El ciclo infectivo del VHC

El VHC infecta solamente a chimpancés y humanos, circula en suero de varias formas, viriones maduros libres, viriones unidos a inmunoglobulinas, nucleocápsides sin envuelta, y viriones fisicamente asociados a las lipoproteínas de baja densidad (LDL) o de muy baja densidad (VLDL) representando la fracción infecciosa, denominada lipoviropartícula (LVP) (André et al. 2002, Merz et al. 2011). El VHC se replica principalmente en citoplasma del hepatocito siguiendo los pasos claves en su ciclo de infección (Figura 11): 1) Las lipoviropartículas (LVP) del VHC entran en el hepatocito a través de endocitosis mediada por receptores. 2) La proteína de la cápside y el genoma viral son liberados en el citoplasma de la célula infectada. 3) La poliproteína es procesada co- y post-traduccionalmente mediante proteasas celulares y virales para obtener 10 proteínas virales maduras. 4) La cadena positiva de ARN se replica por la ARN polimerasa dependiente de ARN a través de un intermedio de cadena negativa, las nuevas moléculas de ARN son estabilizadas mediante la unión del miR-122. 5) La cadena positiva de ARN

Figura 11. Ciclo de infección del VHC. 1) Entrada a la célula,2) liberación del genoma, 3)

traducción y 4) replicación, seguido del 5) ensamble, maduración de la partícula viral y liberación de los nuevos viriones. Adaptado de Scheel y Rice 2013 .

recién sintetizada se encapsida en la nucleocápside viral (core) en estrecha proximidad a las gotas lipídicas, y las glicoproteínas de la envoltura se adquiere a través de gemación en el lumen del retículo endoplasmático. Las lipoviropartículas maduran en el retículo endoplasmático a través de interacciones con lipoproteínas, y salen de la célula a través de la ruta secretora por el aparato de Golgi y finalmente se liberan nuevos viriones.

1.4.1. Tropismo, receptores y entrada

Los hepatocitos son las principales células diana pero también pueden ser infectadas por el VHC las Células B, células del neuroepitelioma, células endoteliales de la barrera hematoencefálica, células dendríticas y otros tipos celulares (Pileri et al. 1998, Morsica et al. 1999, Fletcher et al. 2010; 2012). Sin embargo la relevancia y replicación del VHC en los tejidos extrahepáticos es objeto de controversia (Lanford et al. 1995, Navas-Martin et al. 1998, Laskus et al. 1998). El virus infecta a los hepatocitos a través de receptores y co-receptores de entrada. La lipo-viro partícula se une a moléculas de unión: los glicosaminoglicanos (GAG) como el heparán sulfato (HS) (Barth et al. 2003), la lectina de superficie denominada molécula no-integrina 3-fijadora de adhesión intercelular específica (DC-SIGN) y específica del hígado (L)-SIGN (Cormier et al. 2004). La lipo-viro partícula es transferida al receptor scavenger clase B tipo I (SR-BI; Scarselli et al. 2002, Bartosch et al. 2003) y a la proteína CD81 (Pileri et al. 1998) a través de la unión a E2 y luego entra en las células por endocitosis mediada por vesículas revestidas de clatrina, interaccionando con claudina (CLDN): CLDN1, CLDN6 y CLDN9 (Timpe et al. 2008, Evans et al. 2007, Meertens et al. 2008, Zheng et al. 2007), ocludina (OCLN) (Benedicto et al. 2009, Liu et al. 2009, Ploss et al. 2009). El receptor de absorción del colesterol Niemann-Pick C1- like 1 (NPC1L1) es un nuevo factor de entrada (Garcia-Calvo et al. 2005, Sainz et al. 2012), así como el receptor 1 de la transferrina (TfR1). Se sabe que el VHC altera la expresión del receptor de captación de hierro el receptor 1 de transferrina (TfR1) (Martin et al. 2013). La fusión de la envoltura viral con la membrana plasmática forma un endosoma bajo una condición de pH bajo (Takikawa et al. 2000, Hsu et al. 2003, Blanchard et al. 2006, Codran et al. 2006, Meertens et al. 2006,

Tscherne et al. 2006). La proteína de la cápside y el genoma viral son así liberados en el citoplasma de las células infectadas para empezar la traducción y la replicación de su genoma en el citosol.

1.4.2. Traducción

El VHC utiliza un sistema Cap-independiente basado en IRES para la traducción de la poliproteína. (Wang et al. 1993) y el genoma viral actúa directamente como ARNm (Tsukiyama-Kohara et al. 1992, Lohmann et al. 1999). La poliproteína es procesada co- y post-traduccional para obtener las 10 proteínas virales maduras mediante proteasas celulares y virales (ver apartado 1.3.3. Organización genómica).

1.4.3. Replicación del genoma

El genoma del VHC se replica mediante la síntesis de una cadena de ARN complementaria de polaridad negativa, o antigenómica (intermediario de replicación) que sirve como molde para la nueva síntesis del ARN viral de cadena positiva, en el complejo de replicación. La replicación está íntimamente relacionada con lípidos. La cápside se asocia con lípidos intracelulares (Barba et al. 1997, Hope y McLauchlan 2000, Shavinskaya et al. 2007) y recluta las proteínas no estructurales (Miyanari et al. 2007). Las células infectadas acumulan vesículas para formar una red membranosa, que se cree sería el complejo de replicación (Bartenschlager et al. 2011). Varios cofactores del huésped intervienen en la replicación, entre ellos la fosfatidilinositol 4 - quinasa IIIa (PI4K-IIIa) (Berger et al. 2009, Tai et al. 2009, Vaillancourt et al. 2009, Borawski et al. 2009, Trotard et al. 2009, Li et al. 2009, Hsu et al. 2010, Reiss et al. 2011). El miR-122 (Henke et al. 2008, Roberts et al. 2011, Jopling et al. 2005, Randall et al. 2007, Jopling 2008), y finalmente la ciclofilina A (CypA) (Wang et al. 2005, Yang et al. 2008a, Kaul et al. 2009, Chatterji et al. 2009).

1.4.4. Ensamblaje y liberación de partículas víricas

Las nuevas partículas virales son co-ensambladas con lipoproteínasVLDL (Boulant et al. 2006, Icard et al. 2009) que incluyen apoB (Jiang y Luo 2009, Icard et al. 2009) apoE, y triglicéridos microsomales de transferencia proteica (Huang et al. 2007, Gastaminza et al. 2008). La apoE intracelular, también se requiere para la producción de partículas virales infecciosas (Chang et al. 2007, Jiang y Luo 2009, Benga et al. 2010). La partícula viral es secretada a través de una vía de secreción, aunque el mecanismo es poco conocido (Boulant et al. 2007, Miyanari et al. 2007, Lanford et al. 2009). El ensamblaje de la nucleocápside implica la oligomerización de la proteína core y la encapsidación del genoma que se libera de la red membranosa y pasa a la proteína core viral a través de NS5A (Masaki et al. 2008). La proteína core es translocada en la superficie de las gotitas lipídicas o en RE, luego se encierra el genoma viral para formar una nucleo cápside cerca de la red membranosa (Miyanari et al. 2007, Boson et al. 2011). El canal iónico dependiente de calcio (viroporina), P7, es necesario para los pasos finales del ensamblaje de la cápside, así como para su asociación con proteínas de la envoltura (Gentzsch et al. 2013) en una membrana endoplásmica que formará la envoltura viral, y que luego es liberada al lumen del RE (Miyanari et al. 2007, Vieyres et al. 2010) (Figura 12).

La maduración de las partículas virales se producirá al brotar las nucleocápsides hacia el interior, adquiriendo de esa forma la envuelta. Las partículas virales completas son liberadas fuera de la célula a través de la ruta secretora (Golgi). Varios factores del huésped probablemente participan en el ensamblaje, incluido el adaptador de clatrina AP2M1 (Neveu et al. 2012) y el grupo IVA fosfolipasa A2 (PLA2G4A) (Menzel et al. 2012), y la diacilglicerol aciltransferasa-1 (DGAT1) (Herker et al. 2010).

Figura 12. Replicación del ARN del VHC y producción de partículas virales en la membrana del RE y en las gotas lipídicas. (1) El ARN genómico se traduce a una poliproteína seguido

por la escisión de la poliproteína. (2) Las proteínas no estructurales forman un complejo de replicación con factores del huésped. La core se transloca a las gotas lípidicas por DGAT1 y se mantiene en la membrana del RE mediante la cooperación con las proteínas no estructurales. (3) NS4B induce una invaginación de la membrana del RE que intervendrá en la replicación viral. Son sintetizados por el complejo de replicación cadenas del ARN viral (-) y (+). (4) El ARN genómico de cadena (+) se asocia a las proteínas core, cooperando las proteínas no estructurales. Proteínas de la envoltura, NS2 y p7 pueden determinar el reclutamiento de la proteína core, de las gotas de lípidos a la membrana RE junto a microtúbulos. (5) Las proteínas core encierran el genoma de ARN viral, y son rodeadas por la envuelta lipoproteica. Las proteínas no estructurales y otros factores pueden apoyar la formación de la nucleocápside y brotación. (6) Las VLDL se unen a la partícula viral para formar la lipoviropartícula (LVP) antes o después de la brotación. Finalmente (7) las LVP egresan en el lumen del RE con VLDL. Adaptado de Moriishi y Matsuura 2012.

1.4.5. Compartimentación

El hígado es el sitio principal de la replicación del VHC, pero también se ha detectado replicación en las células mononucleares de sangre periférica (CMSP): monocitos/macrófagos, linfocitos B, granulocitos, células dendríticas y en otros tejidos extrahepáticos (Manzin et al. 1994, Wang et al. 1992, Saleh et al. 1994, Chang et al. 1996, Sansonno et al.1996, Morsica et al.1999, Blackard et al. 2006). Aunque algunos autores propagaron el virus en cultivos

de células linfoides y el virus derivado fue infeccioso (Shimizu et al. 1992; 1998) esos resultados fueron poco reproducibles. El ARN del VHC (tanto genómico como antigenómico) se ha detectado en CMSP de pacientes con hepatitis C crónica (Artini et al. 1993, Bartolomé et al. 1993, Muratori et al. 1994, Navas-Martin et al. 1994, Zignego et al. 1992, Roque-Afonso et al. 2005, Lerat et al. 1998, Castillo et al. 2004), pero la replicación en tejido extrahepático es controvertido (Lanford et al. 1995), aunque diferentes “cuasiespecies” del VHC se segregan en diferentes territorios como el tejido hepático, CMSP, suero (Navas-Martin et al. 1998), ganglios linfáticos (Pal et al. 2006), médula (Sansonno et al. 1996) y en el cerebro (Maggi et al. 1999) a veces de manera no aleatoria entre los diferentes sitios de replicación (Roque- Afonso et al. 1999) y los compartimentos se caracterizan por una restricción del flujo viral entre ellos debido al aislamiento físico de un tejido o tipo celular en particular (Nickle et al. 2003). Los tejidos infectados, diferentes al hígado, serían los reservorios del virus, por el cual el VHC escapa del sistema inmunitario y elude su erradicación lo que lleva a su persistencia y/o reactivación de la infección después de la terapia antiviral o trasplante hepático (Fuentes et al. 2008).