Una visión superficial del virus del VIH

Biotecnología

Ensayo

Una visión superficial del virus del VIH

Docente: M.C. Fernando Hernández Terán

Alumno: Francisco Guereca Sánchez

3 de diciembre de 2018

Resumen

El síndrome de la inmunodeficiencia adquirida se reconoció en 1981 como una enfermedad diferencial. Desde entonces, sólo en Estados Unidos se han descrito más de 950.000 casos de SIDA y más de 530.000 han muerto por esta causa. Al menos 476.000 individuos, y tal vez hasta 1,4 millones, están viviendo con una infección por el virus de la inmunodeficiencia humana que es el agente causal del SIDA. En todo el mundo, se han infectado más de 70 millones de personas con VIH, y al menos 5 millones se infectan cada año. Anualmente mueren 3 millones de personas y más de 25 millones lo han hecho ya debido al SIDA. Pronto, después del descubrimiento del VIH, se desarrollaron pruebas de laboratorio tipo ELISA y Western blot para detectar anticuerpos séricos frente al virus. Una amplia vigilancia de la incidencia y la prevalencia de VIH definió la propagación del virus y corroboró que los nuevos casos no se trasmitían por trasfusiones sanguíneas.

Introducción

Desde que se identificó el VIH hace 30 años, su tratamiento ha crecido de manera asombrosa. Si bien se consideran fatales y se caracterizan por infecciones oportunistas y neoplasias relacionadas con el SIDA, las terapias de combinación altamente eficaces han convertido la infección por VIH en una enfermedad crónica controlable, al menos en los países industrializados. Las personas infectadas con VIH ahora sobreviven décadas después de contraer la infección (Lima VD, Hogg RS, Harrigan PR, et al, 2007)

El VIH se divide en dos tipos, VIH-1 y VIH-2. El VIH-1 es genéticamente similar al VIH-2. El VIH2 se descubrió en África oriental en 1985, es menos virulento que el VIH-1 y ocasiona una enfermedad semejante al SIDA pero más suave. En la actualidad más del 99% de los casos de SIDA en todo el mundo se deben al VIH- 1 y por ello nos centraremos aquí en él (Comité Consultivo Alemán de Sangre Arbeitskreis Blut, 2016).

Este virus infecta a una clase específica de linfocito T (las células T-colaboradoras) en humanos que es vital para el correcto funcionamiento del sistema inmunitario. El uso de la retrotranscriptasa no está restringido a los retrovirus; el virus de la hepatitis B y el virus del mosaico de la coliflor también utilizan la transcripción inversa en sus procesos de replicación. Sin embargo, a diferencia de los retrovirus, estos otros virus son de DNA, no de RNA como el caso de VIH.

Los retrovirus son virus con envoltura. Hay varias proteínas en la envoltura del virus y típicamente siete proteínas internas, cuatro de las cuales son estructurales y tres enzimáticas. Las enzimas del virión son la retrotranscriptasa, la integrasa y una proteasa. El virión también contiene moléculas específicas de tRNA que utiliza en la replicación.

Desarrollo

Descripción de su genoma

El virus de inmunodeficiencia humana se agrupa en el género Lentivirus dentro de la familia de Retroviridae, subfamilia Orthoretrovirinae. El genoma de los retrovirus es único. Consiste en dos moléculas idénticas de RNA monocatenario de orientación positiva (+), contienen los genes siguientes dispuestos en el mismo orden: gag, que codifica proteínas estructurales; pol, que codifica la retrotranscriptasa y la integrasa; y env, que codifica las proteínas de la envoltura, el genoma del retrovirus causante de la inmunodeficiencia en humanos. En este caso el virus causante del SIDA, es mucho más complejo, incluye varios genes pequeños adicionales (vif, tat, vpu, rev, vpr y nef). El VIH contiene 9.749 nucleótidos en cada una de sus dos cadenas idénticas de RNA. Su expresión no sólo requiere procesamiento de proteínas extensivo, llevado a cabo por proteasas, sino también complejos patrónes de maduración de intrones alternativos. No obstante, una de las características básicas de los retrovirus es que se requieren muchos pasos de proteólisis para dar lugar a las proteínas maduras. A este respecto se han desarrollado inhibidores de proteasas específicos para tratar infecciones retrovirales, incluyendo las infecciones por VIH. (Madigan, Martinko, Dunlap & Clark, 2009)( Luciw PA, 1999) (Nelson & Cox, 2013).

Replicación

El proceso global de replicación de un retrovirus se puede resumir en los pasos siguientes:

1. Entrada en la célula por fusión con la membrana citoplasmática en sitios de receptores específicos.

2. Eliminación de la envoltura del virión en la membrana, pero dejando el genoma y las enzimas en la nucleocápsida del virus.

3. Retrotranscripción de uno de los dos genomas de RNA en un DNA monocatenario que es posteriormente convertido por la transcriptasa inversa en un DNA bicatenario lineal que, después, entra en el núcleo.

4. Integración del DNA retrovírico en el genoma del hospedador.

5. Transcripción del DNA retrovírico con la formación de mRNA víricos y RNA genómico del virus. 6. Ensamblaje y empaquetamiento del RNA genómico en nucleocápsidas en el citoplasma.

7. Gemación de los viriones recubiertos en la membrana citoplasmática y liberación de la célula. (Madigan, Martinko, Dunlap & Clark, 2009)

Ejemplos de diagnostico

El ensayo de inmunoadsorbente unido a enzima (ELISA) y el radioinmunoensayo (RIA) son ensayos inmunológicos muy sensibles y, por ello, se usan mucho en aplicaciones clínicas y de investigación. El ELISA y el RIA emplean, respectivamente, enzimas y radioisótopos unidos covalentemente para marcar moléculas de anticuerpos, permitiendo la detección de cantidades muy pequeñas de complejos antígeno-anticuerpo.

Los inmunoblots no se usan como procedimientos de muestreo para la exposición a VIH porque son generalmente menos sensibles, pero más laboriosos, lentos y costosos que el ELISA para VIH. Sin embargo, los inmunoblots son ampliamente usados para confirmar la exposición a VIH. Esto es porque el ELISA para VIH, aunque muy sensible, ocasionalmente da resultados falsamente positivos; la alta especificidad del inmunoblot se usa para confirmar los resultados positivos del ELISA. Como el ELISA para VIH, el inmunoblot para VIH se ha diseñado para detectar la presencia de anticuerpos para VIH en una muestra de suero (Madigan, Martinko, Dunlap & Clark, 2009).

Infección del virus

El VIH infecta células que contienen la proteína superficial CD4. Los dos tipos de células infectadas más a menudo son los macrófagos y una clase de linfocitos denominados T-helper o simplemente TH. Ambos son componentes importantes del sistema inmune. Los macrófagos y las células T infectadas producen y liberan muchas partículas de VIH, que a su vez infectan otras células que exhiben CD4. Además de interaccionar con CD4, el VIH debe interaccionar con co-receptores en las células diana. Normalmente, la infección por VIH ocurre primero en los macrófagos, un tipo de célula presentadora de antígenos que tiene muy bajo nivel de CD4 en su superficie. En la superficie celular del macrófago, la molécula de CD4 se une a la proteína gp120 del VIH. La proteína vírica gp120 interacciona después con otra proteína transmembranal del macrófago, el receptor de quimioquinas CCR5. La CCR5 es un co-receptor para el VIH y, junto con CD4, forma el lugar de acoplamiento donde la envoltura del VIH se fusiona con la membrana citoplásmica de la célula hospedadora, permitiendo la entrada de la nucleocápside viral en la célula. El co-receptor CCR5 tambien es necesario para la unión del VIH a los macrófagos. Las personas que expresan una proteína variante de CCR5 no unen HIV y no adquieren la infección. Después de que el virus ha infectado a los macrófagos APC, se produce una forma diferente de gp120, que a su vez se une a un co-receptor diferente, el receptor de quimioquinas CXCR4 de las células T. A continuación, el VIH entra en los linfocitos T-helper CD4 y destruye las células TH1 y TH2 que proporcionan las respuestas inflamatorias mediadas por células y la ayuda a las células B. Por tanto, la infección por HIV comienza en los macrófagos y evoluciona hasta una infección de las células T. El resultado de la infección es una destrucción sistemática de los macrófagos y de las células T originando una catastrófica disfunción de la inmunidad (Madigan, Martinko, Dunlap & Clark, 2009) (Comité Consultivo Alemán de Sangre Arbeitskreis Blut, 2016).

...