Seminario 6

Seminario 6

Infecciones latentes y transformantes

Herpes simplex-1: modelo de infección viral latente

Herpes simplex-2:

Herpes simplex-1

•Genoma DNA bicatenario. DNA es lineal en el virión y se circulariza en el núcleo de la célula infectada •Tamaño genómico que oscila entre 150 - 230 kbp •Codifica para 80 - 200 productos génicos separados. •10 glicoproteínas y 2 proteínas no glicosiladas •Son virus complejos

•90 ORF •84 son codificantes •Cada uno Ä una proteína (con 3 excepciones)

Virus Herpes simplex : HSV-1 y HSV-2 •HSV-1: herpes labialis adquirido antes de los 6 años. •HSV-2: herpes genitalis adquirido tras contacto sexual. • ~ 50% de homología •Biológicamente, HSV-1 y HSV-2 son “primos cercanos” •HSV-1 y -2 usualmente causan infecciones asintomáticas!! •HSV-1 y -2 se diseminan por contacto directo (NO hay diseminación epidémica) •HSV-1 y HSV-2 permanecen en forma latente en cuerpos neuronales de nervios periféricos. •HSV-1 y HSV-2 son similares y no presentan diferencias funcionales conocidas. •La respuesta inmune humoral específica no da protección cruzada

Replicación de HSV: resumen de los principales eventos

Tres cinéticas de producción de proteínas: α = inmediato tempranas –IE- (2 a 4 hs post infección)

1) Adsorción y entrada a la célula

β = tempranas –E- (4 a 8 hs post infección)

a) Adsorción

γ = tardías –L- (8 a 10 hs post infección)

Virus: gC y gB Célula: 1) heparan sulfato, 2) condroitin sulfato

VP16 (α-TIF): Se libera desde el tegumento y se une al factor Celular del Hospedador (HCF) que se mueve al núcleo y transactiva los a genes

Interacción con co-receptores Virus: gD Célula: 1) receptor para TNF, 2) nectina, 3) heparan sulfato b) Fusión: particpan gD, gB, gH-gL 2) Tegumento-cápside entran al citoplasma 3) Transporte al núcleo celular

α polipéptidos paralizan el metabolismo celular y bloquean las defensas de la célula hospedadora β polipéptidos: Timidino quinasa (TK), DNA polimerasa 6) Se produce nuevo DNA viral

Proceso microtúbulo-dependiente

γ polipéptidos: proteínas estructurales: cápside, tegumento, envoltura

Tegumento –cápside se unen al poro nnuclear

7) Encapsidación del DNA viral

4) Circularización del DNA viral

DNA se mueve dentro de la cápside

5) Producción de progenie

Proteínas “andamio” salen de la cápside

Involucra una cascada regulada y coordinada de más 80 proteínas virales

8) Ensamblaje y brotación (desde la neurona se liberan subunidades con componentes virales)

Usa RNA polimerasa II celular para la transcripción

9) Diseminación de modo libre (emplea gB, gD) o, a través de las uniones celulares (usa el complejo gE-gI)

Por inmunofluorescencia puede advertirse que la replicación del DNA y la transcripción de genes tardíos (γ) ocurre en “sitios discretos” o compartimentos de replicación en el núcleo. Antes de la replicación del DNA la proteína α4 y la proteína β ICP8 de unión al DNA simple cadena (UL29) están distribuídas en forma difusa a lo largo del núcleo como complejos transcripcionales celulares. Concomitantemente con la replicación del DNA viral, la distribución de estas proteínas cambia dando un patrón puntiforme. Este cambio involucra la interacción con las proteínas virales α0 y α27.

Latencia del HSV: el virus NO replica ni expresa antígenos en tanto se detecta respuesta inmune celular y humoral sistémicas eficientes y protectoras

Infección primaria por HSV-1

Infección primaria por HSV-1

Los LATs (transcriptos asociados a la latencia) no tienen polaridad de mensajero, no están asociados a neurovirulencia aunque sí inhibe la apoptosis neuronal. ICP0: ICP0 es un transactivador promiscuo de toda clase de genes del HSV. Capaz de unirse a proteínas celulares involucradas en la degradación proteica, tiene actividad de E3 ubiquitina-ligasa

Incrementa la actividad de las fosfatasas celulares sobre eIF-2α

Modifica la RNA pol II celular Esencial para la trancripción de genes β y γ

Establecimiento de la latencia por HSV-1

Reactivación del HSV-1 La recurrencia ocurre a veces por los nervios tentoriales y llega a los lóbulos temporales produciendo una encefalitis herpética (causa más frecuente de encefalitis esporádica en adultos inmunocompetentes)

Los estímulos para la recurrencia no son específicos: radiación solar, stress, menstruación, neurectomías, etc. Las bases moleculares no son claras. La inmunodepresión NO es un estímulo para la reactivación.

NO hay necrosis neuronal en la reactivación

Reactivación del HSV-1: ICP0 dispara la reactivación ?

Enfermedad recurrente y disminación viral por HSV-1

Infecciones transformantes: Modelo papiloma

Virus Papiloma Partícula de 55 nm Desnuda DNA circular de doble cadena cerrado > 70 tipos

72 capsómeros organizados con simetría icosaédrica. Cada uno es un péntámero de la proteína estructural L1

La replicación viral es dependiente de la diferenciación celular

Diferenciación del epitelio cutáneo escamoso normal en parelelo con las actividades virales del HPV en lesiones benignas productivas

Probable evolución de la infección por HPV tras infectar al queratinocito inmaduro

Expresión de genes tardíos

Expresión de genes tempranos

Integración del genoma de HPV

Organización del genoma circular y su integración: Tamaño genómico: 6800 a 8000 pb Genes tempranos E6, E7, E1, E2, E4 y E5 Genes tardíos L2 and L1 En el curso de la transformación celular el DNA viral se encuentra integrado al DNA celular. Frecuentemente ciertos genes son parcialmente deletados (E2 y L2 ) interrumpiéndose la síntesis de sus proteínas. La expresión de los genes E6 y E7 pueden ser incrementada por promotores celulares.

EFECTO DE LA INTEGRACIÓN SOBRE EL GEN E2

La actividad de E2 se relaciona con la represión de genes tempranos. La distribución de genes en HPV es diferencial y genotipo específica. La integración afecta al gen E2 en aquellos genotipos de alto riesgo para el desarrollo de cáncer.

GEN E6: Actividad sobre p53

GEN E6: Actividad sobre p53

Ubiquitinación de p53 por E6-HPV. La proteína E6 se une al la proteína celular AP adquiriendo actividad ubiquitina ligasa La ubiquitinación de la proteína involucra tres actividades celulares: E1 (Enzima activadora de ubiquitina) E2 (Enzima conjugativa de ubiquitina) E3 (Proteína ligasa). La activación requiere ATP y forma enlaces tio-éster de alta energía que son transferidos al complejo E6AP el que se conjuga con las ubiquitinas y reconocen p53 para catalizar la unión. El complejo E6AP se auto ubiquitiniza y es proteolizado.

Interferencia en la inducción de la expresión génica mediada por INF

ACTIVIDAD DEL GEN E7 SOBRE EL CICLO CELULAR

Durante el ciclo celular , pRB actúa como un regulador negativo uniéndose bajo su forma no fosforilada a factores transcripcionales de la familia E2F. En la fase S es fosforilada por quinasas dependientes de ciclinas (cdk) liberando E2F. E7 lleva a la activación de los factores transcripcionales involucrados en la síntesis del ADN y progresión de la fase S del ciclo celular por secuestro y degradación de pRB

ACTIVIDAD DE E5

La proteína E5 de HPV inhibe la degradación lisosomal del repeptor para el factor de crecimiento epidérmico (EGFR), Este proceso incrementa la sensibilidad celular a la transformación.

Precursores del carcinoma escamoso cervical

La progresión de las células infectadas por HPV hacia lesiones intraepiteliales escamosas de bajo y alto grado, carcinoma in situ y cancer invasivo está determinado por fallas en mecanismos de control intracelulares e inmunológicos.

La progresión de las lesiones es un fenómeno multifactorial Factores virales: Genotipo Carga viral Variantes

Factores de riesgo: Tabaquismo Exposición a mutágenos Hormonas Inmunodeficiencias Predisposición genética (polimorfismo de p53) Promiscuidad sexual