Virus de Epstein-Barr

O virus de Epstein-Barr (EBV), tamén chamado herpesvirus humano 4 (HHV-4, Human herpesvirus 4), é un dos oito virus humanos da familia dos herpesvirus, e un dos virus humanos máis comúns. Recibe o seu nome polos apelidos dos seus descubridores, Michael Anthony Epstein e Yvonne Barr.
É principalmente coñecido por ser o causante da mononucleose infecciosa (febre glandular). Tamén está asociado con determinadas formas de cancro, como o linfoma de Hodgkin, linfoma de Burkitt, cancro gástrico, carcinoma nasofarínxeo, e as condicións asociadas co virus da inmunodeficiencia humana (HIV), como a leucoplaquia pilosa e os linfomas de sistema nervioso central. Hai probas de que a infección polo EBV está asociada cun risco máis alto de ter certas doenzas autoinmunes, especialmente dermatomiosite, lupus eritematoso sistémico, artrite reumatoide, síndrome de Sjögren, e esclerose múltiple. Uns 200. 000 casos de cancro ao ano poden atribuírse ao EBV.
A infección polo EBV ocorre por transferencia oral de saliva e secrecións xenitais.
A maioría da xente acaba sendo infectada polo EBV e adquire inmunidade adaptativa. Por exemplo, hai estudos feitos nos Estados Unidos que indican que nese país a metade dos nenos de cinco anos de idade e un 90 % dos adultos teñen evidencias de infeccións previas. Os nenos pequenos fanse susceptibles ao EBV en canto desaparece a súa protección polos anticorpos maternos. Moitos nenos son infectados polo EBV, e estas infeccións xeralmente non causan síntomas nin se distinguen doutras doenzas leves e breves da infancia. Cando a infección ocorre na adolescencia, causa mononucleose infecciosa no 35 a 50 % dos casos.
O EBV infecta as células B do sistema inmunitario e células epiteliais. Unha vez que a infección lítica inicial polo EBV queda controlada, o EBV persiste de forma latente nas células B durante toda a vida da persoa. Papel en enfermidades
EBV foi implicada en varias doenzas como a mononucleose infecciosa, linfoma de Burkitt,
Hodgkin's lymphoma, cancro gástrico, carcinoma nasofarínxeo, esclerose múltiple, e granulomatose linfomatoide.
O EBV foi tamén implicado en trastornos relacionados coa agregación da alfa-sinucleína (por exemplo, enfermidade de Parkinson, demencia con corpos de Lewy e atrofia multisistémica). Historia
O virus de Epstein–Barr recibe ese nome en honor dos británicos Michael Anthony Epstein (nado en 1921) e de Yvonne Barr (nada o 1932), que o descubriron conxuntamente e en 1964 publicaron o informe da existencia do virus. En 1961, Epstein, un patólogo e experto en microscopia electrónica, asistiu a unha conferencia titulada "O cancro infantil máis común en África tropical, unha síndrome non recoñecida ata agora", que daba Denis Parsons Burkitt, un cirurxián que traballaba daquela en Uganda, que era a descrición da "variante endémica" (forma pediátrica) da doenza que hoxe leva o seu nome, o linfoma de Burkitt. En 1963, enviouse un espécime desde Uganda ao hospital de Middlesex, Inglaterra para que fose cultivado. Nas células cultivadas identificáronse partículas víricas, e os resultados foron publicados na revista The Lancet en 1964 por Epstein, Bert Achong, e Barr. As liñas celulares enviáronse a Werner e Gertrude Henle ao Hospital Infantil de Filadelfia, os cales desenvolveron marcadores serolóxicos. En 1967, un técnico do seu laboratorio contraeu a mononucleose e grazas a iso puideron comparar unha mostra sérica almacenada, e atoparon que se desenvolveran anticorpos contra o virus. En 1968, descubriron que o EBV pode inmortalizar células B directamente despois da infección, imitando algunhas formas das infeccións relacionadas co EBV, e confirmaron así a ligazón entre o virus e a infección da mononucleose. Viroloxía
Estrutura e xenoma
O virión é de aproximadamente 122 a 180 nm de diámetro e está composto por un ADN bicaenario duns 172. 000 pares de bases e contén uns 85 xenes. O ADN está rodeado por unha nucleocápside proteica. Esta nucleocápside está rodeada por un tegumento feito de proteínas, que á súa vez está rodeado por unha envoltura que contén lípidos e glicoproteínas que se proxectan na superficie e son esenciais para que o virus poida infectar á célula hóspede.
Tropismo
O termo tropismo viral refírese aos tipos de células que o EBV pode infectar. O EBV pode infectar diferentes tipos de células, como células B e células epiteliais.
Os complexos glicoproteicos tripartitos virais de gHgLgp42 median a fusión coa membrana da célula B; aínda que son os complexos bipartitos de gHgL os que median a fusión coa membrana das células epiteliais. Os EBV que se replican en células B teñen un baixo número de complexos gHgLgp42, porque estes complexos tripartitos interaccionan no retículo endoplasmático con moléculas do antíxeno leucocitario humano (HLA) de clase II presentes en células B e son degradados. En contraste, os EBV que se replican nas células epiteliais son ricos en complexos tripartitos porque estas células normalmente non conteñen moléculas HLA de clase II. Como consecuencia, os EBV procedentes de células B son máis infecciosos para as células epiteliais, e os EBV procedentes de células epiteliais son máis infecciosos para as células B. Os virus que carecen da porción gp42 teñen capacidade de unirse a células B humanas mais son incapaces de infectar.
Ciclo de replicación
Entrada na célula
O EBV pode infectar tanto a células B coma a células epiteliais, aínda que utiliza mecanismos diferentes en cada un dos dous casos.
Para entrar nas células B, a glicoproteína viral gp350 únese ao receptor celular CD21 (tamén chamado CR2). Despois, a glicoproteína viral gp42 interacciona con moléculas MHC de clase II celulares. Isto desencadea a fusión da envoltura viral coa membrana celular, o que permite que o EBV entre na célula B. O CD35 humano, tamén chamado receptor do complemento 1 (CR1), é un factor de adhesión adicional para a gp350/220, e pode proporcionar unha ruta de entrada para o EBV en células CD21-negativas, incluíndo células B inmaturas. A infección polo EBV regula á baixa a expresión de CD35.
Para entrar nas células epiteliais, a proteína viral BMRF-2 interacciona con integrinas β1 celulares. Despois, a proteína viral gH/gL interacciona coas integrinas αvβ6/αvβ8 celulares. Isto desencadea a fusión da envoltura viral coa membrana da célula epitelial, o que permite ao EBV entrar na célula epitelial. A diferenza da entrada na célula B, a entrada nas células epiteliais é, en realidade, impedida pola glicoproteína gp42 viral.
Unha vez que o EBV entra na célula, a cápside viral disólvese e o xenoma viral é transportado ao núcleo celular.
Replicación lítica
O ciclo lítico, ou infección produtiva, ten como resultado a produción de novos virións infecciosos. O EBV pode realizar a replicación lítica tanto en células B coma en células epiteliais. Nas células B, a replicación lítica normalmente só ten lugar despois da reactivación tras unha latencia. En células epiteliais, a replicación lítica a miúdo segue directamente á entrada do virus na célula.
Para que ocorra a replicación lítica, o xenoma viral debe ser lineal. O xenoma do EBV latente é circular, polo que debe facerse lineal no proceso da reactivación lítica. Durante a replicación lítica, a ADN polimerase viral é responsable de copiar o xenoma viral. Isto contrasta coa latencia, na cal é a ADN polimerase da célula hóspede a que copia o xenoma viral.
Os produtos dos xenes líticos prodúcense en tres estadios consecutivos chamados: temperán inmediato, temperán, e tardío.
Os produtos xénicos líticos temperáns inmediatos actúan como transactivadores, potenciando a expresión dos xenes líticos tardíos. Entre os produtos dos xenes líticos temperáns inmediatos están BZLF1 (tamén chamado Zta, EB1, asociado con ZEBRA) e BRLF1 (asociado con Rta).
Os produtos xénicos líticos temperáns teñen moitas máis funcións, como a replicación, metabolismo, e bloqueo do procesamento do antíxeno. Os produtos xénicos temperáns inclúen a BNLF2.
Finalmente, os produtos xénicos líticos tardíos adoitan ser proteínas con papeis estruturais, como o VCA, que forma a cápside viral. Outros produtos xénicos líticos tardíos, como BCRF1, axudan ao EBV a evadirse do sistema inmunitario.
Fixéronse estudos utilizando o EGCG, que é un polifenol do té verde, que se demostrou que inhibe a infección lítica espontánea aos niveis do ADN, da transcrición e de proteínas de xeito dependente da dose e do tempo, así como a expresión dos xenes líticos do EBV Zta, Rta, e o complexo de antíxeno temperán EA-D (inducido por Rta), aínda que non é afectado o xene moi estable EBNA-1 que se encontra activo en todos os estados da infección. Ademais, estase a estudar a activación de certos xenes para determinar como inducir a destrución inmunitaria de células B infectadas latentes utilizando o TPA ou o butirato de sodio.
A diferenza da replicación lítica de moitos outros virus, a replicación lítica do EBV non leva inevitablemente á lise da célula hóspede porque os virións de Epstein-Barr saen da célula infectada por evaxinación. Entre as proteínas líticas están gp350 e gp110.
Latencia
A diferenza da replicación lítica, a latencia non dá lugar á produción de novos virións,
senón que o ADN circular xenómico do EBV permanece no núcleo celular en forma de episoma, e é copiado pola ADN polimerase celular.
Durante a latencia, só se expresa unha porción dos xenes do EBV.
O EBV latente expresa os seus xenes seguindo tres posibles patróns, chamados patróns de latencia. O EBV pode persistir en estado latente dentro das células B e células epiteliais, pero en ambos os tipos de células son posibles diferentes patróns de latencia.
O EBV pode mostrar os seguintes tres programas de latencia: Latencia I, Latencia II, e Latencia III. Cada programa de latencia leva á produción dun conxunto determinado e limitado de proteínas e de ARNs virais. Tamén se postula que existe un programa no que a expresión de todas as proteínas virais está inactivada (Latencia 0).
Nas células B son posibles os tres tipos de programas de latencia. A latencia do EBV en células B xeralmente progresa desde a Latencia III á Latencia II e á Latencia I. Cada estado de latencia inflúe de forma característica no comportamento da célula B.
Despois de infectar unha célula B virxe en repouso, o EBV entra na Latencia III. O conxunto de proteínas e ARNs producidos na Latencia III transforma a célula B facendo que prolifere activamente (o que se chama activación da célula B). Posteriormente, o virus restrinxe a súa expresión xénica e entra en Latencia II. A conxunto máis limitado de proteínas e ARNs que se forma na Latencia II induce ás células B a diferenciarse en células B de memoria. Finalmente, o EBV restrinxe a expresión xénica aínda máis e entra en Latencia I. A expresión de EBNA-1 permite que o xenoma de EBV se replique cando a célula B de memoria se divide.
Na infección primaria, o EBV replícase en células epiteliais orofarínxeas e establece infeccións con Latencias III, II, e I nos linfocitos B. A infección latente por EBV dos linfocitos B é necesaria para que o virus persista, e para a subseguinte replicación en células epiteliais, e a liberación de virus infecciosos na saliva. As infeccións con Latencias III e II de linfocitos B, e con Latencia II de células epiteliais orais, e con Latencia II de células NK ou células T pode orixinar tumores malignos, marcados pola presenza do xenoma de EBV uniforme e a expresión xénica.
Reactivación
O EBV latente nas células B pode ser reactivado e cambiar a un ciclo lítico de replicación. Isto ocorre in vivo, pero non se sabe que é o que o desencadea exactamente. In vitro, o EBV latente en células B pode ser reactivado ao estimular o receptor de célula B, polo que a reactivación in vivo probablemente ten lugar cando as células B infectadas de forma latente responden a infeccións non relacionadas.
In vitro, o EBV latente nas células B pode tamén ser reactivado tratando as células con butirato de sodio ou TPA.
Transformación dos linfocitos B
Cando o EBV infecta a células B in vitro, finalmente ocorre que as liñas celulares linfoblastoides adquiren a capacidade de proliferar indefinidamente. Esta transformación de proliferación é unha consecuencia da expresión de proteínas virais.
As proteínas EBNA-2, EBNA-3C e LMP-1 son esenciais para a transformación, mentres que EBNA-LP e as EBERs non o son.
Postúlase que despois dunha infección por causas naturais polo EBV, o virus executa parte ou todo o seu repertorio de programas de expresión xénica para establecer unha infección persistente. Dada a ausencia inicial de inmunidade do hóspede, o ciclo lítico produce grandes cantidades de novos virus para infectar (presumiblemente) a outros linfocitos B do hóspede.
Os programas latentes reprograman e subverten os linfocitos B infectados para que proliferen e traian células infectadas aos sitios os que o virus pode presumiblemente persistir. Finalmente, cando se desenvolve a inmunidade do hóspede, o virus persiste inactivando a expresión da maioría ou de todos os seus xenes, que só se reactivan ocasionalmente para producir novos virións. Finalmente chégase a un equilibrio entre a reactivación viral ocasional e a vixilancia inmunitaria do hóspede que elimina as células que activan a expresión xénica viral.
O lugar onde se localiza a persistencia do EBV podería ser a medula ósea. Os pacientes EBV-positivos aos que lles substituíu a súa medula ósea por outra procedente dun doante EBV-negativo fanse EBV-negativos despois do transplante.
Antíxenos latentes
Todas as proteínas nucleares do EBV prodúcense por empalme alternativo dun transcrito que empeza no promotor Cp ou no Wp no extremo esquerdo do xenoma (na nomenclatura convencional). Os xenes están ordenados no xenoma así: EBNA-LP/EBNA-2/EBNA-3A/EBNA-3B/EBNA-3C/EBNA-1.
O codón de iniciación da rexión codificante de EBNA-LP créase por empalme alternativo de transcritos de proteínas nucleares. En ausencia deste codón de iniciación, a expresión de EBNA-2/EBNA-3A/EBNA-3B/EBNA-3C/EBNA-1 dependerá de cal destes xenes sexa o que sofre o empalme alternativo no transcrito.
Subtipos de EBV
O EBV pode dividirse en dous grandes tipos, o EBV tipo 1 e o EBV tipo 2. Estes dous subtipos teñen diferentes xenes EBNA-3. Como resultado, os dous subtipos difiren nas súas capacidades de transformación e de reactivación. O tipo 1 é o dominante na maior parte do mundo, pero os dous tipos son igual de frecuentes en África. Pode distinguirse o EBV tipo 1 do tipo 2 ao cortar o xenoma viral cun encima de restrición e comparar os patróns de dixestión resultantes por medio de electroforese en xel. Investigación
Como é un virus relativamente complexo, aínda hai moitas cousas que non se comprenden do EBV. Laboratorios de todo o mundo continúan estudando este virus e desenvolvendo novos xeitos de tratar as doenzas que causa. Un modo común de estudar o EBV in vitro é utilizar cromosomas artificiais bacterianos. O virus de Epstein–Barr pode ser mantido e manipulado no laboratorio en latencia continua (unha propiedade que comparte co herpesvirus asociado ao sarcoma de Kaposi, outro dos oito herpesvirus humanos). Aínda que se asume que moitos virus teñen esta propiedade durante a infección dos seus hóspedes naturais, non hai un sistema fácil para estudar esta parte do ciclo de vida viral. Os estudos xenómicos do EBV exploraron a reactivación lítica e a regulación dun episoma viral latente.