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INTERACCION VIRUS –HUESPED MECANISMOS DE EVASION / MODULACION SISTEMA INMUNE C U R S O V I R O L O G I A A N I M A L 2 0 2 0 S A B R I N A G A L D O N O V O , P H D , E S P , V E T S G A L D O N O V O @ F V E T . U B A . A R OBJETIVOS • Mecanismo de defensa celular Intrínsecos Inmunidad Innata Inmunidad Adquirida Mecanismos de evasión virales para contrarrestar la acción del sistema inmunológico Para ello.. Recordar las características de la Respuesta inmune hacia los agentes de origen viral Vimos el mecanismo de infección de los virus NOTA TODOS LOS VIRUS INTERVIENEN EN LA REGULACION DE AL MENOS UNA DE LAS VIAS DEL ESTIMULO O RESPUESTA DEL SISTEMA INTRINSECO O INNATO!! RESUMEN S.J. Flint. Principles of Virology. 3rd ed Anatómicas y químicas PIEL MOCO LAGRIMAS PH Sil epi Autofagia Apoptosis miRNA CRISPs Complemento Células nk Neutrófilos Cpa Citoquinas ifn RESUMEN – RTA INNATA La respuesta intrínseca siempre esta en la célula no infectada La respuesta innata esta inducida por la infección La respuesta adaptativa esta inducida por el patógeno 1. RESPUESTA INTRINSECA Apoptosis miRNA APOBEC Silenciamiento epigenetico CRISPs Otros ejemplos 1. RESPUESTA IMMUNE INTRINSECA miRNA Descripto en plantas e invertebrados DICER ES UNA ENDONUCLEASA RISC SE ENCARGA DEL CLIVAJE DE LOS FRAGMENTOS Controversial en células de mamíferos Presente o no necesario? Porque hay otros Mecanismos de defensa Recordar Los virus pueden sortear todos los Pasos de defensa del hospedador OTROS EJEMPLOS: APOBEC3 Y HIV Es una deaminasa del ARN y deamina una C por un U. es decir que cuando se hace la retro transcripción a cDNA se generara una mutación de una A en el lugar que debería haber una G Esto genera hipermutaciones en el DNA proviral, lo que se reduce a la incapacidad de expresar las proteínas virales correctamente HIV por su puesto tiene su contrapartida en respuesta a esta enzima. Hay una proteína que se llama VIF (viral infection factor) que reconoce a APOBEC y genera la ubiquitinacion de esta misma, llevándola a la proteólisis. Jarmuz, A y cols.. 2002. An anthropoid-specific locus of orphan C to U RNA-editing enzymes on chromosome 22. Genomics 79:285-296. Cullen y cols., Journal of Virology 2006 1. RESPUESTA IMMUNE INTRINSECA OTROS EJEMPLOS: SILENCIAMIENTO EPIGENETICO 1. RESPUESTA IMMUNE INTRINSECA Los virus degradan factores que activan las desacetilasas con el objetivo de mantener el dna de la célula acetilado y expuesto. Ej. HIV lo usa como mecanismo para insertarse / HCMV CRISPR / CAS CLUSTERED REGURLARLY INTERSPACED SHORT PALINDROMIC REPEATS https://www.youtube.com/watch?v=MnYppmstxIs 1. RESPUESTA IMMUNE INTRINSECA RECONOCIMIENTO DE ANTIGENOS QUE ES MIO Y QUE NO?? 1997 TLRS EN MAMIFEROS 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA 1980 tlrs PREMIO NOVEL das war ja toll!! Genial!! SENSADO DE PATRONES MOLECULARES ASOCIADOS A PATOGENOS PAMP´S PAMP´S 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA PRR’ S CADENA DE SEÑALIZACION Balachandran Manavalan Y COLS., 2011 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA http://www.frontiersin.org/people/balachandranmanavalan/36828 FLINT SJ, PRINCIPLES OF VIROLOGY 3RD ED SHUT DOWN OF HOST CELL TRANSL 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA PAMP´S VIRALES 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA PRRS RECEPTORES •TLRs: Toll-likereceptors(ej. TLR7) •NLRs: Nod-likereceptors(ej. NALP-3) •CLRs: C-typelectinreceptors(ej. DC-sign) •RLRs: Rig-likereceptors(ej. MDA5, Rig-1) •DNA sensors(AIM2, DAI, PolIII) TLR 3 dsDNA CMV TLR 7 Y 8 ssRNA VSV HIV TLR 9 CpG CMV HSV RIG 1 HCV, SENDAI, NDV 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA PRR´S PARA VER MAS INFORMACION http://viralzone.expasy.org/all_by_species/886.html 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA ACTIVACION DE NF-KB POR OTRAS VIAS 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA TIPOS DE INTERFERON WANG Y COLS., 2017 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA INTERFERON TIPO 1 ALFA Y BETA La activación del receptor para interferón de tipo I activa la transcripción de varios genes asociados a la resistencia a la infección viral (PARACRINA!): •PKR afecta diferentes procesos en la celula afectando replic viral (elF-2α inhibe elF-2 que inhibe la traduccion) HBV (fosforila HIV tat) •2’-5’ oligoadenilatosintetasa(OAS) Ribonucleasa L cliva RNA •Aumenta la expresión de moléculas de MHC clase I •Incrementa la citotoxicidad de las células NK y los linfocitos CD8+. •Promueve la diferenciación de linfocitos T CD4+ naiveen Th1. •Induce el secuetrode los linfocitos en los linfonódulos, maxiizandola posibilidad de ser activados por APCs Fields Virology, 5th ed. Chap. 9 p 253-255 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA IFN-γ Principalmente es producido por NK Activa monocitos Activa intermediarios reactivos del oxígeno Activa NOS (oxido nitrico sintetasa) Estimula expresion de CMH clase II 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA TNF- α Y IL-1, IL-6, IL-12 Migracion de CD Interviene en muerte celular Activa monocitos Reclutamiento de leucocitos al sitio de infección: expresión de moléculas de adhesión Activación de Neutrófilos Síntesis de proteínas de fase aguda Apoptosis Fiebre Aumento de la permeabilidad de los vasos: edema Aumento de adhesividad de cel. Endoteliales Inducen la secreción de citoquinas por parte de los leucocitos 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA CELULAS DEL SI INNATO CELULAS CENTINELA CELULAS DENDRITICAS ESTIMULAN CELULAS T PRESENTANDO CMH I Y II PRODUCEN IL12 LAS CD PLASMOCITOIDES PRODUCEN IFN TIPO1 NATURAL KILLER NO TIENEN RECEPTORES QUE RECONOCEN ANTIGENOS!!! SECRETAN IFN Y TNF α 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA UN EJEMPLO DE SENSADO Y DETECCION Morgensen et al., 2010 retrovirology 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA Interrupción de producción de citoquinas Interferencia con la acción de citoquinas codificando…. Interferencia con la función efectora de la citoquina Interferencia con la síntesis de las citoquinas o quemoquinas Homólogos de citoquinas. Alterando el camino de activación delas citoquinas Inhibición de la generación de citoquinas funcionales Viroceptores de citoquinas solubles Razón por que ponemos adyuvantes en vacunas que no replican!!! 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA La inflamación estimula respuestas inmunes potentes! Los virus citopaticos, que causan lisis promueven el daño celular y de tejidos activando una respuesta innata. Por lo tanto los virus citopaticos tenderán a producir proteínas que module la respuesta inmune. Ej. Herpes, Pox, Adeno Otros virus…. No citopaticos por lo general…. Promueven infecciones mas de tipo crónicas, con latencia… Esto no promueve una inflamación potente! La respuesta innata suele ser escasa. No siempre activan efectivamente la respuesta inmune adaptativa. Ej. HIV, Herpes en latencia, etc EVASIÓN DEL SI INNATO VIROCEPTORES 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA EJEMPLOS DE EVASION IFN TIPO I 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA 2. RESPUESTA IMMUNE INNATA RESUMEN 1 3. PUENTE ENTRE SI INNATO Y ADAPTATIVO CITOQUINAS PROMUEVENE TCD4 VIRUS QUE PRODUCEN IFN TIPO 1 Y POCO CITOQUINAS ESTIMULAN TCD8 IFN TODOS INDUCEN ESPRESION DE CMH CLASE I , IFN-γ de clase II La respuesta intrínseca siempre esta en la célula no infectada La respuesta innata esta inducida por la infección La respuesta adaptativa esta inducida por el patógeno MEMORIA 3. PUENTE ENTRE SI INNATO Y ADAPTATIVO 3. PUENTE ENTRE SI INNATO Y ADAPTATIVO REPASO MECANISMOS DE EVACION DE LA RTA I ADAP. TCD 8 4. RI ADAPTATIVA MECANISMOS DE EVACION DE LA RTA I ADAP. TCD 4 4. RI ADAPTATIVA ANTICUERPOS Respuesta de memoria 4. RI ADAPTATIVA INFECCION NUEVA O VIEJA?? IgM Baja afinidad compensa Alta avidez!!!!!!! igG Alta afinidad 4. RI ADAPTATIVA ANTICUERPOS Anticuerpos antivirales ≠ Anticuerpos neutralizantes Anticuerpos antiviralesConcepto escencial para vacunacion y saber si un animal esta o no protegido Importantes para: Prevenir infeccion Recuperarse de infeccion Inmunidad pasiva 4. RI ADAPTATIVA ANTICUERPOS NEUTRALIZANTES COMO ACTUAN? SEGUN LUGAR EN DONDE SE UNEN 1. Bloquean la adsorción al receptor celular porque anticuerpo neutralizantes dirigido al epitope del ligando viral 2. Bloqueando la endocitosis del virus: llega a unirse el ligando al receptor pero hay tantos anticuerpos recubriendo que la endocitosis no puede ocurrir 3. Bloqueando el denudamiento dentro del endosoma incluso aunque baje el pH en el endosoma. No se puede liberar el acido nucleico 4. Neutralizando por agregación de cantidad de anticuerpos en el medio extracelular http://www.virology.ws/2009/07/24/virus-neutralization-by-antibodies/ 4. RI ADAPTATIVA OTRA FORMA EN LA QUE ACTUAN LOS ANTICUERPOS NEUTRALIZANTES EN VIRUS ENVUELTOS O EN CELULAS INFECTADAS Burton 2002. Nature inmunnology Articulo recomendado para leer de anticuerpos, virus y vacunas. 4. RI ADAPTATIVA EVASION DE VIRUS A RESPUESTA DE ANTICUERPOS DRIFT ANTIGENICO EN MUTANTES O SEROTIPOS VIRALES DIFERENTES. LA MUTACION PUNTUAL Y LA DERIVA GENICA SE DA EN SITIOS ANTIGENICOS. SE SE DA EN SITIOS ANTIGENICOS RECONOCIDOS POR ANTICUERPOS NEUTRALIZANTES HAY UN ESCAPE A LA RESPUESTA INMUNE. EJEMPLO INFLUENZA 4. RI ADAPTATIVA EJEMPLO 1 EJEMPLO 1 INFLUENZA RESPUESTA INTRINSECA SORTE MUCUS RESPIRATORIO RESPUESTA INNATA DENTRO DE LA CELULA RESPIRATORIA PRRS : TLR 2 Y TLR 4 – NOD – RIG - NDLR CELULA VIRUS PRR IFN, CITOQ O PKR A NIVEL DE ACTIVACCION DE PRRS O TRANSACTIVACION DE FACTORES QUE EXPRESAN EL IFN AL MISMO TIEMPO RECORDAR QUE PB1 PB2 Y PA SECUESTRAN CAPS DE RNAS CELULARES! SE INHIBE LA EXPRESION DE IFN! DESDE DIFERENTES VIAS!! EJEMPLO 1 INFLUENZA EJEMPLO 1 INFLUENZA CON PRODUCCION DE IFN Influenza A virus infection induces the expression of SOCS (suppressor of cytokine signaling) proteins which inhibit IFN α/β receptor signaling on the level of JAK/STAT activation Binding of NP to the p58IPK-hsp40 complex releases p58IPK, and th].ereby NP inhibits PKR. IN contrast, M2 protein, also binds p58IPK-hsp40, inhibits p58IPK release and limits protein synthesis and leads to cell apoptosis, possibly enhancing viral particle release EJEMPLO 1 INFLUENZA Respuesta innata en células CELULAS DENDRITICAS INFLUENZA INFECTA DIRECTAMENTE A LAS CELULAS DENDRITICAS! NS1 ALTERA LA MADURACION DE LAS CD LIMITA LA RESPUESTA TC8+ NATURAL KILLERS LAS INFECTA DIRECTAMENTE REGULA NEGATIVAMENTE LA EXPRESION DE UNA CADENA DE UNO DE LOS RECEPTROES DE SENSADO MUTACION GRADUAL DE LA HA, LLEVA A PERDIDA DE RECONOCIMIENTO POR LAS NK MECANISMOS AUN NO COMPRENDIDOS DEL TODO (1) Mutations in TCR residues of CTL epitopes in order to prevent recognition of the epitope MHC class I complex by specific CTLs, or (2) mutating the anchor residues of the CTL epitope which prevents binding of the epitope to MHC class I molecules. Furthermore, mutations outside the CTL epitope may affect antigen processing by the proteasome or transport via the TAP respectively (3 and 4). RESPUESTA ADAPTATIVA ANTICUERPOS DRIFT ANTIGENICO ESCAPE A ANTICUERPOS EJEMPLO 1 INFLUENZA EJEMPLO 2 HSV 1 1. EVADE POR LATENCIA 2. MODULACION EN SI INNATA VHS (VIRON HOST SHUTOFF) INHIBE TRADUCCION Y ASI EVIATA PROD DE IFN EJEMPLO 2 HSV 1 EJEMPLO 2 HSV 1 (1) gD y gJ inhiben vías de señalización que conducen a la apoptosis celular mediada por Fas-FasL (2 y 3) ICP27 en cambio interfiere con la vía activada por interferones e inhibela expresión de MHC-I a través del bloqueo de la proteína TAP (4) γ34.5 y Us11 inhiben activación de la proteína quinasa R (PKR), la cual fosforila a eIF2A para bloquear la traducción de proteínas en células infectadas (6) ICP0 bloquea IRF3, para la expresión de IFN (7)VHS-2 bloquea la síntesis y secreción de SLPI por un mecanismo aún desconocido (8) VHS inhibe la presentación de CD1d en la superficie de células infectadas mediante el re- direccionamiento de estas moléculas a compartimentos intracelulares afectando las células NK (10) Por otro lado, VHS induce la apoptosis de NK (11) disminuye la expresión de ligandos activadores VHS. (1) En células dendríticas (DC), bloquear la presentación de antígenos mediada por moléculas de histocompatibilidad de clase I (MHC-I) alelo HLA-C; (2) Además,el virus impide su degradación inhibiendo la formación de autofagosomas; (3) disminuir la activación de DCs, a través de disminución de moléculas co- estimulatorias CD80 y CD86 (4) e induce apoptosis en DCs (5); (6) Se ha descrito también infectar linfocitos T (LT) a través de sinapsis virológica mediado por la unión entre HVEM y gD; (7) Una vez que el linfocito T es infectado, promueve la liberación del ligando Fas y la auto-inducción de apoptosis en estas células. EJEMPLO 2 HSV 1 VACUNAS EN 10 MINUTOS!!!!!!!!!!!!! DUDAS??? sgaldonovo@fvet.uba.ar BIBLIOGRAFIA • VER LOS DOS PAPERS SUBIDOS PARA ESTA CLASE. ESTAN CITADOS EN SLIDE 48 Y 55 SON DE FREE DOWNLOAD • INTRODUCCION A LA INMUNOLOGIA HUMANA, 5TA ED, FAINBOIM L, GEFFNER . EDITORIAL PARANAMERICANA. CAPITULO 15 INMUNIDAD ANTIVIRAL • PRINCIPLIES OF VIROLOGY,. 2ND ED. FLINT SJ. ASM PRESS, CHAP 15 VIRUS OFFENSE MEETS HOST DEFENSE • VIRALZONE; http://viralzone.expasy.org/all_by_species/886.html • FIELDS VIROLOGY,. 5TH ED. KNIGTH, HOWLEY. CHAP 9 & 10. • http://www.jimmunol.org/content/193/7/3398.long. TLR9 Transcriptional Regulation in Response to Double-Stranded DNA Viruses • Claudia Zannetti* • https://www.youtube.com/watch?v=92815jlNODE&list=PLGhmZX2NKiNmB3DbuYHDLDv8Ft 313tQir&index=14 • Jarmuz, A y cols.. 2002. An anthropoid-specific locus of orphan C to U RNA-editing enzymes on chromosome 22. Genomics 79:285-296. • Cullen y cols., Journal of Virology 2006 • Balachandran Manavalan Y COLS., 2011 • Burton 2002. Nature inmunnology / Articulo recomendado para leer de anticuerpos, virus y vacunas. • LUBROTH Y COLS., 2007Rev. sci. tech. Off. int. Epiz., 2007, 26 (1), 179-201 Veterinary vaccines and their use in developing countries http://viralzone.expasy.org/all_by_species/886.html http://www.jimmunol.org/content/193/7/3398.long http://www.jimmunol.org/search?author1=Claudia+Zannetti&sortspec=date&submit=Submit http://www.jimmunol.org/content/193/7/3398.long https://www.youtube.com/watch?v=92815jlNODE&list=PLGhmZX2NKiNmB3DbuYHDLDv8Ft313tQir&index=14 http://www.frontiersin.org/people/balachandranmanavalan/36828 MAS EJEMPLOS PARA TENER A MANO http://viralzone.expasy.org/all_by_species/886.html GRACIAS!! sgaldonovo@fvet.uba.ar
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