Retrovirus, su clasificacion etc

RETROVIRUS

Los retrovirus son virus de ARN de cadena positiva, con envoltura, morfología y forma de replicación únicas

1. Historia de los retrovirus.

Baltimore y Temin fueron los que demostraron que los retrovirus codificaban una polimerasa de ADN dependiente de ARN (transcriptasa inversa) y que se replicaban mediante un intermediario de ADN.

El primer retrovirus aislado fue el virus del sarcoma de rous. Peyton Rous demostró que estos retrovirus provocaban tumores sólidos o sarcomas en pollos. Como la mayoría de los retrovirus este, también tenía un abanico de anfitriones y especies muy limitado.

Se han aislado también otros retrovirus como los que provocan cáncer llamados Oncornavirus o virus tumorales de ARN.

En 1981 Robert Gallo y cols aislaron un virus linfotropo T humano (VLTH-1) de un individuo con Leucemia de linfocitos T, este fue el primer retrovirus humano aislado y relacionado con una enfermedad en el humano.

A finales de los 70 y principio de los 80; un número inusual de hombres homosexuales, haitianos, hemofílicos y heroinómanos fallecían debido a infecciones normalmente oportunistas y benignas, los síntomas que presentaban estos hombres definieron lo que es la enfermedad del síndrome de inmunodeficiencia adquirida SIDA. Hoy en día se comprobó que esto no solo se ve en este grupo de personas si no en cualquiera que esté en contacto con el virus ya sea mujeres, hombres y niños.

Montaigner y cols y Gallo y cols informaron el aislamiento de virus de inmunodeficiencia humana VIH-1 en pacientes con linfadenopatia y SIDA. Después se aisló una variante VIH-2.

El VIH es una enfermedad devastadora y no se cura por completo, pero los fármacos antivíricos han permitido que personas que contienen la enfermedad puedan llevar una vida normal.

2. Clasificación de los retrovirus

Existen 3 familias:

- Oncovirinae u oncovirus: (VLTH-1, VLTH-2 y VLTH-5) incluyen a los que pueden inmortalizar o transformar las células diana, se clasifican también por su morfología y su cápside Tipo A, B, C o D.

- Lentivirinae: (VIH-1 y VIH-2) son virus lentos asociados a enfermedades neurológicas e inmunodepresoras.

- Spumavirinae: virus espumosos, provocan efecto citopatológico peculiar y no causan ninguna enfermedad clínica.

Existen retrovirus endógenos, los parásitos definitivos que se han integrado para transmitirse verticalmente y adoptar hasta el 1% del cromosoma humano.

3. Estructura de los retrovirus

Son virus de ARN aproximadamente esféricos, diámetro entre 80 y 120 nm. Su envoltura está contenida de glucoproteinas víricas que se obtiene por gemación a través de la membrana plasmática, rodea una cápside que contiene 2 copias idénticas del genoma de ARN de cadena positiva.

El virion contiene también entre 10 y 50 copias de la enzima transcriptasa inversa e integrasa y dos ARNt, estos emparejan sus bases con cada copia del genoma para usarse como cebadores por la transcriptasa inversa.

El centro vírico del virion VIH remeda un cono truncado. El genoma del retrovirus tiene una cabeza en el extremo 5´ y una cola poliadenilada en el extremo 3´, este genoma se asemeja a un ARNm y no es infeccioso debido a que no codifica ninguna polimerasa que pueda generar directamente otro ARNm.

FIGURA 64-3 PAG 629

El genoma de los retrovirus simples está compuesto de 3 genes principales que codifican poliproteínas para las siguientes proteínas enzimáticas y estructurales del virus: GAG (antígeno especifico de grupo), proteínas de la cápside, matriz y unión a ácidos nucleícos, POL (polimerasa, proteasa e integrasa), ENV (codifican la envoltura y sus glucoproteinas).

En cada extremo del genoma existen extensas secuencias de repeticiones terminales LTR, estas contienen secuencias promotoras, potenciadoras y otras secuencias genéticas utilizadas para generar distintos factores de transcripción celular. Los virus oncógenos pueden contener un oncogen regulador del crecimiento.

Los retrovirus complejos como el VLTH y lentivirus (incluido el VIH) también codifican varias proteínas potenciadoras de la virulencia que requieren un proceso de transcripción más complejo que los retrovirus simples.

Las glucoproteinas víricas se producen por escisión proteolítica de la poliproteina codificada por el gen ENV. Su tamaño difiere en cada tipo de virus. Esta glucoproteinas forman unas puntas de trímero semejantes a pirulies que son visibles en la superficie del virion.

La glucoproteina mayor (gp120) se une a los receptores de la superficie celular, determina el tropismo tisular del virus y es reconocida por el Anticuerpo neutralizante.

La glucoproteina menor (gp41 del HIV) constituye el palo del piruli y estimulan la fusión de una célula con otra. La gp120 del VIH esta intensamente glucosilada, y su antigenicidad y especificidad de receptor pueden variar durante la infección crónica por VIH. Todos estos factores impiden a que la inmunidad no pueda eliminar el virus.

4. Replicación

La replicación de los virus humanos VIH y VLTH empieza con la unión de las puntas de glucoproteina vírica a la proteína receptora de superficie CD4 y un segundo receptor, un receptor de quimiocinas acoplado a la proteína G transmembrana 7. El correceptor puede ser CCR5 que se expresa en macrófagos, linfocitos T periféricos y otros tipos (macrófagos [M] trópicas) o un receptor de quimiocinas distinto CXCR que se expresa principalmente en linfocitos T (T-tropico)

IMAGEN 64-6 PAG 631

Obs: Las quimiocinas son pequeños péptidos que estimulan la respuesta inflamatoria y la quimiotaxis. El pequeño porcentaje de personas resistentes a la infección es debido a la deficiencia genetica de estos correceptores

La unión al receptor de quimiocinas hace que contacten la envoltura vírica con la membrana plasmática de la célula y gp41 interacciona y favorece la fusión de ambas membranas. El VIH también puede ligarse a una molécula de adhesión celular, la integrina α4β7, presente en el tejido linfoide asociado al intestino.

Cuando el genoma se libera hacia el citoplasma, se inicia la fase precoz de la replicación; esta fase se inicia tras la introducción del virus en el citoplasma. La transcriptasa inversa codificada por el gen pol utiliza el ARNt del virion como cebador para sintetizar un ADN complementario (ADNc) de cadena negativa. Esta transcriptasa actúa también como una ribonucleasa H, degrada el genoma de ARN y luego sintetiza la cadena positiva de ADN. Durante la síntesis de ADN del virion (provirus) se duplican las secuencias de cada extremo del genoma U3 y U5, lo que introduce LTR en LTR a ambos extremos. Este proceso crea las secuencias necesarias para la integración, además de crear secuencias potenciadoras y promotoras en el interior de la LTR para la regulación de la transcripción.

La transcriptasa inversa es muy propensa a cometer errores uno por cada 2000 pares de base en VIH, esta inestabilidad genética es responsable de la aparición de nuevas cepas del virus durante la evolución de la enfermedad en una persona.

El ADNc bicatenario se introduce en el centro vírico y se inserta en el cromosoma del anfitrión con ayuda de una enzima codificada por el virus y transportada por el virion (integrasa). La integración requiere proliferación celular, aunque el ADNc del VIH y otros lentivirus puede permanecer en el núcleo y el citoplasma en una forma circular no integrada de ADN hasta que la célula este activa.

Tras la integración, comienza fase tardía y el ADN vírico (provirus) es transcrito como un gen celular por parte de la polimerasa de ARN II de la célula anfitriona. La transcripción del genoma produce un ARN II de la célula anfitriona.

La transcripción del genoma produce ARN de longitud total que en caso de los retrovirus simples se procesa para producir moléculas de ARNm que contienen las secuencias gag, gag-pol o env. Los transcriptos del genoma completo también se pueden ensamblar en nuevos viriones.

Ya que los virus actúan como gen celular, su replicación dependerá de la magnitud de la metilación del ADN vírico de la tasa de crecimiento celular y sobre todo de capacidad de la célula de reconocer las secuencias potenciadoras y promotoras codificadas en la región LTR. La estimulación de la célula como respuesta a otras infecciones genera factores de transcripción que se unen a LTR y puede activar la transcripción del virus. Si el virus codifica oncogenes víricos, estos genes estimulan la proliferación celular y transcripción y replicación vírica.

La capacidad de una célula de trascribir los genomas retroviricos es el segundo determinante mas en importancia del tropismo tisular y del abanico de organismos anfitriones del virus.

VLTH Y VIH son retrovirus complejos y sufren dos fases de la transcripción. VLTH-1 codifica dos proteínas tax y rex, que regulan la replicación vírica, estos requieren más de un proceso de corte y empalme. Rex codifica dos proteínas que se unen a la estructura de ARNm vírico para impedir otros pasos de corte y empalme y estimular el transporte del ARNm hacia el citoplasma. ARNm de rex/tax sometido a un doble proceso de corte y empalme expresa en una etapa más temprana, mientras que las proteínas estructurales se expresan en una fase más tardía. En una fase más avanzada de la infección rex estimula selectivamente la expresión de los genes estructurales sometidos a un único proceso de corte y empalme, los cuales se necesitan en grandes cantidades. Tax es un activador de la transcripción y estimula la transcripción del genoma vírico a partir de la secuencia

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