El tropismo del virus de inmunodeficiencia humana
se define como la atracción altamente específica del virus hacia el
tejido del huésped, determinado en parte por los marcadores de
superficie de las células de este (por ejemplo las células CD4). Los
virus desarrollan una habilidad específica para atacar las células en
forma selectiva, así como los órganos del huésped y a menudo, ciertas
poblaciones de células que se encuentran en los órganos del cuerpo del
huésped.
En el caso del VIH,
el fenotipo lo podríamos describir como las características y/o el
comportamiento que resulta de la interacción del genotipo individual del
virus con el medio o células que lo rodean. Así nos resulta posible
hacer una clasificación molecular del virus aislado según el uso que
haga este de los coreceptores y dando así su fenotipo. La correcta
clasificación fenotípica del tropismo al VIH es de suma importancia, en
la patogénesis y en el estudio de la progresión de la enfermedad.
Según su
habilidad para infectar macrófagos, no inducir sincitia (NIS), no
infectar las células T, se le denomina M-trópicos. Además, según su
cinética lenta de los virus en cultivos celulares, a los
M-trópicos, se les conoce como lento, bajo ( slow low SL) .
En cambio tenemos
otro virus que tiene habilidad para infectar a las células T, inducir
sincitia (IS) en estas células T, especialmente en células MT-2 y MT-4. Estos virus T-trópicos o X4, se les conoce , también por la cinética
de crecimiento en cultivos celulares In-vitro, rápido/alto (rapid/high
RH). (1,2,3)
En síntesis se
observó desde el principio que todos los aislados de VIH-1 tenían
diferente tropismo según las células que infectaban. Unos aislados
virales infectan más fácilmente a macrófagos, mientras que otros, a
líneas celulares de linfocitos T. Por lo tanto, existen los llamados
aislados virales M-trópicos (R5) y los T-trópicos (X4) , así como los
que infectan a ambos o Dual –Trópicos (R5 X4), (la M y la T por
macrófagos y linfocitos, respectivamente).
El sistema de
clasificación fenotípica que describe las propiedades biológicas de los
virus aislados continúa en uso al mismo tiempo que con la adaptación de
la nomenclatura nueva y deberá ser interpretado en el contexto de las
interacciones moleculares en que se sustentan . De cualquier forma ,
muchos aspectos de las relaciones moleculares involucradas con el
fenotipo viral aún se están estudiando .Sabemos que las bases para el
uso de las células sanguíneas periféricas mononucleares en el
aislamiento del virus del VIH en su gran variedad radica en que los
linfocitos activados CD4 + T , que contienen poblaciones que expresen
ya sea el CCR5 o el CXCR4 para que puedan ser infectadas por los virus
, ya sea con alguna o con ambas quimosinas . En aislamientos de virus
que incluyen cultivos mixtos de donadores de células sanguíneas
mononucleares los patrones de la replicación del virus del VIH se puede
encontrar como: lentos o rápidos, titulaciones altas o bajas
respectivamente y según el nivel de expresión del coreceptor relevante
en las células sanguíneas periféricas mononucleares, siendo este último
determinante para la capacidad de replicación.
CXCR4
En 1996,
Berger y colaboradores clonaron una proteína que cuando era
co-expresada con el CD4, permitía la infección de células no
humanas(4). En este propio artículo de Berger se demuestra de forma
impecable que esa proteína candidata (Estas moléculas forman una
familia de receptores del tipo de la proteína G, con siete dominios
transmembrana) , cumplía con los requisitos para ser catalogada como el
coreceptor del VIH. A la proteína se le dio el nombre de fusina por
estar involucrada en la fusión de la membrana del retrovirus con la de
la célula, en este caso, el linfocito T. La fusina luego fue renombrada
CXCR4, Cuando células no humanas eran transfectadas con esta proteína y
con CD4 humano se volvían sensibles a la infección por aislamientos
T-trópicos del VIH-1 pero no para los M-trópicos.
CCR5
Tres grupos
simultáneamente publicaron los trabajos que demostraban que el CCR5
(Estas moléculas forman una familia de receptores del tipo de la
proteína G, con siete dominios transmembrana) era, en efecto, el
coreceptor para los aislamientos M-trópicos del VIH(5,6). Esta
molécula funciona como receptor para una particular familia de
sustancias conocidas como quimosinas, del inglés chemokines . Las
quimosinas son citocinas quimiotácticas liberadas por una gran variedad
de células y cumplen el papel de atraer macrófagos, células T y
granulositos a los sitios de inflamación.
El cofactor CC
CKR-5 (por la sigla inglesa Cysteine -Cysteine Chemokine Receptor-5)
actúa sinérgicamente con el receptor CD4, favoreciendo la fusión de la
envoltura viral con la membrana celular, con lo que facilita la
infección. Por el contrario, al funcionar como receptor y aceptar como
ligando a las quimosinas RANTES, MIP 1a y MIP 1b, inhibe la infección
viral. Aún no se sabe con certeza si este último efecto tiene lugar como
consecuencia de un bloqueo competitivo de las quimosinas sobre el
receptor o si la interacción quimosinas - CC CKR5 induce una regulación
por lo bajo (down regulation) del receptor CD4 .
Siendo CCR5 y CCR3 cofactores para la entrada de los virus M-trópicos y no inductores de sincitio (NIS), que son los que en la mayoría de los casos infectan in vivo, se explica parcialmente por qué la deleción de CCR5 confiere en algunos casos protección frente a la infección por el VIH-1; esta deleción de CCR5 se encuentra en aproximadamente el 1% de la población caucásica de descendencia europea, debido a una deleción de 32 pares de bases. Un 15 o 20% de esta misma población sería heterocigótica, lo que podría conferir una protección parcial o una progresión más lenta hacia la enfermedad, siendo susceptibles a la infección pero menos que la población general.(7,8,9, 10)
Como dato
novedoso en dos de estos trabajos se reportan que otros miembros de la
familia de receptores de quimosinas como el CCR2b y el CCR3 pueden
mediar la entrada de algunas cepas de virus a la célula.
Otros receptores como CCR1, CCR2a, CCR3 y CCR4 no permiten la fusión, y diferentes quimosinas como RANTES, MIP-1a y MIP-1b son capaces de bloquearla. CCR3 y CCR2b se piensa que son cofactores de entrada del VIH con tropismo dual (11,12). Estudios en células derivadas de la microglia cerebral han demostrado que CCR5 y CCR3 facilitan la entrada del VIH en estas células nerviosas.
Podríamos decir
en sentido figurado que la proteína gp120 del virus es la llave que
utiliza el VIH para entrar en la célula. Esta llave necesita engarzarse
con dos dientes de la cerradura; uno de esos dientes es siempre el
receptor CD4 y el otro diente es el receptor de quimosinas CCR5 o el
CXCR4 o ambos.
Únicamente cuando
“la llave” (la proteína viral gp120) se ha unido a los dos
receptores, se abre la “cerradura” presente en la membrana plasmática,
permitiendo la entrada del virus. Esta cerradura en lenguaje científico
se denomina poro de fusión, ya que es la consecuencia de la fusión de la
membrana plasmática celular con la membrana de la envuelta del virus.
Por el poro de fusión el VIH introduce su material genético y la célula
se convierte en una fabrica de reproducción de nuevas partículas
virales.
Los virus con
tropismo de células T tienden a tener más residuos con cargas positivas,
particularmente en ciertas posiciones de la región V3, mientras que los
virus con tropismo de macrófagos tienden a tener residuos negativamente
cargados en la región V3, incluyendo la tal llamada secuencia consenso
V3
Las pruebas de tropismo del VIH se recomiendan antes de la terapia cuando se considera tratar al paciente con un antagonista del receptor de quimiocinas tipo 5.(CCR5 por sus siglas en inglés). Las pruebas de tropismo genotípicas predicen el tropismo viral basado en la secuencia del bucle V3 de la envoltura viral.En la infección por VIH se produce una gran cantidad de variantes en el cuerpo del paciente, llamados cuasiespecies. Como las técnicas de secuenciación de nueva generación no son de acceso general a la fecha, las pruebas se realiza a menudo por triplicado para mejorar la sensibilidad, pero no hay estudios prospectivos que evalúen la realización de procedimientos simples y por triplicado relacionados con los resultados clínicos. Para la interpretación del genotipo varios algoritmos basados en la web se han desarrollado. La variación del punto de corte del algoritmo comúnmente utilizado geno2pheno cambia la sensibilidad y especificidad de la predicción del tropismo. En los análisis retrospectivos de ensayos clínicos y estudios de cohortes las pruebas tropismo genotípico demostraron igual correlación con el resultado clínico de maraviroc en comparación con los pacientes de estudio fenotípico. En fenotípos con viremia suprimida, las pruebas de ADN proviral es una alternativa bien aceptada a las pruebas de VIH-ARN.
Métodos genotípicos de población tienen mayor accesibilidad, menor costo y tiempo de respuesta más rápido que otros métodos. A pesar de la sensibilidad limitada de variantes minoritarias genotípica pruebas tropismo población con VIH mostró una buena correlación con el resultado clínico.
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