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Familia Herpetoviridae
Dra Carballal
UCA, 2011
Herpetoviridae: Características
• La primoinfección lleva siempre a
Infección Latente
• El virus latente puede REACTIVARSE =
= RECIVIDA
• Síndromes clínicos:
Desde infecciones cutáneas leves hasta
enfermedades mortales
• Distribución universal
Familia Herpetoviridae:
Características
• 3 subfamilias: alfa, beta y gamma
• Diferente genoma y propiedades
biológicas
• 120 a 200 nm
• nucleocapside icosaedrica
• Tegumento y envoltura lipoproteica
• ADN cd, de 125 a 220 kpb
Herpein , del griego, reptar
......El virus repta de célula a célula.....
Hay 8 herpesvirus humanos ..
Muchos de animales
Herpetoviridae: Transmisión
• Al ser virus envueltos son lábiles a
temperatura ambiente, calor, desecación,
solventes lipidicos, detergentes, etc
• Se requiere contacto íntimo de persona a
persona :
• VIA MUCOSA: HSV 1 y 2, EBV, CMV
• VIA Transfusion o TX: CMV
• VIA TRANSPLANCENTARIA: CMV, VZV
Subfamilia
Alfaherpesvirinae
Simplexvirus
nombre
H simplex 1:
H simplex 2:
nº
HSV-1
HSV-2
HHV-1
HHV-2
Varicellovirus
Varicela-zoster: VZV
HHV-3
Herpes B ( simiano) y otros de animales
Betaherpesvirus
Citomegalovirus
Citomegalovirus: CMV
HHV-5
Roseolovirus
Herpes 6:
Herpes 7:
Gammaherpesvirinae
Epstein- Barr :
Rhadinovirinae
Herpes 8
HHV-6
HHV-7
EBV
HHV-8
HHV-6
HHV-7
HHV-4
Familia Herpetoviridae: características biológicas
Alfa
Beta
Gamma
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Ciclo
Corto
largo
relat. largo
Infección en
Cultivo celular
rápida
lenta
muchos tipos celulares
cel. Linfoblast.
ACP
lisis
aumento de tamaño
Latencia
ganglios
sensoriales
glándulas secretorias
cel linforeticulares
riñón
infec lítica en
cel. epit.y fibroblast.
Linfocitos T ó B
Género
Simplex virus
HHV1(HSV-1)
HHV2(HSV-2)
Citomegalovirus
HHV5 (CMV)
Lymphocriptovirus
HHV4 (EBV)
Varicellovirus
HHV-3 (VZV)
Roseolavirus
HHV6
HHV-7
Rhadinovirus
HHV-8
HERPETOVIRIDAE: beta HERPESVIRUS
CITOMEGALOVIRUS
PRIMOINFECCIÓN
RESPUESTA INMUNE
LATENCIA
INMUNODEPRESION CELULAR
REACTIVACIÓN DEL VIRUS LATENTE
Tipos de infecciones por
Herpesvirus
•
•
•
•
•
Aguda: Primoinfección
Aguda con complicación tardía
Latente-------reactivación------latente
Persistente
Persistente con enfermedad tardía
Herpetoviridae: Replicación-1
• Ciclo Lítico: destrucción de la célula
• Efecto citopático en cultivos celulares:
ACP
• La sintesis macromolecular de la celula
infectada se inhibe
• Codifican 100 polipeptidos
Replican en núcleo celular
• Replicación controlada por genes:
alfa, beta y gamma que estan programados
secuencialmente durante el ciclo lítico
Herpetoviridae Replicación: ciclo
lítico-2
• Proteínas alfa: son trans-activadoras
• Beta: ADN polimerasa, helicasa, Timidino
Kinasa, etc
• Gamma son estructurales
• HSV 1 , 2 y VZV codifican una Timidino
Quinasa
• La DNA polimerasa viral es target para
antivirales como el aciclovir
Replicación: ciclo lítico-3
• Fusion de glicoproteinas de envoltura con
membrana celular
• La nucleocapside ingresa el nucleo
• Es transcripto por RAN polimerasa II: da RNA
m
• Genes alfa: inmediate early: son reguladores,
estimulan la expresion de los genes early
• Genes beta (early) : DNA polimerasa, helicasa,
DNAasa, timidino kinasa, etc
• Genes gamma: proteinas estructurales
Infección Latente
• Reptando por el axon, el virus llega a las
neuronas del ganglio sensorial
• Permanece como episoma ( DNA circular)
• Solo 1 % de las neuroras de un ganglio se infectan
• LA NEURONA ES NO PERMISIVA PARA EL
CICLO LITICO
• Se transcriben LATS ( Latency assoc transcripts)
• Mecanismos moleculares de Latencia: en estudio
Virología Médica, Carballal, Oubiña, 4 Ed, Ed Corpus, en prensa, 2009
Latencia: concepto
• No hay producción de progenie viral
• No hay expresión de antígenos en la
célula en la cual está latente
• El genoma viral mantiene su
capacidad de reactivación y así
generar una nueva infección
productiva
Virología Médica, Carballal, Oubiña, 4 Ed, Ed Corpus, en prensa, 2011
Latencia del HSV-1
Depende de 3 factores
• Programa de Latencia del virus
• Fisiología neuronal
• Inmunovigilancia de linfocitos CD8+
mediante citoquinas ( TNF alfa, INF
gamma)
Latencia: 4 eventos
• Ocurre en células que no replican
• O bien el genoma viral replica
conjuntamente con el DNA celular
• La expresión de genes virales del ciclo
lítico está ausente o es ineficiente
• La expresión de antígenos virales en la
célula infectada no existe o está restringida
• El genoma viral persiste intacto
Latencia
• El genoma de HSV-1 se mantiene como
plásmido extracromosómico en neuronas
de ganglios sensoriales
• Existen 20 copias de DNA viral por
neurona
• No se detectan proteínas virales
• El DNA viral esta hipermetilado lo que
reduce la expresión génica
• Los procesos reguladores celulares y
virales no se han dilucidado totalmente
Latencia
• Durante la latencia del HSV-1 en neuronas
de ganglios sensoriales se transcribe solo
el gen inmediato temprano ICPO
• Sólo es activo el promotor de unos
transcriptos de RNA no codificantes
asociados a latencia ( LATS = Latency
associated transcripts)
• No hay síntesis de proteínas virales
Virología Médica, Carballal, Oubiña, 4 Ed, Ed Corpus, en prensa, 2011
Herpesvirus
• La Reactivación es mas frecuente en
períodos de immunosupresión.
• Tanto la primo-infección como la
reactivación suelen ser mas graves
en pacientes immunocomprometidos
Herpes Simplex Virus HSV1
En pacientes inmunocompetentes

Primoinfección en la infancia.

Asintomatica o
como gingivoestomatitis, o
keratitis
En neonatos ( in utero o perinatal): Enfermedad
diseminada grave o encefalitis
El virus establece latencia ( De por vida ) en los
ganglios cranioespinales: por ej: trigémino



Reactivarse
por
immunosupresion.
mecanismos
stress,
infección,
Se
desconocen
sol,
sus
Herpes Simplex Virus
En pacientes Immunocomprometidos

Terapias inmunosupresoras por transplantes
de organos; SIDA, tienen mayor riesgo de
enfermedad severa localmente o enfermedad
diseminada

La enfermedad por HSV es mas frecuente


Acyclovir es un analogo de guanosina que se
incorpora al AND y actua como terminador de
cadana.
Hay emergencia de cepas resistentes

Acyclovir se usa proflaxis en transplante
Herpes simplex 1/ 2: cuadros clínicos
Primoinfeccion: lesiones en mucosas en el sitio
de inoculación
• HSV-1 (de la cintura para arriba)
Gingivoestomatitis herpética
Queratoconjuntivitis
Eczema herpeticum
Encefalitis
• HSV-2 (de la cintura para abajo)
Lesiones genitales
Encefalitis: ingreso por nervio olfatorio en
neonato de madre con infección genital
Enfermedad neonatal diseminada
Encefalitis
Seroprevalencia de Serologia positiva
• 50-90% de la poblacion esta infectada
por HSV- 1
• 10 % de la poblacion esta infectada por
HSV-2
• No se encontro infeccion por HSV 2 en
monjas !!!!!!!
Defensa
Evasion
• Interferon
bloqueo con proteina gama 34.5
• Lisis por CTL alfa 47 que inhibe presentacion
antigenica a Linfocito T
en CMH clase 1
• Lisis con Complemento: bloqueo
• ADCC:
bloqueo
• Apoptosis
bloqueo
Herpes simplex 1-2: reactivación
Herpes labial
Queratoconjuntivitis
Herpes genital
Encefalitis reactivación de infección latente en el
trigémino: HSV 1: encefalitis necrotizante, lobulos
frontoorbital y temporal
El HERPES ES LA PRIMERA CAUSA DE
ENCEFALITIS NO EPIDEMICA EN EL ADULTO
JOVEN
Herpesvirus: transmisión por contacto
inter-humano
Profilaxis
• Higiene
• Evitar contacto con pacientes con lesiones
vesiculosas
• No hay vacuna
• En herpes genital en embarazada:
cesárea
Herpes simplex : diagnóstico
METODOS DIRECTOS
• Detección directa de antígeno viral en
lesiones vesiculosas por IF
• Aislamiento en cultivo (Hep-2 u otras):
ACP: cuerpos de inclusión intranucleares
y células gigantes multinucleadas.
• Detección del antígeno viral en cultivos
por IF con monoclonales para HSV-1 o
HSV-2
• PCR: detección de genoma:
SOLO en LCR PARA ENCEFALITIS !
Herpes simplex: diagnóstico.
IMPORTANCIA DE LA MUESTRA
• Vesículas nuevas, no costrosas ni
infectadas
• romper con hisopo o bisturí
• raspar la base de la lesión con el hisopo
• colocar en 2 tubos:
• 1 con sol fisiologica p/ antígenos
• 1 con medio de transporte p / cultivo
• Envío rápido refrigerado a 4 ºC
Immunofluorescense
HSV-infected epithelial cells
from skin lesion. (Source:
Virology Laboratory, Yale-New
Haven Hospital)
Positive immunofluorescence test for
rabies virus antigen. (Source: CDC)
Aislamiento en cultivo
1. Primario - ej, Riñon de mono
2. Semi-continuo ej. Fibroblatos
3. Continuuo - células HeLa, Vero, Hep-2,
Los cultivos primarios son los mejores ya que permiten el
crecimiento de numerosos virus. Sin embargo son muy caros y
dificiles de obtener.
Las líneas continuas son las fáciles y muy usadas para herpes virus.
ACP: rápida, en 2 –3 días
IMPORTANCIA DEL ENVIO RAPIDO DE LA MUESTRA PARA
AISLAMIENTO !
Cytopathic Effect (1)
Cytopathic effect of enterovirus 71 and HSV in cell culture: note the ballooning of cells .
(Virology Laboratory, Yale-New Haven Hospital, Linda Stannard, University of Cape Town)
Herpes simplex: Serología
• Metodos indirectos: escaso valor por
presencia de anticuerpos debidos a
la primoinfección
• No discrimina entre tipo 1 y 2
• Es diagnóstico si se detecta:
Conversión serológica
Ig M específica
• Metodos: IFI, ELISA, Neutralización
Diagnostico de Herpes simplex
• Importancia de realizar simultáneamente
método rápido y cultivo cuando esta
disponible en el laboratorio
• Se aumenta la sensibilidad !
Encefalitis herpética: diagnóstico
antes de la era molecular
• biopsia de cerebro
• Inmunohistoquímica: IF
• Aislamiento en Cultivo celular: poco
sensible
• Indice de Tourtelotte: comparación
de Ac entre LCR y suero para
SINTESIS INTRATECAL DE
ANTICUERPOS
Encefalitis herpética: diagnostico
actual
• Muestra: LCR
• PCR para herpes genérica cuali o
cuantitativa ( directa, nested o en Tiempo
real)
• Luego específicas para discriminar HSV 1,
2, varicela zoster,
• o PCR multiplex
• Muy sensibles y específicas
• Permiten iniciar tratamiento específico
rápidamente (aciclovir) o suspenderlo si
es negativa
Mecanismo de acción de drogas
anti-herpéticas
HSV 1-2
•
•
•
•
Aciclovir
Famciclovir
Foscarnet
Todos inhiben la ADN polimerasa viral de
diferentes formas
Mecanismo de acción de Aciclovir
• Análogo de desoxiguanosina
• Estructura similar a nucleósidos celulares
• Se incorpora al ADN viral y actúa como termindor
de cadena (no tiene OH en 3’) y bloquea la
polimerasa viral
• Tiene alta afinidad por la Timidinoquinasa (TK)
codificada por el virus para pasar a monofosfato
• Las TK celulares originan di y trifosfatos
Acción del Aciclovir
ACV
TK de HSV
ACV-PPP + ADN Polimerasa viral=
Terminacion de cadena
Enzima inactivada
ACV-P
Quinasas
Celular
ACV-PP
ACV-PPP
Aciclovir
• De eleccion para HSV en:
• Infeccion oftalmica, genital y encefalitis; para
inmunosuprimidos ( severo: EV) ( prevencion: oral)
• 5 mg/ kg/ cada 8 hrs; en profilaxis para TX
• No para mucocutanea leve
• Debe administrarse tempranamente
• No dar indiscriminadamente
• Se excreta por orina ( cuidado con funcion renal
alterada )
• EN Varicela es 20 veces menos activo:
• Dosis EV: 10 mg/ kg/ cada 8 hrs.
• Se tratan las infeccioens graves en IS.
Aciclovir y Famciclovir
• Analogos de nucleosidos
• Famciclovir se convierte en la droga activa peniciclovir
• Requieren activacion intracelular
• Aciclovir es sustrato para la TK del HSV la cual
fosforila el aciclovir en aciclovir monofosfato en la
celula infectada; este es transformado en difosfato y
luego en tri-fosfato que es la forma activa
• El tri P- ACV inhibe la ADN polimerasa y se incorpora
en lugar de timidina trifosfato en el DNA viral,
actuando como terminador de cadena
• Se acumula en las celulas infectadas
Penicilovir
•
•
•
•
Similar mecanismo de accion
Potencia 100 veces menor que aciclovir
Pero se acumula y tiene vida larga mayor
Por eso su efecto clinico es similar
Mutantes Resistentes al Aciclovir
• Cepas deficientes en TK: no se forma el
compuesto activo
• Otros mecanismos
Hay emergencia de cepas resistentes al
aciclovir
• Ensayos fenotipicos: reduccion de placas
bajo agarosa, EIA, Hibridizacion
• Ensayos genotipicos: metodos moleculares
para identificar cambios en las secuencias
de la DNA polimerasa. ( no disponibles
aun)
Ganciclovir para CMV
• Ganciclovir es un derivado de nucleosido
• Es fosforilado por una protein kinasa que
es codificada por el gen UL 97 del CMV
• Las kinasas celulares lo tri.fosforilan
• El Gan tri-P inhibe la DNA polimerasa por
competicion y terminacion de cadena
• Hay mutaciones que confieren resistencia
en UL 97 y UL 54.
VIRUS VARICELA ZOSTER
VVZ
Lesiones de Herpes Zoster
• Primero prurito y dolor.
• En 5 días, edema y enrojecimiento
y grupos de vesículas claras.
• La erupción de zoster es unilateral
y nunca cruza la línea media.
• Lesiones similares a varicela, pero
a diferencia de estas evolucionan
menos rápidamente y aparecen en
grupos en vez de vesículas aisladas.
Pueden estar diseminadas o formar
bandas continuas.
Virus Varicela-Zoster ( VZV)
Primoinfección
Habitualmente en niños: VARICELA
Recidiva
HERPES ZOSTER O CULEBRILLA
Es el mismo virus !!!!!!!
Virus Varicela-Zoster ( VZV)
• Altamente contagiosa
• Transmision respiratoria y por contacto
con vesículas
• Incubacion : 10- 21 dias. Promedio: 13-17
dias
VARICELA: EVOLUCIÓN DEL RASH
Etapa macopapular
Etapa vesicular
Etapa de cicatrización
Varicela Zoster
• Alta tasa de ataque en escuela o familia:
90%
• La mayor contagiosidad es en los
primeros 2 días del exantema y hasta 5
días después o hasta que las lesiones se
conviertan en costras
Varicela Zoster
• Exantema maculovesicular en piel,
pruriginoso: puede haber 2000 vesiculas,
lo usual son 300
• Fiebre, malestar
• Enantema en boca
• Da viremia y se disemina a organos
Varicela Zoster
• Luego de primoinfección, el virus permanece
latente en neuronas ganglionares sensitivas
• Reactivación: HERPES ZOSTER
• La disminución de la inmunidad celular induce
la reactivación
• Por ello, el zoster es mas frecuente en gerontes,
neoplasias, inmunosuprimidos, etc
Varicela Zoster
• En varicela: exantema difuso
• En zoster: limitado a un dermatoma
Virus Varicela-Zoster ( VZV)
Complicaciones
•
•
•
•
•
•
•
En USA 2-8 de cada 100.000 niños infectados
mueren por complicaciones
Sobreinfeccion bacteriana
Neumonia viral: 14 % de los casos
Encefalitis, Hepatitis
Mas grave en adultos que en niños
Mas grave en inmunocomprometidos: sin
tratamiento mortalidad del 10%
Severo en embarazada
Síndrome de Varicela congénita : 1er trimestre
Virus Varicela-Zoster ( VZV) en
inmunocomprometidos
• Mortalidad en niños: 7- 14%
• Mortalidad en adultos: hasta 50%
• Encefalitis, neumonía, enfermedad
diseminada.
Virus Varicela-Zoster ( VZV) en
embarazadas
• Primoinfección durante el embarazo:
26% de transmisión al feto
• El riesgo es mayor durante la primera
mitad del embarazo
• Defectos cerebrales y oculares, atrofia
de miembros, cicatrices cutáneas
• Mortalidad fetal hasta 50%
Virus Varicela-Zoster ( VZV) en
embarazadas
• Si la madre desarrolla varicela 5 días antes
del parto o hasta 72 hrs despues, el niño
debe recibir gammaglobulina específica,
dado que está expuesto a viremia sin
presencia de anticuerpos maternos
protectores
• Si la madre desarrolla varicela 72 hrs
despues del parto la transmisión no será por
viremia sino por vía respiratoria ( riesgo
menor)
Virus Varicela-Zoster ( VZV)
Tratamiento y profilaxis
• Sintomático: no dar aspirina (Riesgo
de Sindrome de Reye)
• Inmunoglobulina específicas
durantes las primeras 72 horas.
Caro, corta duración
• Vidarabina, Aciclovir, Famciclovir:
dentro de las primeras 24 horas, en
especial en inmunocomprometidos
Virus Varicela-Zoster ( VZV)
Tratamiento y profilaxis
Virus Varicela-Zoster ( VZV)
Vacuna
VACUNA a virus vivo y atenuado (cepa OKA)
Sustrato: células diploides humanas MRC-5
Indicada entre los 12 y 18 meses
Una dosis genera alto título de anticuerpos en
el 100% de vacunados
Puede darse con la primera dosis de la triple
viral en un brazo distinto
Virus Varicela-Zoster ( VZV)
Vacuna: Indicaciones
• Personal de salud
• En transplantes antes de la
inmunosupresión
• Inmunosuprimidos: debe suspenderse la
quimioterapia 1 semana antes y otra
despues, suspender corticoides
• Deben tener al menos 1.200 linfocitos/mm
Virus Varicela-Zoster ( VZV)
Eficacia de la vacuna
• 85% en prevenir la infección con
varicela
• 86- 100 % de prevenir las formas
graves y mortales
Virus Varicela-Zoster ( VZV)
Vacuna
No administrar durante el
embarazo !
Es a virus vivo y atenuado
Roseolovirus : Herpes 6 ( HHV-6)
• Linfotrópico: Aislado de leucocitos de pacientes con
linfoma/ leucemia
• ACP con inclusiones en L B
• Inicialmente asociado con HIV ?
• Agente del Exantema súbito o roseola
• Género: ROSEOLAVIRUS: 2 grupos: A y B
• Rash maculopapular, mas en tronco, fiebre, adenop.
• En adultos es similar a mononucleosis
• En IS, mas severo, afecta órganos y médula osea
• Se elimina por fluidos tisulares, está en sangre
• Alta prevalencia de anticuerpos en población general
• Diagnóstico: serología; aislamiento en cultivo
• Sólo se requiere diagnóstico en IS
Roseolovirus: Herpes 7 ( HHV-7)
•
•
•
•
•
•
Aislado de CD 4+ de pacientes sanos
Diseminado en población general
Cuadro similar a mononucleosis
Linfotrópico
Exantema, pitiriasis rosa
Diagnóstico: serología
Rhavinovirus: Herpesvirus humano tipo 8
• 1994: secuencias de un nuevo virus en lesiones de sarcoma de
Kaposi en paciente con SIDA
• Herpesvirus “asociado” al S Kaposi
• Neoplasia vascular maligna, cutanea y luego progresiva. Dos
formas: clásica, en hombre de origen mediterráneo;
• Mas agresiva en SIDA
• Herpesvirus humano tipo 8: gammaherpesvirus, genero
Rhadinovirus
• Tiene secuencias genómicas que codifican para interleukinas
símil ( IL-6 de origen viral), análogos de receptores de IL,
chemoquinas, y un análogo de bcl-2( proteína inhibidora de
apoptosis)
• Secuencia K1 codifica un proteína con capacidad transformante y
comparte secuencias codificantes de proteínas transactivantes
con EBV
Herpesvirus humano tipo 8
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Infecta celulas endoteliales, L T y, principalmente L B
Transformación neoplásica ?
Por ME, se observan viriones típicos en tejido linfoide
Interacción con HIV: a través de la proteína transactivadora
tat, que promueve la proliferación y migración de celulas
endoteliales, y la expansión de citoquinas
In vitro: HIV estimularía la replicación de HHV 8
In vivo: si ocurre lo mismo-------Kaposi
Titulos altos de anticuerpos en todos los pacientes con
Kaposi
Idem En la mitad de los HIV+ que aun no tienen Kaposi y
seroconversión antes de la aparición de las lesiones
En dadores de sangre: 20 % seroprevalencia
Diagnóstico: ELISA, IF, WB; PCR