1 “Gen delta 32 e infección VIH: ¿Nuevos Conceptos?” Expositor: Claudio Alejandro Torres Bodevin. Universidad de Concepción. Facultad de Medicina. Carrera de Tecnología Médica. Mención de Bioanálisis Clínico, Hematología y Banco de Sangre.

2 204 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Microorganismos patógenos.

3 304 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Microorganismos patógenos. Comunicabilidad Invasión Daño

4 404 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? VIH y SIDA. VIH: Virus de la Inmunodeficiencia humana. VIH +: Paciente que ha sufrido la infección de este virus. SIDA: Síndrome de InmunoDeficiencia Adquirida. Conjunto de síntomas y signos derivados de un debilitamiento importante del sistema inmunitario.

5 504 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Infección de células CD4+

6 604 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? VIH De la familia lentiviridae. Dos grandes tipos: VIH-1 VIH-1 VIH-2 VIH-2 VIH-1 causante del SIDA en el mundo en general. VIH-2 causante del SIDA en la mayor parte de África. No existen Reaccionescruzadas

7 704 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Conformación del VIH. Capa de glucoproteínas: gp120 gp120 gp41 gp41 Lípidos LípidosNúcleo: p17 p17 p24 p24 2 moléculas de ARN 2 moléculas de ARN Transcriptasa inversa Transcriptasa inversa p9 (proteasa) p9 (proteasa) Otras moléculas. Otras moléculas. gp160

8 804 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Conformación del VIH. gp-160 gp-120 gp-41 Se divide en dos subunidades asociadas no covalentemente Involucrada en la inhibición de la quimotaxis de células B para: - CXCL12 - CCL20 - CCL21

9 904 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? gp-41 ¤ Cumple un papel central en la fusión de membranas. ¤ Cumple un papel central en la fusión de membranas. ¤ En su región N-terminal posee un dominio llamado “péptido de fusión” (FP). ¤ En su región N-terminal posee un dominio llamado “péptido de fusión” (FP). ¤ Este péptido de fusión interactúa directamente con moléculas en la membrana de la célula T, como lo son: CD4 y TCR. ¤ Este péptido de fusión interactúa directamente con moléculas en la membrana de la célula T, como lo son: CD4 y TCR. ¤ Esta interacción provoca inhibición de células T, conllevando a una down-regulation.

10 1004 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Acoplamiento de VIH a célula CD4+ CD4 CCR5 Además de la señalética que le proporciona la célula T al VIH, a través del CD4 y el TCR para su acoplamiento y posterior fusión, existen otras moléculas que funcionan como co-receptores para la infección de VIH-1 sobre los linfocitos T CD4+, como el receptor de quimoquina 5 (CCR5), entre otros. VIH

11 1104 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? VIH AIR LINES Ejemplo extraído de material pedagógico de TM Marcelo Castillo.

12 1204 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? CD 4 AIRPORT LT CD4 CITY

13 1304 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? VIH AIR LINES

14 1404 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? VIH AIR LINES RNA

15 1504 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? CCR5

16 1604 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? VIH AIR LINES CCR5

17 1704 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? CCR5 Receptor tipo 5 de las quimoquinas de la familia CC. Pertenece a la superfamilia de los receptores unidos a proteína G. Proteína transmembránica que cruza 7 veces la membrana.

18 1804 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? ccr5δ32 Mutación natural recesiva. Deleción interna del nucleótido 32. Es funcionalmente inactiva para el rol de co-receptor para el VIH.

19 1904 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? CCR5 y ccr5δ32

20 2004 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? CCR5/ccr5δ32 y ccr5δ32/ccr5δ32 CCR5/ccr5δ32 Heterocigotos Ha sido descubierto en aproximadamente el 20% de la población. Proporciona una protección relativa para desarrollar SIDA. ccr5δ32/ccr5δ32 (Homocigotos) Se presenta en aproximadamente el 1% de los caucásicos. Ha sido relacionado con un fenotipo altamente protector para la infección por VIH-1.

21 2104 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Modificaciones post-traduccionales Modificaciones: Fosforilación. Fosforilación. Modificación co-traduccional por multimerización Modificación co-traduccional por multimerización Fenotipo:CCR5Genotipo:CCR5/CCR5Fenotipos:CCR5 ccr5δ32 Genotipo: CCR5/ccr5δ32 CCR5 normal Ccr5δ32 normal Receptor inactivo Formación de Heterocomplejo

22 2204 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Infección de células CD4+

23 2304 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? CXCR4

24 2404 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Tropismo celular VIH Immunology Today 20: 89-94, 1999

25 2504 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Quimoquinas y ligando CCL3L1. Potente quimoquina supresora para el VIH-1 Potente quimoquina supresora para el VIH-1 Ligando para CCR5, compite por dicho receptor. Ligando para CCR5, compite por dicho receptor.CCL4L1.Rantes. Funciona de manera muy similar a CCL3L1 Factor 1 derivado del estroma (SDF-1) Ligando para CXCR4

26 2604 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Células susceptibles Espermatozoides Asociado a la presencia del CCR5 a la región periacrosomal. Monocitos Linfocitos Th

27 2704 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Interacción viral con ADN de célula blanco En el proceso de infección celular, El ADN complementario viral (ADNc) atraviesa la envoltura nuclear para integrarse entre la cromatina, para este fenómeno el VIH-1 necesita de una proteína de envoltura nuclear interna integral llamada emerin, la cual es la encargada de unir la interfase entre la envoltura nuclear interna y la cromatina. Emerin

28 2804 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Respuesta inmune frente a VIH Fase agudaFase crónica

29 2904 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Relación células CD4/CD8 Progresiva pérdida de células CD4 Incremento de células CD8 Poco eficaz Muy poco eficaz

30 3004 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Monitorización analítica de la infección VIH. Técnicas de biología molecular: RT-PCR ELISA IFI Citometría de flujo: Recuento de subpoblaciones linfocitarias (CD4 y CD8) Relación CD4/CD8 (1,2-2,1) CD38 en LT CD8 (>7.250)

31 3104 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? RELACION CD4/CD8 = 12.04/70.86 = 0.17

32 3204 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Inmunidad frente a VIH Reacción cruzada

33 3304 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Resistencia LT CD8. HLA - I HLA-A *6802 HLA-B18

34 3404 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? La plaga negra *Causada por bacteria Yersinia pestis *Causada por bacteria Yersinia pestis *También es conocida como peste bubónica, a causa de la gran hinchazón dolorosa de las glándulas *También es conocida como peste bubónica, a causa de la gran hinchazón dolorosa de las glándulas linfáticas, elemento conocido como linfáticas, elemento conocido como bubones. bubones. *Usualmente resulta de la mordida de *Usualmente resulta de la mordida de la pulga de las ratas o de la la pulga de las ratas o de la manipulación de animales infestados manipulación de animales infestados

35 3504 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? La peste negra y selección natural Existe asociación entre la resistencia a la infección por Yersinia pestis y la presencia del gen δ32 en al población. Durante la época de la peste negra, la devastación provocada por dicha plaga estableció una inmunidad en poblaciones caucásicas ancestrales. Descendientes de caucásicos quienes contrajeron la plaga a mediados del siglo catorce y sobrevivieron, pueden tener inmunidad completa o parcial a HIV/SIDA.

36 3604 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? “Selección natural” 1% De la población europea. Yersinia pestis VIH

37 3704 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? “Selección natural”

38 3804 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos?

39 3904 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos? Referencias. Quintana Francisco J, Geber Donor, Kent Sally C, Cohen Irun R and Shai Yechiel. HIV-1 fusion peptide targets the TCR and inhibits antigen-specific T cell activation. The Journal of Clinical Investigation. 2005. Benkirane Monsef, Jin Dong-Yan, Chun Rene F, Koup Richard A and Jeang Kuan-Teh. Mechanism of Transdominant inhibition of CCR5-mediated HIV-1 Infection by ccr5δ32. The Journal of Biological Chemistry. 1997. Liao Hua-Xin, Montefiori David C, Patel Dhavalkumar D, Lee David M, Scott William K, Pericak-Vance Margaret and Haynes Barton F. Linkage of the CCR5δ32 Mutation with a Functional Polymorphism of CD45RA. The journal immunology. 165:148-157. 2000. Gonzalez Enrique, Kulkarni Hemant, Bolivar Hector, Mangano Andrea, Sanchez Racquel, Catano Gabriel, Nibbs Robert J, Freedman Barry I, Quinones Marlon P, Bamshad Michael J, Murthy Krishna K, Rovin Brad H, Bradley William, Clark Robert A, Anderson Stephanie A, O’Connell Robert J, Agan Brian K, Ahuja Seema S, Bologna Rosa, Sen Luisa, Dolan Matthew J, Ahuja Sunil K. The Influence of CCL3L1 Gene-Containing Segmental Duplications on HIV-1/AIDS Susceptibility. Science. 1434:307. 2005. Dalod Marc, Dupuis Marion, Deschemin Jean-Christophe, Goujard Cécile, Deveau Christiane, Meyer Laurence, Ngo Nicole, Rouzioux Christine, Guillet Jean-Gérard, Delfraissy Jean-Francois, Sinet Martine and Venet Alain. Weak anti-HIV CD8+ T-cell effector activity in HIV primary infection. The Journal of Clinical Investigation. 104: 10 1439. 1999. Caruso A, Licenziati S, Canaris A D, Cantalamessa A, Fiorentini S, Ausenda S, Ricotta D, Dima F, Malacarne, Balsari A and Turano A. Contribution of CD4+, CD8+ CD28+ T cells to CD3+ Lymphocyte. Homeostasis during the Natural Course of HIV-1 infection. The Journal of Clinical Investigation. 101:1. 1998. Winkler Cheryl, An Ping and O’Brien Stephen J. Patterns of ethnic diversity among the genes that influence AIDS. Human Molecular Genetics. 13:1. 2004. Letvin Norman L. Strategies for an HIV vaccine. The Journal of Clinical Investigation. 109:15-20. 2002. Kampis Steven. The black plague, its Ramifications, and the CCR5-Delta 32 Deletion Mutation. 2005. Rowland-Jones Sarah L, Dong Tao, Fowke Keith R, Kimani Joshua, Krausa Pete, Newell Heidi, Blanchard Tom, Ariyoshi Koya, Oyugi Julius, Ngugi Elizabeth, Bwayo Job, MacDonald Kelly S, McMichael Andrew J and Plummer Francis A. Cytotoxic T cell Responses to Multiple Conserved HIV Epitopes in HIV-Resistant Prostitutes in Nairobi. The Journal of Clinical Investigation. 102:9. 1998. Kaul Rupert, Rowland-Jones Sarah L, Kimani Joshua, Dong Tao, Yang Hong-Bing, Kiama Peter, Rostron Timothy, Njagi Ephantus, Bwayo Job, MacDonald Kelly S, McMichael Andrew J and Plummer Francis A. Late seroconversion in HIV-resistant Nairobi prostitutes despite pre-existing HIV-specific CD8+ responses. The Journal of Clinical Investigation. 107:3 341. 2001. Jacque Jean-Marc and Stevenson Mario. The inner-nuclear-envelope protein emerin regulates HIV-1 infectivity. Nature. 2006. Moonis Mona, Lee Benhur, Bailer Robert T, Luo Qi and Montaner Luis J. CCR5 y CXCR4 expression correlated with X4 and R5 HIV-1 infection yet not sustained replication in Th1 and Th2 cells. AIDS. 15:1941-1949. 2001. Antonsson Liselotte, Boketoft Ake, Garzino-Demo Alfredo, Olde Björn and Owman Christer. Molecular mapping of epitopes for interaction of HIV-1 as well as natural ligands with the chemokine receptors, CCR5 and CXCR4. AIDS. 17:2571-2579. 2003. Bogers Willy M.J.M, Bergmeier Lesley A, Ma Julian, Oostermeijer Herman, Wang Yufei, Kelly Charles G, Haaft Peter ten, Singh Mahavir, Heeney Jonathan L and Lehner Thomas. A novel HIV-CCR5 receptor vaccine strategy in the control of mucosal SIV/HIV infection. AIDS. 18:25-36. 2004. Muciaccia Barbara, Padula Fabrizio, Gandini Loredana, Lenzi Andrea, Stefanini Mario. HIV-1 chemokine co- receptor CCR5 is expressed on the surface of human spermatozoa. AIDS. 19(13):1424-1426. 2005. Sundrud Mark S, Van Compernolle Scott E, Eger Karla A, Bruno Tullia C, Subramaniam Arun, Mummidi Srinivas, Ahuja Sunil K, and Unutmaz Derya. Transcription factor GATA-1 potently represses the expression of the HIV-1 coreceptor CCR5 in human T cells and dendritic cells. Blood. 106:10 3440-3448. 2005. Badr Gamal, Borhis Gwenoline, Treton Dominique, Moog Christiane, Garraund Olivier and Richard Yolande. HIV type 1 Glycoprotein 120 inhibits Human B Cell Chemotaxis to CXC Chemokine Ligand (CXCL) 12, CC Chemokine Ligand (CCL) 20, y CCL21. The Journal of Immunology. 175:302-310. 2005.

40 4004 de Septiembre de 2006 Gen delta 32 en infección por VIH: ¿Nuevos Concepctos?