Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH)

Clasificación y Subtipos

Clasificación

• Familia Retroviridae: Los virus utilizan enzimas de transcriptasa reversa para producir ADN a partir de su genoma de ARN (reverso del patrón habitual = “retro”).
• Género Lentivirus:
  • Causa enfermedades crónicas mortales
  • Períodos de incubación prolongados
  • Integra el ácido desoxirribonucleico complementario (ADNc) viral en el ADN del hospedador, infectando las células que no se dividen.

Dos subtipos de virus de inmunodeficiencia humana (VIH)

• VIH-1 (descubierto primero, más virulento y más infeccioso que el VIH-2):
  • Grupo M: significa “mayor”; más del 90% de los casos de VIH/SIDA, varios subtipos o formas recombinantes
  • Grupo N: significa “no M, no O”
  • Grupo O: significa “atípico”; aislado en África centro-occidental
  • Grupo P: significa “pendiente de la identificación de más casos humanos”; descubierto en agosto de 2009, aislado en Camerún
• VIH-2:
  • Baja infectividad, menos virulento
  • En gran parte confinado a África occidental
  • 8 subgrupos conocidos (A hasta H)

Estructura y Genoma

Virión del VIH

• Esférico en su gran mayoría
• Aproximadamente 110 nm de diámetro
• Estructura:
  • La envoltura del virión contiene 2 glicoproteínas de membrana:
    • Gp41 (transmembrana)
    • Gp120 (proteína de superficie/de acoplamiento)
  • Proteína de matriz p17: rodea el núcleo del virus
  • Núcleo del virus:
    • Proteína de la cápside p24
    • 2 ácidos ribonucleicos de sentido positivo (ARN) monocatenarios envueltos, recubierto con proteína nucleocápsida
    • Enzimas (transcriptasa inversa, integrasa, proteasa)

Genoma del VIH (9 genes que codifican 15 proteínas virales)

• El gen Env codifica gp160, que se escinde para formar glicoproteínas de la envoltura:
  • gp120: unión a la célula T CD4+ del huésped
  • gp41: fusión y entrada a la célula huésped
• El gen Gag codifica p24 y p17, proteínas de la cápside y de la matriz, respectivamente.
• El gen Pol codifica las enzimas transcriptasa inversa, integrasa y proteasa.
• Elementos regulatorios: tat, rev, vpr, vif, nef y vpu

Variabilidad genética (muy alta)

• Recombinación entre 2 copias de ARN en cada partícula
• Replicación rápida
• Alta tasa de mutación

Ciclo Vital

Tropismo

• El VIH puede infectar células T CD4+, macrófagos y células microgliales.
• Glicoproteína de superficie del VIH gp160 (compuesta por gp120 y gp41): clave para la unión viral a las moléculas de superficie CD4 y a los correceptores de quimiocinas
• CD4: expresado en la superficie de las células T colaboradoras, células T reguladoras, monocitos, macrófagos y células dendríticas
• CCR5: expresado en células T (memoria y linfocitos CD4 activados), tejidos linfoides asociados al intestino, macrófagos, células dendríticas y microglia
• CXCR4: expresado en células T (linfocitos CD4 sin tratamiento previo y en reposo, así como células CD8), células B, neutrófilos y eosinófilos
• Cepas de VIH: pueden expresar tropismo CCR5 (R5 o M), tropismo CXCR4 (X4 o T) o tropismo dual (X4R5)

Ciclo de replicación del VIH

• Células diana: células T CD4+, macrófagos y células dendríticas
• Entrada del VIH a las células:
  • El virión entra primero a través de una ruptura en la membrana mucosa.
  • El virión atraviesa la barrera mucosa y busca células diana.
• Replicación del VIH:
  1. Fusión de membranas y unión de receptores (entrada): el virión (que transporta ARN viral, transcriptasa inversa, integrasa y otras proteínas) inicia la entrada en la célula huésped.
     • El virión se une al receptor CD4 y a un receptor de quimiocinas (CCR5 en macrófagos, CXCR4 en células T).
       • Virus trópicos de macrófagos: cepas R5
       • Virus trópicos de células T: cepas X4
     • La unión de gp120 con CD4 y los receptores de quimiocinas conduce a un cambio conformacional, exponiendo el dominio de fusión en gp41.
     • El cambio conformacional une la membrana viral y celular, fusionándolas.
  2. La capa de proteína de la cápside (que rodea el ARN viral y las proteínas) es descubierta cuando el virión atraviesa el citoplasma.
  3. Transcripción inversa: se produce la síntesis de ADN proviral (del ARN viral) mediada por transcriptasa inversa.
  4. Integración: el ADN viral se transporta a través del núcleo y se integra en el ADN del huésped, facilitado por la integrasa.
  5. Replicación: se transcribe el ADN viral; se forman y transportan múltiples copias del nuevo ARN del VIH al citoplasma.
     • El nuevo ARN del VIH se convierte en el genoma de un nuevo virus.
     • Otras copias del ARN se utilizan para producir nuevas proteínas del VIH.
  6. Ensamblaje: Nuevo ARN viral + proteínas + enzimas se mueven a la superficie celular y forman una partícula no infecciosa.
  7. Gemación y maduración:
     • Las partículas (ARN viral + proteínas) eventualmente geman de la célula huésped con el VIH inmaduro.
     • La proteasa proteica viral luego escinde las poliproteínas recién sintetizadas, produciendo VIH maduro.

Infección por VIH

Transmisión

• Sexual:
  • > 80% a nivel mundial a través del contacto heterosexual
  • El riesgo aumenta:
    • En presencia de otras enfermedades de transmisión sexual
    • Con relaciones sexuales repetidas con una pareja infectada
    • En caso de carga viral elevada
  • La terapia antirretroviral reduce el riesgo de transmisión
• Parenteral:
  • Usuarios de drogas intravenosas
  • Transfusión de sangre
  • Pinchazos de agujas en profesionales médicos
• Vertical (madre a hijo):
  • Durante el embarazo
  • Durante el nacimiento
  • A través de la lactancia
  • Riesgo disminuido por la terapia antirretroviral

Fisiopatología

• La entrada inicial se da comúnmente a través de la mucosa anogenital.
• Las células dendríticas intersticiales pueden servir como objetivo inicial.
• La nueva infección se propaga con mayor frecuencia por virus con tropismo por macrófagos.
• Luego, las células infectadas se fusionan con las células T CD4+ y la infección se propaga.
• El rápido aumento inicial del ARN viral corresponde con la seroconversión (fase aguda).
• Los niveles de ARN viral luego disminuyen en respuesta a la aparición de células T CD8+ específicas del VIH.
• Finalmente, el nivel de ARN alcanza un “punto de ajuste” (más de 6 meses).
• Disminución lenta y progresiva de las células CD4+:
  • Efectos citopáticos directos del virus.
  • Citotoxicidad mediada por gp120
  • Muerte celular apoptótica inducida por activación
  • Eliminación de células CD4+ infectadas por células CD8+
• El SIDA se desarrolla cuando las células T CD4+ < 200 células/μL.

Presentación clínica

• Fase temprana/aguda:
  • El 60% son asintomáticos.
  • Si es una enfermedad sintomática, es similar a la mononucleosis:
    • Fiebre
    • Dolor de garganta
    • Cefalea, erupción cutánea, diarrea
    • Mialgia/artralgia
  • Si los síntomas duran > 14 días, progresión más rápida al SIDA
• Infección crónica (sin SIDA):
  • Generalmente, dura de 8–10 años
  • Mayormente asintomática
  • Acompañada de fatiga, sudores y pérdida de peso
  • Linfadenopatía generalizada
  • Puede tener candidiasis recurrente, foliculitis y presentaciones graves de herpes, papiloma o herpes zóster
• SIDA: definido por el recuento de CD4+ < 200 células/μL y presencia de condiciones definitorias de SIDA (enfermedades oportunistas secundarias a inmunosupresión)

Identificación

• Anticuerpo contra VIH (ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA, por sus siglas en inglés))
• Antígeno y anticuerpo del VIH
• Antígeno del VIH
• ARN del VIH