1 / 48

Els Virus: Robots biològics en la frontera de la vida

Els Virus: Robots biològics en la frontera de la vida. III. PATOGÈNIA VIRAL I SISTEMÀTICA 6. Sistemàtica (2): Virus RNA (III). Retroviridae. Virus RNA: Retroviridae. Característiques generals Quatre gèneres: Cisternavirus , Espumavirus , Lentivirus i Oncovirus.

hewitt
Download Presentation

Els Virus: Robots biològics en la frontera de la vida

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Els Virus: Robots biològics en la frontera de la vida III. PATOGÈNIA VIRAL I SISTEMÀTICA 6. Sistemàtica (2): Virus RNA (III) • Retroviridae

  2. Virus RNA: Retroviridae • Característiques generals • Quatre gèneres: Cisternavirus, Espumavirus, Lentivirus i Oncovirus. • Genoma ssRNA+ diploide. Les dos molècules es troben unides per l’extrem 5’. • Presència de retrotranscriptasa al virió • Icosaèdrics amb envolta (80–100 nm). Alguns representants tenen a més una càpside helicoidal voltant el RNA i un nucli proteic en forma de falca o barril (HIV) • El virió conté també tRNA que serveixen per encebar la RT • Molt susceptibles a mutació (quasiespècies) • Quatre grups de gens • gag: estructurals de la càpside • env: envolta • pol: replicació • onc: tumorals (Oncovirus)

  3. Virus RNA: Retroviridae • Retroviridae • Oncovirus (HTLV-1 i HTLV-2) • Lentivirus(HIV)

  4. Virus RNA: HIV i SIDA • Gènere Lentivirus: l’HIV • Descobert al 1983 pels equips de L. Montaigner i R. Gallo • Mida: 80–100 nm en diàmetre • Càpside helicoidal (gp7) + nucli cònic (gp24 i gp25) • Proteïnes matriu (gp17 i gp18) • Envolta amb espines molt aparents formades per dos proteïnes: gp120 i gp41 (precursor gp160) • Altres proteïnes associades al virió • proteasa (gp10) • dues RT (gp66 i gp51) • integrasa (gp34)

  5. Virus RNA: HIV i SIDA

  6. Virus RNA: HIV i SIDA

  7. Virus RNA: HIV i SIDA Genoma

  8. Virus RNA: HIV i SIDA Genoma reg. expressió viral glucoprot. de membrana afecta la infectivitat proteïnes nucli i matriu repetició terminal activador transcripció RT, proteasa i integrasa repetició terminal factor de regulació negativa regula CD4 i augmenta la producció de virions in vitro proteïna viral R: transport DNA al nucli; augmenta la producció de virions, controla la replicació cel·lular

  9. Fig.1: Adsorció del HIV a un limfòcit CD4. La proteïna gp120 s’uneix a la CD4 i al receptor de citoquines. Això facilita un canvi conformacional que exposa el pèptid de fusió (gp41) provocant la fusió de membranes. Fig. 2: L’afinitat del HIV per diferents tipus de cèl·lules varia a mida que progressa la infecció. En les primeres fases el virus és de Tropisme-M. La proteïna gp120 reconeix les proteïnes CD4 i els receptors de citoquines CCR5 dels macròfags. Virus RNA: HIV i SIDA • Cicle Viral: Adsorció

  10. Fig. 3: Tropisme dual. A mida que progressa la infecció les proteïnes gp120 del virus poden reconèixer tant les CD4+CCR5 dels macròfags com les CD4+CXCR4 dels limfòcits T. Fig. 4: Tropisme-T. En les fases finals, la majoria de virus són de tropisme-T, és a dir, reconeixen específicament a les CD4+CXCR4 dels limfòcits. Virus RNA: HIV i SIDA • Cicle Viral: Adsorció

  11. RT Virus RNA: HIV i SIDA Cicle Viral

  12. Virus RNA: HIV i SIDA Cicle Viral

  13. Virus RNA: HIV i SIDA • Patogènia • Eliminació progressiva de la població de limfòcits T amb CD4 (limfòcits T helpers). També infecta altres cèl·lules sempre i quan presentin en la membrana la proteïna CD4 (macròfags, monòcits, cèl·lules dendrítiques, limfòcits B, cèl·lules de l’astroglia). • Tot i que els macròfags i els monòcits són bastant resistents a la mort si que tenen un paper molt actiu en la dispersió del virus a òrgans com els pulmons i el cervell. • La disminució en el nombre de limfòcits causa una immunodeficiència que s’agreuja fins a resultar irreversible en les darreres fases de la malaltia. En aquesta fase la mort esdevé no per l’acció directe del HIV sinó per la infecció de patògens oportunistes (bacterians, vírics, protozous, fongs). • Molta variabilitat entre individus pel que fa el progrés de la malaltia. Mutants homo- o heterozigòtics pel gen de CCR5! • Transmissió per via horitzontal (semen, sang i plasma) o vertical (de mares a fills durant el part o en l’alletament).

  14. Després d’uns 15 dies símptomes similars a la grip (70% infectats). Resposta immunitària primària i control. Es recupera el 80–90% de la quantitat de LT originals. Ara bé, invariablement alguns virions escapen a l’atac immunitari (alta mutabilitat) i es mantenen actius o latents en els teixits infectats i en els limfòcits. Virus RNA: HIV i SIDA • Infecció i progrés de la malaltia Infecció per les mucoses genitals o a través del torrent sanguini  infecció macròfags residents o limfòcits i multiplicació massiva disseminació pel torrent sanguini i infecció òrgans diana (nòduls limfàtics, melsa, glàndules adenoides). Fase aguda: disminució nivells CD4 en un 20–40%.

  15. Acumulació de virus en els fol·licles limfàtics (xarxa de cèl·lules dendrítiques fol·liculars amb tots els espais lliures plens de limfòcits B). Aquests són centres germinals que actuen de filtre davant els patògens invasors. Com que aquests centres són llocs de generació i acumulació de limfòcits T i B, la infecció d’ambdós tipus de limfòcits s’amplifica. La migració dels limfòcits a través de la limfa possibilita la dispersió del HIV i la infecció de nous limfòcits. Llocs potencials on el HIV pot romandre amagat durant la fase de latència Virus RNA: HIV i SIDA • Progrés de la malaltia (2) Durant la fase de latència el virus rarament esdevé completament latent sinó que es replica en els nòduls limfàtics i òrgans relacionats.

  16. La infecció dels limfòcits causa una secreció anòmala i disminuïda de senyals moleculars (IL-6, TNF-a, etc.). Això causa un deteriorament progressiu de la resposta immune a tots els nivells. A més, molts limfòcits infectats porten a terme apoptosi, fet que causa una disminució encara més dràstica del nº d’aquestes cèl·lules. Al final, els centres germinals i els fol·licles limfàtics queden destruïts amb lo qual una gran quantitat de limfòcits infectats entren al torrent sanguini. Virus RNA: HIV i SIDA • Progrés de la malaltia (3) Tot i que la càrrega viral en sang disminueixi, els centres germinals són un reservori actiu de HIV i de limfòcits infectats.

  17. CD4 counts (cells/mm3) Virus RNA: HIV i SIDA • Progrés de la malaltia (4) La destrucció dels fol·licles limfàtics i la hiperactivació del sistema pel que fa senyals químics de regulació possibilita l’entrada massiva d’agents patògens i la manca de resposta immune. Es multipliquen les infeccions oportunistes.

  18. Virus RNA: HIV i SIDA Progrés de la malaltia

  19. Virus RNA: HIV i SIDA • Patogènia (i 5) • Un dels principals interrogants és el d’esbrinar el per què de la massiva eliminació de limfòcits T ja que d’aquests se’n sintetitzen constantment (2,6×109 LT/dia vs. 2×109 HIV/dia). • Diferents mecanismes: • Lisi directa • Formació de sincicis (LTinf + LTninf) • Apoptosi de les cèl·lules infectades i no infectades • Destrucció de cèl·lules no infectades pels LK confonent-les per infectades (exposant proteïnes víriques, fragments de membrana, etc.) • Inactivació per senyals vírics • Hipersensibilitat a la infecció per HIV • Destrucció de les cèl·lules precursores en el moll de l’os

  20. Virus RNA: HIV i SIDA • Origen i Evolució • La hipòtesi més acceptada és el d’un origen a partir de Zoonosi. Un virus de primats de l’Àfrica (SIV) que es transmet a humans a través de diferents mecanismes • consum de carn • infecció per la sang durant l’esquarterament • secrecions (animals de companyia) • relacions sexuals (?) • Altres hipòtesi...més o menys peregrines • Vacunes contra altres virus (Polio, etc.) contaminades amb HIV o SIV (un substrat utilitzat normalment són les cèl·lules de ronyó de mona). • Arma bacteriològica escapada accidentalment d’un laboratori • L’HIV no és el responsable de la SIDA. Aquest és el resultat de factors aliens al virus (drogues, malnutrició, etc.) • Càstig diví contra els homosexuals i drogaaddictes.

  21. Virus RNA: HIV i SIDA • Origen i Evolució • Els darrers resultats de comparació de seqüències tant dels gens gag, pol i env com de les corresponents proteïnes demostren que els HIV-1 i HIV-2 estan emparentats amb els virus d’immunodeficiència de simis (SIV), tant de ximpanzés, com de mones verdes africanes, mangabeis, mandrils, babuins i macacus. • Com a tret distintiu, l’HIV-1 es relaciona més amb els SIV de ximpanzés mentre que el HIV-2 ho fa amb el SIV de mangabeis.

  22. Virus RNA: HIV i SIDA • Origen i Evolució • Tot i la relació filogenètica existeix molta diversitat entre els diferents virus. A més, una relació de parentesc evolutiu entre els virus no implica la mateixa relació entre els seus hostes. • Això implica una transmissió entre espècies, en diferents ocasions i multicreuada. • L’elevada mutabilitat del HIV (RNA) complica l’assumpte i, a més, la capacitat de la RT de saltar entre les dues còpies de RNA augmenta la diversitat de recombinants.

  23. Subtipus d’HIV–1 Grup Subtipus Distribució M (main) A Àfrica sub-sahariana D B transmissió via parenteral i homosexual Sudàfrica i Índia C República Central Africana, Tailàndia i sud-est asiàtic E transmissió heterosexual F Brasil i Romania G Rússia i Àfrica Central H I Xipre J – O(Outlier) Camerun Camerun N(Non-M, Non-O) Virus RNA: HIV i SIDA Amèrica, Japó, Austràlia, Carib i Europa

  24. Virus RNA: HIV i SIDA

  25. Virus RNA: Retroviridae • Epidemiologia, Control i Tractament Conferència Internacional sobre la SIDA 1993 (Berlín) “GLOOM and DOOM” (Desolació i mort) 1996 (Vancouver) “ELATION” (Eufòria) 2000 (Durban) “WAKING UP TO THE GLOBAL CRISIS” (Despertant a la crisi global) 2002 (BCN) “THE LIMITS OF SUCCESS” (Els límits de l’èxit)

  26. Virus RNA: HIV i SIDA • Epidemiologia • Transmissió, bàsicament per tres vies: • Contacte sexual (80%) • més perillós pel receptor • més perillós per contacte anal (1% per episodi) que vaginal (0.1%) • més perillós si existeixen lesions o malalties venèries • més risc quan més promiscuïtat • Sang (i plasma) (3–5%) • baixa incidència des de que es fan “screenings” dels bancs de sang • eficiència del contagi molt alta (>90%) • transfusions (90-95%), drogues (5-10%) o accidents laborals del personal sanitari (0.5-1%) • Transmissió perinatal (10–15%) • El risc d’infecció de mare a fill és del 12-40% • la infecció pot ser transplacentària, durant el part (sang i fluids) o durant l’alletament

  27. Virus RNA: HIV i SIDA • Control • Educació sexuali control • reduir el número de parelles sexuals • sexe segur • reduir la incidència de malalties venèries • Educació i control dels drogaaddictes • No compartir xeringues • Monitorització i control dels bancs de sang • Ara es fa a tot arreu. També en bancs de semen, d’òrgans, plasma, Factor VIII

  28. Virus RNA: HIV i SIDA • Grups de Risc • Homes homo- i bisexuals molt actius sexualment • Pacients amb malalties venèries • Viatgers de vacances a països amb alta incidència de SIDA • Drogaaddictes • Presoners • Pacients que han rebut transfusions abans de 1985 • Personal sanitari exposat accidentalment a material contaminat • Qualsevol persona amb símptomes que es puguin associar a la SIDA

  29. Virus RNA: HIV i SIDA • Tractament • Des de 1996 s’apliquen els còctels d’antivirals (HAART, de l’anglès Highly Active Anti-Retroviral Therapy). • Combinació d’inhibidors de la RT (anàlegs de base i no anàlegs) i d’inhibidors de la proteasa. • Degut a la continua generació de resistències (alta mutabilitat del virus RNA) aquests còctels s’han d’anar canviant periòdicament. • S’estan estudiant nous antivirals, tant variants dels coneguts com dirigits contra altres dianes virals (inhibidors de fusió)

  30. Virus RNA: HIV i SIDA

  31. inhibidors de fusió: afecten la gp41 el T20 és un pèptid sintètic de 36 aa molt cara:52€/dia (dues dosi de 90 mg) 19.000 €/any (3.500.000 ptas/any) A més molt complicada de sintetitzar i purificar. Per obtenir 180 mg (l’equivalent a les dues dosi diàries) es necessiten 3 Kg de producte brut i 100 reaccions químiques! Només s’utilitza en casos molt greus - CD4 <200 - càrregues virals > 100.000/mm3 - resistències a altres fàrmacs El T-1249 és una versió millorada per evitar resistències Està en Fase III...esperança? assaigs de toxicitat en humans sans efecte fàrmac a un nº reduït de pacients efecte fàrmac a dosi final a un gran nº de pacients Virus RNA: HIV i SIDA

  32. Virus RNA: HIV i SIDA • Tractament • Fins fa poc, es tendia a aplicar ràpidament i agressiva el tractament amb antivirals (“HIT EARLY, HIT HARD”). Actualment, es tendeix més a esperar fins que el progrés de la malaltia mostri clarament la fallada del SI. • 1998 HAART quan CD4  500 o càrrega viral > 20.000 • 2001 HAART quan CD4  350 o càrrega viral > 55.000 • 2003 HAART quan CD4  200

  33. Virus RNA: HIV i SIDA • Tractament • Per què aquest canvi de perspectiva? • Incompatibilitats entre els diferents fàrmacs • Administració complicada • Multitud d’efectes secundaris i toxicitat • Pill-fatigue • Fins i tot s’estan estudiant interrupcions programades del tractament. Això comporta beneficis pel pacient i també econòmics. Alguns autors denuncien que és una tonteria i que la única cosa que es fa es facilitar l’aparició de resistències!

  34. Virus RNA: HIV i SIDA

  35. 100 40 HAART 30 75 % dies de tractament amb HAART % morts/any 50 20 MORTS 10 25 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Any Virus RNA: HIV i SIDA • Tractament

  36. Virus RNA: HIV i SIDA • Tractament

  37. Virus RNA: HIV i SIDA • Vacunes • És la solució més desitjada però difícil d’aconseguir. • Problemàtica • Moltes variants antigèniques • Infecció per virions lliures i per cèl·lules infectades • El virus només es multiplica en cèl·lules del SI • Induir resposta humoral i resposta cel·lular • Evitar les dosis de record • Els resultats aconseguits fins ara s’han obtingut amb animals de laboratori, genèticament homogenis, sense creuaments i endogàmics mentre que els humans són molt diversos genèticament i extremadament heterogenis.

  38. Virus RNA: HIV i SIDA • Vacunes • Primeres aproximacions: contra les proteïnes de l’envolta, sobretot la gp120 • purificades del virió • clonació i expressió en bacteris, llevats • AIDSVAX (VaxGen Inc.) • En fase III (5009 voluntaris sans però de risc) • Basada en la gp120 • Octubre 2001: Moltes expectatives • Febrer 2003: Fracàs absolut! Les diferències d’infecció entre els tractats amb la vacuna i els tractats amb placebo no van ser significatives (5,7% respecte 5,8%). • Algunes diferències entre ètnies.

  39. Virus RNA: HIV i SIDA • Vacunes • Actualment s’està canviant l’enfocament: les noves estratègies busquen una resposta cel·lular molt activa (que eviti la dispersió dels virus a l’organisme) més que no pas una resposta humoral que eviti la infecció pròpiament dita. • Es troben en Fase I • Es basen en: • Vectors atenuats i modificats amb gens del HIV. (Vaccinia i Adenovirus) • DNA despullat (gens del HIV inserits en vectors de clonatge com ara els plasmidis). Inclouen adjuvants per potenciar la resposta immune. • Ambdós donen respostes humorals molt potents. ha molta esperança. • Ara bé... Estarem creant portadors assimptomàtics que dispersin el HIV alegrement a individus no vacunats?

  40. Virus RNA: HIV i SIDA • Estat actual de l’epidèmia (Desembre 2003) Font: ONUSIDA (http://www.unaids.org)

  41. Virus RNA: HIV i SIDA • Progressió de l’epidèmia (Desembre 1999–2003) 1999 2003 Infectats (Total) 34,3 milions 40,0 milions Adults 33,0 milions 37,0 milions Menors 15 anys 1,3 milions 2,5 milions Noves infeccions (Total) 5,4 milions 5,0 milions Adults 4,7 milions 4,2 milions Menors 15 anys 620.000 700.000 Defuncions (Total) 2,8 milions 3,0 milions Adults 2,3 milions 2,2 milions Menors 15 anys 500.000 500.000 Font: ONUSIDA (http://www.unaids.org)

  42. Virus RNA: HIV i SIDA Nº estimat d’adults i nens amb VIH/SIDA (1999–2003) 1999 2003 Font: ONUSIDA (http://www.unaids.org)

  43. Virus RNA: HIV i SIDA Nº estimat d’adults i nens amb VIH/SIDA (1999–2003) 1999 2003 Font: ONUSIDA (http://www.unaids.org)

  44. Virus RNA: HIV i SIDA Noves infeccions en adults i nens durant l’any 2003 TOTAL = 4,2–5,8 milions Font: ONUSIDA (http://www.unaids.org)

  45. Virus RNA: HIV i SIDA Defuncions per VIH/SIDA en adults i nens durant 2003 TOTAL = 2,5–3,5 milions Font: ONUSIDA (http://www.unaids.org)

  46. Virus RNA: HIV i SIDA

  47. Virus RNA: HIV i SIDA • algunes reflexions finals... • SIDA al Àfrica = SIDA al primer món? • Es continua practicant sexe segur? Ha baixat la sensació de risc? • Quin és el paper del lobby farmacèutic? • Quin és el paper dels mitjans de comunicació? • Quina és la impressió actual sobre l’epidèmia? • Quin és el vertader paper del HIV en la síndrome?

  48. Virus RNA: HIV i SIDA • “En el SIDA, además del HIV influyen otros factores sinérgicos. Es una enfermedad multifactorial” • Luc Montaigner • “Multifactorial is multiignorance” • Robert Gallo

More Related