El metiloma de virus asociados a cancer (página 3)

La infección primaria se produce en general durante la niñez (salvo con el HHV2 y HHV8 que tienen transmisión sexual), estableciéndose los virus en forma latente y persistiendo de por vida. El sistema inmune es incapaz de erradicar la infección, lo que lleva a que en pacientes inmunodeprimidos se puedan manifestar las lesiones y enfermedades típicas de cada herpesvirus.

A continuación se describen algunas características de la infección con los distintos tipos de herpesvirus.

HHV1: está muy extendido en la población, causa lesiones cutáneas y en las terminaciones nerviosas del ojo y la boca. En Estados Unidos es la causa principal de encefalitis viral esporádica fatal y gran responsable de cegueras.

HHV2: asociado a lesiones genitales y anales que resuelven espontáneamente.

HHV3: da lugar a dos síndromes clínicos: la varicela y el zóster. La varicela es una enfermedad eruptiva altamente contagiosa. El zóster se da por la reactivación del HHV3 y se caracteriza por un exantema vesicular con una distribución dermatomal a lo largo de un nervio sensorial que puede evolucionar a neuralgia post herpética. Este tipo de herpesvirus presenta cierto tropismo por las células T, lo que permite su diseminación cutánea.

HHV5 (Citomegalovirus): es el que posee el genoma más grande, de 230 Kb. La enfermedad por este virus se produce en individuos inmunocomprometidos, en los que puede aparecer retinitis, neumonitis y encefalitis que en ocasiones pueden llevar a la muerte. Además, como es capaz de atravesar la placenta, puede producir alteraciones congénitas que lleven a retraso mental, sordera o retinitis.

HHV6: este tipo se divide a su vez en dos grupos, el HHV6A y el HHV6B, ya que a pesar de estar muy relacionados, exhiben diferentes propiedades biológicas, moleculares, inmunológicas y epidemiológicas. La reactivación de HHV6 en pacientes inmunocomprometidos puede ocasionar encefalitis y neumonitis. El HHV6B es el agente etiológico de la enfermedad infantil exantema súbito, mientras que el HHV6A no se ha asociado a ninguna enfermedad en particular. El HHV6 puede jugar un papel importante en la patogenia del SIDA, contribuyendo al colapso del sistema inmune por los efectos citopáticos sobre las células T entre otros factores (Braun, 1997).

HHV7: la infección con este tipo viral se relaciona con la roséola, exantemas y la pitiriasis rosea. Está muy relacionado genéticamente con el HHV6.

HHV8: además del sarcoma de Kaposi, este virus se relaciona con otros dos tipos de tumores: el linfoma de efusión primario en células B y la enfermedad multicéntrica de Castleman en ganglios linfáticos. Una característica particular del HHV8 es que incorpora en su genoma una gran variedad de genes celulares, una estrategia conocida como "pirateo molecular". Entre ellos se encuentran homólogos de tres quimioquinas, una citoquina homóloga a la IL6, genes reguladores del crecimiento homólogos a la ciclina D, dos factores reguladores del interferón y ciertos receptores celulares entre otros.

1.3.2.8. Patogénesis del EBV La infección primaria por EBV en adultos induce un cuadro autolimitante de mononucleosis infecciosa en aproximadamente la mitad de los individuos, mientras que en el resto la infección solo se detecta a través de la seroconversión.

Las interacciones inmunológicas entre los linfocitos B y T generan un conjunto de linfocinas que son la causa de la sintomatología de la infección primaria.

Para desplegar su poder oncogénico el EBV debe desarrollar unos mecanismos que le permitan:

1. Mantener su genoma viral dentro de la célula. Esto lo consigue provocando una infección latente en linfocitos B, que son estimulados para proliferar y mantener la infección a los nuevos linfocitos; 2. Evitar la muerte de la célula huésped, mediante el control de la proliferación masiva del virus que pudiera provocar finalmente la lisis celular; 3. Evitar esa misma destrucción por el sistema inmune, expresando sólo algunos de sus antígenos limitando las interacciones entre las células infectadas con linfocitos procesadores; y 4. Activar los mecanismos de control del crecimiento celular. Ciertas proteínas del virus interaccionan con otras proteínas celulares o con otros genes celulares favoreciendo la inmortalización.

De esto se desprende la importancia del silenciamiento epigenético en la evolución de las patologías causadas por este virus.

Las enfermedades asociadas a EBV aparecen por lo general por un fallo del sistema inmune para controlar la proliferación de las células infectadas de modo latente. Este proceso es lo opuesto a lo que sucede con los otros herpesvirus, donde la enfermedad se presenta cuando el sistema inmune falla en controlar la infección lítica.

Este virus tiene un gran potencial oncogénico, pero ha alcanzado un equilibrio con el individuo al que infecta, por lo cual son raros los casos en los que produce cáncer. En los casos que se desarrollan linfomas y carcinomas, coincide con el estado inmunocomprometido del individuo infectado.

Las patologías más frecuentes que se asocian con EBV son:

? Mononucleosis infecciosa. Es una enfermedad que afecta al sistema linfático, de curso benigno. Se la conoce como la enfermedad del beso, ya que es más prevalente en adolescentes y adultos jóvenes. Si no hay complicaciones y el individuo no está inmunocomprometido, la enfermedad no reviste mayor importancia.

? Linfoma de Burkitt. Es una de las neoplasias más comunes entre los niños de África. Es un cáncer multifocal que se manifiesta varios años después de la infección por EBV.

? Carcinoma nasofaríngeo. Tiene mayor incidencia en la población china, son tumores muy agresivos que metastatizan en ganglios linfáticos.

? Otros tumores como ser el linfoma de Hodgkin, linfomas de células T periféricos y de células NK.

? Carcinomas parecidos a los linfoepiteliomas en distintos órganos como pulmón, timo, laringe, faringe y glándula salivar (Gatza, 2005, Klein, 2007, Williams, 2006, Young, 2004) (TABLA5).

TABLA 5. Tumores asociados a EBV.

1.3.2.9. La latencia de EBV Los herpesvirus son el ejemplo clásico de agentes que establecen infecciones latentes de por vida tras la infección primaria. Las infecciones latentes son definidas como aquellas en las que persisten copias completas del genoma viral sin que se produzca virus infectivo. En general clínicamente son inaparentes, pero pueden reactivarse por inmunodepresión del hospedador y dar lugar a las lesiones típicas.

A pesar de ser un virus muy citolítico y poseer capacidad oncogénica, las infecciones por EBV son por lo general benignas. El virus persiste en los linfocitos B durante largos períodos de tiempo, en el cual el ADN viral se mantiene como episoma, transcribiendo un número limitado de genes que no incluyen proteínas estructurales de la cápside.

A diferencia de lo que ocurre con los alfaherpesvirus, que establecen latencia en células terminalmente diferenciadas (neuronas), el EBV lo hace en células que se dividen, por lo tanto, debe no solo evadir la respuesta inmune del hospedador, sino que además debe replicar su genoma para asegurar su permanencia en las células hijas.

Los genes que se expresan en la latencia son:

? El antígeno nuclear EBNA1, que es la polimerasa viral capaz de unirse al origen de replicación del genoma del EBV (OriP) y replicar el episoma para garantizar la permanencia en los linfocitos que se dividan. Además, induce la expresión de los genes RAG-1 y RAG-2 lo que podría favorecer las traslocaciones cromosómicas encontradas en el linfoma de Burkitt. No desencadena respuesta citotóxica.

? EBNA 2, 3A, 3B, 3C, y LP, que se relacionan con la transformación de los linfocitos.

EBNA2 favorece la activación de las LMP y aumenta la expresión de los marcadores CD23 (que funciona como factor autócrino) y CD21 en la superficie del linfocito infectado. EBNA-LP favorece la transactivación del EBNA-2 sobre LMP-2 y puede formar complejos con p53 y Rb secuestrándolos.

? LMP1 y LMP2 (latent membrane protein), son proteínas de la membrana que se asocian a la vimentina celular y son potentes efectores de la inmortalización de los linfocitos. LMP1 es capaz de transformar células no linfoides, y estimula la vía del NF-?ß lo que lleva al aumento de la mitosis. Es la primera proteína viral potencialmente oncogénica, siendo esencial para la transformación de células B (Kaye, 1993). Esta proteína es la responsable de la inducción de interferón (IFN), cuyos efectos previenen de una infección viral posterior, y evitan la entrada del EBV en ciclo lítico (Xu, 2006). LMP1 actúa como un receptor que altera procesos de crecimiento, supervivencia y adhesión celular. Entre sus acciones se cuentan: inhibición de la diferenciación celular, aumento de los niveles de bcl- 2 y A-20 lo que inhibe la apoptosis; es homóloga de algunas moléculas de la familia del receptor del factor de necrosis tumoral (TNF) y al unirse a éste último desencadena una cascada de reacciones que implican a otros oncogenes como c-jun, otras proteinquinasas y moléculas de adhesión. No obstante, esta proteína es reconocida por el sistema inmune, el cual restringe su expresión a las fases más tempranas de la infección primaria (TABLA 6).

TABLA 6. Genes de latencia del EBV

Por último hay que citar dos ARNm que no se traducen en proteínas: son EBER-1 y EBER-2, los ARN más abundantes en las células con infección latente. Aunque la mayoría de los genes del EBV son transcritos por la ARN polimerasa II, los genes EBER lo hacen a través de la ARN polimerasa III. Estos genes comparten algunas características en común, entre las cuales se encuentra que están bastante fragmentados, con sus elementos codificantes muy dispersos a lo largo del genoma, a diferencia de lo que ocurre con los genes líticos, los cuales se encuentran menos fragmentados y son más compactos. Si bien los elementos de codificación están muy dispersos, los elementos de control de su expresión (promotores) están agrupados.

FIG. 15. El genoma del EBV. A: Diagrama mostrando la localización y transcripción de los virus de latencia en el episoma. El origen de la replicación (oriP) se muestra en naranja. Las flechas de bloque violetas representan los exones de las proteínas de latencia y la dirección en que se transcriben. Estas incluyen los 6 antígenos nucleares (EBNAs 1, 2, 3A, 3B, 3C y LP) y las 3 proteínas de membrana (LMPs 1, 2A y 2B). EBNA-LP se transcribe a partir de un número variable de exones repetitivos. LMP2A y 2B se componen de múltiples exones localizados a los lados de la TR (Terminal Repeat). Esta región se forma cuando se circulariza el virus para formar el episoma. Las flechas amarillas representan la transcripción de los EBER1 y 2, cuya transcripción es una característica de la infección viral latente. La flecha roja exterior representa la transcripción del EBV en latencia III, donde todos los EBNAs se transcriben desde el promotor Cp o Wp. Los diferentes EBNAs son codificados por mRNAs individuales generados por splicing alternativo desde el mismo transcrito primario. La línea azul representa el transcrito de EBNA1 originado del promotor Qp en la latencia I y II. Los transcritos de la region BamA se detectan durante la infección latente, pero aun no se identificaron proteínas. Se esquematiza la localización de las regiones codificantes de BARF0 y BARF1.

B: Esquema mostrando la ubicación de los ORFs de las proteínas latentes. (De Expert Reviews in Molecular Medicine, 2001)

El primer promotor que inicia la trascripción es el Wp que, mediante splicing alternativo, da origen a EBNA-LP y EBNA2. Esta última tiene un papel importante en aumentar la expresión de genes virales (EBNAs, LMP1 y LMP2) y celulares (CD23, CD21, c-myc) (FIG. 15)

1.3.2.10. Persistencia del EBV latente en células infectadas La circularización del EBV en el núcleo de la célula infectada se produce entre las 12 a 24 horas posteriores a la infección. Las células no entran en fase S hasta que no se expresan todos los EBNAs y los LMPs. Los linfocitos que se replican y contienen EBV latentes, normalmente expresan muchas copias del mismo, por ejemplo en LCLs unos 10 por célula, siendo mucho mayor en linfomas de Burkitt (la línea celular Raji contiene unas 50 copias). Los episomas de EBV se replican al principio de la fase S, mediante la ADN polimerasa celular. A veces, el genoma viral se puede integrar y coexistir ambas formas, la integrada y la episomal, aunque esto no es lo habitual. La forma episomal es necesaria para la replicación en ciclo lítico.

1.3.2.11. Fases de latencia en EBV El EBV puede establecer 3 programas de latencia (latI, latII y latIII), y cada uno se caracteriza por la expresión diferencial de proteínas. En los estados de latencia, el EBV persiste como episoma circular que se replica junto con la célula que lo alberga (Yates y Guan, 1991). Latencia tipo I. Es la que se encuentra en biopsias frescas de linfoma de Burkitt, se caracteriza por la expresión de EBERs y EBNA1. Es la mínima expresión genética posible que interviene en el mantenimiento de la infección, no existiendo ningún blanco para el reconocimiento del sistema inmune.

Latencia tipo II. Es la que aparece asociada con mayor frecuencia al carcinoma nasofaríngeo. En este caso, además de expresarse los EBERs y el EBNA1, también se expresan las LMPs.

Latencia tipo III. Es la latencia típica de las células infectadas no transformadas, como así también las líneas linfoblastoides inmortalizadas con EBV (LCL) y los tumores de Burkitt mantenidos en cultivo. Este es el caso en que se expresan los antígenos nucleares EBNA 1 a 6, transcritos a partir de uno o dos promotores alternativos (Wp y Cp), las 3 proteínas de membrana (LMP1, 2A y 2b), además de los EBERs (Klein, 2007).

1.3.2.12. Replicación del ADN viral de EBV en fase latente El sitio donde se origina la síntesis del ADN del episoma localizado en los linfocitos B infectados se denomina OriP. Su actividad depende totalmente de la expresión de EBNA1 como así también de algunas proteínas celulares. OriP esta compuesto por dos elementos, el sitio FR (una familia de repeticiones) y el DS (simetría dyad), el cual esta localizado a 1 Kb de distancia. La replicación del ADN comienza en el elemento DS, el cual de une a EBNA1, y el elemento FR actúa como un intensificador de la replicación.

En fase lítica, este sitio sirve para la unión de la proteína Zta (BZLF1) que abre la doble hélice del ADN y dirige la maquinaria de replicación incluyendo la polimerasa, la helicasa y otras proteínas a este sitio.

1.3.2.13. Epigenética y EBV Es extraño, pero la infección de EBV está asociada con distintos cánceres en diferentes regiones del mundo. En Norte América y Europa, la infección del EBV está asociada con la enfermedad de Hodgkin, mientras que en China está asociada con el cáncer nasofaríngeo y en África con el linfoma de Burkitt. Casi todos los casos de linfoma de Burkitt en África presentan evidencia de infección con EBV, comparado con solo 15 a 20% de los casos en los Estados Unidos. Esto nos lleva a pensar que los factores ambientales pueden cumplir un papel importante en estas manifestaciones clínicas.

La epidemiología molecular del EBV permitió concluir que estos cuadros no se explican por diferencias genéticas entre las distintas cepas de virus, sino que debe haber otros factores que determinen el rumbo de la enfermedad. Por ejemplo, en la patogenia del carcinoma nasofaríngeo hay factores genéticos asociados con la población china, además de factores ambientales como por ejemplo los hábitos alimenticios, tabaco, etc. En el linfoma de Burkitt se describió una traslocación en la región distal del cromosoma 8 (donde se encuentra el gen c-myc) a los cromosomas 14, 22 o 2 (que contienen varios loci de inmunoglobulinas), lo que provoca un aumento de los niveles de expresión del oncogén c-myc. Por lo tanto, la patogenia del linfoma de Burkitt podría deberse a una infección a temprana edad que produciría la inmortalización de linfocitos B, y con el tiempo la traslocación cromosómica previamente descrita que provocaría la activación de c-myc.

En el establecimiento de la infección latente, el EBV aumenta sus niveles de metilación, aunque los dominios regulatorios involucrados en el mantenimiento de la latencia (OriP) permanecen demetilados. La metilación extensiva de todos los genes líticos y sus elementos regulatorios probablemente ayuda a mantener la latencia por inhibir la expresión de los genes de ciclo lítico. El tratamiento de células infectadas con el virus latente con agentes que reducen la metilación del ADN activa el ciclo lítico.

La hipermetilación de las CpG silencia la transcripción de los promotores de EBV y juega un papel fundamental en la regulación de su latencia. Hay cuatro promotores que se encargan de la expresión de la proteína EBNA1. Entre ellos, Cp y Wp se encuentran frecuentemente metilados en los tumores, en tanto que la expresión de EBNA1 desde el promotor Qp (no metilado) se mantiene constitutivamente. De esta forma, el EBV se mantiene en latencia I y II y es capaz de evadir el sistema inmune y sobrevivir en los tumores.

Las implicaciones potenciales a nivel trasnacional y clínico de esta línea de investigación incluyen el desarrollo de estrategias terapéuticas contra el cáncer, manipular farmacológicamente el estado de metilación de promotores virales en pacientes oncológicos, y de esta forma aumentar la antigenicidad y convertirlos en blanco para que sean destruidos por el sistema inmune.

1.3.2.14. Uso del 5-aza en EBV La demetilación de las CpGs del EBV en tumores puede llevar al reconocimiento y posterior destrucción de las células infectadas pos los linfocitos T citolíticos (CTL), que es antígeno especifico, por la reactivación de los promotores Cp y Wp que llevan a la expresión de EBNA3A, 3B y 3C. Por otro lado, si se activa el ciclo lítico, la expresión de BZLF1, BRLF1, BMLF1, BMRF1 y BALF2 entre otras, llevaría a la lisis celular además de la destrucción por los CTL. Además de esto, el tratamiento con 5-aza podría llevar a la reactivación de genes celulares hipermetilados que intervengan por ejemplo en procesos de apoptosis.

Hay algunos resultados en pacientes con carcinoma nasofaríngeo en los cuales la demetilación de los promotores de EBV reactiva la expresión de proteínas en células tumorales (Tao, 2006)

El 5-aza (Decitabine, DAC) se encuentra en ensayos clínicos para un amplio rango de tumores, entre los que se encuentran el síndrome mielodisplásico, el cáncer de colon, pulmón, renal y de cabeza y cuello.

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