Como primera aproximación al tema de la resistencia del virus del HIV a los antirretrovirales, debe tenerse en cuenta la definición de virus.
Un virus es un ente biológico capaz de autoreplicarse utilizando la maquinaria celular de la célula en la cual se hospeda. Los virus difieren entre sí por el tamaño, la forma y la composición química de su genoma. Es un agente potencialmente patógeno compuesto por una cápside (o cápsida) de proteínas que envuelve externamente al virus, formada por unas subunidades idénticas denominadas capsómeros. Los capsómeros son proteínas globulares que en ocasiones tienen una parte glicídica unida, se ensamblan entre sí dando a la cubierta una forma geométrica. El virus, además, presenta una nucleocápside compuesta por proteínas que recubre al ácido nucleico, que puede ser ADN(llamándose Adenovirus) o ARN(Retrovirus), pero nunca ambos. Algunos virus necesitan de enzimas, por lo que las cargan dentro de su envoltorio como parte de su equipaje: por ejemplo, la transcriptasa inversa, para los Retrovirus.
El ciclo vital de un virus depende de la célula invadida, para poder producir luego, muchas copias del virus original. En dicho proceso reside la capacidad destructora de los virus, ya que pueden perjudicar a la célula hasta destruirla. Pueden infectar células eucarióticas o procarióticas (en cuyo caso se les llama bacteriófagos) y pueden hacerlo de dos formas distintas: reproduciéndose en el interior de la célula infectada, utilizando todo el material y la maquinaria de la célula hospedante; o uniéndose al material genético de la célula en la que se aloja, produciendo cambios genéticos en ella.
domingo, 22 de junio de 2008
VIH
El HIV es un retrovirus del género Lentivirus de la familia Retroviridae. Ésta se caracteriza por poseer una enzima que cataliza la transcripción de DNA de doble cadena a partir del genoma viral formado por RNA de polaridad positiva.
Se conocen dos tipos virales: el HIV-1, de distribución universal, y el HIV-2, aislado en África Occidental en 1985 y endémico en esa región continental.
Estructura:
Está formado por un virión, que es una esfera icosahédrica con un diámetro aproximado de 100 nm. La envoltura externa contiene las glicoproteínas virales gp120 y gp41. Contactando con la envoltura viral se encuentra la proteína p17, y por dentro la cápside, en forma de pirámide truncada, formada por la p24. La cápside protege las dos hebras no complementarias del genoma viral, formadas por RNA positivo, múltiples moléculas de la transcriptasa inversa y proteínas pequeñas que podrían tener un papel regulador.
Genoma viral:
El genoma viral contiene al menos nueve genes virales, de los cuales los tres principales son comunes a todos los retrovirus(ver figura 3):
gag: La traducción del gen gag da como resultado cuatro polipéptidos que constituyen el core de la partícula del HIV. La proteína precursora se asocia con la membrana celular después de la traducción y se ensambla con el RNA viral para formar cores virales inmaduros, que son clivados por la proteasa viral en cuatro proteínas más pequeñas designadas p17 (o proteína de matriz), p24 (proteína de la cápside), p7 (nucleocápside) y p6.
pol: El gen pol codifica para una poliproteína que sirve como precursor para la proteasa, transcriptasa reversa e integrasa. Pol se sintetiza como una proteína fusionada con Gag. La proteasa viral cliva al polipéptido Pol y lo separa del Gag y lo sigue digiriendo para separar la proteasa (p10), transcriptasa reversa (p66/51) e integrasa (p32).
env: El gen env codifica para la poliproteína gp160, que por acción de la proteasa genera las glicoproteínas de la envoltura gp120 y 41. La gp41 está unida a la membrana por un segmento de transmembrana, mientras que gp120 se conecta a la envoltura a través de uniones no covalentes con gp41. Este complejo media la unión con la proteína CD4 en células blanco. La gp120 se pliega en 5 pequeñas regiones hipervariables, designadas como V1 a V5 cuyas secuencias de aminoácidos son ampliamente divergentes entre aislamientos de HIV. Una de estas regiones, el V3 "loop", se encuentra entre los aminoácidos 296 a 331, unidos por un puente disulfuro .El V3 "loop" no está involucrado en la unión con el CD4, pero parece ser un determinante importante del tropismo hacia macrófago o linfocito en HIV-1. Esta región es el principal blanco para anticuerpos neutralizantes que bloquean la infectividad viral.
La proteína gp41 contiene un dominio N-terminal fusogénico que promueve la entrada viral. Este dominio es responsable también de la formación de sincicios entre células infectadas y células CD4+ no infectadas.
Los otros productos genómicos del HIV: tat, rev, nef y vpr intervienen para regular el ciclo viral (nef también afecta la infectividad viral). Los productos virales vif y vpu tienen que ver con la infectividad viral y la maduración de la partícula viral respectivamente.
Los nueve genes del HIV pueden agruparse en categorías de acuerdo a la función de los productos para los que codifican.
El genoma viral está flanqueado por secuencias repetitivas (LTRs). Los LTRs contienen sitios de unión para proteínas celulares que pueden activar la transcripción viral y que también están bajo el control de señales virales. La compleja regulación del HIV le permite al virus establecer latencia celular, responder rápidamente a varias señales y sintetizar altos niveles de proteínas virales y viriones.
La variación genética del virus del VIH:
La gran heterogeneidad genética del VIH-1 es el resultado de la elevada tasa de mutación que se genera durante la replicación del ARN viral. La tasa de mutación se define como el número de bases incorrectamente incorporadas por nucleótido y por ciclo de replicación. Representa el número de veces que la ARN polimerasa incorpora un nucleótido erróneo y es del orden de 10-3-10-5 sustituciones/nucleótido/ciclo replicativo en virus ARN. La razón principal de la alta tasa de mutación es que las ARN polimerasas y las retrotranscriptasas (RT) carecen de una actividad exonucleasa 3´-5´ denominada actividad editorial, así se incrementa la probabilidad de incorporación equívoca de nucleótidos cuando se compara con las ADN polimerasas que, por lo general, tienen mecanismos de corrección y reparación4. La variación genética en los virus ARN no sólo puede ocurrir por mutaciones puntuales (transiciones y transversiones), sino también por adiciones y deleciones, por recombinación homóloga y no homóloga y por reordenamiento de segmentos genómicos.
Las poblaciones de virus ARN replican como distribuciones complejas de genomas diferentes pero genéticamente relacionadas, denominadas cuasiespecies. Toda población de virus ARN presenta una secuencia definida estadísticamente llamada secuencia promedio o consenso, que tiene en cada posición el nucleótido más frecuente del conjunto de moléculas de la población. Cada genoma viral puede diferir del consenso en un número distinto de posiciones nucleotídicas. Las cuasiespecies constituyen un reservorio de variantes virales, que representan un amplio rango de fenotipos con respecto a virulencia, tropismo, cinética de replicación y composición antigénica.
El tamaño poblacional es de gran importancia en la heterogeneidad genética. En un individuo infectado por el VIH-1 puede existir del orden de 109 a 1012 viriones, siendo el recambio de viriones y de células infectadas muy elevado. Por tanto, el control de las enfermedades infecciosas causadas por virus ARN, entre ellas el SIDA/VIH, constituye una tarea difícil por la gran plasticidad genética y el enorme potencial evolutivo del VIH-1 y 2.
Las cepas del VIH-1 que circulan alrededor del mundo presentan gran heterogeneidad de genotipos y de subtipos virales. Los análisis filogenéticos obtenidos con base en sus secuencias génicas, principalmente de los genes pol y env, han revelado dos grandes grupos dentro del VIH-1: el grupo M (“main” o principal), subdividido en 10 subtipos hasta el momento (A-J) y el grupo O (“outlier”), con varios aislados muy divergentes entre sí. Para el VIH-2 se han descrito 6 subtipos (A-F). El subtipo A del VIH-1 y en menor medida el B, son los más frecuentes a nivel mundial. Los subtipos C, D y E, y quizá el F, podrían comportarse como no patogénicos en el ser humano.
La variación en la secuencia de aminoácidos de la proteína gp 120 entre los subtipos del VIH-1 es mayor que la observada en un mismo individuo o en un subtipo Dentro de un mismo subtipo, los aislados varían entre 3% y 23% en su secuencia de nucleótidos. La divergencia genética entre distintos subtipos del VIH-1 oscila en torno a 20% y 30% dentro del grupo M, y en más de 35% entre los aislados del grupo M y del O, si consideramos la secuencia genética del gen env que codifica a las proteínas de superficie19. Los virus del grupo O del VIH-1 presentan un grado de variabilidad mayor, aunque no han sido clasificados en subtipos por el bajo número de aislados caracterizados hasta la fecha. La divergencia genética entre los subtipos del grupo M es de 14% en la región gag21. Además, las secuencias nucleotídicas del VIH-1 identificadas hasta ahora sólo tienen 50% de homología con las del VIH-2. Las distancias genéticas entre subtipos son, en promedio, dos veces mayores que para aislados separados del mismo subtipo. Los subtipos de la mayoría de los aislados del VIH-1 son congruentes para gag y env; sin embargo, los subtipos E y G son variantes mosaico, esto es, con env de E y G, respectivamente, pero gag de A.
Ciclo de replicación viral:
El ciclo de replicación del HIV (ver figura 4) comienza con la unión específica del virión a la célula huésped, esta unión está mediada por la interacción de la glicoproteina gp120 con el receptor CD4 de la célula. La fusión de las membranas se completa por la acción de los receptores de quimoquinas CCR5 y CXCR4 presentes en la célula que actúan como co-receptores. Esta unión provoca un cambio conformacional en la glicoproteina gp 41 que permite la exposición e interacción del péptido de fusión, presente en esta proteína, con la membrana celular. Luego de la fusión, se produce la entrada de la cápside viral al citoplasma celular, una vez adentro, las proteínas se mantendrán asociadas al ARN hasta que comience la transcripción. La enzima transcriptasa reversa inicia la síntesis del ADN a partir del ARN viral por el extremo 5’ del LTR, copia las regiones U5 y R del 5’ LTR, y luego salta al extremo 3’ de la cadena de ARN, donde la nueva región R sintetizada de ADN se une a la región 3’ LTR. Luego continúa a través de U3 de la región 3’ LTR dando lugar a un híbrido ADN/ARN. El ARN viral parental es degradado por la misma enzima. Posteriormente se genera una segunda cadena de ADN de polaridad positiva, como copia de la primera. Una vez sintetizado el ADN doble cadena puede circularizarse formando 2 LTRs o 1 LTR, permanecer en forma lineal e integrarse al ADN celular luego de migrar hacia el núcleo o acumularse como ADN extracromosómico en las tres formas mencionadas. A partir del provirus (ADN viral integrado) se sintetizan ARN mensajeros que pueden ser traducidos a proteínas o servir como genomas de la nueva progenie viral. Las proteínas de la estructura se sintetizan como poliproteínas y una vez clivadas y glicosiladas se ubican en la membrana celular. Las proteínas reguladoras se asocian al ARN y adquieren la envoltura durante el proceso de brotación. La liberación de los viriones puede producirse rápidamente causando la lisis celular (ciclo lítico) o de forma más lenta conservándose la integridad de la célula (ciclo lisogénico).
Se conocen dos tipos virales: el HIV-1, de distribución universal, y el HIV-2, aislado en África Occidental en 1985 y endémico en esa región continental.
Estructura:
Está formado por un virión, que es una esfera icosahédrica con un diámetro aproximado de 100 nm. La envoltura externa contiene las glicoproteínas virales gp120 y gp41. Contactando con la envoltura viral se encuentra la proteína p17, y por dentro la cápside, en forma de pirámide truncada, formada por la p24. La cápside protege las dos hebras no complementarias del genoma viral, formadas por RNA positivo, múltiples moléculas de la transcriptasa inversa y proteínas pequeñas que podrían tener un papel regulador.
Genoma viral:
El genoma viral contiene al menos nueve genes virales, de los cuales los tres principales son comunes a todos los retrovirus(ver figura 3):
gag: La traducción del gen gag da como resultado cuatro polipéptidos que constituyen el core de la partícula del HIV. La proteína precursora se asocia con la membrana celular después de la traducción y se ensambla con el RNA viral para formar cores virales inmaduros, que son clivados por la proteasa viral en cuatro proteínas más pequeñas designadas p17 (o proteína de matriz), p24 (proteína de la cápside), p7 (nucleocápside) y p6.
pol: El gen pol codifica para una poliproteína que sirve como precursor para la proteasa, transcriptasa reversa e integrasa. Pol se sintetiza como una proteína fusionada con Gag. La proteasa viral cliva al polipéptido Pol y lo separa del Gag y lo sigue digiriendo para separar la proteasa (p10), transcriptasa reversa (p66/51) e integrasa (p32).
env: El gen env codifica para la poliproteína gp160, que por acción de la proteasa genera las glicoproteínas de la envoltura gp120 y 41. La gp41 está unida a la membrana por un segmento de transmembrana, mientras que gp120 se conecta a la envoltura a través de uniones no covalentes con gp41. Este complejo media la unión con la proteína CD4 en células blanco. La gp120 se pliega en 5 pequeñas regiones hipervariables, designadas como V1 a V5 cuyas secuencias de aminoácidos son ampliamente divergentes entre aislamientos de HIV. Una de estas regiones, el V3 "loop", se encuentra entre los aminoácidos 296 a 331, unidos por un puente disulfuro .El V3 "loop" no está involucrado en la unión con el CD4, pero parece ser un determinante importante del tropismo hacia macrófago o linfocito en HIV-1. Esta región es el principal blanco para anticuerpos neutralizantes que bloquean la infectividad viral.
La proteína gp41 contiene un dominio N-terminal fusogénico que promueve la entrada viral. Este dominio es responsable también de la formación de sincicios entre células infectadas y células CD4+ no infectadas.
Los otros productos genómicos del HIV: tat, rev, nef y vpr intervienen para regular el ciclo viral (nef también afecta la infectividad viral). Los productos virales vif y vpu tienen que ver con la infectividad viral y la maduración de la partícula viral respectivamente.
Los nueve genes del HIV pueden agruparse en categorías de acuerdo a la función de los productos para los que codifican.
El genoma viral está flanqueado por secuencias repetitivas (LTRs). Los LTRs contienen sitios de unión para proteínas celulares que pueden activar la transcripción viral y que también están bajo el control de señales virales. La compleja regulación del HIV le permite al virus establecer latencia celular, responder rápidamente a varias señales y sintetizar altos niveles de proteínas virales y viriones.
La variación genética del virus del VIH:
La gran heterogeneidad genética del VIH-1 es el resultado de la elevada tasa de mutación que se genera durante la replicación del ARN viral. La tasa de mutación se define como el número de bases incorrectamente incorporadas por nucleótido y por ciclo de replicación. Representa el número de veces que la ARN polimerasa incorpora un nucleótido erróneo y es del orden de 10-3-10-5 sustituciones/nucleótido/ciclo replicativo en virus ARN. La razón principal de la alta tasa de mutación es que las ARN polimerasas y las retrotranscriptasas (RT) carecen de una actividad exonucleasa 3´-5´ denominada actividad editorial, así se incrementa la probabilidad de incorporación equívoca de nucleótidos cuando se compara con las ADN polimerasas que, por lo general, tienen mecanismos de corrección y reparación4. La variación genética en los virus ARN no sólo puede ocurrir por mutaciones puntuales (transiciones y transversiones), sino también por adiciones y deleciones, por recombinación homóloga y no homóloga y por reordenamiento de segmentos genómicos.
Las poblaciones de virus ARN replican como distribuciones complejas de genomas diferentes pero genéticamente relacionadas, denominadas cuasiespecies. Toda población de virus ARN presenta una secuencia definida estadísticamente llamada secuencia promedio o consenso, que tiene en cada posición el nucleótido más frecuente del conjunto de moléculas de la población. Cada genoma viral puede diferir del consenso en un número distinto de posiciones nucleotídicas. Las cuasiespecies constituyen un reservorio de variantes virales, que representan un amplio rango de fenotipos con respecto a virulencia, tropismo, cinética de replicación y composición antigénica.
El tamaño poblacional es de gran importancia en la heterogeneidad genética. En un individuo infectado por el VIH-1 puede existir del orden de 109 a 1012 viriones, siendo el recambio de viriones y de células infectadas muy elevado. Por tanto, el control de las enfermedades infecciosas causadas por virus ARN, entre ellas el SIDA/VIH, constituye una tarea difícil por la gran plasticidad genética y el enorme potencial evolutivo del VIH-1 y 2.
Las cepas del VIH-1 que circulan alrededor del mundo presentan gran heterogeneidad de genotipos y de subtipos virales. Los análisis filogenéticos obtenidos con base en sus secuencias génicas, principalmente de los genes pol y env, han revelado dos grandes grupos dentro del VIH-1: el grupo M (“main” o principal), subdividido en 10 subtipos hasta el momento (A-J) y el grupo O (“outlier”), con varios aislados muy divergentes entre sí. Para el VIH-2 se han descrito 6 subtipos (A-F). El subtipo A del VIH-1 y en menor medida el B, son los más frecuentes a nivel mundial. Los subtipos C, D y E, y quizá el F, podrían comportarse como no patogénicos en el ser humano.
La variación en la secuencia de aminoácidos de la proteína gp 120 entre los subtipos del VIH-1 es mayor que la observada en un mismo individuo o en un subtipo Dentro de un mismo subtipo, los aislados varían entre 3% y 23% en su secuencia de nucleótidos. La divergencia genética entre distintos subtipos del VIH-1 oscila en torno a 20% y 30% dentro del grupo M, y en más de 35% entre los aislados del grupo M y del O, si consideramos la secuencia genética del gen env que codifica a las proteínas de superficie19. Los virus del grupo O del VIH-1 presentan un grado de variabilidad mayor, aunque no han sido clasificados en subtipos por el bajo número de aislados caracterizados hasta la fecha. La divergencia genética entre los subtipos del grupo M es de 14% en la región gag21. Además, las secuencias nucleotídicas del VIH-1 identificadas hasta ahora sólo tienen 50% de homología con las del VIH-2. Las distancias genéticas entre subtipos son, en promedio, dos veces mayores que para aislados separados del mismo subtipo. Los subtipos de la mayoría de los aislados del VIH-1 son congruentes para gag y env; sin embargo, los subtipos E y G son variantes mosaico, esto es, con env de E y G, respectivamente, pero gag de A.
Ciclo de replicación viral:
El ciclo de replicación del HIV (ver figura 4) comienza con la unión específica del virión a la célula huésped, esta unión está mediada por la interacción de la glicoproteina gp120 con el receptor CD4 de la célula. La fusión de las membranas se completa por la acción de los receptores de quimoquinas CCR5 y CXCR4 presentes en la célula que actúan como co-receptores. Esta unión provoca un cambio conformacional en la glicoproteina gp 41 que permite la exposición e interacción del péptido de fusión, presente en esta proteína, con la membrana celular. Luego de la fusión, se produce la entrada de la cápside viral al citoplasma celular, una vez adentro, las proteínas se mantendrán asociadas al ARN hasta que comience la transcripción. La enzima transcriptasa reversa inicia la síntesis del ADN a partir del ARN viral por el extremo 5’ del LTR, copia las regiones U5 y R del 5’ LTR, y luego salta al extremo 3’ de la cadena de ARN, donde la nueva región R sintetizada de ADN se une a la región 3’ LTR. Luego continúa a través de U3 de la región 3’ LTR dando lugar a un híbrido ADN/ARN. El ARN viral parental es degradado por la misma enzima. Posteriormente se genera una segunda cadena de ADN de polaridad positiva, como copia de la primera. Una vez sintetizado el ADN doble cadena puede circularizarse formando 2 LTRs o 1 LTR, permanecer en forma lineal e integrarse al ADN celular luego de migrar hacia el núcleo o acumularse como ADN extracromosómico en las tres formas mencionadas. A partir del provirus (ADN viral integrado) se sintetizan ARN mensajeros que pueden ser traducidos a proteínas o servir como genomas de la nueva progenie viral. Las proteínas de la estructura se sintetizan como poliproteínas y una vez clivadas y glicosiladas se ubican en la membrana celular. Las proteínas reguladoras se asocian al ARN y adquieren la envoltura durante el proceso de brotación. La liberación de los viriones puede producirse rápidamente causando la lisis celular (ciclo lítico) o de forma más lenta conservándose la integridad de la célula (ciclo lisogénico).
Drogas antirretrovirales
Para comprender en profundidad los mecanismos de resistencia del VIH a los antirretrovirales, es imprescindible definir cada tipo y acción de dichos medicamentos.
NRTI (Análogos Nucleósidos para la Transcriptasa Inversa): interfieren en el proceso de la Transcriptasa inversa insertando dentro de la copia viral del ADN materiales de construcción falsos, haciendo que el proceso fracase y evitando así que el virus se apropie del núcleo de la célula para poder replicarse.
PI (Inhibidores de la Proteasa): La fragmentación de las cadenas más largas de proteínas está producida por la enzima Proteasa (como se ha descrito anteriormente). El PI, impide que dicha fragmentación tenga lugar. Consecuentemente, las proteínas que resultan son copias defectuosas que si bien pueden destruir la célula que infectó, ya no pueden infectar más células.Al producir nuevos virus defectuosos se logra que la infección no se propague dentro del organismo con la misma rapidez y teóricamente se podría llegar a una "cronificación" de la infección, ya que al haber menos virus, menos células CD4 se infectarían y la persona que vive con el VIH podría combatir mejor las infecciones y vivir más tiempo.
NNRTI (Análogos No Nucleósidos para la Trancriptasa Inversa): Interfieren en la misma etapa de los NRTI, pero utilizando un proceso químico diferente. Tienen una estructura química heterogénea. Actúan de un modo no competitivo, a diferencia de los análogos de los Nucleósidos, sobre la Transcriptasa inversa. Causan una ruptura en el sitio catalizador de la enzima. In Vitro, actúan sinérgicamente con los NRTI y son activos frente a las cepas de VIH resistentes al AZT.
Los mejores resultados se han obtenido cuando se han utilizado en una triple asociación, generalmente junto a AZT y ddi. En estudios clínicos se ha podido observar que estas asociaciones disminuyen la CV por lo tanto, aumentan el número de células CD4, sin embargo, no existen datos que permitan afirmar que mejoran la supervivencia o retrasan la aparición de SIDA.
Los NNRTI son una alternativa a los PI en las asociaciones con 2 NRTI para las personas que no toleran los PI o que no desean tomarlos. Se desconoce si esta alternativa es equivalente a la aconsejada: 2 NRTI y 1 PI, ya que mientras éstos actúan sobre dos blancos diferentes, los NNRTI y los NRTI actúan sobre el mismo).
NRTI (Análogos Nucleósidos para la Transcriptasa Inversa): interfieren en el proceso de la Transcriptasa inversa insertando dentro de la copia viral del ADN materiales de construcción falsos, haciendo que el proceso fracase y evitando así que el virus se apropie del núcleo de la célula para poder replicarse.
PI (Inhibidores de la Proteasa): La fragmentación de las cadenas más largas de proteínas está producida por la enzima Proteasa (como se ha descrito anteriormente). El PI, impide que dicha fragmentación tenga lugar. Consecuentemente, las proteínas que resultan son copias defectuosas que si bien pueden destruir la célula que infectó, ya no pueden infectar más células.Al producir nuevos virus defectuosos se logra que la infección no se propague dentro del organismo con la misma rapidez y teóricamente se podría llegar a una "cronificación" de la infección, ya que al haber menos virus, menos células CD4 se infectarían y la persona que vive con el VIH podría combatir mejor las infecciones y vivir más tiempo.
NNRTI (Análogos No Nucleósidos para la Trancriptasa Inversa): Interfieren en la misma etapa de los NRTI, pero utilizando un proceso químico diferente. Tienen una estructura química heterogénea. Actúan de un modo no competitivo, a diferencia de los análogos de los Nucleósidos, sobre la Transcriptasa inversa. Causan una ruptura en el sitio catalizador de la enzima. In Vitro, actúan sinérgicamente con los NRTI y son activos frente a las cepas de VIH resistentes al AZT.
Los mejores resultados se han obtenido cuando se han utilizado en una triple asociación, generalmente junto a AZT y ddi. En estudios clínicos se ha podido observar que estas asociaciones disminuyen la CV por lo tanto, aumentan el número de células CD4, sin embargo, no existen datos que permitan afirmar que mejoran la supervivencia o retrasan la aparición de SIDA.
Los NNRTI son una alternativa a los PI en las asociaciones con 2 NRTI para las personas que no toleran los PI o que no desean tomarlos. Se desconoce si esta alternativa es equivalente a la aconsejada: 2 NRTI y 1 PI, ya que mientras éstos actúan sobre dos blancos diferentes, los NNRTI y los NRTI actúan sobre el mismo).
Resistencia del HIV a drogas antirretrovirales
La resistencia en sentido amplio se define como cualquier cambio que mejore la replicación del VIH en presencia de un inhibidor. Es importante tener en cuenta que el concepto de resistencia es relativo, porque si se parte de un inóculo lo suficientemente pequeño y se usa un fármaco en concentración suficiente, un virus resistente podría presentarse como sensible. En términos específicos, la resistencia del VIH al tratamiento antirretroviral consiste en un fenotipo alterado como resultado de un cambio en el genotipo viral que se puede detectar tanto in vitro como in vivo.
Epidemiológicamente, se puede hablar de resistencias primarias y secundarias. Son resistencias primarias cuando se encuentran en virus de pacientes que no han sido tratados previamente, lo que implica que la infección se ha adquirido a partir de cepas de VIH resistentes. Por el contrario, se trata de resistencias secundarias, cuando aparecen en la población viral de un paciente como consecuencia de la presión selectiva ejercida por la exposición a fármacos antirretrovirales.
Mecanismos de resistencia:
El mecanismo por el cual el HIV de torna resistente a las drogas antirretrovirales varía con el tipo de droga, dado que cada fármaco actúa mediante un mecanismo de acción diferente. En general, los cambios asociados a resistencia se localizan en las regiones codificantes para las enzimas blanco de la acción de la droga. Sin embargo, se han evidenciado también cambios co-evolutivos en los sustratos virales de las enzimas del HIV afectadas.
A NRTIs:
Hasta el momento han sido caracterizados tres mecanismos de resistencia a las drogas de la familia de los NRTIs. El primer mecanismo es mediado por mutaciones en la RT que permiten discriminar entre el sustrato natural (desoxinucleótido trifosfato) y el NRTI, impidiendo la adición del inhibidor a la cadena de ADN en elongación. El segundo mecanismo es el reposicionamiento del complejo templador-cebador. El tercer mecanismo es mediado por mutaciones que aumentan la tasa de remoción del NRTI terminador de cadena por pirofosforólisis (mediado por pirofosfato o ATP); esta reacción es llevada a cabo por la RT y permite la continuación de la síntesis de ADN.
A NNRTIs:
La resistencia a los NNRTIs puede desarrollarse rápidamente cuando se suministran en forma de monoterapia, fundamentalmente por la selección de mutaciones alrededor del sitio de unión del sustrato en la enzima. Estos cambios están asociados con una menor afinidad de la droga por la RT.
A PIs:
La resistencia a PIs está mediada por cambios estructurales en el sitio de unión al sustrato que resultan en una reducción de la afinidad por el sustrato. También pueden ocurrir cambios fuera del sitio de unión al sustrato, e involucrarían distintos mecanismos, como la alteración de la catálisis enzimática, efectos en la estabilidad del dímero, alteraciones en la cinética de unión del inhibidor o cambio de la estructura del sitio activo a través de perturbaciones estructurales a larga distancia.
Epidemiológicamente, se puede hablar de resistencias primarias y secundarias. Son resistencias primarias cuando se encuentran en virus de pacientes que no han sido tratados previamente, lo que implica que la infección se ha adquirido a partir de cepas de VIH resistentes. Por el contrario, se trata de resistencias secundarias, cuando aparecen en la población viral de un paciente como consecuencia de la presión selectiva ejercida por la exposición a fármacos antirretrovirales.
Mecanismos de resistencia:
El mecanismo por el cual el HIV de torna resistente a las drogas antirretrovirales varía con el tipo de droga, dado que cada fármaco actúa mediante un mecanismo de acción diferente. En general, los cambios asociados a resistencia se localizan en las regiones codificantes para las enzimas blanco de la acción de la droga. Sin embargo, se han evidenciado también cambios co-evolutivos en los sustratos virales de las enzimas del HIV afectadas.
A NRTIs:
Hasta el momento han sido caracterizados tres mecanismos de resistencia a las drogas de la familia de los NRTIs. El primer mecanismo es mediado por mutaciones en la RT que permiten discriminar entre el sustrato natural (desoxinucleótido trifosfato) y el NRTI, impidiendo la adición del inhibidor a la cadena de ADN en elongación. El segundo mecanismo es el reposicionamiento del complejo templador-cebador. El tercer mecanismo es mediado por mutaciones que aumentan la tasa de remoción del NRTI terminador de cadena por pirofosforólisis (mediado por pirofosfato o ATP); esta reacción es llevada a cabo por la RT y permite la continuación de la síntesis de ADN.
A NNRTIs:
La resistencia a los NNRTIs puede desarrollarse rápidamente cuando se suministran en forma de monoterapia, fundamentalmente por la selección de mutaciones alrededor del sitio de unión del sustrato en la enzima. Estos cambios están asociados con una menor afinidad de la droga por la RT.
A PIs:
La resistencia a PIs está mediada por cambios estructurales en el sitio de unión al sustrato que resultan en una reducción de la afinidad por el sustrato. También pueden ocurrir cambios fuera del sitio de unión al sustrato, e involucrarían distintos mecanismos, como la alteración de la catálisis enzimática, efectos en la estabilidad del dímero, alteraciones en la cinética de unión del inhibidor o cambio de la estructura del sitio activo a través de perturbaciones estructurales a larga distancia.
Fenómenos asociados a la resistencia
El fenómeno de la resistencia en el contexto de la infección por HIV es muy complejo, y se complica aún más por la existencia de factores tales como ser la resistencia cruzada, la reversión de la resistencia y la resistencia a múltiples drogas.
Resistencia cruzada: ocurre cuando la resistencia a una droga causa resistencia a otro u otros fármacos dentro de la misma clase de drogas. En el marco de las opciones terapéuticas actuales, es de sumo interés considerar que cualquier tratamiento elegido debe proveer un beneficio clínico máximo en el presente y flexibilidad en el futuro, en caso de que el esquema inicial fallara. Este tipo de resistencia se puede encontrar en las tres principales familias de drogas.
Reversión de la resistencia: tiene lugar cuando las mutaciones asociadas a resistencia a una droga, revierten el efecto de las mutaciones asociadas a resistencia a otra droga. Son numerosos los intentos de utilizar este fenómeno para la identificación de combinaciones de antirretrovirales más efectivos en el uso clínico.
Resistencia a múltiples agentes: es el fenómeno asociado a drogas que actúan mediante mecanismos distintos. Este es un problema que surge en el tratamiento del HIV dado el uso creciente de los esquemas terapéuticos combinados, así como el extensivo uso secuencial de los agentes. Se postula que la recombinación es uno de los factores más importantes relacionado al rápido desarrollo de variantes del VIH con alto grado de resistencia a múltiples drogas.
Resistencia cruzada: ocurre cuando la resistencia a una droga causa resistencia a otro u otros fármacos dentro de la misma clase de drogas. En el marco de las opciones terapéuticas actuales, es de sumo interés considerar que cualquier tratamiento elegido debe proveer un beneficio clínico máximo en el presente y flexibilidad en el futuro, en caso de que el esquema inicial fallara. Este tipo de resistencia se puede encontrar en las tres principales familias de drogas.
Reversión de la resistencia: tiene lugar cuando las mutaciones asociadas a resistencia a una droga, revierten el efecto de las mutaciones asociadas a resistencia a otra droga. Son numerosos los intentos de utilizar este fenómeno para la identificación de combinaciones de antirretrovirales más efectivos en el uso clínico.
Resistencia a múltiples agentes: es el fenómeno asociado a drogas que actúan mediante mecanismos distintos. Este es un problema que surge en el tratamiento del HIV dado el uso creciente de los esquemas terapéuticos combinados, así como el extensivo uso secuencial de los agentes. Se postula que la recombinación es uno de los factores más importantes relacionado al rápido desarrollo de variantes del VIH con alto grado de resistencia a múltiples drogas.
Mutaciones asociadas a la resistencia a antirretrovirales
Se clasifican las mutaciones asociadas a resistencia en dos grandes categorías:
Mutaciones primarias: están asociadas directamente a un grado mensurable de resistencia fenotípica a los agentes antirretrovirales.
Mutaciones secundarias: por sí solas, confieren un muy bajo o nulo nivel de resistencia, pero al interaccionar con las mutaciones primarias, aumentan o restituyen la capacidad replicativa viral y/o aumentan el nivel de la resistencia a los agentes.
Mutaciones primarias: están asociadas directamente a un grado mensurable de resistencia fenotípica a los agentes antirretrovirales.
Mutaciones secundarias: por sí solas, confieren un muy bajo o nulo nivel de resistencia, pero al interaccionar con las mutaciones primarias, aumentan o restituyen la capacidad replicativa viral y/o aumentan el nivel de la resistencia a los agentes.
Pruebas para la determinación de resistencias
Existen dos grandes grupos de técnicas para la determinación de resistencias del VIH al tratamiento antirretroviral: las genotípicas y las fenotípicas.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)