6-Virologia-oncogenesis y apoptosis

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2- MODULACION DE LA APOPTOSIS 
APOPTOSIS. INTRODUCCION 
Procesos genéticamente programado mediante la cual las células 
del organismo pluricelulares llevan a cabo su autodestrucción en 
respuesta a una amplia variedad de estímulos. 
EVENTOS MORFOLOGICOS 
La apoptosis se puede activar por dos vías (intrínseca o extrínseca), 
ambas finalizan con la activación de caspasas ejecutoras que van a 
producir la ruptura del citoesqueleto para formar cuerpos 
apoptoticos y la activación de endonucleasas que van a destruir el 
ADN. Posteriormente esos cuerpos apoptoticos van a ser 
fagocitados por macrófagos. 
La apoptosis se diferencia de la necrosis en que: 
 No hay inflamación 
 No hay ruptura de la membrana citoplasmática. 
 
La apoptosis puede ser detectadas por técnicas moleculares, ya que 
la fragmentación de ADN se produce a nivel del nucleosoma 
(cromatina+ histona), o sea que entre nucleosoma y nucleosoma 
hay 200pb que puede ser detectado por SDSpage (electroforesis). 
 
Características de la célula apoptotica 
 Reducción del volumen celular 
 Condensación de la cromatina 
 Degradación intranucleosomal del ADN 
 Translocación de la fosfatidil serina desde la capa interna 
a la externa de la membrana citoplasmática. 
 Fragmentación de la célula en cuerpos apoptoticos 
 
VIA EXTRINSECA: RECEPTORES DE LA 
MUERTE 
Involucra los receptores de la muerte que son de la familia de los 
TNF, poseen un dominio intracelular de interacción proteína- 
proteína que es llamado dominio de la muerte por destinar la señal 
de apoptosis. 
Cuando FAS se une a su ligando FASL lo que ocurre es la 
trimerizacion del receptor que va a reclutar las proteínas 
adaptadoras (FADD, TRADD), esto genera el reclutamiento de las 
procaspasas 8 que se clivan para generar la caspasa 8 (activa). Esta 
caspasa termina activando la caspasa ejecutora 
 
Inhibidores de esta via: 
FLIP: se une a las procaspasas 8 inhibiendo su clivaje 
 
VIA INTRINSECA: MITOCONDRIAL 
Normalmente en una célula existen proteínas dentro del 
mitocondrias que mantienen la estabilidad de las membranas, esas 
proteínas antiapoptoticas son de la familia de las Bcl-2 (Bcl-2 y Bcl-
x). Cuando ocurre una lesión en el ADN por radiación uv, radicales 
libres, toxinas el daño celular activa a p53 que induce la via 
intrínseca, también por ejemplo la disminución de receptores para 
factores de crecimiento entre otros factores, disminuye la cantidad 
de Bcl-2/Bcl-x incrementándose la permeabilidad de la membrana 
mitocondrial aumentando la proporción de proteínas 
proapoptoticas tales como Bax, Bik, Bid, Bim que migran a la 
membrana formando poros que permite la translocación del 
citocromo C que se une a la proteína Apaf-1. Finalmente este 
complejo se une a la procaspasa 9 formando el apoptosoma, 
clivandose a caspasa 9 donde esta última termina activando las 
caspasas ejecutoras. 
 
Inhibidores de esta via: 
Proteínas antiapoptorticas mitocondriales: las proteinas 
antiapoptoticas se unan a la apoptoticas para formar heterodimeros 
e impedir la formación de poros en mitocondrias 
 
INTERACCION VIRUS CELULA (P2) 
CONVERGENCIA DE AMBAS VIAS 
Ambas vías finaliza con la activación de las caspasas ejecutoras, 
ellas son la caspasa 3 y la caspasa 6 que activan las endonucleasas 
para degradar el ADN y rompen el citoesqueleto para formar los 
cuerpos apoptoticos. 
Proteinas reguladoras: 
 Iaps bloquea la caspasa 3 activa, inhibe una apoptosis 
inducida. 
 Mac DIABLO inhibe Iaps por lo que su aumento de 
concentración estimula apoptosis 
Cruce entre la via extrínseca e intrínseca 
La caspasa 8 activada por la via extrínseca de los receptores de la 
muerte tiene la capacidad de clivar a Bid haciendo que esta vaya a la 
mitocondria y genere los poros activándose la via intrínseca al 
mismo tiempo. 
 
Cabe aclarar que existe un equilibrio entre las proteínas pro y 
antiapoptoticas y que esto es posible detectarlo por western blot 
para identificar mediante que via se produjo tal efecto. 
Para evaluar la via intrínseca veo si esta activa la caspasa 9, si quiero 
ver si esta activa la extrínseca la caspasa 8 activa. También se evalua 
Bid o citocromo C 
 
VIRUS QUE INHIBEN LA APOPTOSIS 
Codifican proteinas homologas a Bcl-2 
Bcl-2 es una proteína antiapoptorica que estabiliza la membrana de 
las mitocondrias. Inhibimos la apoptosis por via intrínseca 
 Adenovirus: E1B 19K 
 Virus fiebre porcina: A179L 
 Epstein Barr virus: BHRF1 
 
Virus que codifican v-FLIP 
FLIP es una proteína que se une a la procaspasa 8 inhibiendo la via 
extrínseca 
 BHV-4: BORFE2 
 EHV2: E8 
 
Virus que codifican V-Iaps 
Inhibe la caspasa 3, o sea se inhiben ambas vías tanto la intrínseca 
como la extrínseca. 
 Virus de la fiebre porcina: A224L 
 
Virus que inhiben la caspasa 8 
Se inhibe la via extrínseca. Virus POX 
 Pox bovino: Crm A 
 Vaccina: homologa a CrmA 
 
Virus codifican a proteínas homologas a receptores 
T2 compite con TNRF (receptor de TNF), si el ligando se une a T2, se 
inhibe la apoptosis por via extrínseca. 
 Myxoma: T2- homologa de TNFR 
 
Inhibición de p53 
 Adenovirus: E1A 
 Polyomavirus: LT 
 Papilomavirus:E6 
Lo que hacen es secuestrar/degradar a p53. En particular los últimos 
dos virus, como necesitan que la célula este en continua división 
para poder usar su polimerasa y asi replicar ellos (no asi adeno que 
codifica su propia polimerasa) puede generar que esa replicación 
constante de la célula se generen errores en el ADN celular que 
activan a p53 pudiendo llevar a la celula a la apoptosis, pero de esta 
forma mediante esas proteínas lo retienen inhibiendo tal proceso. 
Se inhibe la via intrínseca. 
Adenovirus lo realiza en etapas tempranas. Necesita de otros 
factores. 
Papilomavirus: degrada a p53 
Poliomavirus: se une y lo inactiva 
 
VIRUS QUE INDUCEN LA APOPTOSIS 
Adenovirus: E1A y E4. Factores producidos en etapas tardías 
Virus de la anemia del pollo: VP3. Su objetivo es formar cuerpos 
apoptoticos para asi ser fagocitados por Mo y poder infectarlos. 
HIV: Tat. Aumenta la producción de FASL, Bax. Disminuye la 
producción de Bcl-2 
DVB: NS3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3- ONCOGENESIS 
NEOPLASIAS VIRALES 
Son el resultado de una falla en la regulación de la proliferación 
celular. Normalmente los factores de crecimiento celular se unen a 
sus receptores citoplasmáticos activando una cascada de 
señalización intracelular que termina activando factores de 
transcripción que permite a la célula entrar en el ciclo celular para 
poder replicarse. 
Protoncogenes: 
Los protoncogenes son genes celulares normales que codifican para 
proteínas que regulan el normal funcionamiento del ciclo, estas 
incluyen: 
1- Factores de crecimiento 
2- Receptores para los factores de crecimiento 
3- Traductores de señal intracelular 
4- Factores de transcripción nuclear 
5- Proteínas de control de ciclo. 
 
Oncogenes son derivados de mutaciones de los normales 
protooncogenes que desestabilizan el normal funcionamiento. 
 
REPLICACION CELULAR 
 
Fase G1: 
La cella crece de tamaño con produccion de ARN y proteínas, 
duplica todos sus componentes 
Fase S 
Duplicacion del ADN 
Fase G2 
Síntesis de ARN y proteínas relacionadas con la mitosis 
Fase M 
Mitosis propiamente dicho 
 
En cada momento del ciclo se expresan diferentes ciclinas y CDK 
(kinasas dependientes de ciclinas, ambas en conjunto regulan el 
ciclo celular fosforilando proteínas. Son producidas por oncogenes. 
 
 
Checkpoints 
1- punto de control de ADN no duplicado 
2- Punto de control de ensamblaje de huso durante M 
3- Punto de daño de ADN: se da en G1, G2 y S 
 
Forma para inducir oncogénesis por los virus 
 Modificando la señal de transducción (activando la 
cascada mitogenica) 
1- Aumento de factores de crecimiento celular 
2- Aumento del númerode receptores 
3- Aumento de la señal de transducción 
4- Aumento de activación de la transcripcion 
 Bloqueando los reguladores negativos del ciclo 
celulares ( genes supresores de tumores) 
A- VIRUS QUE MODIFICAN LA SEÑAL DE 
TRADUCCION 
 
RETROVIRUS ONCOGENICOS 
Inducen la oncogénesis modulando la cascada de señalización a 
través de 3 mecanismos 
1- Transduccion: retrovirus transductores. Portan un v-oncogen 
2- Insercion: se insertan próximos a un c-oncogen (no 
transductores) 
3- Transactivacion: transactivan genes que regulan el ciclo celular 
 
Activar en cis: por ejemplo la presencia de un promotor y un gen a 
continuación. La ARN pol reconoce el promotor y sintetiza el ARNm 
que le sigue. Decimos que ese promotor actua en cis 
Activar en trans: si se transcribe un ARNm de un gen que produce 
fina proteína que actua sobre un promotor a distancia activándolo 
decimos que activa en trans. 
VIRUS ONCOGENICOS TRANSDUCTORES 
 Portan un oncogen que desregula el ciclo celular 
 Son altamente carcinogénicos en los animales 
 Transformación aguda 
 Muchos son defectivos en su replicación (infección 
abortiva, no hay progenie viral. Le falta porción del 
genoma. Eso que le falta lo recuperan por 
complementacion) 
 
 
Todos los retrovirus transductores son retrovirus simples. Como se 
ve en la imagen de arriba, la mayoría de ellos son defectivos, o sea, 
les falta o gag o pol o env ya sea total o parcial. 
Estos retrovirus incorporaron en su genoma un c-onc (protoncogen 
celular) que muta por acción de la TR convirtiéndose en un v-onc 
(oncogen). 
Los diversos genes v-onc y las proteínas que codifican son 
asignados a las clases principales: factores de crecimiento (tales 
como v-sis); factor de crecimiento de los receptores y receptores de 
hormonas (tales como v-erbB); transductores de señales 
intracelulares (como v-ras); y factores de transcripción nuclear 
(como v-jun). La oncoproteína productos de los diversos genes 
retrovirales-V onc actúan en muchas maneras diferentes para 
afectar el crecimiento celular, la división, la diferenciación, y la 
homeostasis 
 El virus cuando se integra dado a la presencia de su promotor fuerte 
hace que la ARN pol celular transcriba su genes entre ellos la v-onc 
provocando una desregulación del ciclo de la celula que es incapaz 
de detener (la versión viral de esos protooncogenes no los puede 
“apagar” dado que esa mutacion hace que se escape de la 
regulación de la celula) 
 
Como se vio el hecho de portar ese v-onc hace que sacrifique parte 
de su genoma y que por ende no puedan replicar. La excepción es la 
siguiente. 
 
Virus del sarcoma de Rous (virus completo) 
Posee gag-env-pol-v onc. La enzima c-Src (enzima que agrega 
grupo fosfatos a los residuos de torosina de proteínas) tiene dos 
conformaciones: activa e inactiva, el pasaje de una conformación a 
otra esta regulada por fosforilaciones que realizan kinasas celulares. 
 Al fosforilarse la tirosina 416, la enzima pasa a su 
conformación activa. 
 Al fosforilarse la tirosina 527, la enzima pasa a su 
conformación inactiva. 
Cuando el virus adquiere este gen: la enzima viral v-Src no puede 
adquirir su conformación inactiva porque solo tiene 526 aa. Es decir, 
que carece de la tirosina 527 y por lo tanto permanece siempre con 
su conformación activa. 
El virus del sarcoma incorpora el c-Src protoncogen de la celula y lo 
incorpora entre sus genes env y el LTR3´. El gen sufre una delecion 
en uno de sus extremos convirtiéndose en v-Src que cuando se 
transcribe produce una proteína que no puede ser fosforilada en el 
aminoácido 527 para desactivarse por lo que esta siempre activ 
 
Virus del sarcoma felino 
Proviene del FeLV + c-fms, donde sacrifico parte de su genoma y 
por mutacion se genero v-fms. 
Virus del sarcoma aviar 
De un modo similar con v-Ras 
VIRUS ONCOGENICOS NO TRANSDUCTORES 
 
Son retrovirus que no portan un oncogen 
Se produce por una activación por inserción: el LTR gobierna la 
transcripción de un gen celular debido a que se inserta dentro o 
próximo al mismo. 
 
Alteran la expresión o la actividad de proteínas celulares 
relacionadas con la traducción de la señal 
Activación por inserción 
Cualquier retrovirus puede tener capacidad oncogénica si se inserta 
próximo a un c-onc. 
Transformación lenta: por que la celula regula, pero el problema es 
que por una cuestión de cantidad producida no llega a regular a 
todas las proteínas. 
Ejemplos: 
 Virus de la leucosis aviar 
 Virus leucosis del raton 
 Virus tumor mamario del raton 
 
A- de Promotor 
El promotor viral (LTR) gobierna la transcripción del c-onc. Como es 
un promotor fuerte la expresión del oncogen celular esta 
exacerbada. 
La integración esta dentro de la región codificante de un proto-
oncogen. El promotor viral estimula su síntesis. 
Si transcribe a partir del promotor LTR izquierdo, genera un ARNm 
que tiene el secuencia del Virus para gag-pol-env y además el de c-
onc, no seria funcional. 
Si transcribe a partir del LTR derecho se genera un ARNm que solo 
tiene la secuancia para c-onc. 
 
B- de Enhancer 
El enhancer viral (LTR) modula al promotor c-onc (protoncogen 
celular). Esto lleva a una transcripción exacerbada del c-onc. 
La integración no altera el protoncogen pero la proximidad del 
enhancer viral estimula la transcripción 
 
Virus de la leucemia aviar: El genoma del virus se incorpora dentro 
del genoma de la célula hospedadora en lugares específicos que son 
variados. Como tiene un LTR que actúa como promotor fuerte o 
enhancer, lo que logra es amplificar la expresión de un c-onc 
llamado c-myc. Experimentalmente se vio que solo con la 
incorporación del LTR se logra tal efecto. 
 
La proteína Myc tiene la función de incrementar la síntesis de ciclina 
D y E2F, tambien aumenta la degradación de p27. De esta forma 
logra que la celula entre en fase S 
 
VIRUS ONCOGENICOS POR TRANSACTIVACION 
Virus de la leucemia bovina (deltaretrovirus) 
Es un onchornaretrovirus trans. Posee un gen llamado Tax que 
codifica para una proteína que sirve para la transcripción de genes 
propios y celulares. 
Estos son retrovirus que tienen su genoma completo pero además 
poseen ese gen Tax que desde cualquier parte del genoma una vez 
insertado puede actuar a distancia sobre en protoncogen. 
 
 
B- BLOQUEANDO LOS REGULADORES NEGATIVOS 
DEL CICLO CELULAR 
Genes supresores de tumores 
Antioncogenes: 
Regulación celular de pRb (proteína retinoblastina) 
Permite el pasaje de G1 S 
Cuando una celula se divide factores de crecimiento estimulan la 
producción de ciclinas que interactúan con quinasas dependiente de 
ciclinas CDK formando un complejo que lo que hacen es fosforilar a 
pRb que esta unida a E2F, este es un factor de transcripción de 
genes que codificam para proteinas y enzimas necesarias para la 
síntesis de ADN (fase S). 
 
Función de p53 
Actua durante la fase S. En condiciones normales se encuentra en 
bajas concentraciones. Cuando ocurre un daño en el ADN se active 
por fosforilacion y aumenta su concentración. 
P53 actúa como factor de transcripción de la p21, esta última se une 
al CycD-Cdk4/6 e inhibe su actividad kinasa, con lo cual no se 
fosforila pRb con lo cual sigue unido a E2F deteniendo la división 
celular 
Si la reparación es satifactoria la célula sobrevive, si el daño es 
irreversible se activan genes para la síntesis de bax que finaliza el 
proceso en apoptosis de la celular 
 
Esta alternativa es utilizada por virus ADN como: adenovirus, 
polyoma y papillomavirus. 
Estos virus pueden modular la celula para que replique asi pueden 
utilizar las polimerasas y maquinaria celular por que producen 
proteinas que obligan a la celula a pasar de G1 S 
Esto difiere de parvovirus que si o si necesita que la celula este 
replicando para poder usar tal maquinaria, por que parvo tiene un 
genoma tan pequeño que no porta ni de genes para modular la 
celula, inclusive se decapsida en en nucleo para escapar del 
reconocimiento celular, por ello su infecciones muy aguda. 
 
 
 
 
 
Poder transformante del papiloma 
Normalmente papilomavirus se ubica de forma episomal dentro del 
nucleo de la celula. La forma de que se produzca una proliferación 
neoplásica es integrándose al genoma celular. La proteína E7 de 
papiloma secuestra pRb con lo cual E2F esta libre para activar el 
ciclo celular descontrolado (E7 presenta una porción de su 
estructura que se solapa con el sitio donde normalmente se uniría 
pRb con E2F, desplazando a este ultimo), esta aberrante 
proliferación genera un aumento de p53 cuyo objetivo es adetener 
el ciclo para la reparación y si esto no es posible para la apoptosis. 
P53 es bloqueada por la proteína viral E6. La proliferación continua 
y para evitar la erosión de la telomerasa E6+ c-myc que induce la 
síntesis de telomerasa para inmortalizar la célula. 
 
No todos lo papilomavirus son oncogénicos porque una cosa es la 
proliferación celular (verruga benigna extirpable y punto) y otra es la 
malignidad u oncogénesis generada por acumulo de mutaciones en 
el ADN celular 
 
Oncogenesis por Adenovirus y poliomavirus 
Poliomavirus se puede integrar al genoma en celulas que no 
replican, bajo ciertos estímulos promueve la replicación de la celula 
promovido por el virus (irradiación, tratamientos con químicos, etc) 
LT: utiliza un mecanismo de chaperona ATP dependiente para 
desarmar el complejo pRb/E2F, además secuestra p53 impidiendo 
que cumpla su función. 
 
Adenovirus, solo se vio en modelos experimentales no en la 
naturaleza. Puede llegar a integrarse parcialmente en el genoma de 
la celula que no esta replicando. 
E1A: separa el complejo pRb/E2F por un mecanismo diferentes. E1A 
con su porción N-terminal desplaza E2F de manera competitiva 
permitiendo que se activen los factores de trascripcion relacionados 
con el paso de G1S. esta desregulación es detectada por p53 que 
se acumula por que no es degradado por agregado de ubiquitina, lo 
que genera que detenga el ciclo, allí es donde actua E1b 
E1b inactiva a TP53 y en colaboración con otras proteínas (E4 
ORF?) , está involucrada en el agregado de ubiquitinas a p53 para 
que sea degradado por los proteosomas. 
 
Mecanismo de oncogénesis: 
1- infección de células por el virus 
2- el virus induce la replicación el paso de G1S por bloqueo de pRb 
3- la celula no tiene freno y replica, p53 al detectar daño en el ADN 
celular intenta frenar el ciplo pero es bloqueada por proteinas 
virales. 
4- Acumulacion de mutaciones en genes que afectan la reparación 
celular, la apoptosis y el crecimiento (activación de oncogenes que 
promueven el crecimiento, inactivación de genes que suprimen 
tumores, alteraciones en genes que regulan apoptosis) 
Desregulacion en la proliferación celular 
5- expansión clonal + mutaciones adicionales: angiogénesis, escape 
del sistema inmune, produccion de colagenasas para degradar la 
membrana basal e invadir, factores de crecimiento autocrinos que 
permita la migración de las células neoplásicas, etc. 
Heterogeneidad en las células tumorales. 
6- Progrecion tumoral neoplasia maligna 
7-Invasion y metastasis 
 
ONCOGENESIS PRODUCIDA POR HERPESVIRUS 
Virus de la enfermedad de Marek (Alphaherpesvirus) 
Produce un trastorno linfoproliferativo y se comporta como una 
enfermedad infecciosa de transmisión horizontal. Entra via 
respiratoria y tiene dos blancos: células linfoideas y el epitelio. Tiene 
diferentes fases: a) Fase proliferativa: replica en células linfoideas 
LT y LB. También se dirige al foliculo piloso produciendo lesiones 
proliferativas en el epitelio, al descamarse las plumas se transmite la 
enfermedad. 
B) Latencia: dentro de los linfocitos. 
 C) Neural (neurolinfomatosis): la forma neoplásica transforma a 
las células linfoideas ubicándose en plexos nerviosos (ciáticos, 
braquial, vago) compuesto por población mixta de linfocitos. 
 
Este virus produce una proteína llamada meq que transactiva 
factores de transcripción y desregula el ciclo. 
 
La oncogénesis surge como una consecuencia de la 
desregulación, no es un fin en sí mismo!