ENTRADA DO VÍRUS HIV NA CÉLULA

FONTE:

http://bioisolutions.blogspot.com/2008/08/hiv-virus-cell-entry.html

HIV virus cell entry.

O HIV entra nos macrófagos e na células T CD4+ por adsorção de glicoproteínas de sua superfície por receptores na célula alvo seguida da fusão do envelope viral com a membrana e a liberação do capsídeo do HIV para dentro da célula.

A entrada na célula começa através da interação do complexo trimérico do envelope (ponta/ou espiga gp160) e ambos CD4 e receptor de citocina (geralmente tanto CCR5 ou CXCR4, mas outros são conhecidos por interagir) na superfície celular. A gp 120 liga-se à cadeia α4β7 da interina (integrina é uma glicoproteína com heterodímeros de sub-unidades de cadeia alfa e beta que atua como receptora de glicoprotéicos na superfície celular) ativando LFA-1 {um tipo de integrina que é o antígeno 1 associado a função linfocitária (LFA1), um dímero consistindo de antígeno a CD11 (ITGAL) e uma sub-unidade beta (ITGB2) [Omim: 153370]}, a integrina central envolvida no estabelecimento de sinapses virológicas, o que facilita a disseminação do HIV-1 de célula para célula. {Observar em OMIM: 600065: Osterman e outros (2002) demonstraram que sob ambas condições de fluxo estático e fisiológica, a JAM1, através de seu domínio 2 próximo à membrana, é um ligante da integrina LFA-1 que contribui para a migração trans-endotelial dependente da integrina LFA-1 de células T de memória CD45RO positivas expressando o receptor de citocina CXCR4 e de neutrófilos. Essas interações também facilitaram a captura de células T mediada por LFA-1. A ativação do endotélio com citocinas inflamatórias aumentou a transmigração de células T de memória. Osterman e outros (2002) sugeriram que um complexo de interação da ligação heterofílica de LFA-1 com JAM-1 e trans-interações homofílicas de JAM1 pode gerar um zíper molecular para a transmigração dos leucócitos.} A espiga de gp160 contém domínios de ligação para ambas CD4 e receptor de citocina. A primeira etapa na fusão envolve a alta afinidade de união dos domínios de ligação de CD4 de gp120 para CD4.

Uma vez que a gp120 esteja ligada à proteína CD4, o complexo do envelope submete-se a uma mudança estrutural, expondo os domínios de ligação de gp120 e permitindo a interação destes domínios com o receptor de quimiocina alvo. Isso permite uma fixação duplamente prolongada e mais estável, a qual permite a fusão do terminal N (amina) do peptídio gp41 penetrar a membrana celular. Seqüências repetidas na gp41, HR1 e HR2 {HR1 e HR2 são região homóloga 1 e 2, omim 610375} então interagem, causando o colapso da porção extracelular da gp41 para dentro de um grampo. {Hairpin: uma estrutura formada por um ácido polinucleico através do emparelhamento de bases entre seqüências unifilamentares de bases de RNA ou DNA complementares vizinhas; ou uma estrutura observada na prostaglandina em que dois segmentos dobram-se para trás um sobre o outro.} Esta estrutura em laço leva as membranas do vírus e da célula ao fechamento conjunto, permitindo a fusão das membranas e a subseqüente entrada do capsídio viral.


Uma vez que o HIV esteja ligado à célula alvo, o RNA do HIV e várias enzimas, incluindo a transcriptase reversa, a integrase, ribonuclease e protease, são injetadas dentro da célula. Durante o transporte para o núcleo baseado nos microtúbulos, o genoma viral de uma fita só é transcrito em DNA de fita dupla, o qual então é integrado no cromossomo hospedeiro.

O HIV pode infectar as células dendríticas (DCs) pela rota CD4-CCR5, mas outra rota usando receptores de lectina tipo C específicos para manose como sinal DC também podem ser usados. As DCs são umas das primeiras células encontradas pelo vírus durante a transmissão sexual. Elas são atualmente consideradas por atuar num papel importante na transmissão do HIV para as células T uma vez que o vírus tenha sido capturado na mucosa pelas células dendríticas.

Replicação e Transcrição

Uma vez que o capsídio viral entre na célula, uma enzima chamada transcriptase reversa libera a fita única de RNA (+) da fixação às proteínas virais e a copia num DNA complementar. Este processo da transcrição reversa é extremamente propenso a erros e é durante esta etapa que as mutações podem ocorrer. Tais mutações podem causar a resistência às drogas. Então, a transcriptase reversa compõe uma fita de DNA complementar para formar uma fita dupla de DNA intermediária (vDNA). Este vDNA é então transportado para dentro do núcleo celular. A integração do DNA viral para dentro do genoma da célula é concluído por outra enzima viral chamada integrase.

Esse DNA viral integrado pode então deixar-se dormente, no estágio latente da infecção por HIV. Para a produção ativa do vírus, certos fatores celulares de transcrição precisam estar presentes, o mais importante deles é o NF-kB (NF kappa B), o qual está regulado para mais quando as células T tornam-se ativadas. Isso significa que aquelas células mais suscetíveis a serem mortas pelo HIV são aquelas que estão combatendo a infecção no momento.

Neste processo de replicação, o pró-vírus integrado é copiado para mRNA o qual é então processado por “splicing” em pedaços menores. Esses pedaços pequenos produzem as proteínas regulatórias Tat (a qual intensifica a nova produção de vírus) e Rev. Como a Rev acumula-se, ela gradualmente começa a inibir o processo de “splicing” do mRNA. Neste estágio, as proteínas estruturais Gag e Env são produzidas a partir da lente completa de mRNA. A lente completa de RNA é neste momento o genoma viral (o vírus que vêm do genoma em RNA); ele liga-se à proteína Gag e é empacotado (reunido e envolvido) em novas partículas virais.

O HIV-1 e o HIV-2 parecem empacotar seu RNA diferentemente; o HIV-1 ligar-se-á a algum RNA apropriado enquanto o HIV-2 ligar-se-á preferencialmente ao mRNA que foi usado para criar a própria proteína Gag. Isso pode significar que o HIV-1 é mais capaz para mutação (a infecção por HIV-1 progride para a AIDS mais rápido do que a infecção por HIV-2 e é responsável pela maioria das infecções no mundo.


Reunião e liberação

A etapa final do ciclo viral, reunião de novos vírions de HIV-1, começa na membrana plasmática da célula hospedeira. A poli-proteína ENV (gp160) segue através do retículo endoplasmático e é transportada para o complexo de Golgi onde ela é clivada por protease e processada nas duas glicoproteínas do envelope do HIV, a gp41 e a gp120. Estas são transportadas para a membrana plasmática da célula hospedeira onde a gp41 ancora a gp120 na membrana nas células infectadas. As poli-proteínas Gag (p55) e Gag-Pol (gp160) também se associam com a face interna da membrana plasmática juntamente com o RNA genômico do HIV de modo que os vírions formados começam a brotar da célula hospedeira. Durante a maturação, proteases do HIV clivam as poli-proteínas em proteínas e enzimas funcionais individuais do HIV. Os vários componentes estruturais então se reúnem para produzir um vírion maduro do HIV. Esta etapa de clivagem pode ser inibida por inibidores de protease. O vírus maduro então está pronto para infectar outra célula.