Módulo III – Aula 1 Profa Joana Hygino Imunologia da Infecção por

Módulo III – Aula 1
Profa Joana Hygino
Imunologia da Infecção por HIV
Obs.: Pulei a parte de histórico e epidemiologia, ok? É só dar uma lida nos slides.
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Transmissão do HIV:
Sexual;
Parenteral (usuários de drogas, transfusão sanguínea);
Transmissão Vertical (durante a gravidez, parto ou aleitamento);
Transmissão Ocupacional (na hora do descarte de agulhas, do procedimento, etc).
 O Vírion do HIV:
 Família: Retroviridae – Sua constituição genética é RNA, e não DNA (retrovírus);
 Classificação: Lentivírus – Causa infecção latente (não entendi o que ela disse aqui!) a longo prazo (infecção
crônica);
 Tipos de HIV:
 HIV-1: Mais disseminado no mundo; mais agressivo.
 HIV-2: Endêmico da África; infecção mais “suave”.
 Estrutura do vírion:
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4.
5.
Membrana lipídica: proveniente da célula do hospedeiro;
Proteínas de Envelope (gp41 e gp120): são glicoproteínas muito
importantes para a infecção da célula hospedeira;
Proteínas Matriz p17
Capsídeo ( formado pela proteína p24): Envolve o material
genético do HIV;
Duas fitas simples de RNA;
Enzima Transcriptase Reversa
Enzima DNA Integrase: Quando o DNA estiver pronto, esta
enzima insere o DNA do pró-virus no DNA do hospedeiro.
Receptores Celulares para o HIV:
Receptor CD4 e Co-receptores de quimiocina (CCR5 ou CXCR4);
Estas duas estruturas (CD4 E um dos dois co-receptores) são
necessárias para a infecção pelo HIV;
Primeiramente, a proteína gp120 se liga à CD4;
Após esta ligação, a gp41 se torna exposta e se liga ao
co-receptor de quimiocina (CCR5 ou CXCR4);
Com esta última ligação, a gp41 se insere fortemente
na membrana;
Ocorre, então, a fusão da membrana lipídica do vírus
com a membrana da célula hospedeira;
Entrada do material genético viral na célula
hospedeira.
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Células-alvo - células que possuem CD4 e CXCR4 ou CCR5:
Linfócitos TCD4+;
Células da linhagem monocítica (monócitos/macrófagos) – têm poucas moléculas CD4+.
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Cepas T-trópicas:
Sua gp41 se liga somente ao co-receptor de quimiocina CXCR4; O CXCR4 só é
encontrado nas células T virgens, que normalmente se encontram nos linfonodos.
 Cepas M-trópicas:
 Sua gp41 se liga somente ao co-receptor de quimiocina CCR5; O CCR5 é encontrado
em células T efetoras ou de memória e nos monócitos e macrófagos.
OBS1.: Os co-receptores de quimiocinas não tem apenas esta função; obviamente, eles também reconhecem
quimiocinas. CXCR4 reconhece SDF-1, que é liberado pelas células do epitélio do linfonodo; o CCR5 reconhece
RANTES, MIP-1alfa e MIP-1beta, liberados pelas células dos tecidos onde há infecção.
OBS2.: Qual é a melhor cepa para infectar a pessoa? M-trópica; a cepa T-trópica não é capaz de infectar pelas
mucosas (vaginal, oral, etc), que é a principal via de transmissão. Nessas vias, só se encontram células de
memória, ou efetoras ou macrófagos, mas não células T virgens. Portanto, para iniciar a infecção é necessária
uma cepa M-trópica. Além disso, apenas a cepa M-trópica consegue transpor a mucosa.
 Ciclo Replicativo do HIV:
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O capsídeo entra no citoplasma e é desfeito;
Transcriptase reversa é ativada e inicia a transcrição reversa do RNA em
uma fita dupla de DNA;
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DNA pronto vai para o núcleo (a partir deste momento é chamado de próvirus);
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Por ação da DNA integrase, o DNA viral é integrado ao DNA do hospedeiro;
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Esta célula permanece latente até ser ativada (ativação normal de células de
defesa, por exemplo, por citocinas), quando o DNA viral será transcrito em
RNAm, formando proteínas virais (o DNA viral praticamente silencia o DNA
humano) que vão formar novos capsídeos que sofrerão brotamento, formando a camada lipídica do vírus.
 O início da infecção:
 1 única cepa inicia a infecção (M-trópica);
 O mecanismo de como o vírion ultrapassa o epitélio da mucosa não está claro ainda (hipóteses: transcitose, DC
intraepiteliais ou passagem entre as células epiteliais da mucosa);
 Se a mucosa vaginal estiver íntegra (sem lesão por trauma físico ou sem uma coinfecção prévia), normalmente, é necessária mais de 1 exposição sexual para
ocorrer a infecção;
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O muco cervicovaginal diminui a difusão da passagem do HIV pela mucosa vaginal;
1as células infectadas: Células TCD4+ de memória da mucosa;
Papel das células dendríticas: Capturam o vírus de uma forma especial – não fagocita nem processa o vírus; o
receptor captura o vírus e “segura-o”, e o leva ao linfonodo mais próximo, para apresentar ao linfócito T
específico (as células T de memória presentes na mucosa não são necessariamente específicas para o virus.
Mas não precisam ser, basta ter o CD4+ e o CCR5 para que haja a infecção).
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Etapas da Infecção pelo HIV:
Fase de Eclipse:
Período de ~10 dias antes do RNA viral ser detectado no plasma.
Alta replicação do HIV no local da infecção (mucosa) – células dendríticas ainda não chegaram - é suportada
pelas células da imunidade inata que recrutam mais células TCD4+ efetoras/memória não HIV-específicas.
Pico de viremia - a disseminação do HIV:
Ao final da fase de eclipse, vírus e células infectadas (além das células dendríticas) são drenados para os
linfonodos, onde eles encontram mais células T CD4+ de memória (T CD4+CCR5+).
Células B (não têm CD4+) também ajudam na disseminação do HIV através de seu receptor para o
complemento (iC3b) CR2 – consegue segurar o vírus através desse receptor (da mesma forma que a célula
dendrítica segura).
Disseminação para todo o corpo, principalmente para a GALT (elevado número de células T de memória
CD4+CCR5+).
~ 20% das TCD4 do GALT são infectadas inicialmente.
Enquanto está ocorrendo a replicação viral (GALT e outros linfonodos) a viremia plasmática aumenta
exponencialmente até alcançar o pico (normalmente, mais de 1 milhão de cópias de RNA/mL de sangue) (21 a
28 dias após a infecção).
Ao pico da viremia, a contagem de células TCD4+ está baixo, mas depois ela retorna aos níveis normais no
sangue (menos no GALT; o pool de células TCD4+ no GALT não se restitui).
Setpoint Viral – Ponto de ajuste viral:
Até o pico de viremia não há mutação, apesar da extensa ativação das células da imunidade inata.
Depois disso, a carga viral diminui ao longo de 12 a 20 semanas até alcançar um nível mais estável (set point
viral).
Durante a queda na carga viral ocorrem as primeiras mutações.
Mais de 60% das células T não infectadas na GALT se tornam ativadas e morrem por apoptose (liberação de
micropartículas apoptóticas – sgp120 solúvel se liga ao CD4+ e induz a célula à anergia, e se permanecer ligado
por muito tempo, induz a apoptose da célula) _ ~80% de depleção das células TCD4 da GALT nas primeiras 3
semanas de infecção (principais células nesse pool de 80% é a Th17, pois são as T efetoras em maior
proporção).
As células B não estão depletadas, mas suas respostas são prejudicadas pela destruição de outros tipos
celulares importantes para o desenvolvimento do centro germinativo (TCD4+: efetora, folicular e DC
foliculares).
Mais de 50% dos CG no
intestino são perdidos até os
primeiros 80 dias de
infecção (lise das células B
foliculares e indução
massiva de apoptose).
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Curso da Infecção pelo HIV:
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Azul: concentração plasmática de células T CD4+;
Vermelho: Carga viral
Os anticorpos demoram a ser produzidos – dificuldade de
detecção pelo exame.
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Eventos imunológicos envolvidos na proteção normal contra um vírus:
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Na mucosa há as células T primitivas e NK T; á elas
reconhecem o virus e comecam a secretar citocinas; sendo
um virus, as principais citocinas secretadas são IFN-1, IL-15
(ativa NK) e IL-12 (diferenciação em Th1); NK T ativadas tem
função lítica e induz cel dendritica a produzir IL-12;
chegando ao linfonodo, a cel dendrítica tem contato com a
cel T específica e secreta IL-12, induzindo a diferenciação da
cel T em Th1; A Th1 ativa linf B, promovendo troca de
cadeia para IgG1 e IgG3. Os linf T primitivos também
induzem a cel dendritica a secretar citocinas q vao ativar T
CD8 em CTLs; Th1 quando é ativado, secreta muita IL-2, que ajuda TCD8 a expandir; T CD8 secreta também IL2. As CTLs promovem lise celular. Th1 também ativa macrófagos atraves de IFN-gama. Macrofagos ativados
secretam IL-12 que ativa mais ainda o fenótipo Th1.
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Aspectos Clínicos da Fase Aguda:
Alta viremia
Disseminação do vírus
Síndrome de “soroconversão” (“flu-like” ou “mononucleose-like”)
Sintomas inespecíficos – duram pouco tempo:
Febre
Faringite
Rash cutâneo
Diarréia
Hepatoesplenomegalia
Cansaço, astenia
Cefaléia
Linfadenopatia
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Aspectos Clínicos da Fase Crônica (período de latência clínica):
Baixos Níveis de replicação viral;
Declínio progressivo de células TCD4+ periféricas;
TCD4+ = 499 a 350 células/mm3 (normal = 1200 células/mm3).
 Classificação da Progressão da Doença:
 Progressores “normais”: Pacientes que evoluem para AIDS no tempo esperado (~10 anos de infecção).
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Progressores rápidos: Pacientes que não controlam a viremia e evoluem para AIDS dentro de 3 anos de
infecção.
Progressores lentos: Mantém estáveis os níveis de células T CD4+ (> 500 células/mm3) e baixa carga viral (<
10.000 cópias de RNA/mL) por 10 ou mais anos (2 a 4% de todos os infectados).
Controladores de elite: Representam somente 1% dos infectados. Controlam a replicação do HIV abaixo de 50
cópias/mL.
Expostos, mas não infectados: Indivíduos que mostram uma resistência em ser infectado pelo HIV, mesmo
após múltiplas exposições.
Alguns fatores que aceleram a progressão da AIDS:
Fumo;
Alcoolismo;
Idade (crianças e idosos);
 Fatores imunológicos inerentes a um progressor lento/controlador de elite – pode ter um ou mais desses
fatores:
 Deleção ou mutação no CCR5;
 Tipo de HLA (MHC-1) (B-27 - um peptideo do HIV que não sofre mutação se liga à fenda desse MHC,
promovendo a produção de anticorpos = progressão lenta);
 Contagem de célula dendrítica > 10 células/mL – maior ativação de células CD4 e CD8;
 Produção de CAF (fator de ativação citotóxica – inibe a replicação do vírus) por células T CD8+ não-citotóxicas
– nesse caso, não é interessante matar a célula infectada (CD4);
 Maior produção de Acs neutralizantes;
 Produção de quimiocinas que bloqueiam os co-receptores;
 Infecção com vírus atenuado (exceção).
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Desordens imunológicas nos pacientes HIV+:
Mecanismos diretos (célula infectada):
Dano à membrana celular
Aumento da expressão de indutores de apoptose (Bim e Bax)
Redução da expressão de inibidores de apoptose (Bcl-2)
Ação imune nas células infectada
Mecanismos indiretos (células não-infectadas):
sgp120: anergia/apoptose nas células T CD4+ e nas DCs
sNef: Redução da expressão HLA-A, -B e CD1; Aumento da expressão de HLA-E
sTat: inibe secreção de IL-12 e INF-a pelas DCs
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Prejuízo funcional da célula T CD8:
Tat, Nef e Vpu, reduzem, em células infectadas, expressão de MHC I.
Diminuição do conteúdo de perforina dos grânulos intracitoplasmáticos (exaustão clonal).
Frequência elevada de células T CD8+ em exaustão  AICD
Diminuição do linfócito T CD4+ (Redução de IL-2)
Diminuição da expressão de CCR7 (Endereçamento para os linfonodos)
Expressão anormal de KIR (receptor de inibição da célula NK) sobre as células T CD8+
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Alterações em outros componentes do SI:
Célula B: Ativação policlonal (gp120)
Hipergamaglobulinemia (Aumento de IgE total inespecífico)
Neutrófilos: Diminuição dos componentes microbicidas não-oxidativos
NK: Diminuição da capacidade de reconhecer célula infectada
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Diminuição da expressão de CD16
SFM (Sistema Fagocítico Mononuclear): Boa replicabilidade com poucos efeitos citopáticos (servem mais como
reservatório)
Aumento da produção de citocinas pró-inflamatórias
Diminuição da expressão de MHC II
Diminuição da expressão de receptores para Fc e Complemento
Anormalidades na produção de ROIs
 Cinética das citocinas e curso da infecção:
 A presença crônica dos Ags virais induz a produção de grandes quantidades de citocinas pró-inflamatórias no
hospedeiro (IFN-g, IL-12, TNF-a, IL-1, IL-6) o que acaba esgotando a resposta Th1.
 No entanto, a resposta inflamatória da resposta imune inata continua, de maneira precária.
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Síndrome da Imunodeficiência Adquidirida (AIDS) – Aspectos Clínicos:
Destruição do tecido linfóide periférico
Aumento descontrolado da replicação viral
Infecções Oportunistas
T CD4+ < 350 células/mm³
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Sinais e Sintomas Inespecíficos:
Febre de origem obscura;
Perda de peso;
Astenia, queda de cabelo, onicomicoses frequentes, pele ressecada, dermatite, perda de massa muscular,
dispnéia aos esforços, diarréia crônica, perda de apetite,...
Doenças oportunistas:
Toxoplasmose
Candidíase (esofagiana, traqueal, pulmonar)
M. tuberculosis (extra-pulmonar)
Herpes simples (disseminada, mucocutânea > 1mês)
Herpes zoster (disseminada, localizada)
Sarcoma de Kaposi (SK – tumor maligno do endotélio linfático)
Linfomas
Carcinoma de colo de Útero (HPV)
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Diagnóstico Laboratorial:
Teste sorológico:
Teste rápido – Teste de triagem (mucosa oral);
ELISA (2x) – Teste de triagem
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Western-blot (p24, gp41, gp120 e gp160) (1x) – Teste confirmatório (feito em caso de resultado positivo nos
dois testes ELISA)
Antigenemia para p24 (procura da proteína p24)
Marcadores laboratoriais da infecção pelo HIV (testes de rotina no paciente HIV+ confirmado):
Citometria de Fluxo – Contagem de células T CD4+ (relação entre células CD4+/CD8+)
RT-PCR - Carga viral
Avaliação da funcionalidade do sistema imune (também de rotina):
Ensaio de proliferação com PBMC desafiadas com diferentes antígenos
Testes de avaliação da imunidade celular (PPD, Ag de Cândida, etc.)
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HAART – Terapia Antiretroviral Altamente Ativa – 3 a 4 medicamentos diferentes:
CD4: 200-350 células/mm3 - Faixa ideal para início de tratamento;
CD4: < 200 - Tratamento + profilaxia para infecções oportunistas;
Qualquer CD4: Tratamento obrigatório em caso de doença oportunista ou gravidez;
Falha terapêutica: Virológica, imunológica, clínica.
 Grupos de antiretrovirais utilizados na terapia anti-HIV autorizados pelo Ministério da Saúde do Brasil
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Reconstituição imunológica em pacientes com AIDS submetidos a HAART
Aumento de Células T CD4+ periféricas (controle da CVP)
Aumento da Frequência de células T naïves (TRECs+) e T de memória central
Redução de Marcadores de ativação celular
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HAART + Imunoterapias Adjuvantes:
IL-2
IL-7
GH
Transplante tímico
Transplante de medula-óssea
Vacinação contra doenças infecto-contagiosas
 Desenho de uma Vacina Ideal:
 Tem que estimular uma resposta TCD8+ a múltiplos epítopos, especialmente àqueles que são altamente
conservados.
 Tem que estimular rapidamente a produção e secreção de Acs neutralizantes contra os Ags do envelope.