VIRUS LINFOTROPICO HUMANO TIPOS I Y II (HTLV I/II)

?MIRNA BIGLIONE; CAROLINA BERINI; MARÍA EMILIA EIRIN

VIROLOGÍA MÉDICA

Corpus

Lugar: Rosario; Año: 2015; p. 390 - 392

1. Historia y clasificación La clasificación actual de los retrovirus se basa en el análisis de la estructura genómica y en las homologías (similitudes) de las secuencias nucleotídicas de los mismos, hallándose así varios géneros dentro de la familia Retroviridae. El virus linfotrópico T humano (HTLV) pertenece al género Deltarretrovirus, que agrupa a los virus que se caracterizan por la presencia de 2 genes reguladores (tax y rex) que codifican proteínas no estructurales y carecen de oncogenes pese a ser virus transformantes. Existen cuatro tipos hasta ahora descritos: HTLV-I, HTLV-II, HTLV-III y HTLV-IV, siendo los más estudiados los HTLV-I y II. En el año 1980 se descubrió el primer retrovirus humano denominado HTLV-I, aislado a partir de un paciente americano de raza negra que padecía un linfoma cutáneo T. Dos años más tarde, se descubrió el HTLV-II en un paciente con una leucemia T vellosa. En 1983 se aisló un tercer tipo de retrovirus humano, denominado en ese entonces HTLV-III; pero posteriormente, al observar que la patología que desarrollaban las personas infectadas era una inmunodeficiencia, fue denominado Virus de la Inmunodeficiencia Humana (en inglés HIV). En el año 2005, se descubrieron dos nuevos tipos virales: el HTLV-III y IV, ambos aislados en el sur de Camerún. El primero a partir de un pigmeo y el segundo a partir de cazadores de monos. Aún no se conocen sus implicancias clínicas. Los HTLVs se encuentran filogenéticamente emparentados con los virus linfotrópicos T simianos (STLVs) de los cuales existen tres tipos (I, II y III). Si bien se supone que todos los HTLVs tienen su contraparte en los STLVs, aún no se ha descubierto un hipotético STLV-IV. En conjunto, los HTLVs y STLVs se agrupan dentro de los virus linfotrópicos T de primates (PTLVs). Los HTLVs están estructuralmente relacionados y presentan vías de transmisión similares al HIV. Sin embargo, existen importantes diferencias en sus mecanismos patogénicos causando enfermedades muy distintas. 2. organización del virión Las partículas de los HTLVs poseen un diámetro de 110 a 140 nm y están formadas por una nucleocápside icosaédrica. La envoltura es adquirida durante el proceso de brotación conteniendo un multímero de dos proteínas virales: la gp46 externa y la gp21 de transmembrana. La gp46 (análoga a la gp120 del HIV) se adsorbe al receptor celular y tiene capacidad de producir la síntesis de anticuerpos neutralizantes en el hospedador infectado. La gp21 (análoga a la gp41 del HIV) mantiene el complejo gp21-gp46 en la superficie del virión y posiblemente participe en el proceso de fusión. Adherida a la cara interna de la envoltura, se encuentra la proteína p19 (fijada químicamente a los lípidos de membrana). La cápside está conformada por la proteína p24, hidrofóbica y componente del core, o núcleo interno del virión. A su vez, la cápside encierra al genoma viral de RNA y a varias enzimas tales como la transcriptasa inversa y la proteasa. La transcriptasa inversa actúa como DNA polimerasa-RNA dependiente-ribonucleasa H y también como integrasa. La proteasa viral procesa los precursores derivados de los genes poly gag, posibilitando luego el ensamblaje del virión antes de la brotación. 2.1 Estructura gEnómica El genoma viral se compone de dos moléculas cuasi-idénticas de RNA monocatenario de 7 a 10 Kb de longitud, modificadas de la misma manera que los RNAm celulares (incluyendo la adición de 7-metil guanosina [capping] y la poliadenilación). Como todos los retrovirus, el genoma de los HTLVs presenta 3 genes estructurales codificadores de las proteínas de envoltura (env), cápside (gag) y polimerasa (pol). El orden de los genes estructurales es invariable: 5?gag-pol-env 3?. En el DNA proviral (luego del proceso de transcripción inversa) se observan dos secuencias flanqueantes idénticas orientadas hacia el 5? y 3? denominados LTR (del inglés Long Terminal Repeat). El gen envcodifica el precursor proteico gp61 que al ser clivado y glicosilado origina las proteínas gp46 (superficie) y gp21 (transmembrana). El gen gag, codifica para una poliproteína precursora (p53) que es luego clivada por la proteasa viral dando origen a las proteínas p19 (matriz), p24 (cápside) y p15 (nucleoproteína). La p24 presenta mayor porcentaje de identidad (85%) en la secuencia aminoacídica entre el HTLV-I y II, y es responsable de la reactividad serológica cruzada entre ambos retrovirus. El gen polcodifica la enzima transcriptasa inversa y la integrasa, que están implicadas en la replicación e integración del provirus en el genoma del hospedador. Superpuesto a los genes pol ygagse encuentra el genpro,que codifica la proteasa viral, la que luego de su autoclivaje participa en la proteólisis de los productos de los genes gag, pol, env.También está involucrada en la maduración de partículas virales con posterioridad a la brotación. Los LTR son esenciales para la replicación viral, ya que son blancos de la integrasa, contienen sitios de fijación para la RNA polimerasa y son promotores de la transcripción del RNA viral. Los HTLVs poseen una región regulatoria en su extremo 3? llamada pX, con al menos cinco marcos de lectura abiertos (ORFs) conteniendo genes que codifican proteínas no estructurales entre las que se encuentran p40 tax , p27 rex , p21 rex , importantes para la regulación de la replicación viral. La proteína p40 tax actúa sobre el promotor viral TRE y promotores celulares implicados en la activación, división y proliferación de células infectadas. Esta proteína constituye uno de los primeros factores virales involucrados en el proceso de leuquemogénesis atribuido a la infección por HTLV-I. La proteína p27 rex disminuye tanto su propia expresión como la de la proteína p40 tax . Además, del mismo modo querev del HIV-1, induce el pasaje de RNAs no clivados hacia el citoplasma e inhibe la expresión de los RNAs doblemente clivados, favoreciendo la síntesis de proteínas virales estructurales. 3. vías de transmisión Las principales vías de transmisión de los virus HTLV-I /II son: 1) de madre a hijo, principalmente a través de la lactancia; 2) por contacto sexual,siendo más eficiente de hombre a mujer y de hombre a hombre, que de mujer a hombre; y 3) parenteral, por transfusión de sangre entera, productos celulares sanguíneos o intercambio de jeringas. En este caso, ocurre con mayor eficiencia cuando se transfunden componentes celulares o sangre entera infectada, que por virus libre en plasma. Virus Linfotrópico T Humano tipo I y II (HTLV-I/II) María E. Eirin - Carolina A. Berini - Mirna M. Biglione 22.7 391 4. aspectos epidemiológicos El HTLV-I infecta a nivel mundial de 15 a 25 millones de personas, hallándose regiones de alta (Sur de Japón, África Central, Melanesia, Islas Seychelles), mediana (Caribe y África Occidental) y baja endemicidad (Australia, Papua Nueva Guinea y países de Latinoamérica). El HTLV-II infecta entre 3 a 5 millones de personas y se halla en forma endémica en nativos de África y del continente americano como los Navajo y Pueblo en México; los Wayuu, Guahibo y Tunebo en Colombia; los Cayapo y Kraho en Brasil; los Pume de Venezuela, y los Tobas, Wichis y Pilagas en Argentina. Se ha sugerido que los HTLV-I/II fueron introducidos al continente americano en dos etapas: 1) con las poblaciones mongoloides a través del estrecho de Behring; y 2) a partir de inmigrantes japoneses y africanos en la época post-colombina. El HTLV-I se encuentra en grupos étnicos de las tierras altas pre-cordilleranas de Colombia, Bolivia, Perú, Chile y Argentina; mientras que el HTLVII está en grupos de las zonas bajas de Colombia, Amazonas de Brasil, Chile y la región del Gran Chaco. El HTLV-I/II se detecta en donantes de sangre, con prevalencias en países no endémicos de 0,01 a 0,09%, siendo en su mayoría HTLV-I seropositivos aquellos individuos que son inmigrantes o descendientes de inmigrantes de áreas endémicas, o compañeros sexuales de personas infectadas. Estas cifras aumentan en áreas de infección endémica. Los donantes HTLV-II positivos presentan, en su mayoría, antecedentes de uso de drogas inyectables, contacto sexual con un usuario de drogas inyectables (UDI), historia de transfusión sanguíneao un origen étnico relacionado con Amerindios. Ambos virus se encuentran también presentes en grupos de riesgo para HIV tales como UDIs, trabajadoras sexuales y hombres que tienen sexo con hombres. 5. patogenia El HTLV-I infecta preferentemente linfocitos CD4+, mientras que el HTLV-II, linfocitos CD8+. Recientemente, se ha identificado el receptor del HTLV-I, un transportador de glucosa de expresión ubicua denominado GLUT 1. Aún no se conoce el receptor específico para el HTLV-II. La secuencia genómica del HTLV-I es muy estable no detectándose variabilidad intra-individuo como sucede con el HIV. Una vez que el virus se integra al genoma celular sin tener un sitio preferencial, la expresión de p40 tax media la desregulación del ciclo celular dando origen a una expansión monoclonal y estableciendo una infección crónica con mínima expresión viral. Así, la transmisión del virus se produce preferentemente desde una célula a otra mediante fusión de membranas celulares. Entre los eventos que promueven esta expansión, se encuentran la activación de promotores celulares tales como los de IL-2, IL2-R y TNF. El aumento de expresión de la IL-2 y su receptor favorecen un ciclo de retroalimentación positiva estimulando la división celular descontrolada. Además, p40 tax inhibe la apoptosis y modifica la expresión de genes involucrados en la proliferación y sobrevida celular. En cuanto a p37 tax del HTLV-II, se demostró que posee una localización celular preferentemente citoplasmática, al contrario de la ubicación nuclear y extracelular de p40 tax del HTLV-I, lo que estaría relacionado con la falta de asociación a alguna patología determinada. No hay evidencia de que existan variantes específicas que ocasionen alguna de las patologías asociadas a la infección por HTLV-I. 5.1. EnfErmEdadEs asociadas al HtlV-i 5.1.1 Mielopatía Asociada al HTLV-I (HAM) o Paraparesia Espástica Tropical (TSP) La HAM/TSP es endémica en el sur de Japón, en países de Centroamérica y en el noroeste argentino, entre otros. En la isla de Martinica fue descrita por primera vez, en 1985, la asociación entre la presencia de anticuerpos anti-HTLV-I y esta enfermedad. La HAM/TSP es un síndrome neurológico desmielinizante que afecta a individuos adultos siendo más prevalente en las mujeres. Se caracteriza por una pérdida progresiva y permanente de la marcha por incapacidad motora y debilidad de los miembros inferiores desencadenando una discapacidad motora invalidante. De este modo, se establece lentamente una paraparesia espástica con aumento de reflejos tendinosos de miembros inferiores (hiperreflexia), y alteraciones de esfínteres (vejiga neurogénica), así como alteraciones de la sensibilidad y temblor de miembros. A diferencia de la esclerosis múltiple, los nervios craneales no están involucrados y la función cognitiva no se encuentra afectada. El período de incubación de la HAM/TSP es de alrededor de 30 años si la vía de transmisión es madre-hijo o de tipo sexual, y de 6 meses a 3 años, si es por transfusión parenteral. En pacientes con HAM/TSP el título de anticuerpos es alto, pero la carga proviral es baja, controlada por una fuerte respuesta inmune de tipo celular con expansión clonal de linfocitos T CD8+ reactivos contra la proteína p40 tax . Los criterios actuales de diagnóstico de la HAM/TSP han sido establecidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS). La confirmación del diagnóstico de pacientes con mielopatía progresiva crónica que no padecen inmunodeficiencia, debe incluir además de la clínica, la detección de anticuerpos específicos anti-HTLV-I en suero y líquido cefalorraquídeo, además de excluir cualquier otra patología que se presente con sintomatología similar. En cuanto al tratamiento, se utilizan drogas como el interferón-alfa, interferónbeta1a o anti-retrovirales con efecto parcialmente favorable para estos pacientes. 5.1.2 Leucemia/linfoma a células T del Adulto (ATLL) La Leucemia a células T del Adulto es una leucemia linfocitaria T CD4+, endémica en el sur de Japón donde fue descrita por primera vez en 1977. Tiene un período de incubación mínimo de 20 años, con una edad promedio de aparición de 50 años. La prevalencia de la ATLL es similar en ambos sexos y se desarrolla con más frecuencia en individuos infectados por transmisión madre?hijo, lo que resulta en una mayor incidencia intrafamiliar. En pacientes con ATLL el título de anticuerpos es moderado, pero la carga proviral es muy elevada. La ATLL presenta características clínicas semejantes a otras leucemias agudas tales como infiltrados de células malignas en médula ósea, ganglios linfáticos y piel, configurando un patrón clínico con afección de vísceras, huesos, pulmón e infecciones oportunistas con alteración de la función hepática, lesiones osteolíticas y dermatológicas diversas. Son patognomónicos los linfocitos con núcleos en forma de trébol en sangre periférica y la hipercalcemia. Se manifiesta desde formas crónicas de lenta evolución hasta formas leucémicas agudas fatales en menos de un año. Hay estudios que proponen clasificar la enfermedad en cuatro tipos: 1) aguda; 2) tipo linfoma; 3) subcrónica y 4) crónica, similar a la leucemia linfocítica crónica T. El diagnóstico de ATLL se basa en la evidencia de signos clínicos y en la detección de anticuerpos anti-HTLV-I en suero y, de ser necesario, a través de una confirmación de integración monoclonal de HTLV-I al genoma de las células tumorales. La resistencia al tratamiento es frecuente con un promedio de sobrevida de 6 a 9 meses en pacientes con manifestaciones agudas. 5.1.3. Otras enfermedades asociadas El HTLV-I ha sido implicado en el desarrollo de uveítis, dermatitis infecciosa, poliomiositis y neumonitis infiltrativa.Además, se ha observado una asociación de la dermatitis infecciosa y HAM/TSP en niños HTLV-I seropositivos de áreas endémicas. 5.2 HtlV-ii y EnfErmEdad Si bien se han reportado patologías asociadas al HTLV-II, como es el caso de enfermedades neurológicas similares a la HAM/TSP, aún faltan evidencias para demostrar que este retrovirus sea el agente etiológico de una enfermedad definida. Capítulo 22/ Retrovirus VirologíaMédica/ Guadalupe carballal - José Oubiña 392 6. aspectos moleculares y distribución geográfica La epidemiología del HTLV-I/II presenta características particulares en cuanto a su distribución geográfica ya que la misma depende del tipo viral y aspectos étnicos de la población infectada. El HTLV-I posee 4 subtipos: a (cosmopolita), b (en África Central), c (enMelanesia) y d (en África Central). A su vez, el subtipo a se divide en 5 subgrupos: A (transcontinental), B (japonés), C (África del oeste), D (África del norte) y E (peruanos negros). No se ha reportado hasta el momento asociación alguna entre subtipo y enfermedad. En tanto, el HTLV-II se divide en 4 subtipos: a, b, c y d. Se ha demostrado claramente que el subtipo b de HTLV-II (el descrito con mayor frecuencia en pueblos originarios de Sudamérica) se encuentra presente en la población de aborígenes de la región chaqueña de Argentina. Con respecto al subtipo a, se lo ha aislado en particular entre UDIs (dato también corroborado en Argentina). 7. diagnóstico de infección por Htlv-i/ii Dado que el HTLV-I y el HTLV-II comparten una alta similitud en sus secuencias genómicas (60%), presentan una significativa reacción serológica cruzada y, por lo tanto, se pueden detectar anticuerpos dirigidos contra proteínas de cualquiera de ellos a partir de lisados de un solo tipo viral. Actualmente, existen ELISAs de nueva generación con formato tipo sándwich que incluyen antígenos de péptidos recombinantes y/o sintéticos para ambos tipos virales. Para el diagnóstico de HTLV-I/II en adultos se recomienda realizar una técnica de tamizaje que cuente con la mayor sensibilidad y especificidad posible y, en los casos reactivos, confirmar con una técnica más específica como es el Western blot. En aquellos casos en que esta última prueba brinda un resultado indeterminado o se informa como HTLV (sin tipificar), puede realizarse una PCR anidada (nested-PCR) con el propósito de una caracterización/notificación final. Ésta debe tener alta sensibilidad para evitar falsos negativos y ser suficientemente específica para discriminar entre los distintos tipos virales. Una muestraes considerada positiva cuando la PCR anidada documenta al menos la presencia de dos fragmentos de genes virales distintos. En los casos indeterminados en que no es posible realizar una confirmación molecular, se puede efectuar un seguimiento durante un año, repitiendo la serología (tamizaje y confirmación) cada 4 meses, para verificar cambios en el patrón de Western blot. Si el patrón se mantuviera inalterado durante dicho período, se podría considerar al caso como negativo. nota Este capítulo se finalizó en el año 2008. adendum Mientras Virología Médicaestaba en la etapa de prueba de galera se estableció que el HTLV-1 interactúa inicialmente durante la adsorción con heparansulfatos y subsiguientemente con el transportador 1 de glucosa (GLUT-1) y con la neuropilina, diseminándose entre linfocitos mediante la formación de biopelículas inducidas por el virus. Bibliografía ? Barmak K, Harhaj E, Grant C, Alefantis T, Wigdahl B. "Human T cell leukemia virus type I-induced disease: pathways to cancer and neurodegeneration". Virology2003; 308: 1-12. ? Biglione M, Gessain A, Quiruelas S, Fay O, Taborda MA, Fernandez E, et al. "Endemic HTLV-II infection among Tobas and Matacos Amerindians from north Argentina". J Acquir Immune Defic Syndr 1993; 6: 631-3. ? Calattini S, Chevalier SA, Duprez R, Bassot S, Froment A, Mahieux R, et al. "Discovery of a new human T-cell lymphotropic virus (HTLV-3) in Central Africa". Retrovirology 2005; 2: 30. ? Kalyanaraman VS, Sarngadharan MG, Robert-Guroff M, Miyoshi I, Golde D, Gallo RC. "A new subtype of human T-cell leukemia virus (HTLV-II) associated with a T-cell variant of hairy cell leukemia". Science 1982; 218: 571-3. ? Mahieux R, Gessain A. "HTLV-1 and associated adult T-cell leukemia/lymphoma". Rev Clin Exp Hematol 2003; 7: 336-61. ? Poiesz BJ, Ruscetti FW, Gazdar AF, Bunn PA, Minna JD, Gallo RC. "Detection and isolation of type C retrovirus particles from fresh and cultured lymphocytes of a patient with cutaneous T-cell lymphoma". Proc Natl Acad Sci USA 1980; 77: 7415-9. ? Proietti FA, Carneiro-Proietti AB, Catalan-Soares BC, Murphy EL. "Global epidemiology of HTLV-I infection and associated diseases". Oncogene 2005; 24: 6058-68. ? Slattery JP, Franchini G, Gessain A. "Genomic evolution, patterns of global dissemination, and interspecies transmission of human and simian T-cell leukemia/lymphotropic viruses". Genome Res 1999; 9: 525-40. ? Tuke P.W., Luton P., Garson J.A. "Differential diagnosis of HTLV-I and HTLV-II infections by restriction enzyme analysis of ?nested? PCR products". J Virol Methods1992; 40: 163-73. ? Uchiyama T, Yodoi J, Sagawa K, Takatsuki K, Uchino H. "Adult T-cell leukemia: clinical and hematologic features of 16 cases". Blood 1977; 50: 481-92. ? Wolfe ND, Heneine W, Carr JK, Garcia AD, Shanmugam V, Tamoufe U, et al. "Emergence of unique primate T-lymphotropic viruses among central African bushmeat hunters". Proc Natl Acad Sci USA2005; 102: 7994-99.