HIV: Ciclo viral e transmissão

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Retrovírus são vírus RNA que, pela enzima DNA
polimerase RNA-dependente (transcriptase reversa –
RT), são capazes de copiar seu genoma de RNA em
uma dupla fita de DNA, e de integrarem-se ao genoma
da célula hospedeira. Lentivirus (HIV-1 e HIV-2).
HIV é um vírus envelopado, apresentando em sua
superfície uma membrana lipídica oriunda da membrana
externa da célula do hospedeiro e duas glicoproteínas
(gp41 e gp120). Dentro dessa membrana, está a matriz
proteica, formada pela proteína p17 e pelo capsídeo viral
de forma cônica composto pela proteína p24. O material
genético, o RNA transportador (tRNA) e as enzimas
necessárias para os primeiros eventos da replicação viral
encontram-se no capsídeo viral. O genoma do HIV,
contém nove genes e duas regiões denominadas LTR
(long terminal repeats), onde estão presentes elementos
de controle para integração, transcrição e poliadenilação
dos RNA mensageiros. Os genes podem ser divididos
em dois grupos: os que codificam as proteínas
estruturais (gag, pol e env) e os que codificam proteínas
não estruturais (tat, rev, nef, vif, vpu, e vpr). O gene gag
(antígeno de grupo) codifica a matriz proteica (MA ou
p17), o capsídeo viral (CA ou p24) e as proteínas
nucleares (NC ou p6 e p7). O gene pol (polimerase)
codifica as seguintes enzimas virais: transcriptase
reversa que também possui atividade de RNase H,
protease e integrase. O gene env (envelope) codifica
uma proteína inicial que é clivada, dando origem à
proteína de transmembrana (TM ou gp41) e à proteína
de superfície (SU ou gp120).
CICLO VIRAL
A infecção pelo HIV inicia-se com a entrada do vírus na
célula, através da ligação da proteína de superfície
(gp120) com o receptor da célula (molécula CD4). A
entrada ocorre através da fusão do vírus com a
membrana da célula, reação mediada por gp41. A
molécula de CD4 não poderia ser o único receptor do
HIV. Existiam células suscetíveis à infecção viral que não
apresentavam a molécula de CD4 em sua superfície.
Indivíduos com deleção no gene CCR-5 são resistentes
à infecção pelo HIV, e os indivíduos heterozigotos
evoluem de forma mais lenta para a aids. Após entrar na
célula, o vírus precisa desarmar a proteína APOBEC3G,
hipermutação durante a transcrição reversa. A proteína
viral Vif se liga a APOBEC3G levando a sua degradação.
RNA viral é convertido a DNA pelas enzimas
transcriptase reversa e ribonuclease H. Essa reação
ocorre no citoplasma da célula nas primeiras 6 horas de
infecção. A dupla fita de DNA, assim formada, é
integrada de forma randômica ao genoma do hospedeiro
pela enzima integrase. O funcionamento da integrase
depende da sua ligação com um cofator celular
denominado LEDGF/p75. Uma vez integrado, o DNA
viral permanece na célula enquanto ela estiver viva.
Inicialmente, apenas as proteínas Tat, Rev e Nef são
sintetizadas. O acúmulo da primeira no núcleo da célula
aumenta a transcrição da segunda, que regula a
expressão do RNA mensageiro, levando a produção das
proteínas estruturais. Após a síntese da proteína
precursora do Gag, esta é direcionada a membrana
celular para montagem da partícula viral. A liberação do
vírus é por brotamento; durante esta fase, a enzima
protease processa as proteínas precursoras dos genes
pol e gag, tornando a partícula viral madura e capaz de
infectar uma nova célula. O conhecimento do ciclo viral
permitiu que fossem desenvolvidas drogas
antirretrovirais, que atualmente podem ser divididas em:
a) inibidores da transcriptase reversa: atuam na fase
inicial do ciclo, impedindo a formação do DNA a partir do
RNA. b) inibidores da protease: atuam no final do ciclo
impedindo a maturação da partícula viral.
c) inibidores da fusão: impedem a fusão da membrana
viral com a celular impedindo a entrada do vírus.
d) inibidores da entrada: atuam impedindo a ligação do
vírus ao receptor (CD4) ou aos correceptores (CCR5 ou
CXC4).
e) inibidores da integrase: impedem que o provírus
recém-produzido pela RT integre-se ao genoma da
célula hospedeira.
f) inibidores da maturação viral: ligam-se a regiões
específicas da proteína precursora do gene gag
impedindo a sua clivagem.
TRANSMISSÃO SEXUAL DO HIV
Estimativas indicam que de 75 a 85% das infecções por
HIV no mundo ocorreram por práticas sexuais. O sexo
anal receptivo desprotegido é identificado como a prática
que apresenta o maior risco de infecção para ambos os
sexos. Vários estudos demonstraram o efeito protetor da
circuncisão na transmissão do HIV. Homens
circuncidados apresentam chances até 60 vezes
menores de se infectar, quando comparados com os que
não foram submetidos à circuncisão. A presença de
doenças sexualmente transmissíveis (DST),
especialmente as que causam ulcerações na região
genital, como sífilis, cancroide e herpes, está fortemente
associada à transmissão do HIV.
INFECÇÃO EM MULHERES E TRANSMISSÃO
PERINATAL
De acordo com o Relatório Global do Unaids, cerca de
200 milhões de mulheres ficam grávidas a cada ano no
mundo, das quais 2,5 milhões são infectadas pelo HIV.
Em todo o mundo, a transmissão do HIV de mãe para o
filho representa a forma mais comum de aquisição do
HIV pelas crianças. Pode ocorrer intraútero, durante o
trabalho de parto, ou por amamentação, afetada por
diversos fatores, como o estágio de infecção da mãe,
idade materna, duração e tipo de parto. De acordo com o
Relatório Global do Unaids, a cobertura de
antirretrovirais entre gestantes HIV positivas alcançou
proporção de 62% em 2012.
TRANSFUSÕES DE SANGUE E DE
HEMODERIVADOS
A contaminação pelo HIV por transfusão sanguínea foi
detectada logo no início da epidemia. Até 1985, antes da
disponibilidade dos testes de detecção da infecção por
HIV, a transmissão sanguínea desse vírus foi
responsável por grande número de casos de aids. A
transmissão pelo sangue é a via de transmissão mais
eficiente. O uso de drogas injetáveis por via endovenosa
é um dos grandes potenciais de disseminação.
ALTERAÇÃO DA SÍNTESE E CITOCINAS
Durante a progressão da infecção causada pelo HIV, até
atingir o quadro típico de aids, os pacientes apresentarão
queda progressiva da função e do número de células T
helper (Th), acompanhada de hipergamaglobulinemia. É
proposto que, após a infecção pelo HIV, os linfócitos dos
pacientes que evoluem para aids apresentam produção
menor de interleucina-2 (IL-2) e interferon-gama (INF-γ)
em resposta ao antígeno, com subsequente aumento de
produção de IL-4 e IL-10.
APOPTOSE
É caracterizada pela condensação da cromatina,
fragmentação do DNA em um padrão específico de 200
pares de base e ruptura da membrana celular. Células T
maduras são mais resistentes ao sinal de morte pela
ativação do receptor das células T (TCR). Entretanto, a
infecção pelo HIV ou a interação entre CD4 e gp120
(com ou sem formação de complexos
antígeno-anticorpo) diminui o limiar da apoptose induzida
por antígenos em células T maduras. A interação entre
gp120 do HIV e CD4 interrompe a atividade de ligação
do NF-AT e da proteína NF-kB, reduzindo a proliferação
e a produção de citocinas, e é relacionada com a queda
da liberação de Ca2+ induzida pelo TCR e a ativação do
PKC. Devido à diminuição do limiar necessário para a
morte celular induzida pelo TCR, a resposta ao antígeno
fica seriamente comprometida porque as células T de
memória transformam-se em alvos particularmente
suscetíveis a apoptose em indivíduos infectados pelo
HIV. Além disso, o gp120 pode, por si só, induzir esse
efeito em células não infectadas pelo HIV. No entanto,
vários estudos mostram resultados conflitantes a
respeito da relação entre a progressão da doença e a
intensidade de morte celular programada de linfócitos. A
apoptose induzida pela infecção com o HIV acontece
especificamente em células infectadas, uma vez que,
sobre a ingerência do LTR do vírus, o gene Bax é ativado
e, na presença de Tat, leva à morte celular.
INFECÇÃO AGUDA
infecções agudas acontecem pela via sexual (80% por
exposição de mucosas). O coito anal receptivo é a forma
com maior probabilidade de adquirir infecção, pois no
canal anal há grande quantidade de células dendríticas e
linfócitos. A interaçãomais provável acontece com as
células dendríticas, por receptores de manose
(C-Lectina) que interagem com gp120 (glicoproteína de
superfície do HIV), iniciando o processo de entrada viral.
A via vaginal é a segunda forma mais frequente de
transmissão. Após duas horas do contato do vírus. O
HIV atravessa a barreira mucoepitelial protetora e pode
entrar em contato com macrófagos teciduais, linfócitos e
células dendríticas, estas com a capacidade de
apresentar antígenos, carreando o vírus até o
grupamento linfoide mais próximo. Esse processo
ocorre em até 24 horas após o contato e, como não
houve integração do genoma viral com o DNA de uma
célula hospedeira, ainda há chance de evitar a infecção.
O vírus é apresentado ao linfócito T CD4+ virgem e
entregue ao seu alvo sem ter sido reconhecido pelo
sistema imune (mecanismo chamado de “cavalo de
Troia”). Começa então a replicação viral no linfonodo,
atingindo toda subpopulação de linfócitos CD4+
presente. “fase eclipse”, com duração aproximada de 7 a
21 dias, período no qual o RNA viral geralmente não
pode ser detectado no plasma do paciente. Com o
tráfego celular (cell traffic king), esses linfócitos carrearão
o vírus pelas próximas 2 a 3 semanas a todas as partes
do organismo, principalmente os linfócitos do tecido
associado a mucosa (MALT) intestinal. O MALT intestinal
representa o maior grupamento linfoide de todo o
organismo; tem a função de proteger o hospedeiro de
translocações intestinais, além de papel importante na
regulação e tolerância do sistema imune. Os
lipopolissacarídeos das bactérias gram-negativas
intestinais uma vez na corrente sanguínea, funcionam
como fortes iniciadores da resposta imune, aumentando
a ativação de linfócitos circulantes e facilitando ainda
mais a infecção pelo HIV. Nesse momento de grande
viremia, surgem os sintomas da infecção aguda:
manifestações inespecíficas, como febre,
linfadenomegalia generalizada, anorexia, mal-estar ou
até mesmo esplenomegalia, hepatomegalia, icterícia,
rash cutâneo, plaquetopenia e diarreia. A carga viral
plasmática é o determinante crítico da infecção. O risco
de transmissão dobra com cada aumento de 1 log na
viremia. O HIV destrói o controle imune celular por meio
da deficiência de resposta dos linfócitos CD4+ infectados
e dos linfócitos CD8+ não infectados, os quais, de forma
eficiente, facilitam o escape dos vírus do controle imune.
Ele também evade dos anticorpos por meio de mutações
constantes. O diagnóstico de infecção aguda por HIV-1
requer um alto índice de suspeita clínica por médicos de
todas as especialidades, uma vez que o quadro clínico
varia desde febre ao esclarecimento de manifestações
gastrointestinais exuberantes, e o uso correto de testes
diagnósticos laboratoriais específicos.O diagnóstico de
infecção por HIV deve ser inicialmente avaliado por meio
de um teste ELISA (enzime linked immuno sorbent
assay) ou ensaio imunoenzimático. Se o teste ELISA for
positivo, um teste Western-blot é feito para confirmar que
o resultado do teste ELISA é específico para o HIV. O
vírus pode ser detectado por reação em cadeia da
polimerase (PCR), durante os sete primeiros dias após a
infecção, tornando esse teste uma ferramenta útil se
uma intervenção terapêutica precoce for necessária.
Resultados verdadeiros positivos são quase sempre
100.000 cópias/mL ou mais altos. Valores mais baixos,
ou seja, menores do que 10.000 cópias/mL devem ser
vistos com suspeita, e uma amostra de repetição deve
ser colhida; leituras falso-positivas podem ocorrer. A
infecção dupla é condição para que ocorra recombinação
de subtipos virais.
AIDS PEDIÁTRICA
A infecção pelo HIV causa destruição de células CD4+,
principalmente os linfócitos T CD4 positivos, além de
macrófagos e monócitos. A presença de receptores
como o CD4 e os receptores de quimiocinas, CCR5 e
CXCR4, nas superfícies das células-alvo é
imprescindível para ocorrer a ligação do vírus com as
células suscetíveis e, consequentemente, a penetração
do vírus e a infecção.
Na fase inicial da infecção, a replicação do HIV ocorre
sem impedimento, a viremia aumenta rapidamente, não
raro observamos uma carga viral superior a 30 milhões
de cópias de RNA-viral em crianças nos primeiros meses
de vida. Estudos recentes observaram que, nas
primeiras semanas da infecção, a replicação viral se
estabelece principalmente nos linfócitos T CD4-CCR5 da
mucosa intestinal e dissemina-se rapidamente para toda
a mucosa do tecido linfoide (GALT) e gânglios regionais.
Essa fase aguda da infecção pelo HIV causa a rápida e
extensiva depleção dos linfócitos T CD4-CCR5+, além
da destruição das subpopulações de Th17. A infecção do
HIV ocorre 10 vezes mais nos linfócitos T CD4 do trato
digestivo do que no sangue periférico. Na fase
intermediária da infecção, os pacientes podem não
apresentar sinal ou sintoma de imunodeficiência
adquirida, ou algumas manifestações clínicas leves
como adenomegalias, hepatoesplenomegalia e infecções
comuns da infância, como a infecção da via aérea
superior. Apesar de apresentação clínica discreta nessa
fase, acredita-se que a replicação viral se mantém nos
reservatórios: trato digestivo, sistema nervoso central
(SNC) e tecidos linfoides. Um dos mecanismos de
resistência do sistema imune perante a infecção pelo
HIV é a ativação dos linfócitos T CD8 positivos,
supressores e citotóxicos, considerados de maior
relevância. Outro mecanismo de resistência perante a
infecção é a formação de anticorpos, que contribui para
conter a replicação do HIV. Lembramos que os
indivíduos com resposta imune predominantemente T
helper do tipo 1, com nível elevado de IL-2, IL-12 e
interferon-γ evoluem de forma mais lenta para a doença;
e os que apresentam resposta imune
predominantemente do tipo humoral, padrão T helper
tipo 2, com maior produção de imunoglobulinas e IL-4, 5,
6 e 10, de forma mais rápida. A ativação precoce do
linfócito B pelo HIV leva, inicialmente, a uma produção
de imunoglobulinas do tipo monoclonal e com a
cronicidade da infecção esta resposta torna-se policlonal.
Tal ativação acarreta o aparecimento de
hipergamaglobulinemia policlonal e inabilidade funcional
das células B em face de novos antígenos, o que leva a
um quadro clínico constituído, primariamente, por
infecções bacterianas de repetição causadas por
agentes comuns à faixa etária.