Capítulo 67 - Tay - VPH

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61A MTROBIOLOG.A Y PARASITOLOGIA MÉDICAS Workshop en papilomavirus, donde se establecie¡on las ba- ses para su clasificación por espec¡e (HPB, BpV, CRPV, erc.), por homología de sus secuencias. En '1980 Cissmman y zur Hausen demostraron que el HPV tipo 6 se encontraba en un tipo de verruga denominado clínicamente como Condiloma acum¡natum y actualmente se ha aceptado al HpV como el agente etio¡ógico del cáncer cervical. La prueba de papanico- laou (Pap) fue establecida por el doctor Ceorg¡os papanico- laou para diagnosticar el cáncer cérvico-uterino. Clasificación El PV se había clasificado dentro de la Familia: papovaviri- dae, género: Pap¡llomavir¡nae. Sin embargo, en el año l99B estudios moleculares perm¡tieron al Comité lnternacional de Taxonomía de Virus, reclasificar al virus en la Familiat pap¡- llomaviridae, Cénero: Papillomavirinae La clasificación de los tioos virales está basada en la especie de origen y en el grado de homologia entre secuenc¡as nucleotídicas de regio- nes específicas (E6, E7 y L1) del genoma viral, de tal manera que se les refiere como genotipos y no como serotipos. El análisis del genoma viral ha mostrado que existen muchas variantes que implican cambios en la secuencia de aminoáci- dos que pueden producir propiedades biológicas o inmuno- génicas únicas, por Io cual se ha dividido a los HpV,s en las variantes: Europea (prototipo), Asiát¡co-americana (AA), Asiá- tica (A) y dos Africanas (Afl y Af2). En la población mexicana la variante más fre¡uente es la AA, la cual tiene un comporta- miento más agres¡vo (oncogénico) respecto al prototipo. Cínicamente el HPV se ha clasificado en función de: . El tipo de tejido qr-re infecta, se ha clasificado en dos grandes grupos: a) los que infectan a la piel y b) aquellos que infectan a las mucosas, los cuales pueden ¡nfectar principalmente tracto genital y ocasionalmente al tracto ¡espiratorio, a la cavidad oral oa la conjuntiva. . Su capacidad para transformar a la célula infectada, se han clasificado en dos tipos virales: HpV de bajo riesgo, cuando presentan la capacidad de inducir únicamente una neoplasia leve (NlC l); y HpV de alto riesgo, que puede provocar, además, una neo- plasia de moderada a severa y promover el desarro, llo de cáncer cervicai invasivo. En la actualidad se han descrito más de 240 tipos distin- tos del HPV y se estima que muchos tipos más quedan por describirse. En el cuadro 67.2 se ejemplifican los tipos virales más comunes asociados a distintos tipos de lesiones. Características principales de los virus Los PV se han identificado en diferentes especies de mamí- feros en los órdenes: primates: humano, chimpancé, bono- bo, gorila: monos: mac¿co, colobo y araña; perro ) g¿lo: caballo; ganado bovino y ovino, en venado, caribú, álce, marsopa, delfín, conejo, manatí rata, hámster y puerco es- pin. También ¡nfecta a otros hospederos distantes como los marsupiales (zar¡güeya) y aves (pinzón y loro). Estos vi¡us son altamente especie-específicos y presentan un tropismo por células basales de epitelios escamosos e inducen Iesio- nes hiperproliferativas, conocidas como verrugas ó papilo- mas, algunos tipos de PV pueden partic¡par en el origen y desarrollo de lesiones que progresan para generar cán-er rn s/Íu y/o invasivo. Estructura de las partÍculas virales Los HPV son viriones de 52-55 nm, no presentan envoltura y tienen genoma de DNA circular de doble cadena, conte- nido en una cubierta proteica esférica, compuesta por las proteínas L1 y 12, con una simetría icosahédrica formada por 72 capsómeros (60 hexaméricos + l2 pentamér¡cos) en un arreglo T=7. C,J^DR) 67 .2. LEstoNEs cAUSAoAS poR Los DTFERENTE5 lpos DEL vtRus DEL pAprLoMA HUMANo Crupo Tipo de lesión S¡t¡o de la infección I Tipos de VpH Les¡ones predom¡nantemente "benignas" Verrugas comunes Cutáneo de Verugas plantares y palmares bajo ries8o Verrugas "de los carniceros,, Verrugas planas Piel, eñ varios sitios Manos, pies Piel, en varios siiios 2,4 1,2,4 7 3 Bajo riesgo Verru8as de los genitales "condilomas acuminados,, Papiloma laríngeo juvenil Cuello uterino, varios sitios 6,11 Laringe 6,11 Cutáñeo Venugas planas Epidermodisplasia verruciforme Piel Piel en varios sitios t0 Muchos tipos, tales como 5, 8, 9, 1O,12, 14, 15, 17,19-29 Lesiones malignas o con potencial maligno Mucosal AIto riesgo Papulosis Eowenoide Lesiones intraepitel¡ales premalignas y malignas Papiloma/carcinoma Cuello uterino, pene, ano Laringe 16 Muchos tipos, tales como ,I6, 18,31,39 45,51-56 16

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Capitulo 67 del libro de Tay de Microbiología. Trata sobre el virus del papiloma humano (VPH)

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  • 61A MTROBIOLOG.A Y PARASITOLOGIA MDICASWorkshop en papilomavirus, donde se establecieon las ba-ses para su clasificacin por espece (HPB, BpV, CRPV, erc.),por homologa de sus secuencias. En '1980 Cissmman y zurHausen demostraron que el HPV tipo 6 se encontraba en untipo de verruga denominado clnicamente como Condilomaacumnatum y actualmente se ha aceptado al HpV como elagente etiogico del cncer cervical. La prueba de papanico-laou (Pap) fue establecida por el doctor Ceorgos papanico-laou para diagnosticar el cncer crvico-uterino.

    ClasificacinEl PV se haba clasificado dentro de la Familia: papovaviri-dae, gnero: Papllomavirnae. Sin embargo, en el ao l99Bestudios moleculares permtieron al Comit lnternacional deTaxonoma de Virus, reclasificar al virus en la Familiat pap-llomaviridae, Cnero: Papillomavirinae La clasificacin delos tioos virales est basada en la especie de origen y en elgrado de homologia entre secuencas nucleotdicas de regio-nes especficas (E6, E7 y L1) del genoma viral, de tal maneraque se les refiere como genotipos y no como serotipos. Elanlisis del genoma viral ha mostrado que existen muchasvariantes que implican cambios en la secuencia de aminoci-dos que pueden producir propiedades biolgicas o inmuno-gnicas nicas, por Io cual se ha dividido a los HpV,s en lasvariantes: Europea (prototipo), Asitco-americana (AA), Asi-tica (A) y dos Africanas (Afl y Af2). En la poblacin mexicanala variante ms freuente es la AA, la cual tiene un comporta-miento ms agresvo (oncognico) respecto al prototipo.

    Cnicamente el HPV se ha clasificado en funcin de:

    . El tipo de tejido qr-re infecta, se ha clasificado endos grandes grupos: a) los que infectan a la piel yb) aquellos que infectan a las mucosas, los cualespueden nfectar principalmente a tracto genital yocasionalmente al tracto espiratorio, a la cavidadoral oa la conjuntiva.

    . Su capacidad para transformar a la clula infectada,se han clasificado en dos tipos virales: HpV de bajoriesgo, cuando presentan la capacidad de inducirnicamente una neoplasia leve (NlC l); y HpV dealto riesgo, que puede provocar, adems, una neo-plasia de moderada a severa y promover el desarro,llo de cncer cervicai invasivo.

    En la actualidad se han descrito ms de 240 tipos distin-tos del HPV y se estima que muchos tipos ms quedan pordescribirse. En el cuadro 67.2 se ejemplifican los tipos viralesms comunes asociados a distintos tipos de lesiones.

    Caractersticas principales de los virusLos PV se han identificado en diferentes especies de mam-feros en los rdenes: primates: humano, chimpanc, bono-bo, gorila: monos: macco, colobo y araa; perro ) glo:caballo; ganado bovino y ovino, en venado, carib, lce,marsopa, delfn, conejo, manat rata, hmster y puerco es-pin. Tambin nfecta a otros hospederos distantes como losmarsupiales (zargeya) y aves (pinzn y loro). Estos viusson altamente especie-especficos y presentan un tropismopor clulas basales de epitelios escamosos e inducen Iesio-nes hiperproliferativas, conocidas como verrugas papilo-mas, algunos tipos de PV pueden particpar en el origen ydesarrollo de lesiones que progresan para generar cn-er rns/u y/o invasivo.

    Estructura de las partculas viralesLos HPV son viriones de 52-55 nm, no presentan envolturay tienen genoma de DNA circular de doble cadena, conte-nido en una cubierta proteica esfrica, compuesta por lasprotenas L1 y 12, con una simetra icosahdrica formadapor 72 capsmeros (60 hexamricos + l2 pentamrcos) enun arreglo T=7.

    C,J^DR) 67 .2.LEstoNEs cAUSAoAS poR Los DTFERENTE5 lpos DEL vtRus DEL pAprLoMA HUMANo

    Crupo Tipo de lesin Sto de la infeccin I Tipos de VpHLesones predomnantemente

    "benignas"Verrugas comunes

    Cutneo de Verugas plantares y palmaresbajo ries8o Verrugas "de los carniceros,,

    Verrugas planas

    Piel, e varios sitiosManos, pies

    Piel, en varios siiios

    2,41,2,473

    Bajo riesgoVerru8as de los genitales "condilomas acuminados,,Papiloma larngeo juvenil

    Cuello uterino, varios sitios 6,11Laringe 6,11

    CuteoVenugas planasEpidermodisplasia verruciforme

    PielPiel en varios sitios

    t0Muchos tipos, tales como 5, 8,

    9, 1O,12, 14, 15, 17,19-29Lesiones malignas o con potencial maligno

    MucosalAIto riesgo

    Papulosis EowenoideLesiones intraepitelales premalignas y malignas

    Papiloma/carcinoma

    Cuello uterino, pene, ano

    Laringe

    16Muchos tipos, tales como ,I6,

    18,31,39 45,51-5616

  • PAPII LOMAVIRIDAT Y ONCOGINT' 619

    Estructura y organizacin del genoma viral

    El genoma viral es de DNA circular de doble cadena. Su or-ganizacin se estudi inicialmente en el genoma del PV bo-vino tipo 1 (BPV1). La posicin, tamao y funcin de muchosde los marcos de lectura abiertos (ORF's) se encuentran bienconsetuados entre los diversos PV que han sido secuenciadosy estudiados hasta el momento. Estos virus presentan tambinuna regin no codificante que vara ligeramente en tamaoentre los dstintos PV, denominada Regin reguladora (LCR)(Figura 67.i ).

    En el mapa se muestra la localizacin de los diferentesmarcos de lectura abiertos ORFS virales, los genes E1 a E7

    Regin 5'

    codifican para las protenas de expresin temprana, mientrasque los genes Ll y L2 codifican para las protenas de expre-sin tarda que conforman la cpside, y la LCR regula la repli-cacn y transcripcin de los oncogenes virales.

    Regin reguladora. La LCR de HPV 18 est compren-dida entre el codn de paro del gen L1 y el primer codn(ATC) del gen E6; presenta un tamao de B2B pares de bases(pb) y dirige la expresin de los oncogenes virales E6 y E7. LaLCR comprende tres unidades funcionales (Figura 67 .2), en elextremo 5'contiene el potenciador responsivo a E6 (EnhancerlE6) y se sugiere que puede estar involucrado en el mante-nimiento episomal del PV; sin embargo, esto no descarta laposibilidad de que este elemento clue (omo un poien.i.r-dor de la transcrpcin en un estado donde el genoma viralest integrado. En la re8in central (entre las 200 y 400 baseshacia arriba) del sitio cap de E6, se localiza el potenciadorconstitutivo con un fuerte tropismo epitelial. El extremo 3'responsivo a E2, contiene al promotor temprano y el origende replicacin

    Origen de replicacin. Est localizado entre los nu-cleiidos 7767 al I I9 del genom vir1, conliene una secuen-cia de DNA rica en AT (core) y tiene 3 sitios de unin para laprotena viral E2, necesarios para alcanzar el mximo nivelde replicacin. Tiene los sitios de unin para los factores detranscripcin SPl y TFllD, que contribuyen de manera muyimportante a la tasa replicativa de HPV-18.

    Protenas tempranas

    Protena El

    El gen E1 es el ms conservado entre los diferentes PV ycodifica para una fosfoprotena de -86 kDa. La protena E1 esnecesaria para la replicacin del genoma viral, ya que formaun complejo con la protena E2 que recluta y posiciona a laprotena El sobre el origen de replicacin en el genoma viral.La proteina El presenta actividad de helicasa y actividad de

    Regin 3'A Regin centra I7510Rsal

    77 40Rsa I

    105

    Enhancer constitutivo

    B AP1 GRE

    YY1 oc! 1/KRF-1 Oct- 1/NF-1 YYl

    Fign 67.2. Representaci esquemtica de la "Regi Reguladora" del HPV-l8- En el panel superior A. Se muestran las tres reSiones o unida-des funcionales en las que traJicionalmente se ha dividido a la LCR: La regin 5'contiene el potenciador responsivo a [6, la regin cenfalcontiene al potenciador constitutivo y la re8in 3'contiene al promotor temprano. En el pael inferior. B. Se muestra la ubicacin relativa de los

    diferentes sitios de unin para diversos factores celulares de transcripcin.

    LCR

    Fgura 67.1. Mapa circular del genoma de HPV 18.

    Enhancer E6' Promotor temprano

    TATA P105

  • 620 MICROBIOLOGIA Y PARASITOLOGA MDICASATPasa. Una vez unda al DNA, la protena forma comple-jos hexamricos que presentan una alta afinidad de unin alDNA y actividad helicasa para desenrollar el DNA con ayudade chaperonas. Adems la protena E1 tambin tiene la capa-cidad de unirse con la DNA-polimerasa o y colaborar parareclutar a los complejos de replicacin celular al origen dereplicacin del genoma viral. Tambin la protena; el pue-de reclutar complejos remodeladores de Ia cromatina paramodular el posicionamiento de los nucleosomas y permitir lafuncin eficiente de la horquilla de replicacin.

    Protena E2

    El gen E2 codifica para una protena de -50 kDa y fun-

    ciona en forma dimrica, en su extremo carboxilo terminalcontiene el sitio de unin al DNA, y el dominio de unin conla protena El, mientras que en el extremo amino te.minalcontiene el domino de transactivacn. En HPYs de alto ries-go la protena E2 puede actar como un dbil activador delos oncogenes virales, cuado los niveles de la proteina sonbajos, y por el contrario, cuando los niveles de la protenavan de moderadas a elevadas, se comporta como un fuerterepresor al interferir con la formacin del complejo de iniciode la transcripcin sobre el promotor temprano, que regulala expresin de los oncogenes virales. Por otra parte, se havisto que la protena E2 puede formar complejos y estable-cer una sinerga con el factor C/EBP que participa de maneradeterminante en la regulacin de genes involucrados en ladiferenciacin de queratinocitos.

    Protena E4

    Los genes E4 y E5 son expresados durante la fase tem-prana del ciclo de vida viral, pero solamente como el tercero cuarto ORF de un transcrito polcistrnico. Por ello se ge-neran balos niveles de estas protenas a partr de estos trans-critos, y cuando nos se ha determinado su funcin en estaetapa. En contraste, durante Ia diferenciacin epitelial se ge-neran transcritos que presentan a E4 y E5 como los primerosORF's, por lo cual se generan altos niveles de estas protei'nas,por esta razn se considera que, en realidad, Ias protenas E4y E5 se expresan durante la fase tarda del ciclo viral, tan esasi que la protena E4 se expresa abundantemente en los es-tratos espinoso y Branuloso del epitelio durante una infeccnproductva.

    La protena E4 es traducida a partir de un transcrto pro-cesado por splicing que genera la protena de fusin El^E4que se asocia con las redes de queratina que le permiten for-mar un andamiaje semejante al del ctoesqueleto, que permi-te el ensamblaje y la liberacin de los viriones. Adems se haobservado que la protena E4 de HPV de alto riesgo puedeparticipar tambin en la regulacin de la expresin gnica,ya que E4 nteracta con la helicasa de RNA E4-DBD, queest nvolucrada en el proceso de splcing de RNAm, con eltranspofte e iniciacn de la traduccin.

    Protena E5

    El gen E5 codfica para una pequea protena hidrofbi-ca de 10 kDa que se expresa fuertemente en las capas espino-sa y granulares. Se localiza en membranas endosomales, en

    Colgi y, en menor proporcin, en la membrana plasmtica.E5 es la prncipal proteina transformante del PV bovino. Encontraste, la protena E5 del HPV presenta una bala actividadtransformante. E5 presenta mltiples funciones, puede parti-cipar en:

    . La transformacin tumorignca en queratinocitosde ratn y humanos en presencia del factor de cre-cimiento epdermal (ECF),

    . Estimular el crecimiento en clulas de ratn y enqueratinocitos humanos inmortalizados, indepen-dientemente de una superficie de anclaje y,

    . Estimular el crecimiento de cltivos primarios declulas epiteliales de rin de rata, en cooperacincon E7 de HPV-I6.

    Se ha propuesto que la protena E5 mantiene en funcinpor ms tiempo las vas de sealizacin mitognicas. Amplificala seal mtognca inducida por la formacin de los complejosligando-receptor para los factores de crecimiento epidermal, elfactor de crecimiento derivado de plaquetas, el factor 1 esti-mulante de colonas y con el recepto. Erb82, lo que permite lasobre-expresin de factores activadores de la transcrpcin dela familia AP1, que se unen en el potenciador constitutivo deHPV de alto riesgo para sobre-expresar a los oncogenes viralesE6 y E7. Por lo tanto, es lgico pensar que las protenas E5, E6y E7 forman un circuito de retroalimentacin, que regula posi-tivamente la expresin de los oncogenes virales y mantiene ala clula en un estado transformado. Por otra parte, la protenaE5 rompe las uniones ntercelulares entre las clulas infectadascon HPV y las clulas normales del epitelio, se une a una delas protei'nas (ATPasa dependiente de H+) que forma pane delas uniones comunicantes (Gap junctond e induce una locali-zacin aberrante. Tambin se ha observado que la protena E5le confiere a HPV la capacidad de evadir al sistema inmune, alinteractuar con el transportador celular TAP1, evitando as latranslocacin de los antBenos viraes a RE y con eilo su presen-tacn a travs de MHC-1.

    Protena E6

    El gen E6 de HPV de alto riesgo (HPVar) codifica parauna protena bsica de

    -150 aminocidos que contiene 2motivos estructurales denomnados "dedos de zinc", cyaintegridad es esencial para la funcin de esta oncoproteina.

    La protena supresora de tumores p53 representa el prin-cipal obstculo para la replicacin viral, ya que una vez queesta protena es activada presenta la capacidad de inducir elarresto del ciclo celular o bien de inducir la apoptoss de lasclulas alteradas y/o infectadas. Para superai ese obstculo,diversos virus codifican protenas que "bloquean" a p53, porejemplo, el antgeno T grande de SV40 mpide la activacinde los genes blancos de p53, a travs de su asociacin con sudominio de unin al DNA; mientras que la oncoproteina E1 Bde Adenovirus abate la msma funcin de p53 al unirse a sudominio de transactivacin. Otra estrategia viral observadacon el Virus de la Hepatitis B, que a travs de su proteina X"secuestra" a p53 y la mantiene en el citoplasma, evitandoas su funcin en el ncleo. Los HPV de alto riesgo utilizanuna estrategia altamente eficiente para abatir a la protenap53, combinando las estrategias anteriores "bloqueo" y "se-

  • PAPILLOMAVIRIDAE Y ONCOGENES 621

    (ueqtro' iunlo (on la "degrada' ion dep\J lrdvesdel\rdbiouitina-proleosoma, abatiendo ' on ello ( ulquier poslblll-

    id d" lo ."lrl, paru indu' ir un rreslo celular o la apoptosis'

    lnteraccin de E6 con P53 Y Bak

    l estraLePi de HPV para .rbatir a la proleina supre'ora" rrmores ps" esti si prin(ipdlmente en inducir la de-pradacin de p5J, d rravs de la vi de l ubiquilin proteo-Lrau.

    "n , on*.u"n. i se baten los nir ele: de la proteina en

    .tui, " .an."r- ."rvical. Adicionalmente, se ha observadooue l oncoorolein l6 de HPV de allo ) bJo ries6o liene lcaocidad de bloquear" la ar tividad de p5 ]' e in( lu

  • 622 MICROBIOLOG.A Y PARASITOLOGA MDICASoncoprotena E7 se une y re8ula negativamente la funcindep21 y p27 parafavorecer la progresn del ciclo celular.Un tercer grupo de proteinas con las cuales interacta laprotena E7 de HPV de alto riesgo son las Histonas Deace-tilsd5 'HDACs", que generalmente prti.ipn en pgrla expresin gnica.

    Por otra pane se ha observado que la protena E7 de HPVde alto riesgo induce inestabilidad genmica en cultivos pri-marios, ya que la sobre-expresin de E7 pe se es suficientepara inducir alteraciones en el nmero de centrosomas, quepueden culminar en la segregacin alterada de cromosomasdurante la divisin celular y aneuploidia en queratnocitoshumanos primarios.

    Protenas tardas

    Protena L1. El Ben L1 se encuentra altamente conserva-do entre los distintos tipos del PV y codifica para la protenaL1 que representa ms del 90 % de las protenas de la cpsideviral (11-12) y se localiza en la parte ms superficial de sta.La protena Ll es el receptor viral que interacta con la cu lahospedera.

    Proiena L2. El gen L2 se encuentra relativamente con-servado entre los distintos tipos del PV, y la proteina L2 seconsidera el componente menor de la cpside y, hasta el mo-mento, no se ha determinado con precisin su localizacinen la cpside viral.

    Pasos de la infeccin viralLa infeccn con HPV no se ha estudiado en modelos celula-res por la incapacidad de replicar al vrus en cultivo de teli-dos, por lo que se ha recurrido al uso de partculas similaresal virus "virus-like particles" (VLP'5) compuestas por una oambas protenas de la cpside viral.

    Unin, penetracin y desnudamiento. La unin deVLP's a la supelicie celular est mediada por Ia protena viral11, que interacta con molculas de proteoglicanos {heparansulfato), que actan como el receptor primario, esto no es su-ficiente para la penetracin viral, por lo cual se requiere de lainteraccin con el co-receptor, formado por las ite8rinas d6/B1 o o6/B4, cuya expresn se observa nicamente en el est.a-to basal del epitelio. Sin embargo, la integrina c6 no es el nicorecepto. para PV, ya que en la lnea de queratnocitos "BO-SV",que no expresan a la integrina o6, el PV bovino tipo 4 se unede manera similar a como Io hace en queratinocitos normales"KH-SV" que expresan a la integrina o6. Una vez que el virusinteracta con su receptor de forma especifica, se inicia el pro-ceso de endocitosis, con la formacin de pequeas vesculasmembranosas que pueden estar cubiertas con una protena de-nominada clatrina o caveolina. Ceneralmete, los virus deDNA no envueltos penetran a la clula a travs de vesculascLrbiertas de clatrina. Se ha observado que las VLP's de los tpos16 y 58 penetran por endocitosis mediante vesculas de clatri-na que mBran por el citoplasma hasta el ncleo.

    La penetracin exitosa del virus a la clula requiere queel virus cruce la membrana plasmtica y, que la pancula viralse desensamble, para que el genoma viral pueda cruzar Ia

    membrana nuclear. Para cruzar dichas barreras el virus utilizamecanismos de transporte especficos. Aunque no se conoceel mecanismo mediante el cual se remueve la cpside viral,se ha sugerido que el mecanismo podria ser similar al queutiliza el Adenovirus. Se propone que hay diferencias en lasecuencia del gen Ll (protena viral de unin al receptor), ypor lo tanto, interacciona con diferentes co-receptores celu-Iares, independientemente de la va de endocitosis. A travsde ste proceso se lleva a cabo el ttansporte del genoma viralhasta el ncleo.

    El HPV infecta a las clulas basales de los epitelios y suciclo de vida productivo depende estrictamente del programade diferenciacn celular, por lo que la produccin de virio-nes se presenta en las regiones suprabasales de las lesiones,que presentan patrones de diferencacin ligeramente altera-dos con respecto a los queratinocitos normales.

    Transcrpcn. En la fase temprana de la infeccin,cuando el genoma viral llega al ncleo celular, los primerosgenes que se expresan son E1 y E2. Cuando la protena E2 seexpresa, activa la expresin de los oncogenes virales E6 y E7.Probablemente los oncogenes inducen a la clula a prolife-rar, para que esta prepare la maquinaria de sntesis de DNAy progrese de la fase C1 a la fase S del ciclo celular. Una vezque se encuentran en la fase S, el genoma viral se replica ensincrona con el genoma celular, es decit, el genoma viral seestablece como un plsmido a bajo nmero de copias. Poste-riormente, en las clulas del estrato basal se incrementan losniveles de la protena E2 para una tasa moderada de replica-cin del genoma viral que atraviesa por un periodo denomi-nado "mantenimiento plasmdico", donde el genoma viral esamplificado a un nmero moderado de copias (50-400 copiaspor clula), que puede permanecer constante por muchasgeneraciones celulares. Este tipo de replicacin ase8ura unainfeccin persistente en las clulas basales de la epidermis.Cuando la protena E2 se expesa en niveles moderados, re-prime la expresin de los oncogenes E6 y E7, con lo cual seapaga el estmulo de proliferacin celular.

    Posterior a la fase de mantenmiento del plsmido ycuando ha cesado el estmulo de proliferacin pot E6 y E7,algunas clulas infectadas migran a los estratos suprabasalesy el HPV induce en stas un arresto en la fase S del ciclo ce-lular, para permitir la replicacin de su genoma, simultnea-mente, HPV tambin induce la diferenciacin de estas clulasarrestadas en S, durante estos eventos la participacin de laprotena E2 es determinante, aunque no se conocen los me-canismos de accin. En el estrato espinoso inicia la expresinde los genes E4 y E5, que participan en la liberacin del viriy en la prdida de la comunicacin intercelular, respectiva-mente. Cuando estas clulas alcanzan el estrato Branulosose presentan clulas vacuoladas o "koilocitos" que expresanabundantemente a las protena E1 y E2, pa"a mantener unatasa muy alta de replicacin del genoma vital, as mismo, seexpresan los genes tardios que codifican para las protenasde la cpside.

    Ensamble y liberacin. En los "koilocitos" se lleva acabo el ensamblaje de los viriones y cuando las clulas lleganal estrato crneo, por descamacin se desprenden y se Iiberanlos viriones con participacin de Ia protena E4 (Figura 67.3).

  • PAPILLOMAVIRIDAE Y ONCOGENES 623

    Fu ncin viral

    r

  • 624 MICROBIOLOGA Y PARASITOLOGA MDICASfGF.B

    s]PREsORAII]S1OREs

    II

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    E5.87 E6AI.ER(OT. EN L PERDDA CEPRESENTACON DE IOI.ECIJTA5 DE ADIsION

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    Figura 67.4. Participacin de HpV en el mecaismo de ansformacjn celular

    6-...*s

    APOPTOSISARRESTO CELULE

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    PEROIDA DEtcoiTAcTo

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  • PAPILLOMAVIRIDAE Y ONCOGENFS 625

    Figura 67.5. Diferentes verrugas causadas por el VPH: a) Verruga cuello_cara; b)Verru8a plantar;c)Verruga subngucal; d)Verruga en mano conocido como mezquno.

    Las verrugas plantares se encuentran en las plantas delos pies y, dada su localizacin, pueden volverse muy dolo-rosas. En los casos graves la presencia de grandes cantidadesde verrugas plantares en los pies puede causar dificultad alcorrer e incluso al caminar (FiSura 67.5 b,).

    Las verrugas subungueales y periungueales aparecenpor debajo, o alrededor de las uas de los dedos de las manoso de los pies y son similares a las verrugas comunes, peromucho ms difciles de curar (FBUra 67.5 c y d).

    Las verrugas anogentales

    Son protuberancas suaves de dprien( ia verrugosa quepueden ser visibles o de tamao microscpico, pueden serplanas o elevadas y pueden crecer solas o en racimos en cual-quier parte de los genitales, tambin se les conoce como co,-diloma acuminado.Las verrugas pueden llegar a crecer comotumores con apariencia de coliflor en el pene, en la vagina yen el ano o piel circundante. En este tipo de lesiones se harelacionado al HPV de bajo riesgo que presenta la capaci-dad de inducir una neoplasa intraepitelial cervical de grado I(NlCl)pero es incapaz de transformar a la clula.Lesiones malgnas

    Papilomas larngeos. Si la lesin es infantil-juvenil seconsidera benigna y se asocia con HPV de los tipos 6 y 1 1,que tambin ocasionan verrugas genitales, por eso se creemuy probable que la infeccin se haya adquirido durante elnacimiento. Estas lesones tenen buen pronstico y reviertencon medicamentos. Sin embargo, si la lesin se presenta enun adulto que presenta prctcas sexuales de tipo oral, en-tonces existen muchas probabilidades de que se encuentreasociado HPV de alto riesgo, que presenta la capacidad denducir lesiones maliBnas.

    Epidermodisplasia verrucosa- Es una enfermedad au-tosmica recesiva y muy rara, oriSinada por defectos inmuno-lgicos (cantidad y funcin de linfocitos T). Se caracterza poruna gran cantidad de verrugas que presentan diversos tiposde HPV y, en algunos casos, las verrugas pueden sufrir trans-formacin maligna.

    Neoplasa intraepitelal cervical. La Norma OficialMexicana NOM-014-SSA2-1994 define a la Neoplasia de lasBuiente manera: Neoplasia formacin de tejido nuevo decarcter tumoral. En este sentido, los cambios celulares o his-tolgicos en el crvix, inducidos por el HPV se denominanNeoplasia lntraepitelial Cervical (NlC) (Cuadro 67.6). Estoscambios se han clasificado en 3 tipos de neoplasia cervical:1. NIC I o neoplasia leve: es una lesin que presenta al teji-do epitelial completamente diferenciado y con alteracionesmuy sutiles en el patrn de diferenciacin epitelial (Cuadro67.6b). 2, NIC ll o neoplasia modeada: la lesin presentaal tejido epitelial en una fase menos diferenciada (Cuadro67.6c); y 3. NIC lll o neoplasia severa, tambin conocidacomo carcinoma rn s/f4 lesin que presenta al tejdo comple-tamente indiferenciado (Figura 67.6d).

    Una lesin NIC lll puede evolucionar hasta carcinomainvasor, cuando las clulas neoplsicas del epitelio cervicalhan atravesado la membrana basal e invadido el tejido sub-yacente (Fgura 67.6e). La evolucin de las NIC's a estadosinvasores se puede evitar y depende en buena medida de lafisiologa del ndividuo y de la asistencia mdica a tiempo.Hay lesiones preinvasoras que revierten o permanecen inal-teradas durante toda la vida del individuo, y solo un pequeoporcentaie progresa a cncer. El tiempo de la evolucin de laslesiones que progresan de NIC I a NIC lll y de sta a carcino-ma invasor es de 10 a 20 aos, siendo la edad promedio delas mujeres que presentan una NIC I de 25 aos y la de aque-llas mujeres que presentan un carcinoma invasor de 50 aos.

    Cuadro clnicoLos virus entran a travs de abrasiones en la superficie de lapiel o de las mucosas, infectando las clulas de las capas ba-sales. No hay extensin hacia tejidos ms profundos. Los HPVpueden ser transmitidos por contacto con fmites y obietoscontaminados, como superficies, suelos de baos o toallas;contacto directo o intmo a travs de pequeas fisuras en lapiel o mucosas, por contacto sexual o a travs del canal delparto. Los vrus son poco eficientes en su replicacin, quetende a ser muy lenta y baja. Las clulas infectadas son es-timuladas para proliferar y despus de un periodo de uno aocho meses, se forman masas celulares que sobresalen de la

  • 626 MICRORIOLOG.A Y PARASITOLOGA MDICAS

    l:8ura 67.6. Evolucin de cncer crvico-uterino. a) Eptelio normal,b) NIC l, c) lC ll; d) NIC-ttt (/, sru) y el Lesin invasiva.

    superficie formando un papiloma o verruga. La poliferacines aumentada en clulas espinosas y en las capas ms super-lir iale.,e obserran t luls ratuolds.

    Verrugas cutneas. Ceneralmente Ia infeccin se inicia en la niez o en la adolescencia, algunas son prevalentesen adultos, la infeccin se adquiere por contacto directo de

    una persona a otra por contacto con objetos contamnadoso por autoinoculacin y los tipos de HPV que las originan semencionan en el cuadro 67.2. Los virus infectan superficiesqueratnizadas, principalmente de las manos (verru6as vul-garmente llamadas mezquinos) y de los pies (verrugas plan-tares), aunque pueden presentarse en otros sitios de la pielcomo cara? cuello, brazos, alrededor de las rodillas, etc. Lamofologa de las verrugas es variada pero generalmente sonde forma redondeada o filiformes, con mltiples proyecco-ne\ cnicas lppilomlo

  • PAPILLOMAVIRIDAE Y ONCOGENES 627

    y regin perianal. La distribucin en los Brupos de edad essemejante a la de individuos con gonorrea. Ceneralmenteson causadas por tipos de HPV de bajo riesgo (6 y 1 1) y raravez progre\an lerione. malignar. pe'o en per>onds inmu-nosuprimidas es mayor. Despus de una incubacin que vade uno a ocho meses los condilomas se hacen visibles comoprotuberancias similares a coliflores. En crvix la lesin sepresenta como una rea plana de displasia y como una placablanca; en pene son mltiples las verrugas y en el cuerpodel pene son planas y queraiinizadas; en la regin anal sonfrecuentes alrededor del conducto anal; en la regin vulvo-perineal son de mayor tamao y pueden propagarse hasta lavagina.

    Cncer cervico-uterino. El cncer ceico-uterino(CaCU) es un tumor que en sus etapas tempranas (NlC Iy 1l)generalmente cursa de forma asiniomtica, de hecho muchasde las lesiones tempranas solo se detectan cuando la mujerse somete a un examen plvico o a una prueba de Papanico-lau. Los sntomas generalmente aparecen hasta que Ia lesinse vueive cancerosa e invade el telido cercano. Cuando estosucede, el sntoma ms comn es el dolor plvico y sangra-do anormal (metrorragia), que puede comenzar y detenerseentre periodos menstruales regulares o puede ocurrir despusde relaciones sexuales, del lavado vaginal o de un examenplvico. El sangrado menstrual puede durar ms tiempo y serms abundante que de costumbre (menorragia). El sangradodespus de la menopausia o una mayor secrecin vaginaltambin pueden ser sintomas del cncer cervical.

    Respuesta inmune

    Es eridente que el sistema inmune (Sl) pafticipa durante unainieccin primaria \ en Ia progresin de las lesiones indu-cidas por HP\', en especial a respuesta inmune mediadacor clulas. Por elemplo, se ha observado que las verrugas,, las neoplasias iducidas por HPV se presentan con muchamalor frecuencia en individuos inmunosuprimidos, comoen pacientes que han sido sometidos a un transplante de r-ganos. en mujeres embarazadas, en enfermos de SIDA. etc.Curiosamente, las verrugas o lesiones desaparecen cuandoestos individuos recuperan su capacidad inmunolgica.5in embargo, la mayora de los individuos que presentanverrugas y neoplasias inducidas por HPV no presentan suSl comprometido, ms bien, presentan alteraciones a nivelloca, inducidas por el virus y otros eventos en el tumor. Enlas lesiones tempranas tales como condiloma acuminado yneoplasias intraepiteliales (NlC l-lll) el Sl combate e inducela regresin o mantiene la lesin controlada. Sin embargo,en algunas lesiones, el virus en conjunio con alteracionescelu ares, evade el Sl para que la lesin progrese hasta unestadio invasivo. Diversos estudios ha mostrado que graciasal 5l el 50% de las infecciones con HPV permanecen latentes, sin generar lesin alguna, el 35% de las NIC I presentanregresin espontnea y solamente del 10 al 15% evolucio-nan hasta una NIC lll.

    5e ha observado que en condilomas y neoplasias intrae-piteliales cervicales se encuentra muy disminuida Ia densidadde las clulas de Sl (TC, CD4, macrfagos, neutrfilos y clu-las NK). De igual forma, la densidad de clulas de Langerhansest muy reducida, especialmente en lesiones de alto grado y,

    C!ADRo 67.4.ALCUNAS RAZoNES poR LAs cuALEs EL vtRUs

    DEL PAPILOMA HUMANO tS UN DBIL INML]NCENO

    . HPV es un virus de DNA de doble cadena que nopresenta ingn intermediario de RNA de doble ca-dena, evitando as desencadenar una respuesta in-mune innata.

    . HPV no codifica para ninguna proiena secretada yconsecLrentemente no es presentado por clulas in-

    . Las protenas virales no estructurales se expresan enbajos niveles, comparadas con protenas ms inmu-nognicas de otros virus.

    . HPV nicamente infecta a clulas epiieliales

    . Durante la infeccin HPV induce la proliferacincelular y no lisis celular, evitando generar sealesde dao celular y liberacin de antigenos para nodesent denr una 'espuesrJ irmune innt.

    . La infeccin con HPV no presenta una fase de vi-remia.

    adems, presentan alteraciones morfolgicas, menor nmerode dendritas y son ms cortas, lo cual podra comprometer sucapacidad de presentacin de antigenos virales. En el cuadro67.4 se muestran algunas razones por las cuales el HPV nodespierla una respuesta inmune adecuada.

    Diagnstico

    La Norma Oficial Mexicana NOM-o14-5SA2-1994 para laPrevencin, Deteccin y Tratamiento del CaCU, indica quela citologa cervical es el mtodo de eleccin para la detec-cin oportuna de este tipo de cncer.

    La prueba de Papanicolaou (Pap) es una prueba de tami-zaje y es la primera que se aplica a la poblacin femenina enBeneral cuando ya han tenido actividad sexua,l o bien antesde que cumplan los 21 aos de edad; es un examen citolgico de la zona de transicin del cuello del tero, que busca clulas que presenten anomalas en su forma y/o tamao(atipias), que indiquen lesiones neoplsicas, ya que podrangenerar cncer invasivo. Las muestras de clulas se toman delendocrvx, del crvix y de la parte superior de la vagina (Fi-BLrra 67.8). Sin embargo, cuando la mujer se encLrentra emba-razada, la muestra de clulas epiteliales se toma nicamentedel crvix y de la vagina. Si el resultado del Pap es ambiguoo muestra una anormalidad menor. entonces se repite el exa-men para asegurar el diagnstico y descartar lesiones neopl-sicas. Cuando el Pap muestra una anormalidad significativa,o la mujer pertenece a un grupo de alto riesgo, entonces serecomienda la confirmacin con un examen llamado colpos-copa para examinar la vagina y el crvix en busca de unalesin /, su y tomar una biopsia.

    Desafortunadamente, Ia prueba de Pap presenta un ndi-ce relativamente alio de falsos negativos (20-40 %)y de falsospositivos (15 35 %), por lo cual la Norma Oficial MexicanaNOM-o14-SSA2-1 994 para la Prevencin, Deteccin y Trata-miento del CaCU recomienda:

  • 628 MICROBIOI OG|A Y PARASI I OLOCA Mi DICASVagina tero

    . La citologia cervical se realizar cada tres aos, enaquellas mujeres con dos citologias previas anualesconsecutivas con resultado negativo a infeccin porHPV, displasias o cncer.

    ' Las mujeres con resultados positivos a procesos in-flamatorios inespecficos, debern continuar conexmenes anuales hasta que haya dos resultadosconsecutivos neBativos.

    . Las mujeres con los problemas anteriores (infeccinpor HPV, displasias o cncer), sern objeto de unse8uimiento en una clinica de displasias y, cuandosean dadas de alta, reiniciarn la periodicidad anual.

    Colposcopa- La colposcopa es un procedimiento quese realiza a la paciente en la cual se han detectado clulascon anomalas en la prueba de Pap.

    Para visualizar el cuello del tero y las paredes de lavagina, se introduce un espculo para abrir y ensanchar lasparedes de la vagina y poder ver hasta el cuello del tero,se limpia la mucosa con una solucin de cido actico, quetambin permite teir las regiones anormales y, adems sepueden utilizar algunos colorantes como lugol y distintos ti-pos de luz para diferenciar las regiones normales de las quepresentan alteraciones. Tambin puede realizarse la tincinde Schiller, en sta el crvix se tie con una solucin de yodo,que tie a las clulas sanas de color marrn, mientras quelas clulas anormales mantienen su tpico color blanco oamarillo. Actualmente la colposcopa se utiliza tambin pararealizar la androscopa, que consiste en observar los genita-les externos del varn, con igual fin diagnstico. Medianteesta tcnica las lesiones neoplsicas se observan tpicamentecomo lesiones mltiples y variadas en forma y tamao.

    Biopsa. Se extrae una muestra de tejido de la vagina odel cuello del tero que se ha observado con anomalas, pararealizarle diversas pruebas diagnsticas y confirmar o descar-tar la infeccin con HPV y/o cncer. Esta es la nica formadefinitiva de determinar si las clulas anormales indican lapresencia de cncer.

    Deteccin del HPV. Para detectar al virus lo indicadoes buscar su DNA, actualmente se han implementado tc-icas como la hibridacin, utilizando sondas, o bien por lareaccin en cadena de la polimerasa (PCR), utilizando dife-tentes oligonuclotidos especficos de tipo para detectar losHPV. Se puede buscar antigenos virales por inmunofluorescencia o por inmunohistoqumica.

    Por serologa se lograron distinguir varios tipos de HPV,utilizando anticuerpos contra cpsides virales desnaturaliza-das, y en CaCU se han logrado detectar anticuerpos contralas protenas E6 y E7, aun asi las pruebas serolgicas no sonindicadas para hacer el diagnstico de la infeccin por HPV.

    Tratamiento

    Las verrugas cutneas se tratan con medicamentos tpicos: Celes y cremas tpicas (por ejemplo: podofilox, po-dophyllum, e imiquimod), que se usan solamente para eltratamiento de las verrugas genitales. Tales productos handemostrado tener una efectividad de 30% al 807. para dis-minuir el tamao de las verrugas genitales.

    Existen tres tipos principales de tratamiento contra elCaCU: la cirLr8a, la radioterapia y la quimioterapia. En algunos casos es necesario combinar 2 los 3 tratamientos. Si noes posible lograr una curacin, la meta podra ser extirpar odestruir la mayor parte posible del tejido daado para evitarque el tumor crezca o se disemine.

    Ciruga. Es una de las opciones teraputicas para etapasiniciales de cncer, a continuacin se indican los tipos deciruga ms comunes, en el tratamiento contra el CaCU:

    Criociruga: Se ndica para tratar lesiones pequeastempranas o pre-invasoras, consiste en la aplicacin de tem-peratura inferior a cero grados centgrados, que alcanza elpunto de congelacin de Ias clulas, produciendo su muerte.

    Ciruga con Lser: Se indica para tratar lesiones pequeas tempranas o pre-invasoras, consiste en el uso de la ener-ga fotnica para la destruccin o escisin de las lesiones y delas zonas de transformacin del cuello uterino.

    Conizacin: 5e indica cuando la mujer tienen una le-sin temprana o inicial o bien cuando la muler desea tener hi-jos. Consiste en la reseccin de la lesin en la zona de transformacin del cuello uterino con una profundidad no menora 5 mm. Tambin se denomina cilindro o cono diagnstico.

    Histerectoma: Se indica cuando la lesin se encuentraen un estado avanzado y/o invasivo. Consiste en la interven-cin quirrgica para extirpar toalmente el tero por va vagi-nl o bdominal. I n la. le

  • PAPILLOMAVIRIDAE Y ONCOGENES 629

    cancerosas o reducir eltamao deltumor. La radiacin puedeaplicarse tambin mediante materiales radioactivos coloca-dos directamente en el tumor (radiacin interna).

    Quimioterapia

    Tratamiento que utliza medicamentos para destruir a lasclulas cancerosas, los cuales se distribuyen a travs del to-rrente sanguneo hasta llegar a todo el cuerpo.

    Profilaxis

    Prevencin primaria

    Considerando que el agente etolBico ms importantedel CaCU es el HPV, se considera como barrera primaria alos medios destinados a evitar la infeccin por este virus. Deta manera que se requiere de diversas estrategias sobre todode educacin en la salud y sexual, para llegar a un comporta-miento sexual responsable, as como el uso adecuado de losanticonceptivos de barrera para las enfermedades de transmi-sin serual. para disminuir el rie>go a la exposicin.

    Prevencin secundaria

    La vacunacin contra HPV podra ser de gran valor enpases en desarrollo, en los cuales se presentan aproximada-mente el B0 y. de los nuevos casos a nivel mundial. y en don-de los programas de deteccin temprana con Pap no han sidosufcientes para disminuir la incidencia del CaCU.

    En el mercado existen actualmente dos vacunas contra elHPV: Cardasil y Cevarix.

    Cervarix@ de ClaxoSmithKline PLC's (CSK). Es una va-cuna basada en VLP's producida mediante la expresin de laprotena L1 en el sistema de expresin de los baculovirus. Estavacuna est dirigida contra los tipos de HPV 16 y 1 B. Recibila aprobacin en Australia en mayo de 2007 para mujeresentre las edades de I0 y 45 aos y, est pendiente su aproba-cin en Estados Unidos. Est diseada para prevenir la infec-cin de los tipos 16 y 1B del HPV, que actualmente causancerca de 70yo de los casos de cncer cervical relacionadoscon el HPV. As mismo, ha demostrado conferir proteccinapropiada contra los tipos 45 y 31. Cervarix tambin se haformulado con el coadyuvante AS04 (hidrxido de aluminioy 3-O-desacil-4'-monofosforil lpido A), que potencian con-siderablemente la respuesta inmune por un periodo mayor.

    Cardasil. Es una vacuna recombinante tetravalente con-tra el HPV, se prepara combinando las partculas parecidasa virus adsorbidas de cada tipo de HPV, la formulacin deladyuvante de aluminio y un amortiguador.

    Se ha obsevado que la administracin profilctca deCARDASIL a adolescentes y a mujeres jvenes adultas reduceel riesgo de que adquieran NIC l, NIC ll, NIC lll causadas porlos fpos de HPV 31, 33, 52, 56, 58 y 59.

    5in embargo ambas vacuna son muy recientes por lo quehasta el momento no se cuenta con resultados de efectividady de posibles efectos adversos.

    Epidemiologa

    Durante el ao 2002, la Otganizacin Mundial de la Salud es-tim que en el mundo existen ms de I 1 millones de personascon diagnstico de cncer al ao y, que habr 16 millones denuevos casos para el ao 2020, asmismo estim que el nme-ro de mLlertes por cncer equivale al 12.5 % a nivel mundial.

    El CaCU es la segunda neoplasia ms frecuente del mun-do en mujeres, presentndose entre 250,000 a 500,000 casosnuevos al ao y de estos el B07o en pases en desarrollo, asse estima que en Latinoamrica exsten 72 000 casos al ao,de los cuales prcticamente el 9090 se presentan en el Sur yCentro de Amrica. Las mujeres con edad promedio etre 20a 39 aos presentan lesiones tempranas de cncer de crvix.mientras que las mujeres con edad promedio entre 50 a 60aos pre.enldn le5iones m s?u )/o invsivds.

    En Mxico el CaCU es la primera causa de muefte porneoplasia en muleres, por ejemplo durante e ao 2004, sereportaron 4 245 muenes y actualmente se estima en 4 380muertes al ao, es decir que muere por CaCU, una mujercada dos horas. Est plenamente demostrado que el HPV esel agente etiolgico ms importantes en el origen y desarrollodel cncer crvico-uterino.

    A nivel mundial existe una prevalencia de infeccin conHPV de aproximadamente 440 millones de personas y su pre-valencia en cncer de crvix es > 99 7. de los casos; el tipode HPV ms frecuente es tipo16 \57"k), seguido del tipo 1B(14'k) y en el29

    "/" de los casos restantes se ha detectado a lostipos 31 , -33. -35, -39 , -45, -51 y -66. La lnternatonal Agencyfor Research Cancer(IARC) ha estimado que los tipos de HPVque se consideran de Alto Riesgo para el cncer de crvix sonal menos los siguientes 14 tipos: 16, 18, 45,31,52,33, 58,35,59,51,56, 39,73 y 82.

    El HPV es una causa muy irnportante de morbidez ymortalidad en la poblacin mundial y an ms importante enlos pases en desarrollo. Se ha reportado que el HPV de altoriesgo se encuentra asociado con ms del 99% de los casosde CaCU, mienlras que los HPV de bajo riesgo se encuentranasociados con todos los casos de verrugas genitales y con re-sultados anormales en el Pap.

    Se espera que con el uso de la vacuna disminuya en for-ma importante la infeccn del HPV.

    Oncogenes y anti-oncogenes

    Antes de hablar de proto oncogenes y genes supresores detumores, hay que definir lo que es la apoptosis y hay qLrerecordar brevemente el ciclo celular, que est formado porcuatro fases: mitosis (M), fase de control celular (C1), sn-tesis de DNA (S) y fase de control (C2). Cuando una clulaest daada, la apoptosis puede iniciarse en el tercio finalde C1 y de esta manera impedir que una clula daadaingrese a la fase de sntesis, evitando que las mutaciones sereproduzcan durante la replicacin del DNA, y en la faseC2 para impedir que las clulas que no maduraron entrenen mitosis.

  • 630 MICROBIOLOGA Y PARASITOLOGIA MDICASApoptosis

    Tambin es llamada muerte celular programada. La apop-tosis se caracteriza por cambos, tanto morfolgicos como bio-qumicos, y es pane integral del desarrollo de los tejidos enlos or8anismos y est regulada genticamente. Fue descrita yobservada por prime?vez en 1972, cuando Kerr y col., estu-diando organelos en clulas neoplsicas, detectaron que mu-chas clulas desaparecan de los cultivos. Esto llev al estudiode imgenes cinemticas que mostraron mediante mcroscopiaelectrnica las alteraciones que sufre la clula en un procesoque es de corta duracin, de menos de una hora.

    Durante la muerte por necrosis o por alguna otra peripe-cia las clulas se hinchan y revientan, pero cuando es por me-dio de apoptosis, nmediatamente empaquetan su contenido,con lo que evitan la respuesta inflamatoria caracterstica, sucontenido lo vacan hacia el espacio intercelular, sus ncleosse encogen, y se fragmentan, por lo que pueden ser engloba-das por fagocitosis y, sus componentes son reutilizados pormacrfagos o por clulas deltejido adyacente.

    Cambios morfolgicos: Hay reduccin del volumencelular, la picnosis y Ia margnacin de la cromatina. El n-cleo experimenta cariorrexis (el mejor marcador morfolgi-co), y en la clula se observan con frecuencia fragmentos nu-cleares pcnticos, que pueden desprenderse y convertirse encuerpos apoptticos; estos son fagocitado por macrfagos yclulas vecinas o pueden permanecer libres.

    Cambios bioqumcos: un ejemplo es la fragmentacnde DNA en segmentos, que son mltiplos, aproximadamentede'1856 pb, es debido a una hendidura especial entre losnucleosomas.

    La apoptosis puede iniciarse por causas diversas comoson el envejecimiento celular, por agentes extracelularescomo las citoquinas, las hormonas, por agentes qumicos ofsicos, o por virus, o bien puede suceder cuando el medioambiente celular no es propicio, para lo cual entra en mar-cha un programa de suicidio celular. Este programa producela muerte de la clula de manera controlada, su ejecucnincluye diversos eventos como: la actvacn de caspasas; lafragmentacin nuclear (cariorrexis); la reduccin del volu-men celular; la exposicin del lpido fosfatidilserina en la caraexterna de la membrana plsmica y formacin de cuerposapoptticos. Para la ejecucin del programa participan trestipos de factores :

    l. Factores externos a la clula: variaciones en la con-centracin de factores de crecimiento; esti'mulospara la permanencia en el tejido o ben estmulosapopttcos directos desde los linfocitos

    2. Activacin del ligando de FAS presente en la mem-brana celLrlar-

    3. Factores internos, que son disparados cuando Ia c-lua est en dao, con el fin de entrar al programade muerte.

    Entre los mecanismos moleculares de control de la apop-tosis, uno de los ms importantes y meior estudiados es elcomplejo de cisteinil-aspartato proteasas conocidos como

    "caspasas". Hasta ahora se han descrito en clulas humanasI1 caspasas, cuya funcin, de manera general, es la induc-cin de la degradacn proteca hasta lograr la formacinde cuerpos apoptticos. En el proceso cataltico las caspa-sas pueden actuar como iniciadoras y otras como efectoras,su accin es sobre endonucleasas, que son las responsablesdirectas de Ia fragmentacin del DNA. Las caspasas, en suforma inactiva, se encuentran como pro-caspasas, su activa-cin puede ser por dos vas principales con la participacnde numerosos complelos moleculres.

    a) Va e{rnseca, sta tambin es conocida como lade los "receptores de muerte". Desde el exterior yde las clulas vecinas se reciben seales proapopt-ticas. Dos de los receptores ms importantes que sehan identificado son: la protena Fas y el factor denecrosis tumoral (TNF).Fas activa a las caspasas -8 y -10. En el caso delreceptor de membrana TNF, su po.cin intracelularse conecta con protenas como Tradd (INF receptorassociated death domain) y Raidd (receptor associa-ted interleukine death domain) que activan caspasas"inir iadoras" de la apoptosis.

    b) Vi'a intrnseca o mitocondrial, En esta va partcpanproteinas de la familia de Bcl-2, las cuales partici-pan en la regulacin de la apoptosis, ejerciendo suaccin sobre la mitocondria. Cuando las protenasde la familia de Bcl-2 pro-apopttcas son activa-das, producen un poro en la membrana externa delas mitocondrias, por donde son liberadas hacia elcitosol numerosas protenas del espacio ntermem-branal; entre ellas, el citocromo c, que activa a uncomplejo proteico conocido como "apoptosoma",que activa a la caspasa-g. Una vez que la caspasa-gest actvada, sta activa a las caspasas efectorascomo la caspasa-3, lo que desencadena las ltimasfases de la apoptosis.

    Por lo que se ha mencionado se puede ver la importan-cia de la funcin biolgica de la apoptosis. En la patogeniade algunas enfermedades se ha demostrado su importanciay participacn con ellas: cncer, malformaciones, trastornosmetablicos, neuropatas, lesiones miocrdicas y trastornosdel sistema inmunitario. De manera que el estudio de laapoptosis ha posibilitado el conocimiento de nuevos genesque regulan, modifican o sirven como efectores para este tpode muerte celular, aportando un nuevo enfoque en el diag-nstico y en la terapia tumoral.

    Proto-onco8enes y anti-oncogenes

    Un aspecto esencial en el desarrollo de los organismos, esla regulacin de Ia proliferacin y diferenciacin celular y mu-cho se est trabajado para tratar de definir las vas de regulacinde ambos procesos. Los factores de crecmiento, receptores defactores de crecmiento y los proto-oncogenes son algunos delos componentes de dichos circuitos de regulacin.

    El ciclo celular corresponde a un proceso complejo yaltamente organizado, que asegura la completa y exacta di-visin celular. Su control es regulado por la actividad de di-versas protenas.

  • PAPILLOMAVIRIDAE Y ONCOGENES 631

    Por otro lado, la transformacn celular puede ocurricomo resultado de la acumulacin de errores en los meca-nismos de vigilancia, como son los responsables de repararel DNA, la exposicin a mutgenos o la inleccin por virusoncognicos. El estudio de los virus oncognicos ha contribuido en el avance de los conocimientos sobre la oncogne-sis, ya que muchos de estos virus favorecen la formacin detumores, al usurpar la maquinaria encargada del control de laproliferacin celular.

    De manera que, la gnesis de tumores en el humanoocurre como resultado de mltiples eventos genticos, queincluyen la prdida de la actividad de los genes supresoresde tumores y la activacin de oncogenes. La mayorfa de estosoncogenes tienen homlogos en las clulas eucariontes, lla-mados proto-onco6enes.

    Las familias de los proto-oncogenes estn formadas porgenes akamente conservados, los cuales tienen funciones especficas e imporrantes en el crecimiento, la diferenciacin yla proliferacin celular, de tal manera que las protenas codifi-cadas por estos Benes realizan funciones especficas. Algunosactan como factores de crecimiento; otros como receptores deiactores de crecimiento; un tercer grupo tiene actividad de cina-sas, que de acuerdo al aminocido que fosforilan en las distintasprotenas, se les ha clasificado como serina,/treonina cinasas; losoncogenes son versiones mutadas de los proto-oncogenes o deos genes supresores de tumores. En muchos casos su mutacino su activacin aberrante se asocian a tumorignesis. En elcaso de los genes supresores de tumores, los productos pro-teicos de estos, participan en la regulacin del ciclo y la dife-renciacin celular, por lo que cuando stas proteinas pierdensu actividad, hay una proiilracin celular descontrolada quese obse^ a en la ma_ora de los procesos neoplsicos.

    l lt e l"( rdTilrd) de lo. oro.o-on, o8ene. m;r ( om,rne.es1n:

    Familia myc. Esta familia est integrada por genes rela-cionados que codifican a las protei-nas Myc: c-Myc, L-Myc,n-Myc y s-My, de localizacin nuclear. Las protefnas codifi-cadas por estos genes son miembros de la familia de factoresde transcripcin "basic/helix-loop-heliVleucine zipper", implicadas en la regulacin de la proliferacin celular, en la diferenciacin, en la apoptosis y en a transformacin maligna,especialmente c-myc. Este gen se expresa en muchos tiposcelulares, incluyendo en progenitores tempranos de mdulasea y en linfocitos inmadutos B, cuando se expresa en for-ma mutada, puede contribuir a la formacin de neoplasias. Elpotencial oncognico de c-myc, requiere de la cooperacinde otros oncogenes como ras y bcl-2, puede reBUlar positivamente a promotores con CACCTC, incluyendo ia regincontrol de p53 y ornitina descarboxilasa y probablemente aotros genes que conlrolan Ia progresin de ciclos celularesy apoptticos. Numerosas evidencias muestran la capacidadde c-myc para activar directa o indirectamente a genes quecodifican para miembros de los complejos ciclina/CDK o in-hibidores de estos complejos, regulando la transicin CllSdel ciclo celular. As tambin se ha relacionado a c myc conla muerte celular programada, en diferentes tipos celularesy tambin se cuenta con evidencias experimentales que loimplican en la regulacin de procesos biolgicos no relacio-

    nados con la proliferacin celular o la apoptosis. Tambin seha demostrado que la desregulacin de la expresin de c-mycest implicada en el desarrollo de distintas patologi-as en ratny en hmano, como linfoma de Burkitt, cncer de mama ode pulmn.

    En Cncer c,/ico uterino (CaCU) se ha visto que cuandolos HPV se integran, lo hacen en un sitio cercano ai gen c-myc,lo que altera su expresin.

    Ras. El gen ras y las proteinas Ras que codifica, son unconjunto de "interruptores" moleculares my importantes enuna gran variedad de rutas de transmisin de seales celu-lares, que controlan diferentes fenmenos, como la integri-dad del citoesqueleto, Ia proliferacin, la diferenciacin, laadhesin y la migracin celulares. Esta familia se localiza enel citoplasma. Codifica tres genes: H-ras humano, homlogo aloncogen del virLrs del sarcoma murino de Harvey; Ben Ki-ras,homlogo al oncogn del virus del sarcoma murino de Kirsten yel gen N-ras de clulas tumorales humanas.

    El producto del gen es la protena Ras, es una protena C,especfficamente una CTPasa, con actividad reguladora CTP-hidrolasa, que alterna dos conformaciones estructurales:

    La forma activada, en Ia que la protena Ras est unida alguanosn trifosfato (CTP), llamada Ras-CTP.

    La forma inactivada, donde la protena Ras est unida alguanosn difosfato (CDP), llamada Ras-CDP.

    La protena Ras se activa por diferentes factores de in-tercambio de nucletidos de guanina. En levaduras y en ma-mferos se conocen cLatro subfamilias de factores de inter-cambio para Ras: SOS, Ras CRF, Ras-CRP y CN RasCEF), loscuales son activados tambin por seales mitgenas y de for-ma directa por la misma protefna Ras por retroalimentac;no feedback. Se inactiva por "protenas aclivadoras de CTPa-sas" (CAP, del ingls CTPase Activatng Protein), las cualesaumentan la capacidad de hidrolizar al CTP, por lo que laprotena Ras retorna a su forma inactiva unida al CDP (Ras-CDP), liberndose simultneamente fosfato. Entre sus funciones, es importante mencionar que, la protena Ras est unidaa la membana celular y es un componente clave de muchasrulas, en las que la unin de los factores de crecimiento consus receptores celulares provocan diferentes vas de transduc-cin de seales, como efectos mitognicos que alteran a laproliferacin y a la diferenciacin celular.

    Una de las rutas ms importantes es la de las protenaskinasas activadas por mitgenos IMAPK) (Mitoge-ActivatedProtein Kinased, las cuales tambin a travs de la transduc-{ ion de 'enle. { livdn d o,r\ prole n( .n.d\ ) Eenec ,e8-ladores de proteinas.

    Las mutaciones en la familia de los protooncogenes ras,son muy frecuentes, enconfrndose entre el 20 y el 30 u/. detodos los cnceres humanos. La razn, es que tanto el gencomo las pftleinas Ras relacionadas, a menudo estn alteradas en los tumores malignos, provocando un aumento en lacapacidad de invasin y metstasis, y a una disminucin dela apoptosis.

  • 632 MICROBIOLOGA Y PARASITOLOGA MEDICAS

    bcl-2. El gen recibe e5te nombre por sus sigla< en inglsoara et linfom de celuls B. El gen btl-2 pertenece. unmolia fmili de qenes, relaciondos con el conlrol de l

    "pJp,tii. l* g"n"I d" lo fmili se dividen fun(ionlmenle

    "n os grrpos"antaganicos: genes supresores de la apoptosis

    .o-o "! "i bcl-2

    y genes promotores como bax El gen bcl-i-."lii.u o lu prt,n, Brl-2 sociada con lr membrn'u -u acriudad. ll producto del gen bar e5 l prolelna Bax'* di.",irr.oniigo misma 6 6 $cl-2' de ral lorm que, h"t"rod,."rot Bi l-zlBar bloquean ld apoptoqi5' mienlrdcoue los homodriero, BVBr l nducen Como respuest aJ;;;i;rl; apopttico l relcin B( l-2lBd\ determina si llJlr.obr"uiu"'o t" va a apoptosis Cuando Bax predomina." u.ir" lu muerte programada suprimindose el efecto su-presor de Bcl-2

    Ll pen de Bcl-2 se locliz en el cromosoma 18 y la pro-t",na tie la run, in de evilr ld poplori'' indur ida por und,.Ji, t"ri"a"a " tenales, incluyendo dao irreparable deliA. Tombien se sabe que puede suprimiredle' apopllicsinducidas por otros on.ogene) como (_Myc y psj' de mneraqlre 5u 5obreeYpresin puede prevenir l poptoqls en (elul