vírus da imunodeficiência humana

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
INSTITUTO BIOMÉDICO
DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA E PARASITOLOGIA
AIDS/SIDA
2008: Por dia no mundo:
~ 6.800 indivíduos infectados
VÍRUS DA
IMUNODEFICIÊNCIA
HUMANA
Profª. Elisabeth Martins da S. da Rocha
PREVALÊNCIA GLOBAL AIDS
• Permanece estável, embora o número de
pessoas infectadas esteja aumentando
9 Reduções de prevalência em alguns países e aumento em
outros
9 A diminuição de óbitos devido ao tratamento
9 Número de novas infecções anuais tem sido menor em
alguns países
9 Em outros países expansão da doença significativamente
Ex: Europa Oriental, região da África subsaariana e China
5.700 morrem de AIDS
1987 : OMS : 1° de dezembro de cada ano : “ Dia Mundial de Luta
Contra a AIDS”
1996 Unaids (Joint United Nations Programme on HIV/AIDS)
= Comitê gerenciado pela ONU (22 países e 5 organizações
não governamentais)
9
Possibilitar informação da população mundial sobre
prevenção, controle e tratamento
9Coordenar estatísticas de incidência e prevalência no mundo
Dados sobre a AIDS no mundo em 2007
Número de pessoas vivendo com o HIV em 2007:
Adultos
Mulheres
Crianç
Crianças < 15 anos
TOTAL
30,8 milhões
15,4 milhões
2,5 milhões
33,3 milhões
Mortes por AIDS em 2007:
Adultos
Crianç
Crianças < 15 anos
TOTAL
1,7 milhões
330 mil
2,1 milhões
1
Estimativas mundiais para
crianças
epersonas
adultos
( 2007)
36 millones de
viven con
VIH
VIH/SIDA Europa oriental
Europa ocidental
e central
720 000
América do Norte
1,3 milhões
Caribe
HISTÓRICO
1981 (EUA): NOVA SÍNDROME DESCRITA
Gottieb,M.S. et al. (1981) Pneumocystis carini pneumonia and mucosal candidiasis in
previously health homosexual men: evidence of a new acquired cellular immunodeficiency,
The New England Journal of Medicine 305: 1425-31
e Asia central
1,5
milhões Asia oriental
680 000
África do norte e Oriente Medio
330 000
América Latina
1,6 milhões
440 000
África subsahariana
2.2 a 1.7
Asia meridional e sudoriental
4,6 millones
Oceanía
80 000
Cada día se infectan más de 11,000 personas en todo el mundo
Hoje: P. jiroveci
Fuente: UNAIDS. 2007 Report on the global AIDS epidemic.
Luc Montaigner X Robert Gallo
1983 (França):Luc Montaigner -”Vírus associado à
linfadenopatia” (LVA)
(EUA): Robert Gallo:”Vírus linfotrópico de
célula T humana (HTLV-III)
1984: Jay Levy :Isolamento do vírus em assintomáticos
1986: Vírus da Imunodeficiência Humana
(International Committee on Taxonomy of Viruses)
HIV-1 e HIV-2
VIAS DE TRANSMISSÃO
• Sexual
-Homossexual e heterossexual
• Sanguínea
– Transfusões sanguíneas ,hemoderivados
– Drogas injetáveis (UDI)
• Vertical (mãe-filho)
-Gestação, durante o parto e aleitamento
2
•OCUPACIONAL
•Profissionais
„OUTRAS
VIAS DE TRANSMISSÃO
da área da saúde
„Instrumentos
•Depende
(0,3%)
pérfuro-cortantes
da profundidade e extensão do ferimento
FORMAS DE TRANSMISSÃO
„Saliva
„carga
viral extremamente baixa
„Urina
„Lágrimas
Todos são considerados como altamente
improváveis
Mims et al.,Microbiologia Médica,2005
Linha do tempo para transmissão
sexual e enfermidade
ETIOLOGIA : CLASSIFICAÇÃO
• Retroviridae
DNA ¼ RNA (DOGMA GENÉTICA MOLECULAR)
TRANSCRIPTASE REVERSA
Inicio formal de la
Educación Sexual
Idades*
10
Primeira
relación
sexual
Infección
del VIH
16
23
7 anosentre
primeira
relação
sexual e
infecção
Diagnóstico
Defunción
33
10 anos de
incubação
da enfermidade
35-37
2-4anos de
sobrevida
RNA ¼ DNA
Orthoretrovirinae / Lentivírus
HIV-1 e HIV-2
HIV- 1 : 3 grupos : M (major),O (outlier) e N
HIV-1 (M): 9 sub-tipos/clades (A, B, C, D, F, G,H, J
e K) ¼ ≠ 30% na região do envelope
• HIV-2: 5 sub-tipos (A-E)
•
•
•
•
*Idades tempos médios em que ocorrem os eventos
3
Distribuição Mundial do HIV-1 e
HIV-2
Europa Oriental
E Asia Central
América do Norte
Europa Ocidental
VIH 1
VIH 1
VIH 1
Leste da Asia e Pacífico
1e2
África do Norte
E Medio Oriente
1e2
América Latina e
Caribe
VIH 1
Sul e Sudeste da Asia
1e2
VARIABILIDADE GENÉTICA
FATORES QUE CONTRIBUEM :
¾Erros na transcrição reversa (3 X 105 mutações/nucleotídeo/ciclo)
¾Elevada frequência de recombinação envolvendo a TR
¾Grande quantidade de vírus produzidos na infecção
( 109 – 1010 partículas/dia)
¾Grande número de indivíduos infectados
CONCEITO DE QUASISPECIES:
África Subsahariana
1e2
Australia e
Nova Zelanda
VIH 1
VARIABILIDADE GENÉTICA
¾ Grupo M,Subtipo C : Maior prevalência em números absolutos
no mundo pois circula nos países africanos (maior n°infectados)
¾Grupo O : 1 subtipo – Somente na África
¾Grupo N: Somente na República dos Camarões
VÌRUS HÍBRIDOS POR RECOMBINAÇÃO GENÉTICA
™CRFs : Formas recombinantes circulantes ( 29 no mundo)
¾Subpopulações de vírus no mesmo indivíduo infectado
Variabilidade do HIV-1 : ~6% em um mesmo paciente
até 50% entre indivíduos de regiões
geográficas diferentes
SIGNIFICADO BIOLÓGICO DOS SUBTIPOS EM
RELAÇÃO Á PATOGENICIDADE E
TRANSMISSÃO:
9Subtipo D e suas formas recombinantes mais virulento do que
subtipo A
9Subtipo B : associado mais a transmissão sexual homossexual e
sangue contaminado
9Subtipo C e CRFs: epidemias com transmissão heterossexual
‰BRASIL: Grupo M, subtipos B, C e F e CRF B/F
4
MORFOLOGIA
SENSIBILIDADE A AGENTES FÍSICOS/QUÍMICOS
Diâmetro: 80 – 100 nm
-Quando elevadas concentrações de vírus:
ƒ Partículas livres no ambiente: infecciosas por 15 dias T amb.
“
por 11 dias 37 C
¾Descontaminação de material biológico:
SU (superfície)
Envelope:
TM (transmembrana)
proteína da matriz (MA)
p17
ƒAutoclavação (121 C/30 min)
proteína de capsídeo (CA)
(simetria complexa) p 24
ƒCalor seco (180 C/2 hs)
transcripase reversa (TR)
integrase (IN)
protease (PRO)
ƒHipoclorito de sódio a 0,5%/30 min
proteína de ligação ao
ácido nucleico (NC)
ƒGlutaraldeído a 2%/10 min
genoma diplóide:
2 moléculas de RNA ss (+)
www.stanford.edu
ORGANIZAÇÃO GENÔMICA
GAG
Ag grupoespecífico
POL
enzimas
ENV
proteínas do
envelope
ORGANIZAÇÃO GENÔMICA
-3 genes estruturais : Gag,Pol , Env
-2 genes regulatórios: Tat , Rev
-4 genes acessórios : Nef, Vif, Vpr,Vpu
-Nas extremidades : Longas sequências repetidas (LTR)
-HIV-1 : Vpu;
HIV –2 : Vpx
www.stanford.edu
5
PROTEINAS DO HIV E SUAS PRINCIPAIS FUNÇÕES
CÉLULAS ALVO DO HIV:
Proteina
Gag
Env
Tamanho (kDa)
Função
p24
Proteina do capsídeo
P 17
P6
gp 120
gp 41
Proteina da matriz
Proteina associada ao RNA (brotamento)
(SU)- adsorção
(TM) -fusão
Tat
p 14
Rev
Nef
p 19
p 27
Regula expressão do mRNA viral
Aumenta infecciosidade viral(¾MHC I,II,CD28)
Vif
p 23
Aumenta infecciosidade viral, inativa atividade
antiviral de APOBEC3G; aumenta infecciosidade
viral e transmissão cel-cél; participa da síntese
do DNA proviral
Vpr
p14
Vpu
p 16
TR
PR
IN
p 66/p 51
p 11
p 32
Aumenta a transativação
Células CD4 + : Linfócitos T auxiliares (Th)
Monócitos,macrófagos
precursores das células T na medula e timo
Células dendríticas
Micróglias do SNC
Co-receptores: receptores para quimiocinas
¾CCR5 : vírus amostras R5:tropismo por macrófagos, CD,monoc.
Cepas M-trópicas (macrofagotrópicas)
transativa promotores virais e cels;promove apoptose
participa da liberação do vírus
TR, RNAase, DNA polimerase DNA dependente
Clivagem das poliprotns virais
integração do DNA proviral no genoma celular
¾CXCR4: vírus X4 : tropismo por céls T
Cepas T-trópicas (linfocitotrópicas)
PENETRAÇÃO VIRAL: PAPEL DA gp 120 e gp 41
CICLO DE REPLICAÇÃO
Interação da gp 120 do envelope viral com CD4 de célula T permitindo
alterações conformacionais que permitem interação com o receptor de
quimiocina. Exposição do domínio hidrofóbico da gp 41 com projeção de
três peptídeos de fusão que atingem a membrana celular.
Walker et al., Science.320,720 (2008)
www.brown.edu
6
PATOGENIA
PATOGENIA
HIV ¼MUCOSAS (Orofarinfe, genital) : Céls de Langerhans
Produção de anticorpos mas...
Após 18 hs infecção : Céls T e macrófagos da mucosa
9Heterogeneidade viral
Dias após: Tecidos linfóides regionais ¼Viremia: Outros
Tecidos
Linfóides
Resposta imune normal mas...
9 Céls funcionam como reservatórios e disseminadoras virais :
DNA viral não integrado
1. T CD4 não –ativadas
Provírus latente
2. T CD4 de memória em repouso
3. Macrófagos e monócitos ( Principalmente no cérebro e
GALT)
4. Céls. Dendríticas: (“cavalo de tróia”)
Acs neutralizantes ineficazes
Ativação da resposta imune celular , porém..
9Replicação viral preferencialmente em céls. Ativadas
9 Replicação viral persistente ¼Ativação imunológica
persistente
9Consequentemente :mais citocinas ¼mais co-receptores virais
AMPLIFICAÇÃO VIRAL CICLÍCA: COLAPSO IMUNE
T CD 8 : INICIALMENTE COMPETENTE, DEPOIS PROGRESSIVA DELEÇÃO :EXAUSTÃO
CLONAL IRREVERSÍVEL E PERDA DE CAPACIDADE DE RENOVAÇÃO
PATOGENIA
Santos,N.S.O et al.,Virologia Humana,2002
Appay et al. Nature Med. 14:6 (2008)
7
PATOGENIA
PATOGENIA
DEPLEÇÃO DE T CD4:
DEPLEÇÃO DE T CD4:
CITÓLISE PELO VÍRUS
Signal
Signal
AÇÃO DE T CD8
FORMAÇÃO DE SINCÍCIOS
JANEWAY & TRAVERS, – Immunobiology,1999. Garland Publishing
JANEWAY & TRAVERS, – Immunobiology,1999. Garland Publishing
PATOGENIA
CINÉTICA DA RESPOSTA IMUNE AO HIV
SOROCONVERSÃO : 6-12 sems após infecção
Tempo p/ imunodeficiência : 6 meses a 25 anos !!!
Mims et al.,Microbiologia Médica,2005
8
QUADRO CLÍNICO E PROGRESSÃO DA
INFECÇÃO
CLÍNICA
• FASE AGUDA (mononucleose-like)
– 4 semanas após o contágio
– Sintomatologia: febre, faringite, mialgia, artralgia, cefaleia,
dor retro-orbicular e linfoadenopatia
– Antígeno P24 detectado em 24 horas
• FASE ASSINTOMÁTICA (LATÊNCIA CLÍNICA)
Mims et al.,Microbiologia Médica,2005
– Não há manifestação clínica
– Apenas linfadenopatia
• FASE SINTOMÁTICA INICIAL
-Febre, sudorese noturna,fadiga, diarréia,perda de peso
-CONTAGEM DE T CD4 > 500 cels./μl
– Infecções oportunistas (zoster,herpes simplex recorrente,foliculites etc)
DIAGNÓSTICO LABORATORIAL
¾Detecção de anticorpos
– Chances de menos de 5% de evoluir para AIDS nos próximos 18-24 meses
• FASE SINTOMÁTICA INTERMEDIÁRIA
-Sinais agravados, candidíase oral ou genital,bronquites,pneumonias
-CONTAGEM DE T CD4 entre 200 e 500 cels/ μl
• FASE SINTOMÁTICA TARDIA
- Piora dos sinais e Encefalites por toxoplasmose,sarcoma de Kaposi, etc
-CONTAGEM DE T CD4 entre 50 e 200 cels/ μl
• QUANTIFICAÇÃO DA CARGA VIRAL
¾Detecção de anticorpos + antígenos
¾Detecção de antígenos (p24)
DNA proviral
¾Detecção do genoma viral À
Â
RNA
– Carga viral proporcional ao número de linfócitos CD4
– Número de cópias de RNA viral Æ progressão da imunodeficiência
9
1. Triagem inicial : acs X HIV (ELISA)
Janela imunológica: 2- 3 sems até 6 meses
(MS : Recomendação de testes após 60 dias infecção)
TESTES DE 3ª GERAÇÃO : Detecção de acs. 3-4 sems após infecção
TESTES DE 4 ªGERAÇÃO: Detecção de acs e p24 (janela imunológica de 14 dias!!!)
2. TESTES CONFIRMATÓRIOS:
b)WESTERN BLOTTING
a) IMUNOFLUORESCÊNCIA INDIRETA
Linfócitos infectados pelo HIV e fixados em lâminas de vidro
REVELAÇÃO DE ANTICORPOS PARA PROTEINAS ESPECÍFICAS
-Separação de proteinas virais por eletroforese em gel de poliacrilamida com SDS,detergente
Aniônico duodecilsulfato de sódio
-Bandas resultantes expostas ao soro teste
-revelação com ac conjugado
10
1986: WB COMO TESTE CONFIRMATÓRIO
MINISTÉRIO DA SAÚDE :
-INDIVÍDUOS ACIMA DE 18 MESES:
Etapa I : Triagem sorológica por EIA capaz de detectar HIV 1 e 2
Etapa II: confirmação sorológica por segundo EIA + IFI ou Immunoblot
Etapa III: confirmação sorológica por Western blot para amostras
negativas,indeterminadas ou inconclusivas nas etapas anteriores
-INDIVÍDUOS MENORES DE 18 MESES:
¾Quantificação de RNA do HIV-1 circulante com resultado acima
de 1.000 cópias /ml em duas amostras com pelo menos 2 meses
de intervalo
MONITORAMENTO DE PACIENTES
COM HIV/SIDA
MARCADORES IMUNOLÓGICOS:
CORRELAÇÃO ENTRE CARGA VIRAL
E PROGRESSÃO PARA AIDS
¾Células T CD4 no sangue periférico
¾Receptores solúveis para IL-2
¾Relação CD4/CD8
VIRAIS:
¾p24 (proteina)
¾cDNA
¾RNA
11
PROGNÓSTICO DE EVOLUÇÃO
EM RELAÇÃO À CARGA VIRAL
Carga viral
Cópias de RNA/mL)
Prognóstico
< 10.000
Baixo risco de progressão
ou agravamento da doença
10.000-100.000
Risco moderado
>100.000
Elevado risco
Hammer,S. et al. JAMA:300,555-570 (2008)
HAART e mortalidade
Aumento crescente do número de opções
antirretrovirais
40
100
Hivid
Rescriptor
Viramune
Retrovir
Videx
Zerit
Viread
Ziagen
Sustiva
Emtriva
Aptivus
Trizivir
’87 ’88 ’89 ’90 ’91 ’92 ’93 ’94 ’95 ’96 ’97 ’98 ’99 ‘00 ’01 ‘02 ‘03 ’04 ’05 ‘06
NRTI
NNRTI
PI
Invirase
Viracept
Kaletra
Reyataz
Fortovase Agenerase
Norvir
Crixivan
Prezista
Deaths per 100 Person-Years
Combivir
Epivir
USE OF HAART
30
25
75
DEATHS
20
50
15
10
25
5
Deaths per 100 Person-Years
Fuzeon
0
1995
1996
1997
1998
1999
2000
0
2001
Percentage of patient days on HAART
35
Telzer
Truvada
Kivexa
HAART: 3 or more drugs that include a protease inhibitor (PI), a nonnucleoside reverse
transcriptase inhibitor (NNRTI); or 2 PIs; taken for at least 30 days.
Palella et al. 2001. 8th CROI abs 268B
12
PREVENÇÃO
-Transmissão
„Uso
sexual
de preservativos
Transmissão sanguínea
„-
„Uso
de seringas descartáveis
„Controle
de qualidade do sangue - transfusões
Transmissão vertical
„-
„Uso
de azt Æ mãe e filho
„Uso
de leite artificial ou leite humano processado
em bancos de leite
Transmissão ocupacional
„-
„Uso
de proteção como luvas e máscaras
13