Retroviridae: VIH

Classificação e Subtipos

Classificação

• Família Retroviridae: Os vírus utilizam a enzima transcriptase reversa para produzir ácido desoxirribonucleico (DNA) a partir do seu genoma de ácido ribonucleico (RNA) (inverso do processo habitual = “retro”).
• Género Lentivírus:
  • Causam doenças crónicas fatais
  • Longos períodos de incubação
  • Integram o cDNA viral no DNA do hospedeiro, infetando células que não se encontram em divisão

Dois subtipos de vírus da imunodeficiência humana (VIH)

• VIH-1 (descoberto primeiro, mais virulento e mais infecioso que o VIH-2):
  • Grupo M: significa “major”; mais de 90% dos casos de VIH/SIDA, vários subtipos ou formas recombinantes
  • Grupo N: significa “não-M, não-O”
  • Grupo O: significa “outlier”; isolado na África Centro-Oeste
  • Grupo P: significa “encontra-se pendente a identificação de outros casos humanos”; descoberto em agosto de 2009, isolado nos Camarões
• VIH-2:
  • Infeciosidade inferior, menos virulento
  • Em grande parte confinado à África Ocidental
  • 8 subgrupos conhecidos (A a H)

Estrutura e Genoma

Virião do VIH

• Aproximadamente esférico
• Cerca de 110 nm de diâmetro
• Estrutura:
  • O invólucro do virião contém 2 glicoproteínas membranares:
    • Gp41 (transmembranar)
    • Gp120 (proteína de superfície / de ancoragem)
  • Proteína da matriz p17: circunda o núcleo do vírus
  • Núcleo do vírus:
    • Proteína da cápside p24
    • 2 cadeias simples de ácido ribonucleico (RNA) de sentido positivo com invólucro revestidas por proteínas da nucleocápside
    • Enzimas (transcriptase reversa, integrase, protease)

Genoma do VIH (9 genes que codificam 15 proteínas víricas)

• O gene Env codifica a gp160, que é clivada para formar glicoproteínas do invólucro:
  • gp120: adesão à célula T CD4+ hospedeira
  • gp41: fusão e entrada na célula hospedeira
• O gene Gag codifica a p24 e a p17, proteínas da cápside e da matriz, respetivamente.
• O gene Pol codifica as enzimas transcriptase reversa, integrase e protease.
• Elementos reguladores: tat, rev, vpr, vif, nef e vpu

Variabilidade genética (muito alta)

• Recombinação entre as 2 cópias de RNA em cada partícula
• Replicação rápida
• Alta taxa de mutações

Ciclo de Vida

Tropismo

• O VIH consegue infetar células T CD4+, macrófagos e células da microglia.
• A glicoproteína de superfície do VIH Gp160 (composta pela gp120 e pela gp41): chave para a adesão do vírus às moléculas de superfície CD4 e aos correcetores de quimiocinas
• CD4: expresso na superfície das células T helper, células T reguladoras, monócitos, macrófagos e células dendríticas
• CCR5: expresso nas células T (de memória e linfócitos CD4 ativados), nos tecidos linfoides associados ao intestino (GALTs), macrófagos, células dendríticas e microglia
• CXCR4: expresso nas células T (linfócitos CD4 naive e em repouso, bem como células CD8), células B, neutrófilos e eosinófilos
• Estirpes de VIH: podem expressar tropismo para CCR5 (R5 ou M), CXCR4 (X4 ou T) ou tropismo duplo (X4R5)

Ciclo de replicação do VIH

• Células-alvo: células T CD4+, macrófagos e células dendríticas
• Entrada do VIH nas células:
  • O virião entra primeiro através de uma ruptura na membrana mucosa.
  • O virião atravessa a barreira mucosa e procura células-alvo.
• Replicação do VIH:
  1. Fusão das membranas e ligação aos recetores (entrada): O virião (que transporta RNA viral, a transcriptase reversa, a integrase e outras proteínas) inicia a entrada na célula hospedeira.
     • O virião liga-se ao recetor CD4 e a um recetor de quimiocinas (CCR5 nos macrófagos, CXCR4 nas células T).
       • Vírus com tropismo para macrófagos: estirpes R5
       • Vírus com tropismo para células T: estirpes X4
     • A ligação da gp120 ao CD4 e aos recetores de quimiocinas leva a uma alteração conformacional, expondo o domínio de fusão da gp41.
     • A mudança conformacional une as membranas viral e celular, fundindo-as.
  2. A cápside proteica (que envolve o RNA viral e as proteínas) é exposta à medida que o virião atravessa o citoplasma.
  3. Transcrição reversa: ocorre a síntese de DNA proviral (a partir do RNA viral) mediada pela transcriptase reversa.
  4. Integração: O DNA viral é transportado através do núcleo e integrado no DNA do hospedeiro por ação da integrase.
  5. Replicação: O DNA viral é transcrito; são formadas múltiplas cópias do novo RNA do VIH e transportadas para o citoplasma.
     • O novo RNA do VIH torna-se o genoma de um novo vírus.
     • Outras cópias do RNA são usadas para produzir novas proteínas do VIH.
  6. Montagem: o novo RNA viral + proteínas + enzimas movem-se para a superfície da célula e formam uma partícula não infeciosa.
  7. Gemulação e maturação:
     • As partículas (RNA viral + proteínas) eventualmente brotam da célula hospedeira com o VIH imaturo.
     • A protease viral cliva as poliproteínas recém-sintetizadas, resultando num virião de VIH maduro.

Infeção pelo VIH

Transmissão

• Sexual:
  • > 80% em todo o mundo através do contacto heterossexual
  • O risco aumenta:
    • Na presença de outras doenças sexualmente transmissíveis
    • Com relações repetidas com um parceiro infetado
    • No caso de uma elevada carga viral
  • O tratamento antirretroviral diminui o risco de transmissão.
• Parentérica:
  • Utilizadores de drogas endovenosas
  • Transfusão de sangue
  • Picadas de agulhas em profissionais de saúde
• Vertical (mãe para filho):
  • Durante a gravidez
  • Durante o parto
  • Através da amamentação
  • O risco diminui com o tratamento antirretroviral

Fisiopatologia

• A entrada inicial ocorre habitualmente através da mucosa anogenital.
• As células dendríticas intersticiais podem ser o alvo inicial.
• A nova infeção é mais frequentemente disseminada por vírus com tropismo para os macrófagos.
• As células infetadas fundem-se então com as células T CD4+ e a infeção dissemina-se.
• O aumento rápido inicial do RNA viral corresponde à seroconversão (fase aguda).
• Os níveis de RNA viral caem em resposta ao surgimento de células T CD8+ específicas para o VIH.
• Eventualmente, o nível de RNA atinge um “set point” (mais de 6 meses).
• Declínio progressivo lento nas células CD4+:
  • Efeitos citopáticos diretos do vírus
  • Citotoxicidade mediada pela gp120
  • Apoptose celular induzida por ativação
  • Morte celular pelas CD8+ de células CD4+ infetadas
• A síndrome da imunodeficiência adquirida (SIDA) desenvolve-se quando as células T CD4+ < 200 células/μL.

Apresentação clínica

• Fase precoce/aguda:
  • 60% são assintomáticos.
  • Se forem sintomáticos, apresentam-se com uma síndrome mononucleose-like:
    • Febre
    • Odinofagia
    • Cefaleias, exantema, diarreia
    • Mialgias/artralgias
  • Se os sintomas durarem > 14 dias há uma progressão mais rápida para SIDA.
• Infeção crónica (sem SIDA):
  • Geralmente dura entre 8 a 10 anos
  • Quase sempre assintomática
  • Acompanhada por fadiga, sudorese e perda de peso
  • Adenopatias generalizadas
  • Pode apresentar candidíase recorrente, foliculite e formas graves de herpes, papiloma ou zona.
• SIDA: definida por uma contagem de CD4+ < 200 células/μL e pela presença de doenças definidoras de SIDA (doenças oportunistas secundárias à imunossupressão)

Identificação

• Anticorpo anti-VIH (ensaio imunoabsorvente ligado a enzima (ELISA))
• Anticorpo e antigénio do VIH
• Antigénio do VIH
• RNA do VIH