genoma.
- Expresso em número de cópias do RNA de
HIV/mL.
- Método --- real time PCR.
- Capazes de detectar até ~50 cópias/mL.
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Por: Dávylla Pinheiro.