Síndrome da
Imunodeficiência Adquirida
Jennifer Mâncio
Mariana Rodrigues
Rui Ferreira de Almeida
Vasco Miranda
Faculdade de Medicina da
Universidade do Porto
Imunologia 2004
Imunodeficiências
Primárias
Imunodeficiências
Ausência ou falha do
normal funcionamento
de um mais elementos
do Sistema Imune
Defeitos
intrínsecos do
Sistema Imune,
na sua maior parte
geneticamente
determinados
- Células B
- Células T
- Complemento
- Fagócitos
Secundárias
- Drogas imunomoduladoras
- Esteróides
- Malnutrição (proteínas, Fe, Zn,
Se, Cu, vitaminas A, B6, C, E...)
- SIDA
EPIDEMIOLOGIA
Epidemiologia Mundial
• 36 milhões de pessoas vivem actualmente infectadas
pelo HIV
• 20 milhões de pessoas já morreram com SIDA
• Total cumulativo de 56 milhões de pessoas infectadas
por HIV
• 25.3 milhões na África sub-sahariana estão infectados
com HIV - cerca de 2/3 do total de infectados
• 3/4 das mortes por SIDA na África Sub-sahariana
Estimativas OMS
Número de pessoas infectadas
no final de 2003
Número estimado de novos
casos em 2003
Número estimado de disfunções
provocados pelo vírus, em 2003
Epidemiologia Mundial
Estimativa de mortes em
crianças durante 2002
Epidemiologia Mundial
Países de elevado rendimento
• 1.46 milhões de pessoas infectadas no Oeste da Europa e na América
do Norte
• Prevalência está a aumentar modestamente - Prevenção
• Diminuição da taxa de mortalidade - Terapia anti-retrovirica
• Terapia anti-retrovirica - maior número de comportamentos de risco
sobretudo em relações homossexuais – optimismo acerca dos
tratamentos e práticas de risco
•HIV/SIDA nas minorias étnicas e populações
mais pobres - a incidência aumenta mais
rapidamente
América do Norte
920,000 Oeste da Europa
540,000
HIV/SIDA
2000
Australia e
Nova Zelandia
15,000
Epidemiologia Mundial
África Sub-Sahariana
• Prevalência na população adulta (15 - 49 anos) - 8,8%
• 7 países do Sul - prevalência na população adulta de 20% ou mais
• Botswana - prevalência de 36%
• Principais causas da epidemia no Sul - Mobilidade - meios de
transporte - e Migração em trabalho (mineiros)
• Oeste de África ligeiramente menos afectada
• Forma de transmissão principal: relações heterosexuais
• Nível muito significativo de
transmissão mãe-filho
África Sub-Sahariana
25.3 milhões
HIV/SIDA
2000
• Final de 2000: 1.1 milhões de
crianças (<15 a.) infectadas pelo HIV.
90% adquiriram a infecção das mães
Epidemiologia
em Portugal
Epidemiologia em Portugal
SIDA – Situação em Portugal a 31 de Dezembro de 2002
Categorias de
Transmissão
1994
1995
1996
Ano do Diagnóstico
1997 1998 1999
Homo ou Bissexuais
795
Toxicodependentes
893
Homo/Toxicodependentes
38
Hemofílicos
46
Transfusionados
86
Heterossexuais
696
Mãe/Filho
39
Nosocomial
0
Ignorada
93
TOTAL 2686
115
423
10
2
15
188
11
0
26
790
116
542
10
1
7
253
9
0
21
959
98
570
6
2
7
243
2
0
27
955
68
583
9
2
1
273
2
0
16
954
77
578
8
1
1
298
4
0
22
989
2000
2001
2002
Ignorada
66
500
2
3
1
284
1
0
20
877
51
463
10
0
2
313
1
0
31
871
39
262
1
1
4
227
3
0
5
542
20
49
3
1
1
32
0
0
6
112
Distribuição dos casos por categorias de transmissão e ano de diagnóstico
01/01/1983 – 31/12/2002
Total
Nº
%
1445
4863
97
59
125
2807
72
0
267
9735
14.8
50
1
0.6
1.3
28.8
0.7
0
2.7
100
Epidemiologia em Portugal
Toxicodependentes:
• 50% do total de casos notificados em 2002.
• Categoria com maior número de casos notificados.
• A proporção de casos tem diminuído desde 1998.
Heterossexuais:
• 28.8% do total de casos notificados em 2002.
• A proporção de casos tem vindo a aumentar desde 1998.
Homossexuais:
• 14.8% do total dos casos notificados em 2002.
Total:
• Decréscimo do número de casos diagnosticados desde
1996 até 2002.
Epidemiologia em Portugal
SIDA – Situação em Portugal a 31 de Dezembro de 2002
ANO
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
Ignorado
TOTAL
Número de Casos
Homens Mulheres TOTAL
1
0
1
3
1
4
28
1
29
34
5
39
66
12
78
122
11
133
169
31
200
226
28
254
250
50
301
346
67
413
456
97
553
564
117
681
658
131
790
788
170
959
804
151
955
790
164
954
811
178
989
728
149
877
730
141
871
456
86
542
87
24
112
8117
1614
9735
Número de Casos Vivos
Homens Mulheres TOTAL
1
0
1
1
0
1
7
1
8
2
1
3
13
4
17
26
3
29
35
8
43
30
10
40
38
9
47
70
17
87
107
30
137
169
46
215
213
52
265
327
86
414
383
85
468
425
90
515
461
103
564
433
105
538
465
103
568
342
66
408
35
11
47
3583
830
4415
Número De Casos Mortos
Homens Mulheres TOTAL
0
0
0
2
1
3
21
0
21
32
4
36
53
8
61
96
8
104
134
23
157
196
18
214
212
41
254
276
50
326
349
67
416
395
71
466
445
79
525
461
84
545
421
66
487
365
74
439
350
75
425
295
44
339
265
38
303
114
20
134
52
13
65
4534
Distribuição dos casos por ano de diagnóstico, estado vital e sexo
01/01/1983 – 31/12/2002
784
5320
Epidemiologia em Portugal
Número de casos:
• Até 1999 aumento do número de casos notificados em ambos os sexos,
diminuindo a partir desse ano.
Número de casos vivos:
• Até 2001 aumentaram progressivamente em ambos os sexos.
• Em 2002 há um decréscimo do número de casos diagnosticados .
Número de casos mortos:
• No sexo masculino, queda do número de mortes a partir do ano de 1998.
• No sexo feminino há diminuição do número de mortes a partir de 2000.
Total:
• Os indivíduos de sexo masculino constituem cerca de 83.4 % do número de
casos notificados
• O número total de casos mortos é superior ao de casos vivos, verificando-se
uma relação de aproximadamente 4:1 quando comparamos indivíduos do sexo
masculino com indivíduos do sexo feminino em ambos os estados vitais.
Distribuição por idades, da infecção
Portugal, fim de 2001
Prevalência HIV na UE
e Noruega
(entre CDI)
Transmissão
Transmissão Sexual
- Heterossexual - modo mais comum de infecção no
mundo (sobretudo nos países em desenvolvimento)
- Homossexual
Transmissão por sangue e Hemoderivados
- Hemotransfusões (Hemofílicos: menos de 1% dos casos)
- Hemoderivados (+/- 1% dos casos)
- Transplantes
- Compartilhar utensílios de injecção - Toxicodependentes
(+/- 25% dos casos)
Transmissão Materno - Fetal/Infantil
- in utero - via transplacentária
- durante o parto
- ingestão de leite materno contaminado
+ comuns
Risco de transmissão
Causa
Exposição Percutânea ( picadas...)
Exposição mucocutâneas
Contágio Perinatal
Contagio condicionado no parto
Contagio condicionado na gestação
Aleitamento
Contagio por partilha de agulhas inf.
Risco probabilistico
0,3 %
0.09%
30%
65%/ 30%
35%/30%
Risco acrescido de 7 a 22%
40%
BIOLOGIA DO HIV
SIDA - Definições
O Síndrome da Imunodeficiência Humana é uma doença
causada pelo Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV) e é
caracterizada por um profunda imunossupressão levando a
infecções
oportunísticas,
neoplasias
secundárias
e
manifestações neurológias.
A SIDA foi pela primeira vez descrita nos EUA em 1981 e
actualmente já foi descrita em praticamente todos os
países do Mundo.
Biologia do HIV
• Membro da família dos retrovírus humanos e do género dos lentivírus
• Transferência do HIV dos símios para os humanos  alteração na
virulência - mais relacionada com a resposta imune do hospedeiro do
que com as propriedades do vírus.
• HIV-1
- Causa mais comum de doença pelo HIV em todo o Mundo
- Compreende vários subtipos
Biologia do HIV
• HIV-2
- Originalmente restringido à África Oriental.
- Mais relacionado, filogeneticamente, com o
SIV (vírus da Imunodeficiência Símia).
- Parece ser menos patogénico - Síndrome
mais brando e com evolução mais lenta
- Causa mais frequentemente Encefalopatias
Diversidade
O GRAU DE DIVERSIDADE GENOMICA QUE O HIV
ORIGINA NUM ÚNICO INDIVÍDUO PODE SER
MAIOR QUE A DIVERSADE MUNDIAL DO VÍRUS
INFLUENZA DURANTE UMA EPIDEMIA.
Diversidade
HIV-1
- Grupo M (major) - Responsável pela maioria das
infecções no Mundo
- Grupo O (outlier) - Raro. Encontrado originalmente na
República dos Camarões, Gabão e França.
- Grupo N - Identificado pela primeira vez
numa mulher oriunda da República dos
Camarões.
Diversidade
HIV-1
8 subtipos ou
clades
Grupo M
( A, B, C, D, F, G, H e J)
• B - Predominante nos EUA,
Canadá, América do Sul e
Europa Ocidental e Austrália.
• C - Mais comum no mundo
inteiro. Predominante em África e
na Índia.
• E- Predomina no Sudeste
Asiático
4 formas circulantes
recombinantes (CRF)
(principais)
• AE - Sudoeste Asiático
• AG - África Oriental e
Central
• AGI - Chipre e Grécia
• AB - Rússia
Diversidade
HIV-1 → necessidade do uso de co-receptores para
a infecção da cél. alvo
diferentes estirpes
Coreceptor
(citocinas)
Tropismo
Indução de
sincícios
Designações
Fase da
infecção em
que predomina
CCR5
Macrófagos
Não
R5
M-tropic
Inicial
CXCR4
Céls T CD4+
Sim
X4
T-tropic
Final
Diversidade
Passagem do HIV para novos terrenos do corpo
humano e da população humana
Diversidade Genética

Selecção Natural
quando
MUTAÇÃO
em resposta a
Drogas anti-retrovíricas
Resposta Imune
Problema do desenvolvimento de uma vacina
USO DE NOVOS
CO-RECEPTORES
ALTERAÇÃO DO
TROPISMO DA CÉLULA
ESCAPE À
NEUTRALIZAÇÃO
Diversidade
QUÃO CONSERVATIVO É O FENÓTIPO DO HIV?
QUE NOVOS “TRUQUES” PODE ELE ENCONTRAR?
?
ALTERAÇÃO DO MODO DE TRANSMISSÃO
Estrutura do Vírus
• 2 cópias de RNA
• 3 enzimas:
- Protease
- Transcriptase reversa
- Integrase
• p7/p9 - nucleocápside
•p24 - capsídeo - Ag mais
facilmente detectado: diagnóstico
• p17 - proteína da matriz que
rodeia o core
• gp120 (externa) e gp 41
(transmembranar) - invólucro fundamentais para a infecção.
Genoma do Vírus
3 genes que codificam proteínas de estrutura do vírus:
• gag - Codifica Proteínas do capsídeo e do core
• pol - Polimerases: transcriptase reversa, integrase e protease
• env - Codifica as glicoproteínas do invólucro
6 genes que codificam proteínas da regulação da expressão de
genes. Acredita-se que vários tem papel na patogenia da doença.
São:
•tat, nef, ver, vif, vpr, vpu (o HIV-2 tem vpx em vez de vpu)
Estes genes são flanqueados por repetições terminais longas:
LTR (Long Terminal Repeat) - elementos reguladores envolvidos
na expressão dos genes.
Ciclo de Replicação
Provírus integrado pode permanecer em infecção latente
durante meses a anos.
Para completar o ciclo de vida é necessário que ocorra:
activação celular
por
LINFÓCITOS T CD4+
MACRÓFAGOS
estimulação antigénica
citoquinas
citoquinas
TRANSCRIÇÃO DO DNA PROVIRAL
FUNÇÃO T
DIMINUÍDA
LISE DAS
CÉLULAS T
PRODUÇÃO DE VIRIÕES
Ciclo de Replicação
Células CD4+
Linfócitos T-helper
Monócitos/
Macrófagos
Células Dendríticas
após activação
Extensa
replicação viral
Lise

Infecções
oportunísticas e
neoplasias
Extensa
replicação viral
Reservatório

Transporte para o
cérebro
As celulas de Langerhans
capturam o vírus e
transportam-no para os gg
linfáticos onde infectam as
células T CD4+
Reservatório
Ciclo de Replicação
Ciclo de Vida
FILME
Ciclo de Replicação
HIV
DC-SIGN
Ligam o HIV pelos receptores DC-SIGN
MIGRAÇÃO PARA OS GANGLIOS LINFÁTICOS

Célula Dendritica
Levam dos pontos de
entrada das mucosas
para os gg linfáticos infecção de linfócitos
Expansão no organismo
Celula dendrítica
na apresentação do
vírus às céls. T CD4+
Expansão no organismo
- Imunodeficência
- Reservatório
Apresentação clínica
e laboratorial
[
Perspectivas terapêuticas
]
Apresentação clínica
• Fase aguda
• Fase crónica
– assintomática prolongada
• Fase de crise
– doença sintomática
Fase aguda
• Ocorre 3 a 6 semanas após a infecção primária
• Síndrome típica de um síndrome viral agudo:
– Gerais
• Febre
• Faringite
• Linfadenopatia
• Cefaleias
• Letargia
• Anorexia
• Vómitos/náuseas/
diarreia
– Neurológicos
• Meningite
• Encefalite
• Neuropatia periférica
– Cutâneos
• Exantema maculopapuloso
• Úlceras cutâneo-mucosas
Fase aguda
• Pico de viremia
• Anormalidades imunológicas:
– Diminuição do nº de linfócitos CD4+
– Inversão da razão CD4+/CD8+ por elevação
de CD8+ e manutenção da depressão CD4+.
• 3/17 semanas após a exposição:
– seroconversão
– produção de céls T CD8+ específicas que vão
“conter” a infecção e diminuir HIV plasmático
Fase crónica
• Estado assintomático prolongado - latência
– 7 a 10 anos em doentes sem tratamento
• Diminuição da viremia
– Continuação da replicação do HIV nos
macrófagos e céls T CD4+ (níveis de RNA-HIV
por PCR – implicação no prognóstico)
– Perda contínua de céls T CD4+ compensada
por regeneração
manutenção dos níveis
plasmáticos periféricos (50/µl por ano)
• Até ao aparecimento dos 1ºs sintomas
constitutivos...
Fase de crise
• Descompensação do sistema imune:
– Diminuição do nº de céls T CD4+
– Aumento da proporção de céls T CD4+ infectadas
que sobrevivem
– Aumento da viremia
• Linfadenopatia persistente
• Sintomas constitutivos significativos
• SIDA - o espectro das doenças observadas muda
à medida que a contagem de células T CD4+ cai.
Fase de crise
• Diagnóstico de SIDA:
– Infecção por HIV
– Células T CD4+ <200/µl
– Alteração nas reacções de hipersensibilidade
– Neoplasias secundárias
– Ocorrência de infecções oportunistas
• Candida albicans
• Pneumocystis carinii
• Cytomegalovirus
• Cryptococcus
• Mycobacterium tuberculosis
• Mycobacterium avium-intracelulare
Diagnóstico da infecção
• Pesquisa de anticorpos anti-HIV
• Detecção directa do HIV, ou de
um dos seus componentes
Diagnóstico da infecção
• ELISA ou EIA
• Western Blotting
• Teste da captura do antigénio p24
• Detecção directa do RNA do HIV:
– PCR-TR
– b-DNA
ELISA
• Exame convencional de triagem para infecção por HIV
• Capacidade de detectar os 2 antigénios (HIV-1 e HIV-2)
• Elevado grau de sensibilidade e especificidade
– Falsos negativos – antes da seroconversão (≈ 3 meses)
•
Resultados possíveis
− Positivo (altamente reactivo)
− Negativo (não reactivo)
− Indeterminado (parcial/ reactivo)
ELISA
Positive
control
Negative
control
Patient
A
Patient
B
Patient
C
Assay
control
1,689
0,153
0,055
0,412
1,999
0,123
•
Densidade óptica a 450 nm
•
> 0.500 → positivos
•
0.300 to 0.499 → indeterminado → fazer novamente o teste
•
< 0.300 → negativos
•
Quando positivo → fazer novamente o teste → se positivo
novamente → western blotting
Western Blotting
• Exame de confirmação do diagnóstico mais
comummente utilizado
• Mais específico do que ELISA - mede a
totalidade dos anticorpos anti-HIV
• Detecção dos anticorpos contra os múltiplos
antigénios do HIV (com diferentes pesos
moleculares) e sua visualização como bandas
distintas
Western Blotting
Resultados possíveis:
– Positivo
• existência de anticorpos contra 2 ou 3 proteínas do HIV:
p24, gp41 e gp120/160
– Negativo
• ausência de qualquer tipo de banda nos pesos moleculares
correspondentes aos produtos genéticos do HIV
– Indeterminado – indivíduo de baixo risco
• explicação mais provável é que este apresente anticorpos
que fazem reacção cruzada com uma das proteínas do HIV:
p24 e/ou p55;
• explicação menos provável é que o indivíduo está infectado
pelo HIV e a desenvolver uma resposta humoral clássica
Western Blotting
ELISA/Western Blotting
Diagnóstico da infecção
• A detecção do HIV ou de um dos seus
componentes pode ser útil na:
– Determinação do diagnóstico da infecção
pelo HIV quando o resultado de Western
Blot é indeterminado
– Determinação do prognóstico da infecção
pelo HIV
– Avaliação da resposta aos tratamentos antiretrovirais
Teste de captura do atg p24
• Tipo ELISA
• Medição dos níveis do antigénio p24 do HIV
após dissociação dos complexos antigénioanticorpo por um ácido fraco.
• Uso mais frequente: teste de triagem de
infecção pelo HIV nos pacientes suspeitos de
terem síndrome agudo pelo HIV.
PCR/TR e bDNA
• Testes de detecção directa de RNA-HIV
• Recurso de diagnóstico:
– infecção aguda e neonatal
– quando os resultados dos exames serológicos
convencionais são indeterminados
• Determinação de prognóstico e monitorização
dos efeitos do tratamento anti-HIV
PCR/TR e bDNA
• PCR-TR usado para estudos de diversidade de
sequências e resistências do vírus aos antiretrovirais.
• Elevada sensibilidade
– PCR-TR positivo em mais de 98% dos doentes
– bDNA positivo em mais de 90% dos doentes
Monitorização laboratorial
• Contagens de células T CD4+
• Medições dos níveis de RNA-HIV
• Resistência do HIV
Contagem de células T CD4+
• Exame de rotina na avaliação dos indivíduos
infectados pelo HIV.
• Melhor indicador do estado de imunocompetência
imediata.
• Contagens realizadas no momento do diagnóstico
e cada 3 a 6 meses em diante.
• Medições:
– <500/µl Início da terapia anti-retroviral
– <200/µl Profilaxia contra P.Carinii e Toxoplasma
– <50/µl Profilaxia contra CMV e micobactérias do
complexo M. avium (MAC).
Níveis de RNA/HIV
• Informação importante acerca do prognóstico
• Alterações nos níveis de RNA-HIV revestemse de grande importância para delinear:
– relação entre níveis de vírus e taxas de
progressão da doença
– taxas de turnover viral
– relação entre activação do sistema imune e
replicação viral e tempo para o
desenvolvimento da resistência aos fármacos
Níveis de RNA/HIV
• Devem ser medidos no momento do
diagnóstico de HIV e a seguir a cada 3 a 4
meses em pacientes não tratados.
• Medições:
– >10.000 cópias de RNA-HIV por mL de sangue
→ Início do tratamento
– <50 cópias de RNA-HIV por mL de sangue
→ Tratamento eficaz
Testes de resistência do HIV
• Medição da sensibilidade do vírus HIV de um
indivíduo a diferentes anti-retrovirais
• Recurso a testes de:
– Teste de genótipo - comparação do genoma do
vírus do paciente com vírus que possuem perfis
de resistência anti-retroviral
– Teste de fenótipo - comparação do crescimento
in vivo de isolados virais obtidos do paciente com
estirpes de referência do vírus com e sem
diferentes anti-retrovirais
Perspectivas Terapêuticas
Perspectivas Terapêuticas
Perspectivas Terapêuticas
IMMUNE-BASED INTERVENTIONS FOR HIV
INFECTION
Immunoglobulins
Monoclonal antibodies
Thymic hormones
Cytokine treatment
Interleukin-2
Tumor necrosis factor-α inhibitor
Interferon-γ
Interleukin-12
Adoptive cellular therapy
Therapeutic vaccination
Perspectivas Terapêuticas
OBSTACLES TO HIV VACCINE DEVELOPMENT
1. Genomic diversity of the viral genome
2. Type specificity of immune responses
3. Potential generation of enhancing antibodies
4. Lack of animal models of HIV infection and AIDS
5. Field trials to demonstrate efficacy
6. Transmission of HIV by cell fusion as well as by cellfree virus
Mecanismos de
deplecção T-CD4+
Diminuição súbita
e acentuada do nº
de linfócitos T
CD4+
Há uma proliferação
de linfócitos que
procura compensar a
sua destruição
aumentada
O nº de linfócitos
T CD4+ atinge
valores <200
células /µL
Possíveis causas para a deplecção de
células T CD4+
Deplecção de
células T CD4+
Produção
deficiente
Destruição
aumentada
HIV
Directamente
indirectamente
Redistribuição
do espaço
intravascular para os
orgãos linfóides
Diminuição de
células T CD4+
circulantes
Inversão da razão
CD4+/CD8+ no sangue:
de 2 passa para <0,5 nos
doentes com SIDA
Possíveis causas para a deplecção de
células T CD4+
4 Mecanismos:
•
Destruição acelerada de células T-CD4+ maduras
•
Movimentação alterada de células T-CD4+ que
leva a uma perda aparente
•
Activação crónica e morte de células T
•
Produção deficitária de novas células T
1. Destruição acelerada de células T
CD4+ maduras
Segundo este modelo, a deplecção das células T CD4+ resultaria da
destruição directa das células infectadas pelo HIV:
• por apoptose mediada pelo envelope viral
• por perda de integridade da membrana celular / formação de sincícios
• por acumulação intracelular de DNA viral não integrado
Ou da indução indirecta da morte nas células não infectadas:
• por citólise via células T citolíticas HIV-específicas, ou via células NK
• por incorporação em sincícios de células infectadas vizinhas
• por potenciação da apoptose e/ou transmissão do HIV após interacção
com APCs infectados.
2. Movimentação alterada que leva a
uma perda aparente
Ligados por uma rede de vasos sanguíneos e linfáticos, os orgãos
linfóides constituem a residência da maioria das células T
APCs
activam
Linfócitos
CD8+
Linfócitos
CD4+
Orgão linfóide
Sangue
Linfocitose CD8+ ; Inversão da razão CD4+/CD8+
Não há alteração do número total de células T CD4+ mas sim do
número e proporção das subpopulações de células T
A terapia anti-retroviral tem um efeito oposto
2. Movimentação alterada que leva a
uma perda aparente
A contagem de linfócitos T CD4+ no sangue
constitui, apesar dos seus defeitos, um dos
melhores
marcadores
para
se
fazer
um
prognóstico, para avaliar o risco de desenvolver
infecções oportunistas e tumores malignos, e para
se
escolher
adequada.
uma
terapêutica
de
intervenção
3. Activação crónica e morte de
células T
A infecção por HIV caracteriza-se por um estado de activação
crónica devido a:
• estímulos antigénicos pelo HIV
• estímulos por mecanismos independentes de antigénios:
• citocinas libertadas pelos APCs
• células T activadas
> nº de células T CD4+ e CD8+ activadas
aumento da apoptose de células T
diminuição da proliferação em resposta
a antigénios
4. Produção deficitária de células T
CD4+
Células
hematopoiéticas
progenitoras
Células CD4+
maduras
-
HIV
Evidências da supressão hematopoiética
1. Pacientes com SIDA apresentam:
• Linfopenia
• Anemia
• Neutropenia
• Trombocitopenia
4. Produção deficitária de células T
CD4+
2. Exame histológico à medula óssea revela:
• Hiper ou hipocelularidade
• Plasmocitose
• Displasia mielóide ou eritróide
• outras alterações patológicas
3. Exame histológico ao timo revela:
• deplecção de timócitos
• perda da demarcação corticomedular
• presença de proteínas estruturais do HIV no
interior dos timócitos
• desenvolvimento dos folículos de células B da
medula tímica
4. Produção deficitária de células T
CD4+
4. Nos orgãos linfóides periféricos verifica-se:
• acumulação do vírus com eventual destruição das
células dendríticas
• descompartimentalização
• deplecção das células T CD4+ e CD8+
Assim, a infecção por HIV leva ao aparecimento de
alterações profundas na medula óssea, timo, e orgãos
linfóides periféricos
defeitos quantitativos e qualitativos em células T
progenitoras
4. Produção deficitária de células T
CD4+
Efeitos directos do HIV:
• morte das células progenitoras mediada pela infecção
• destruição da rede estromal de suporte necessária para
uma hematopoiese eficiente
Efeitos indirectos do HIV:
• disfunção de citocinas
• infecções oportunistas da medula óssea
• aparecimento de tumores malignos invasivos
• efeitos mielotóxicos de drogas
• deficiências de vitaminas e outros factores essenciais
Juntando os 4 mecanismos de
deplecção...
Existe um mecanismo predominante?
Cada um destes modelos foi fundamentado com argumentos lógicos e
fortes dados experimentais;
Não há um único mecanismo explicativo embora, por vezes, um possa
ser dominante em relação aos outros:
ex:
fetos  produção deficitária de novas células T
idosos  destruição acelerada de células T CD4+ maduras
No entanto, como a maioria dos indivíduos com SIDA são
adultos jovens, considera-se que ocorre justaposição
sequencial dos múltiplos mecanismos de deplecção de
células T CD4+
Resposta imune
celular – Linfócitos
CD8+
Infecção aguda por HIV
• Resposta celular aguda exuberante: 10% das CTL CD8+
envolvidas
• Viremia diminui assim que a resposta CTL CD8+ atinge o
seu máximo
• Resposta oligoclonal
• Dependência antigénica
Infecção crónica por HIV
• CTL HIV-específicas mantêm-se em elevadas concentrações
• 1-2% das CTL CD8+ circulantes e dos gânglios são
específicas para o epítopo dominante
• Dependência antigénica
• Sem tratamento anti-retroviral grande parte das CTL CD8+
persistem em fases tardias da infecção podendo ser detectadas
no estado de SIDA
Influência do tipo de HLA-I na taxa de
progressão da infecção por HIV para SIDA
As CTL reconhecem os peptídeos do vírus ligados a moléculas HLA-I.
Diferentes tipos de HLA-I apresentam diferentes peptídeos o que
condiciona respostas celulares imunes diferentes.
•Indivíduos HLA-B27 e HLA-B57
– Estimulam resposta celular mais eficaz
 Progressão lenta da infecção
•Indivíduos HLA-B35
– Estimulam resposta celular menos eficaz
 Maior susceptibilidade à infecção
 Progressão acelerada da infecção
Influência do tipo de HLA-I na taxa de
progressão da infecção por HIV para SIDA
• Infecção aguda -  CTL CD8+  Viremia
• Infecção crónica - manutenção de níveis elevados de CTL e
baixos de viremia
• Variabilidade HLA-I  diferente susceptibilidade à infecção
As CTL HIV-específicas parecem ter um
papel importante no controlo da infecção
Dinâmica da resposta celular CD8+
– Células diferenciadas terminais:
As células CD8+ naive HIVespecíficas quando activadas
antigenicamente podem
originar dois tipos celulares:
São células efectoras: têm actividade
antiviral directa e indirecta mas não têm
capacidade mitótica
– Células de memória: Com
capacidade mitótica, quando estimuladas
podem diferenciar em células efectoras
Função das CTL CD8+ HIV-específicas
1. Lise das células infectadas
• Perforinas
• Granzimas
• CD95/CD95-Ligando
2. Produção de citoquinas
• INF- - Inibição da replicação vírica
• TNF-
3. Quimoquinas
MIP-1, MIP-1, RANTES – Suprimem a replicação vírica por
competição ou down-regulation do co-receptor CCR5
CAF ( CD8+ T-cell Antiviral Factor) - Possui capacidade de
bloquear todos os tipos de HIV. (Contrariamente ao RANTES,
que apenas bloqueia os vírus que usam o co-receptor CCR5).
Função das CTL CD8+ HIV-específicas
Resposta celular imune ao HIV
A resposta celular imune ao HIV é exuberante mas
falha completamente o controlo da infecção.
Porque é que a resposta
celular imune ao HIV falha?
% CTL CD8+ que contem perforina
Menos de 15% das CTL
HIV- específicas
50% das CTL CMVespecíficas
Baixos níveis de perforina  Menor actividade citotóxica
As CTL CD8+ HIV-específicas têm menor
actividade citotóxica que as CTL CMV-específicas!
Marcadores de maturidade/
diferenciação das CTL CD8+
• Perda da expressão das glicoproteínas CD28 (CD28-)
• Perda da expressão das glicoproteínas CD27 (CD27-)
• Expressão das glicoproteínas CCR7/CD45RA
CTL HIV- específicas
CTL CMV- específicas
• CD28• CD27+
• CCR7-/CD45RA-
• CD28• CD27• CCR7+/CD45RA+
Será a imaturidade a causa da menor actividade
citotóxica das CTL HIV-específicas?
De que é que depende a maturação e
regulação da resposta celular CD8+?
Função das células T Helper CD4+
HIV-específicas
a) Papel das células T Helper CD4+ HIV-específicas
na resposta celular T CD8+
1.
Iniciação da resposta celular T CD8+
2.
Manutenção da memória T CD8+
3.
Maturação da resposta celular T CD8+
b) Outras funções das células CD4+
Efeitos antivirais directos
-
Lise de células infectadas
-
Células CD4+ infectadas
-
Macrófagos
Efeitos antivirais indirectos
-
Libertam IFN-
-
Secreção de citoquinas e quimoquinas
Papel das células T Helper CD4+ HIVespecíficas na resposta celular T CD8+
Papel das células T Helper CD4+ HIVespecíficas na resposta celular T CD8+
•
A perda das células T Helper CD4+ é fulcral na patogénese da
infecção por HIV e parece ser determinante no insucesso da
resposta celular T CD8+
•
Doentes com níveis elevados de células T Helper CD4+ apresentam
baixa carga viral o que revela uma resposta celular mais eficaz e
melhor controlo imune da infecção por HIV
Tratamento anti-retroviral (HAART- Highly Active Antiretroviral Therapy)
permite a manutenção de níveis mais elevados de células T Helper
CD4+.
Tratamento anti-retroviral (HAART)
A produção de novas partículas víricas pode ser
bloqueada pela combinação de inibidores da
protease e da transcriptase reversa.
1ª Fase: Nas primeiras duas semanas após iniciação do tratamento verifica-se
uma diminuição exponencial da viremia.
2ª Fase: Nos seis meses seguintes
verifica-se ausência de produção em
quase todas as células T CD4+
infectadas, o vírus é libertado a partir dos
macrófagos infectados e algumas células
T CD4+ infectadas.
3ª Fase: A taxa de diminuição de viremia
é baixa. As partículas víricas libertadas
resultam da re-activação do provirus
integrado nas células de memória T.
Tratamento anti-retroviral (HAART)
A diminuição de viremia é acompanhada por um
aumento de células T CD4+
Qual a origem das células T CD4+ que aparecem
após início do tratamento?
• Células com origem no timo como consequência da
estimulação antigénica prévia.
• Libertação das células T CD4+ dos locais de sequestração.
• Replicação de células T CD4+ maduras como compensação da
continua perda de células T CD4+ infectadas.
Mecanismos de escape do HIV à
resposta celular CD8+
Mecanismos de escape do HIV à resposta celular CD8+
Mutação do epitopo
Não reconhecimento
Antagonismo das células T
Downregulation HLA classe I
Downregulation HLA classe II
Upregulation do Fas-Ligando
Céls. infectadas invisíveis ás CTLCD8+
Céls. infectadas invisíveis ás TH CD4+
Apoptose das células T
Latência do provirus
Sequestração
Substituição do co-receptor CCR5 para
CXCR4
Não há expressão antigénica
Antigénios invisíveis
Insensibilidade ás quimoquinas CC
Mecanismos de escape do HIV à
resposta celular CD8+
1. Mutação do epitopo
CTLs
LISE
HIV
HIV
Tentativa de
controlo da
infecção
HIV
MUTAÇÃO do epítopo
Imunodominante
•  Taxa de replicação vírica:
geração de 109-1010 viriões por
dia.
•  Taxa de mutação: 3x10-5/
nucleótido/ ciclo de replicação.
Epítopo mutado não é
reconhecido
pela molécula HLA-I  Não
há apresentação antigénica
ás CTL
HIV
mutante
Progressão da
infecção
Mecanismos de escape do HIV à
resposta celular CD8+
2. Down-regulation HLA classe I
A expressão do gene nef causa diminuição das moléculas HLA-I
na membrana das células infectadas dirigindo as vesículas do
Golgi para o sistema de degradação endossomal.
3. Down-regulation HLA classe II
Não há reconhecimento das células infectadas pelas células T
Helper CD4+.
4. Up-Regulation do Fas-Ligando (CD95-L)
Resulta da expressão do gene nef.
A maioria das CTL CD8+ HIV-específicas expressa Fas (CD95)
pelo que as células infectadas podem induzir apoptose das CTL
CD8+ HIV-específicas.
Mecanismos de escape do HIV à
resposta celular CD8+
5. Latência do provirus
O provirus está integrada no genoma da célula infectada, pode
haver replicação vírica mas não há apresentação antigénica.
6. Sequestro
Sequestro das células infectadas no SNC onde as CTL CD8+
não têm acesso.
7. Substituição do co-receptor CCR5 para CXCR4
Permite a transição do vírus do tipo R5 para tipo X4, o que o
torna insensível ás quimoquinas CC libertadas pelas CTL CD8+,
cujo receptor natural é CCR5.
Implicações da função das CTL HIVespecíficas na vacinação
• Estimulação das cél. T
CD8+ naive permite criar
pool de cél.TCD8+ efectoras
e de memória  Capacidade
de eliminar o vírus.
Vacina
(DNA viral
+ IL-2)
• Esta vacina NÃO previne a
infecção!
+
+
Exposição ao vírus Resposta imune
secundária
Activação das cél.memória
CD8+
Taxa de replicação 100-1000 x
superior ás cel.Tnaive
• Maior selecção dos HIV
mutantes pode tornar a
vacina ineficaz!
• Introdução de vacinas que
estimulem a resposta CD4+
e CD8+ talvez possam ser
capazes de controlar a
infecção na fase aguda!
Conclusão
Infecção das cél. CD4+
Deplecção das cél.TH CD4+
Desregulação da resposta celular
< actividade citotóxicas das CTL
Selecção dos HIV mutantes
Latência vírica
Replicação virica
Imunodeficicência progressiva
Infecções oportunistas
SIDA