HIV/SIDA

1

Human Immunodeficiency Virus

Acquired immunodeficiency syndrome

Sindrome dimmunodeficience aquise

2

Genom ARN

Reverstranscriptaza

ADN proviral

Integraza

Integrare ADN celular

genom ARN +PROTEINE

RETROVIRIDAE ONCOVIRINAE

LENTIVIRINAE: HIV SPUMAVIRINAE

3

1981- primele cazuri AIDS (sindrom de imunodeficienta umana dobandita ) raportate in SUA la

homosexuali tineri, anterior sanatosi

1981-83- grupe de risc, AIDS- boala transmisa parenteral, sexual (hetero si homosexual),

materno-fetal

1983 - se stabileste etiologia virala a bolii prin izolarea virusului

- tulpina numita LAV (Lymphadenopathy Associated Virus) - Luc Montaigner, Franoise Barr-Sinoussi (Institutul Pasteur din Paris)- Premiul Nobel pentru Medicina 2008

- tulpina numita HTLV III (Human T-cell Leukemia Virus III) - Robert Gallo, Bethesda,

SUA/tulpina ARV AIDS associated retrovirus (J. Levy, San Francisco, SUA)

1985 cele 3 tulpini sunt demonstrate a apartine aceluiasi virus redenumit HIV (Human Imunodeficiency Virus), Familia RETROVIRIDAE, GEN LENTIVIRINAE

1985 - sunt livrate primele truse de diagnostic imunoenzimatic

1986 - se descopera HIV2 (Africa de Vest)

1998 secventierea celei mai vechi probe de plasma HIV1 pozitiva cunoscuta -recoltata n 1959, de la un barbat din Congo.

4

1992 - 1993 - variantele genomice ale HIV sunt ncadrate n clade (A-J), Media distantei intercladale este de aproximativ 27%, intra- cladal 11% din nucleotide.

HIV1 inrudit cu SIVcpz- rezervorul natural -

subspecie din Africa

Centrala, Pan troglodites

troglodites

HIV2 (Africa de Vest), inrudit cu SIV sm

(sooty mangabey)

Camerun;

Gabon,

Guineea

Ecuatoriala Camerun

5

3 transferuri distincte ale SIV cpz de la aceeasi

specie: Pan troglodites troglodites

Gao.F et al, Nature, 1999, 397, 436-41

Weiss RA, Wrangham RW, Nature, 1999, 397, 385-6.

Keele, BF, 2006 Science www. sciencexpress.org

Att virusurile umane ct si cele simiene par a avea un precursor comun. In Coasta de Fildes au fost descrises forme de trecere SIV HIV ce determina la om infectii asimptomatice-populatia rural, n afara grupelor de risc pentru achizitia infectiei HIV -continua contaminare a omului cu tulpini simiene.

6

Gp160-precursor

Gp120- superficiala

Gp41-transmembranara

P66-Rt

P32-proteaza

P24- capsida

P17- matricea

p10/11-integraza

p7/9- nucleocapsida

P55-Rt

Western Blot

GENOMUL HIV:

1.Gene structurale:

env (anvelopa-gp120, gp41)

gag : antigene de grup: (capsida, matricea, nucleocapsida;)

pol: cx polimerazic-(reverstranscriptaza, integraza, proteaza)

2.Gene reglatorii(rev, tat, nef)

3. Gene accesorii (de maturare)

CELULE TINTA IN INFECTIA HIV- celule CD4 pozitive :

limfocitele T helper

macrofage

celule foliculare dendritice (CFD)

7

Tropism HIV

Macrofage

CD4+ CCR5+

Linii celulare T

CD4+ CCR5+/CXCR4+

Limfocite T

CD4+ CXCR4+

Tulpini ce utilizeaza

coreceptorii CCR5

Macrofagotrope

Asociate cu transmiterea HIV

Tulpini R5/X4

Dual-trope

Tulpini ce utilizeaza

coreceptorii CXCR4

limfotrope

Asociate cu progresia bolii

Forma modificata a CCR5- Deletie 32 bp

Alela prezenta in forma homozigota- pacienti expusi, dar neinfectati HIV

Heterozigota- supravietuitori de lunga durata (non-progresori, lent progresori)

Polimorfism populational

9

In stadiile timpurii ale infectiei, tulpini:

Macrofagotrope

Nonsincitizante

rata replicativa scazuta

In stadiile tardive ale infectiei, tulpini:

limfotrope

sincitizante

rata replicativa inalta

Ciclul Replicativ viral: faza de eclipsa Adsorbtie gp120 cupleaza receptorul principal CD4 si coreceptorii CCR5 (macrofage) sau CXCR4 ( limfocite Th)

10

Internalizare prin fuziune: gp41

Decapsidare

11

CRESTEREA LOGARITMICA

INTEGRAZA HIV

LTR

ARN polimeraza ADN dependenta

POLII (celulara)

CITOPLASMA

NUCLEU

12

FACTORI VIRALI IMPLICATI IN REPLICAREA HIV: Vpr- transport intranuclear al complexului preintegrativ

Vif- stimuleaza formarea ADN proviral, prin blocarea APOBEC3G celular

Vpu- creste eliberarea virionilor HIV

Tat-transactivator al promoterului HIV

Rev-stimuleaza exportul citoplasmatic al ARNm

Nef- interactioneaza cu proteine celulare implicate in semnalizarea celulara permitand supravietuirea pe termen

lung a LTh infectate si promovarea apoptozei LT neinfectate

PROTEINE CELULARE IMPLICATE IN REPLICAREA HIV: -TRIM5 (TRIpartite Motif) la primate intervine in degradarea cx de reverstranscriere in proteazomi -APOBEC3G citozin deaminaza -converteste citozina in uracil in cursul sintezei ADNss(-) este inactivata de proteina vif a HIV

VARIABILITATE HIV : Rata mare de erori a Rt-azei: 3x10-5 mutatii/ nucleotid/ ciclu replicativ si rata mare de recombinari in cursul

reverstranscrierii-folosirea alternativa a celor 2 copii genomice

Rata mare de erori a ARN polimerazei celulare Pol II 1:2,000-10,000

Rata replicativa inalta: In fiecare zi se produc circa 10 miliarde de virioni; genom HIV 9749 nucleotide; FIECARE virion progen poate avea cel putin o mutatie!

13

MATURARE- ASAMBLARE- ELIBERARE

Maturarea-Clivarea precursorilor polipeptidici sub

influenta proteazei virale Eliberare prin inmugurire

TINTE PENTRU INHIBAREA REPLICARII HIV NRTI

NNRTI

RALTEGRAVIR

Indinavir,

Darunavir

MEDICAMENTE ANTIRETROVIRALE INHIBITORI AI FAZEI DE ECLIPSA

Inhibitori CD4??-

neaprobati pt utilizare-

in curs de testare

Inhibitori alosterici ai

coreceptorilor CCR5 Inhibitorii Fuziunii

Adsorbtie la coreceptorii CCR5

Internalizare prin fuziune

Maraviroc (R5)

Vicriviroc (R5)

Fuzeon (Enfuvirtide)

gp120

Variable loops

gp41

CD4

16

Analogii nucleozidici (NRTI)-si

nucleotidici (ntRTI) inhibitori ai

reverstranscriptazei virale competitie cu nucleoz(t)idele celulare, cu

stoparea elongarii lantului de ADN proviral

Inhibitorii non-nucleozidici (NNRTI)-

ai reverstranscriptazei (Rt) virale

blocarea sitului catalitic al RT

PRINCIPALELE CLASE DE ANTIRETOVIRALE FOLOSITE IN PRACTICA

De prima linie:

Analogii nucleozidici inhibitori ai reverstranscriptazei virale (NRTI) - compusi apartinnd clasei dideoxinucleozidelor (substante chimice formate dintr-o baza azotat si un rest glucidic a crui grupare hidroxil din pozitia 3' a fost nlocuit cu un substituent ce nu permite participarea la legturi fosfodisterice). In celulele umane, analogii nucleozidici sunt fosforilati de enzimele celulare. Mecanismele care stau la baza

activittii lor sunt:

- competitia cu nucleozidele fiziologice la nivelul situsurilor de legare ale reverstranscriptazei si blocarea

elongatiei lantului ADN rezultat prin reverstranscriere, datorit imposibilittii participarii la legturi fosfodiesterice cu alte nucleozide-

Inhibitorii nonnucleozidici ai reverstranscriptazei virale (NNRTI) sunt activi direct, fr a necesita fosforilare intracelular-blocheaz direct activitatea enzimei, fixndu-se la nivelul unui "buzunar" hidrofob, situat foarte aproape de situl catalitic al Rt

Inhibitorii proteazei virale (PI)-blocheaza clivarea precursorului gag-pol n:- proteine structurale gag(p24, p17, p7) si pol- enzime virale (RT-aza, intrgraza si proteaza p32 nssi). Sunt medicamente active ca atare-blocheaz maturarea si inhib infectivitatea virionilor progeni att n celulele infectate activ ct si n cele infectate cronic, penetrarea lor intracelular fiind bun (inclusiv n macrofage si celule foliculare dendritice - CFD).

De rezerva- Inhibitorii fuziunii (Fuzeon), antagonistii coreceptorilor CCR5 (Maraviroc, vicriviroc) si inhibitorii

integrazei (Raltegravir)

17

Strategii terapeutice

Combinatii divergente medicamente cu mecanisme distincte de actiune: HAART

Highly Highly

Active Expensive

Anti- Anti-

Retroviral Retroviral

Therapy Therapy

HAART: 2NRTI+ 1 PI

2NRTI+ 1 NNRTI

PROFILAXIA TRANSMITERII MATERNO-FETALE

ACTG 076: AZT in monoterapie schema in 3 parti (vezi slide-ul urmator) Rata transmiterii 25% (placebo) vs < 8% (AZT)

HIVNET 012 in Uganda - 200 mg nevirapina (NNRTI) per os la inceputul travaliului + 2 mg/kg oral nevirapina per os nou nascutului in primele 3 zile de la nastere

Rata transmiterii 25% (placebo) vs. 13% (NVP)

HAART administrat mamei rata transmiterii 87%

De citit articol PMTC HIV se gaseste pe grup yahoo virusologie la rubrica Files in folder cazuri HIV)

PMTC- preventia transmiterii materno-fetale

Target:

Postpartum

Target:

Intrapartum

Target:

In Utero

Pregnancy

ZDV

100mg

po 5x/d

ZDV syrup

2mg/kg q 6

hr

x 6 wk

Newborn

ZDV

ZDV IV:

Load 2mg/kg

1 mg/kg/hr

Labor & Delivery

PROFILAXIA TRANSMITERII HIV PREEXPUNERE

CAPRISA 004 (The Centre for the AIDS Program of Research in South Africa) - gel vaginal 1% tenofovir, analog nucleotidic inhibitor al Rt

Incidenta HIV :

la cele care au primit tenofovir : 5.6 per 100 femei anual

La cele care au primit placebo : 9.1 per 100 100 femei anual

Reducerea risc infectie HIV cu 39% / 54% la cele cu aderenta mare

Truvada (tenofovir =analog nucleotidic inhibitor al RT si emtricitabine- analog nucleozidic inhibitor al RT ) reducere risc infectii HIV la MSM in medie cu 44% - 73% (aderenta mare).

De citit articol profilaxie preexpunere se gaseste pe grup yahoo virusologie la rubrica Files in folder cazuri HIV)

EVOLUTIA NATURALA A INFECTIEI HIV:

INFECTIA PRIMARA-ASIMPTOMATICA-ARC-SIDA

MONITORIZARE-PARAMETRII:

- CLINIC

- IMUNOLOGIC (numar celule CD4 +)

-VIRUSOLOGIC (incarcare virala= numar copii ARN HIV/ml plasma

Titru viral ridicat > 10 milioane copii ARN HIV/ml

Scadere tranzitorie a nr celule CD4+

Infectia preponderenta a macrofagelor- cal troian (tulpini HIV ce utilizeaza coreceptorul CCR5)

Simptomatologie nespecifica (febra, oboseala, rash, limfadenopatii,sindrom mononucleosis-like)

Fereastra serologica- diagnostic-ARN HIV prin Rt-PCR

1. Infectia primara (sindrom

retroviral acut)

2. Infectia asimptomatica- raspuns imun puternic Virionii provin din celule CD4+ infectate recent, activate, in curs de diviziune

Raspuns citotoxic eficient

Productia de novo de limfocite CD4+ compenseaza liza produsa direct de virus si cea CD8 indusa

Virusul persista in ganglioni limfatici si celule dendritice ; limfocitele CD4+ de memorie au ADN proviral integrat

CD4

ARN HIV

Walker BD, Goulder PJ. AIDS. Escape from the immune system. Nature. 2000;407:313-4.

Eficienta rspunsului imun influenteaz nivelul ncrcrii virale - set-point -concentratie plasmatic a virusului

3. ARC-AIDS Related Complex PATOGENIE HIV Replicare viral masiv n tesutul limfoid-selectie tulpini CXCR4 (SI) Depletia limfocitelor T CD4+ infectate Hiper-activare imun generalizat

4. SIDA/AIDS

Cresterea masiva a titrului viral la nivelul din infectia primara

scaderea nr celulelor CD4+

INFECTIE LT CD4 + ACTIVATE SI REPLICAREA HIV

Depletie masiva a LT CD4 +, mai ales la nivelul mucoaselor(GALT)

Translocatie

bacteriana-

liganzi TLR

Reactivare

virusuri latente

RI specifice

anti HIV

umorale si

celulare

Productie masiva de

proteine specifice HIV

tat, nef, gp120

Sinteza de citokine

proinflamatorii si

chemokine

ACTIVARE IMUNA SISTEMICA

Epuizarea sistemului imun

Declinul capacitatii regenerative celulare

Imunosenescenta

Adrese de Internet utile celor interesati de diagnosticul, tratamentul si prevenirea infectiei HIV

http://hivatis.org/atisnew.html (HIV AIDS Treatment Information Service) http://www.actis.org (AIDS Clinical Trials Information Service) si de aici prin -

http://www.actis.org/relatedwebs.html o suita de alte situri grupate pe capitole de interes (prevenie, transmitere, vaccinuri, infectia HIV pediatric, reagenti pentru diagnostic, etc.),

http://hivinsite.ucsf.edu/InSite extrem de complexa baza de date a Universittii din California, San Francisco, cu statistici de ultim or si informatii despre preventie, transmitere, terapie, cercetri multidisciplinare.

http//www.medscape.com/Home/Topics/ID/AIDS.html- o adresa indispensabil tuturor specialistilor implicati n tratarea pacientilor HIV pozitivi.

http://www.cdc.gov/std/program- pentru preventia bolilor transmisibile sexual (STD), a TBC si SIDA

http://www.atdn.org/access/drugs.html-date actualizate despre medicamentele antiretrovirale

Catedra de Virusologie UMF Carol Davila