Prof. Claudia Vitral
HIV e aids- Histórico
1981: 5 casos de pneumonia por
Pneumocystis carinii em Los Angeles
1981: 26 casos de sarcoma de Kaposi
em Nova York e São Francisco
Todos pacientes homossexuais
masculinos e jovens
Síndrome* similar observada em IVDUs,
hemofílicos, receptores de sangue e em
seus parceiros sexuais
Agente infeccioso transmitido por
via sexual ou parenteral
Principal aspecto da infecção –
perda seletiva de cels CD4+
Infecção VIRAL
1983: isolamento do vírus (BarréSinousi e cols/Robert Gallo)
1986: adoção do termo HIV e
identificação do HIV 2
Prêmios Nobel
em 2008
Origem do HIV
Dados globais da infecção pelo HIV:
33 anos da epidemia
Relatório do Programa Conjunto das Nações Unidas sobre o HIV e Aids
lançado em 20 julho 2014: epidemia em queda no mundo
Queda (38%) nos casos novos da
doença nos últimos doze anos
(3,4 milhões em 2001) e nos
casos novos em crianças (58%)
Queda (37%) no número de mortes
associadas ao HIV (2,4 milhões de
mortes em 2005)
Dados da infecção pelo
HIV no Brasil
Tendência contrária da epidemia no país: novos casos de infecção pelo HIV e
de mortes associadas à doença cresceram nos últimos oito anos.
Pessoas vivendo com HIV/aids: 797
mil (desconhecido por 123 mil)
Casos novos em 2013 (aumento de
11% em relação a 2005): 42.000
Aumento (11%) nos casos novos
da doença entre 2005/2013
Óbitos em 2013: 15.000 ( aumento
de 7% em relação a 2005)
Aumento (7%) no número de mortes
associadas ao HIV entre 2005/2013
33 anos de aids: principais
progressos obtidos
• Descoberta da origem da doença
• Melhor compreensão dos mecanismos virais
• Desenvolvimento de tratamentos eficazes: até
90% sucesso terapêutico, com melhoria da saúde
e da expectativa de vida, redução do risco da
transmissão vertical e sexual
• Simplificação do tratamento: aumento da adesão
33 anos de aids: desafios a
serem vencidos
• Apenas 1/3 pessoas que precisam do
tratamento são tratadas
• Muitas pessoas infectadas ignoram que sejam
portadoras do vírus: progressão da epidemia
• Permanece a dificuldade no desenvolvimento
de vacinas
• Eliminação dos reservatórios do vírus: cels T
memória, outros reservatórios (?)
Família Retroviridae
 Subfamília Oncovirinae
Gênero Oncovirus
HTLV-I (leucemias e linfomas de cels T)
HTLV-II (não associado a patologia)
 Subfamília Lentivirinae
Gênero Lentivirus
HIV-1, HIV-2 (Aids)
Representação esquemática da
classificação do HIV
Distribuição mundial dos subtipos
do HIV
Distribuição geográfica dos subtipos e formas
recombinantes do HIV1, Brasil
Morgado et al, 2012
HIV - A partícula viral
Retrovirus
Três genes estruturais
GAG – POL – ENV
três poliproteínas
HIV - A partícula viral
Retrovirus
Duas glicoproteínas associadas ao envelope: gp120 and
gp41
ENV gene
HIV - A partícula viral
Retrovirus
Antígenos grupo específicos
p17: proteína matriz
P24: proteínas de nucleocapsídeo
p9: ptn associada ao RNA
GAG gene
HIV - A partícula viral
Retrovirus
Enzimas
Transcriptase reversa
Integrase
Protease
POL gene
Estrutura do HIV
Gp120 (superfície)
Gp41
(transmembrana)
Transcriptase
reversa
P17 (matriz)
P24
(capsídeo)
Integrase e
protease
envelope
RNA
Mapa do genoma do HIV
Variabilidade genética do HIV
Taxa de erro de 1 em 2,000-10,000 nucleotídeos
O genoma do HIV tem 9749 nucleotideos
Portanto CADA vírus novo possui pelo menos uma mutação!
10 bilhões PV/dia
Resultado: muitos vírus diferentes são
formados a cada dia da infecção
Fenótipo viral: CCR5 e CXCR4
Amostras iniciais da infecção utilizam o coreceptor CCR5.
Variantes do HIV que utilizam este coreceptor têm
tropismo por macrófagos (disseminação da infecção)
Dominam os estágios iniciais da infecção e persistem por
todo o curso da doença
Fenótipo viral: CCR5 e CXCR4
A medida que o vírus vai sofrendo mutações, ele muda os
subtipos das células que ele infecta e a capacidade de se
ligar a diferentes coreceptores
Variantes detectadas no final da infecção possuem
tropismo por coreceptores CXCR4 (aumento da virulência)
Associadas com rápido declínio de cels CD4+ e progressão
a aids
HIV eAIDS
Algumas pessoas não desenvolvem AIDS
Pessoas expostas não infectadas
Sobreviventes de longo prazo
A história dos receptores de quimiocinas
HIV e AIDS
Co-receptores e infecção pelo HIV
Células com mutação homozigótica de moléculas de CCR5
não são infectadas pelo HIV
1 em 100 Caucasianos
Nenhum Africano
Pessoas com mutação heterozigótica em moléculas de CCR5
progridem para AIDS mais vagarosamente
HIV and AIDS
Co-receptores
25% dos sobreviventes de longo termo são
mutantes de CCR5
Esta mutação CCR5 (chamada “delta 32”)
deixou algumas pessoas imunes a peste negra
na idade média
HIV - Ciclo de multiplicação viral
HIV - Ciclo de multiplicação viral
Células infectadas pelo HIV
Linfócitos CD4+ (T4)
Destruiçao viral específica
Monócitos e macrófagos (Fc ou C)
Células dendríticas foliculares
Células endoteliais, células epiteliais
intestinais, oligodendrócitos,
astrócitos, neurônios e células glia
(galactocerebrosídeos)
Sem lise: reservatórios
Macrófagos podem ser
infectados por duas vias
HIV
gp120
CD4
HIV gp120 se liga ao
antígeno CD4
Vírus é opsonizado por Acs
anti-gp120 que se ligam a
receptores Fc de
macrófagos
Fc receptor
Anti-gp120
HIV
Macrófagos – O cavalo de Tróia
Macrófagos formam um reservatório viral fora da corrente
sanguínea, levando o vírus para tecidos extravasculares
Produção viral por um longo período sem serem eliminados
Não existe latência nestas células
São vitais na dissseminação do HIV no organismo:
Macrófagos infectados secretam quimiocinas que induzem a
migração de cels T CD4+ de memória e sua ativação: atuam
portanto na infecção de cels T
Como o HIV entra na célula
Receptor celular: antígeno CD4
Human HeLa
Cell
NÃO INFECTADA
Célula HeLa Humana
transfectada com
antígeno CD4
INFECTADA
HIV - Multiplicação viral
HIV
quimiocina
CD4
CD4
CCR5
CCR5
CD4
Mutant
CCR5
macrophage
Receptores de quimiocinas
são necessários como co-receptores
junto com CD4 antigeno (CCR5 e CXCR4)
HIV - Como o vírus entra na célula
mudança conformacional em gp
41 independente de pH
Fusão com membrana
plasmática
Formação de sincícios
Profundo significado para
progressão da AIDS: disseminação
célula a célula
Profundo significado para terapia:
Resposta humoral não irá parar a
disseminação – necessidade
resposta mediada por célula
CICLO DE MULTIPLICAÇÃO DO HIV
Adsorção ao receptor celular via GP 120
Transcrição reversa
Fusão celular (sincício) em
linfonodos infectados pelo HIV
Ligação
Integração Penetração
ssRNA (mRNA viral + RNA da progênie)
Proteínas virais
montagem
nucleocapsídeo
Proteínas do envelope
viral
brotamento
liberação
Microscopia eletrônica
mostrando partículas do HIV
brotando no meio extracelular
Transmissão do HIV
Vias de transmissão
 Sexual (homo ou hetero)
 Parenteral (transfusão, IVDU, ocupacional)
 Vertical (intrauterina ou perinatal)
Principais fontes de infecção
 Sangue
 Secreções sexuais
 Leite materno
Fatores de risco biológicos e comportamentais:
 Concentração do vírus nos fluidos biológicos (CARGA VIRAL)
 Estágio da infecção (primeiros 6 meses)
 Integridade da mucosa envolvida
 Co-infecções (outras DSTs)
 Multiplicidade de parceiros, não uso de preservativos
 Intercurso anal, compartilhamento de seringas
Evolução natural da infecção
pelo HIV
• Doença crônico progressiva
• Característica principal: progressão da infecção em
direção a perda do controle imunológico sobre patógenos
e neoplasias
• Infecção preferencial: LT CD4+ ativados
• Reservatório: LT em repouso, MO, monócitos, glia
(mantém a população viral mesmo na TARV)
Evolução natural da infecção
pelo HIV
• Infecção aguda: sintomática 50-90% indivíduos
• Fase assintomática (fase crônico-inflamatória)
• Fase sintomática/aids
~70% com aids em 10 anos
~20% evolução rápida
~5% evolução lenta (progressores de longo prazo
e controladores de elite)
HIV e AIDS
A história natural da infecção pelo HIV: principais eventos
Acompanhamento da infecção e avaliação da progressão da
doença: contagem CD4, carga viral
A
1. Infecção aguda
Alto título viral (até 10 milhões
vírus por ml sangue)
Queda de células CD4+ com
recuperação
Sintomática 50-90% indivíduos
Principais sinais e sintomas relacionados
a infecção aguda pelo HIV
Infecção pelo HIV
2. Uma resposta imune vigorosa
Resposta imune humoral e celular essenciais no
controle da infecção, porém INSUFICIENTES
Os vírus quase desaparecem da circulação
3. Um estado de latência clínica
Fase assintomática (Latência clínica): fase crônico inflamatória
Queda da carga viral a um nível preditor da progressão da
doença (set point)
Produção viral constante e destruição maciça de linfócitos T
Estabelecimento de um equilíbrio dinâmico durante a infecção
(“turnover viral”)
A infecção pelo HIV
O problema das cels T4 de memória
Somente cels T4 ativadas podem replicar o vírus (ativação por contato com Ags)
O vírus mata a maioria das cels T4 infectadas, que são inicialmente repostas
Algumas cels T4 revertem para cels de memória cells (vida-longa!)
Cels T4 memória não podem replicar o vírus a não ser quando ativadas
Dinâmica das cels T CD4 na
infecção
pelo
HIV
Remoção por
Cels T memória
apoptose
Cel T não
infectada
ativada
cronicamente
infectadas com
provirus
Infecção
Retorno
ao estado
de
memória
Vida longa!
Reativação
cel T
memória
Morte celular
destruição imune
Vida longa!
Adapted from Saag and Kilby
Nat Med 5: 609, 1999
HIV latente
Antígenos
Cel T4 memória
Cel T4 ativada
Este fato torna impossível a cura de um paciente com HIV
HIVdo HIV
Mesmo se a terapia parar aProdução
replicação
HIV e AIDS
“Set point” viral estabelecido durante a latência
clínica: fator preditivo para o início da doença
clínica
< 10.000 cópias / ml sangue: período latência > 10
anos
10.000-100.000: período latência < 10 anos
HIV e AIDS
Boa correlação entre a
carga viral e a
progressão da doença
HIV e AIDS
A carga viral é um
bom valor preditivo
do tempo de
sobrevida
Infecção pelo HIV
4. O início da doença
Fase sintomática/aids: primeiros sintomas
pela dificuldade de controle de infecções
oportunistas
Infecção pelo HIV
5. Doença avançada - AIDS
A medida que a contagem de cels CD4+ cai abaixo de 200
cels/mm3, o título viral aumenta rapidamente
Infecções oportunistas: morte em 2 anos sem intervenção
Declínio inexorável das cels CD4+ T4
Porque todas as
cels T4
desaparecem?
Nos estágios
iniciais da
infecção
somente 1 em
10,000 cels é
infectada
No fim 1 em 40
De grande importância para estratégia terapêutica
Virus destroem a célula como
resultado do brotamento
Mas poucas cels são infectadas:
Estágio inicial da infecção 1:10,000
Final 1:40
1. Ruptura da
membrana
Porque todas
as cels T4
desaparecem?
Infected CD4
cell
Cells Fuse
Gp120 positive
Morte de cels CD4 pela
formação de sincícios
(2)
Uninfected
CD4 cell
Gp120
negative
Porque as cels
T4
desaparecem?
Cel T
citotóxic
a
Mas: grande
parte das cels
não está
infectada
Destruição de cels CD4
por cels T citotóxicas
(3)
Destruição cels CD4+ (4)
Ligação de antígenos
Gp120 livres ao receptor
CD4 deixa a cel T4 não
infectada se parecer
como uma cel infectada
Lise mediada por
complemento
Pode contar pela perda
de cels T4 não infectadas
Porque cels T CD8+ (CD4-) desaparecem
no estágios finais da doença?
Cels CD8 não são infectadas pelo HIV (CD4-), entretanto são
eliminadas nos estágios finais da infecção pelos fenótipos virais
CXCR4
Cels CD8 (CD4-) apresentam co-receptores CXCR4 = ligação HIV
(apenas subtipos tardios na infecção)
Embora não ocorra infecção, a ligação ao receptor CXCR4 induz
um sinal para a célula que culmina na apoptose quando
macrófagos estão presentes
Porque cels T CD8+ (CD4-) desaparecem
no estágios finais da doença?
Cel CD8
(no CD4 antigen)
Macrófago
gp120
HIV
chemokine
CXCR4
?
Ligação a CXCR4
resulta na
expressão do
receptor TNF-alpha
G protein
signal
?
Ligação a CXCR4
resulta na
expressão de
TNF-alpha na
superfície cel
Indução de apoptose
Cel CD8
CXCR4
Macrófago
Morte
CD8 T cell
apoptotic
bodies
Doenças relacionadas a AIDS
Infecções oportunistas:
Vírus: Citomegalovirus, Herpes simplex,
Varicela-zoster
Cistos de Pneumocystis
carinii no pulmão
Prozoários: Pneumocystis carinii,
Cryptosporidium
Bacteria: Toxoplasma, Mycobacterium
avium, Nocardia, Salmonella
Fungos: Candida, Cryptococcus
neoformans, coccidioides immitis,
Histoplasma capsulatum
Candidíase e herpes
oral
Cryptococcus no
pulmão
Tumores
Linfomas (incluindo linfomas de cels B
associados ao EBV)
Sarcoma de Kaposi
Carcinoma Cervical
Sarcoma de Kaposi no
estômago
Sarcoma de Kaposi
Novos conceitos sobre a infecção pelo
HIV
A infecção pelo HIV:
 Queda das células CD4
 Processo de inflamação crônica com lesão tecidual
sistêmica: senescência do SI
Resultado:
 Infecções oportunistas
 Doenças crônico-degenerativas e neoplasias não
diretamente relacionadas a infecção viral (doenças
vasculares, nefropatias, neuropatias e problemas
neurocognitivos)
 Redução tempo de vida em relação aos HIV- mesmo
indivíduos tratados e “controladores de elite”
Diagnóstico laboratorial da infecção pelo HIV
Marcadores da infecção pelo HIV na corrente sanguínea de acordo com o
período que surgem após a infecção, seu desaparecimento ou
manutenção ao longo do tempo
Diagnóstico laboratorial da infecção pelo HIV
a.
Triagem inicial: pesquisa de anticorpos anti-HIV* (4-12
semanas após infecção)
-
Fluxograma 1: Dois testes rápidos realizados em sequência com amostras
de sangue (venoso ou capilar)
Fluxograma 2: Dois testes rápidos realizados em sequência, sendo o
primeiro com fluido oral e o segundo com amostra de sangue (venoso ou
capilar)
-
* A Portaria no. 29 de 14 de dezembro de 2013 normatiza o algoritmo para o diagnóstico
da infecção pelo HIV utilizando exclusivamente testes rápidos
* Exceção: crianças < 18 meses, carga viral
b.
-
Acompanhamento de pacientes
Linfometria (contagem de CD4+)
Carga viral (cópias de RNA/ml)
Manual Técnico para o
Diagnóstico da Infecção pelo HIV,
MS, 2013
HAART: terapia antiretroviral
altamente ativa (a partir de
1996)
Número atual e projetado de pessoas recebendo TARV
em países de acordo com a renda, OMS, 2003-2015
Número de pessoas recebendo TARV e porcentagem
de todas as pessoas vivendo com HIV e recebendo
TARV, OMS, 2013
Cobertura da TARV por país, OMS, 2013
Global AIDS Response Progress Reporting, WHO, 2013:
Brasil
• Tratamento gratuito desde 1996
• Um dos únicos países da AL a atingir a cobertura
de tratamento universal
• 2005/2013: 165 mil para 353 mil pessoas em
tratamento
• Maior cobertura de testagem para HIV para a
população de HSH (54%) e profissionais do sexo
(65%) da AL
Quando iniciar a TARV ?
Protocolo clínico e
diretrizes terapêuticas
para adultos vivendo
com HIV/aids, MS, 2013
TARV: Escolha do esquema
inicial
Medicamentos pertencem a 3 classes:
•Inibidores da transcriptase reversa análogos de
nucleosídeos e nucleotídeos (ITRN/ITRNt)
•Inibidores da transcriptase reversa não análogos de
nucleosídeos (ITRNN)
•Inibidores da protease reforçados com ritonavir (IP/r)
A terapia inicial deve incluir
a combinação de três
antivirais:
aumenta
a
barreira genética que o
vírus deve transpor para
gerar resistência
TARV: Escolha dos
medicamentos
Escolha da dupla de ITRN/ITRNt :
•associação zidovudina/lamivudina (AZT/3TC)
Monitorar risco de toxicidade hematológica e
lipoatrofia
•associação tenofovir / lamivudina (TDF/3TC)
Monitorar risco de nefrotoxicidade
Escolha entre ITRNN e IP/r:
Apresentam equivalência de resposta virológica, mas
os ITRNN apresentam melhor perfil de toxicidade
ITRNN
EFV: efanvirenz
NVP: nevirapina
IP/r
LPV: lopinavir
Limitações do TARV
- Efeitos adversos
- Incapacidade de erradicar o vírus do
hospedeiro, mesmo após anos de
terapia:
• Alta taxa de
mutação/recombinação viral
• Reservatórios virais: LT CD4+
em repouso, células
dendríticas, macrófagos,
células glia
Novos antivirais
Existem atualmente 32 novos antivirais já aprovados:
• Inibidores de integrase (Raltegravir)
• Inibidores de ptns não estruturais (Vif – degrada uma enzima
celular que destrói DNA viral)
• Bloqueadores de CCR5 (Maraviroc)
• Drogas combinadas: Truvada (dois inibidores TR), Atripla (+
inib protease) e Quad pill (+ inibidor integrase)
O antiviral ideal contra o HIV…
“Certamente o melhor tratamento contra o
HIV será aquele que não apenas suprima a
replicação viral, mas que elimine a infecção
do organismo – um ideal que está apenas
começando a se tornar possível “.
Cura a vista ? A questão da
cura funcional (terapia na fase
aguda)
- Paciente de Berlim: indivíduo HIV+ que recebeu tx de medula
de indivíduo CCR5Δa32: CURA ESTERILIZANTE
- Bebe de Mississipi: criança nascida de mãe HIV+, tratada
desde o nascimento por 18 meses quando o tratamento foi
interrompido, 10 meses depois ao retornar não tinha sinais da
infecção. Após dois anos sem tratamento, o vírus foi
novamente detectado.
- Pacientes de Visconti: grupo de 14/70 indivíduos que
receberam TARV na fase aguda, foram tratados por 3 anos e
depois a terapia foi interrompida. Permaneciam com carga
viral indetectável após 7 anos.
Deixaram
saudades...
Best wishes ….
Prof. Claudia Vitral
Projeto: Vacina contra Hepatite A – uso de
sangue capilar como alternativa de acesso a
resposta celular HAV-específica
Objetivo:
1- Verificar e comparar a frequência de linfócitos T e B HAVespecíficos de memória após vacinação em amostras de sangue
periférico e capilar
2- Viabilizar o acesso a um menor volume de sangue para
avaliar resposta celular após vacinação
1º passo - Investigar a presença de indivíduos suscetíveis a
infecção por HAV. Pesquisa de anti-HAV em amostras de DBS
2º passo – coleta de amostras de sangue capilar e venoso de 30
indivíduos voluntários a receber a vacina (pré-vacina)
3º passo – coleta de amostras de sangue capilar e venoso após 7
dias da 1ªdose
4º passo – coleta de amostras de sangue capilar e venoso após 15
dias da 1ª dose
5º passo – coleta de amostras de sangue capilar e venoso após 30
dias (1 mês) da 1ª dose
6º passo – possível coleta de amostras de sangue capilar e venoso
após 6 meses da 1ª dose – Momento da 2ª dose da vacina