Inmunidad frente a Virus

Dr. Sergio Alvizuri Pastor

Universidad Ricardo Palma

Infección Viral

Ingreso Viral

Replicación genómica

Transcripción

Traslado de los productos genéticos virales

Ensamblaje y secreción viral

Inmunidad frente virus• Los mecanismos de la inmunidad innata (interferón,

células NK, y macrófagos) restringen las etapas iniciales de la infección e impiden la diseminación viral

• En la medida que la infección progresa se desarrolla la respuesta adaptativa. Los LT median la respuesta antiviral, CT8+ CTLs destruyendo células infectadas.

• Los virus han desarrollado estrategias para evadir el sistema inmune humano, los mecanismos más efectivos son la latencia viral y la variación antigénica

• Las respuestas a los antígenos virales pueden producir daño tisular.

Respuesta innata - Interferones• Interferón tipo I

– IFNa, Interferón del leucocito comprende 13 genes ubicados en el cromosoma 9

– IFNb, Interferón del fibroblasto comprende un gen ubicado en el cromosoma 9

– IFNt/e, del trofoblasto– IFNk, IFNl

• Interferón tipo II o IFNg, comprende un gen en el cromosoma 12 lo producen los linfocitos T y las células NK después de la estimulación antigénica

Mecanismos intracelulares

Interferón a/bInterferón a/b

Cascada JAK-STATCascada JAK-STAT

Genes inducibles por IFN

Genes inducibles por IFN

Transcripción viral

Transcripción viral

Traslado viralTraslado viral Secreción viralSecreción viral Ensamblaje viral

Ensamblaje viral

Interferones• Los interferones activan mecanismos que incluyen a la

proteinkinasa R (PKR) dependiente de dsRNA, la que:– Fosforila la subunidad a del eIF-2 dando lugar al bloqueo del

traslado del mRNA viral– Inicia la apoptosis via Bcl-2, un mecanismo dependiente de

caspasas• Activación de la 2’,5’-oligoadenilato sintetasa que activa

a una endonucleasa latente comprometida en la degradación del RNA viral

• Inducción de proteínas Mx, que inhiben la transcripción viral en los virus RNA

Genes Inducibles por IFNs

SistemasSistemas

2’5’ Oligoadenilato Sintetasa

2’5’ Oligoadenilato Sintetasa

Proteínas de Matriz (GTPasa)

Proteínas de Matriz (GTPasa)

Proteinkinasa activada por dsRNA

Proteinkinasa activada por dsRNA

ADA específica para dsRNA

ADA específica para dsRNA

Inducción de RNAsa LInducción de RNAsa L

Degradación de transcriptos virales

Degradación de transcriptos virales

Inhibición viral selectiva

Inhibición viral selectiva

Bloqueo de transcripción intracelular

Bloqueo de transcripción intracelular

Inhibe síntesis de proteínas virales

Inhibe síntesis de proteínas virales

Edición del dsRNA Modulación de la replicación viral

Edición del dsRNA Modulación de la replicación viral

Interferones

• Los interferones IFNg e IFNa/b amplifican la eficiencia de la respuesta adaptativa estimulando la expresión MHC clase I y II

• También activan a los macrófagos y células NK promoviendo su actividad antiviral.

Células Natural Killer (NK)• Se detectan 2 días después de la infección, es

la principal efectora de la respuesta innata frente a virus herpes.

• Inicialmente hay una proliferación no específica mediada por el IFN-I y la IL-15

• La respuesta antiviral se va a ejecutar mediante:– Citolisis directa de las células infectadas a través de

mecanismos perforina-granzimas.– Por la producción de IFN-g, que protege a las células

de la infección y activa la actividad antiviral de los macrófagos.

Macrófagos• La acción de los macrófagos se realiza de tres

formas:– Fagocitando células infectadas con virus– Eliminando a las células infectadas– Produciendo moléculas de control como el TNF, óxido

nítrico e IFNa• Los macrófagos pueden reconocer el dsRNA a

través de los receptores TLR-3 y TLR-7.

Células del sistema innato

Célula Acción

Granulocitos Algunas infecciones provocan infiltrados abundantesProducen TNF- a y NOLos Eosinófilos y Basófilos pueden contribuir por la secreción de citoquinas y quimoquinas

Células NK Son reclutados por factores quimotácticos de las céls infectadas y macrófagos. Produce TNF-a e IFN.g

Células NKT La NKT activada produce grandes cantidades de IFN- g e incrementa su capacidad citotóxica.

Macrófagos La IL-1, TNF y productos de la NOS pueden controlar algunos virus in vitro. Activados por NK, NKT o LT pueden secretar ILs inmunoreguladoras (IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, IL-18,GM-CSF) y quimoquinas

Células Dendríticas Moduladores importantes de la respuesta adaptativa. Secretan ILs antivirales e inmunoreguladoras (IFN a/b,TNF-a,IL-1,IL-6-IL-12,IL-18)

Respuesta adaptativa• La respuesta adaptativa se está

constituida básicamente por:– Linfocitos T citotóxicos– Linfocitos T helper– Anticuerpos antivirales

Anticuerpos • Los anticuerpos son una de las principales barreras de

protección contra la diseminación viral en el torrente sanguíneo.

• La IgA cumple ese rol en la superficie de las mucosas, de forma alterna, la neutralización se puede realizar durante el proceso de trancitosis en el epitelio mucoso

• Los anticuerpos que neutralizan a los virus con eficiencia son los que está dirigidos contra las glicoproteínas que se expresan en la envoltura del virion o sobre la membrana de la célula infectada.

Complemento • El complemento puede dañar la envoltura viral (virolisis)• No se constituye en un mecanismo principal de defensa

ya que, en caso de deficiencias no se producen infecciones severas

• Sin embargo virus como herpes o poxvirus acarrean homólogos virales de proteínas reguladoras de la activación del complemento como CD46 (MCP) y CD55 (DAF)

• La activación de complemento por anticuerpos es una forma de eliminación de virus, sin embargo esta no es tan eficiente como el mecanismo de citotoxicidad (ADCC) mediado por la NK que puede reconocer las moléculas de IgG a través de su receptor FcgRIII (CD16)

Linfocitos T• En el caso de virus la mayor parte de la

respuesta por anticuerpos es T dependiente, se requiere al LTCD4+ para el cambio de isotipo y maduración de la afinidad

• Los CD4+ colaboran en la inducción de CD8+ CTL y el reclutamiento y activación de macrófagos

• Los CD8+ son eficientes en la prevención de reinfecciones pero la respuesta inmediata está a cargo de los anticuerpos.

Linfocitos T CD8+

• Sus funciones están dadas por el reconocimiento de moléculas HLA-I con antígenos virales

• La eliminación de la célula infectada se hace a través del mecanismo de peforinas-granzimas y por Fas-FasL

• En caso de infecciones persistentes puede inducir la “curación” de la célula infectada a través de la secreción de IFNg o TNF

Linfocito T Citolítico (CTL)Linfocito T Citolítico (CTL)

PerforinasPerforinas Fas – FasLFas – FasL

Destrucción de la Célula Infectada

Destrucción de la Célula Infectada

Citoquinas AntiviralesCitoquinas Antivirales

Eliminación más eficiente de virus

Eliminación más eficiente de virus

Activación del LTCD8+

Linfocitos T CD4+

• La respuesta por CD4+ es una de las principales contra muchos virus.

• El reclutamiento de macrófagos se produce en un perfil HS-IV lo que permite una rápida eliminación viral.

• La inactivación viral está mediada por el óxido nítrico, el IFNg y TNF

• El TNFa, actúa induciendo los mecanismos intracelulares de interferón y la muerte por apoptosis siguiendo la interacción con el receptor de TNF.

Mecanismos de evasión• Variación antigénica

– Se dan dos formas de cambio, deriva antigénica (variación menor) se deben a cambios puntuales del genoma viral y cambio antigénico (variación mayor) por intercambio de gran cantidad de material genético con virus de otras especies.

• Mutaciones productoras de epítopos antagónicos– Las mutaciones pueden tener actividad antagonista del TCR

inhibiendo a las células citotóxicas antivirales, se generan agonistas parciales que inducen estados profundos y prolongados de los LT

• Todos los virus inducen la producción de interferón por lo que antagonizan ese sistema:– Disrupción de la PKR (adenovirus, herpesvirus)– Producción de receptores solubles de IFN (poxvirus)– Interferencia con la señalización del IFN (paramixovirus)

Mecanismos de evasión• Codificación de homólogos de citoquinas como vIL-10 y

vIL-6 (virus herpes)• Receptores para interferir con la función del TNF• Interferencia con la red de quimioquinas, a través de

homólogos de quimioquinas, receptores de quimioquina o proteínas fijadoras que bloquean o inhiben la migración celular.

Mecanismos de evasión• Virus DNA

– Bloqueo de la expresión HLA:• Impidiendo la captura de antígenos del citosol al RE (virus

herpes)• Evitando la maduración y ensamblaje de los complejos de

presentación antigénica (CMV)– Mecanismos similares son empleados para el caso

HLA-II– La falta de expresión HLA puede bloquear la acción

del CTL, pero no de la NK, algunos virus como el CMV pueden inducir la expresión de HLA homólogos que bloquearían la acción de las killer.

Daño por respuesta del huésped• Formación de complejos inmunes

– En formas crónicas como el caso de CMV y HBV los anticuerpos no son eficientes en presencia de grandes cantidades de antígeno, por lo que se pueden depositar en los tejidos provocando respuestas inflamatorias (ej. glomérulonefritis)

– Los anticuerpos no neutralizantes o débiles pueden amplificar la infección viral (amplificación de la infección viral dependiente de anticuerpos) que se produce cuando el macrófago fagocita los virus utilizando los receptores Fc amplificando la infectividad viral, esto se ve en infecciones donde la célula blanco es el macrófago (Dengue)

Daño por CTL• La respuesta por los CTLs puede ser la

causa de la lesión (modelo del virus de la coriomeningitis del ratón), en el que el bloqueo de los CTL evita la muerte del ratón

• Un mecanismo similar se propone para la hepatitis crónica activa en las infecciones por HBV.

Sífilis

Antecedentes

• Generalidades• Agente etiológico

– T. pallidum, T. carateum, T. pertenue y T. endemicum

– Espirilo, diámetro <0.15mm, largo 10 a 13 mm

– Tiene membrana exterior y citoplasmática y un flagelo periplásmico (endoflagelo)

Manifestaciones clínicas

– Sífilis primaria– Sífilis secundaria (diseminada)– Sífilis latente– Sífilis terciaria– Sífilis congénita

Curso natural de la Sífilis

Inoculación(principalmente contacto sexual directo)

Sífilis primaria(Chancro localizado)

Diseminación Hematógena(3 a 10 sem después del chancro)

Sífilis Secundaria(después de 3 a 12 semanas las lesiones

desaparecen espontáneamente)

Sífilis Latente)No recurrencia(cura?)

Sífilis Terciaria

Un 25% de los casos no tratados recaen dentro del 1er a 2do año

Sifilis Primaria – Respuestas Locales• Se inicia la cascada de complemento• Aparentemente la actividad bactericida del

suero no es importante• Las primeras células en llegar son los

polimorfonucleares• Después de unos días se acumulan LT,

macrófagos y LB

Sifilis Primaria – Respuestas Locales

• El sitio primario de inoculación contiene material mucoide (ácido hialurónico, condroitin sulfato),

• La lesión inicial contiene un material mucoide central y está rodeado por infiltrado linfocitario de localización perivascular

Sífilis – Inmunidad Celular

Lesión Primaria

Linfocitos T sensibilizados Activación de Macrófagos

Secreción de TNF, IL-1, TGFb

Treponema pallidum

Secreción de métaloproteinasas (MMPs)

Sífilis – Respuesta Humoral• Anticuerpos Específicos

– Se detectan en el 90% de casos primarios– La fagocitosis por opsonización es uno de los mecanismos de

aclaramiento inicial más importante

• Anticuerpos no treponémicos (anticardiolipina)– La cardiolipina constituye el 13% de los lípidos del treponema

• Complejos inmunes circulantes– Se detectan en la sífilis primaria y en la secundaria están

formados por IgG, complemento, y componentes de la membrana externa del TP

Sífilis – Mimetismo Molecular• Autoanticuerpos

– Antifosfolípidos– Anticuerpos fríos: eritrocitos, linfocitos– Factor reumatoideo– Crioglobulinas– Antifibronectina– Anticolágeno– Antilaminina– Anti-creatin kinasa

Mimetismo Molecular - Sífilis Secundaria

• Acs anti fibronectina y colágeno característicos

• Se han sintetizado 3 péptidos Tpp15, Tpp17 y Tpp47

• El Tpp47 y la fibronectina humana comparten secuencias de 6 aas contra los que están dirigidos los Acs y también se cruzan con colágeno

Metaloproteinasas• Se denominan así a proteasas extracelulares• Su importancia en la sífilis aún no se ha definido• Aparentemente citoquinas TNF, IL-1, inducen la

secreción de metaloproteasas por parte del TP y estas bloquean la acción de las IL

• Las principales son MMP2 y la MMP9 (colagenasas tipo IV)

Inmunidad a Hongos

Inmunidad a Hongos

• Las infecciones micóticas oportunistas se establecen cuando– El huésped es inmunosuprimido– Se pierde el equilibrio de la flora comensal normal (ej.

Uso de antibióticos de amplio espectro)• La principal defensa es la fagocitosis mediada por

la respuesta TH1, el IFNg y el TNF– Los productos reactivos del oxígeno son tóxicos para

la mayoría de los hongos. Los hongos pueden contrarrestar ese mecanismo por la secreción de catalasa, manitol y melanina.

Reconocimiento Molecular

Factores de Virulencia

• La producción de fosfolipasas, proteasas y elastasas micóticas se constituyen en factores de virulencia

• Los cambios antigénicos que acompañan a los cambios morfológicos de los hongos (paso a levaduras, pseudohifas o hifas) actuarían como factores de virulencia

• Otros factores de virulencia serían las adhesinas presentes en la superficie de los hongos