Las tentativas para encontrar un tratamiento contra las enfermedades producidas por los polyomavirus no han sido exitosas. La estrategia general se basa en discontinuar los tratamientos inmunosupresivos, si fuera posible, tratando de inhibir la multiplicación viral mediante quimioterapia. Las drogas que se utilizan más frecuentemente para este fin son los análogos de bases nucleotídicas como arabinósido de adenina y arabinósido de citosina. Los pacientes que comúnmente pueden beneficiarse con este tipo de terapia son aquellos cuyos mecanismos de defensa inmunológica están relativamente intactos y en los cuales es
posible eliminar o reducir la inmunosupresión iatrogénica. No existen otros mecanismos de tratamiento, prevención y control descritos.
PAPILLOMAVIRUS
Estructura y composición
Los papillomavirus humanos (PVH) son un grupo de partículas virales pequeñas de aproximadamente 55 nm de diámetro, que presentan un genoma de ácido desoxirribonucleico (ADN) de doble cadena y pertenecen a la familia Papovaviridae. Son virus desnudos y de talla pequeña capaces provocar lesiones epiteliales de origen maligno, aunque también constituyen la causa de una amplia gama de lesiones proliferativas de naturaleza benigna. La cápside viral presenta simetría icosaédrica, tiene un diámetro de 55 nm y está compuesta por 72 capsómeros, de los cuales 60 son hexonas y el resto pentonas. Está formada por dos proteínas estructurales; una de ellas se conoce como la proteína mayoritaria de la cápside y tiene un peso molecular de 55 000, representando aproximadamente el 80 % del total de las proteínas virales.
Esta proteína mayoritaria genera una respuesta neutralizante de anticuerpos específicos de grupo y está altamente conservada entre los diferentes tipos de PVH. La otra proteína estructural tiene un peso molecular de 75 000 y se conoce como proteína minoritaria de la cápside al representar un menor porcentaje dentro de la misma, además es una proteína mucho menos conservada entre los diferentes tipos de PVH. Ambas son codificadas por los marcos de lectura abierta (ORF, del inglés open reading frame) L1 y L2 respectivamente. Al ser virus no envueltos, los PVH son relativamente resistentes al calor y a los solventes orgánicos. La partícula viral está formada por una sola molécula de ADN circular de doble cadena de aproximadamente 8 000 pares de bases (8 kb). Su peso molecular es de 5,2 x106 y está asociada con las histonas celulares formando un complejo similar a la cromatina. El genoma viral contiene 10 ORF y su estructura revela marcadas similitudes entre diferentes miembros de este grupo viral. Generalmente, una sola cadena del genoma es transcripcionalmente activa, así la transcripción ocurre en una sola dirección de modo que los ORF muestran un alto grado de correspondencia. El contenido guanina-citosina de la mayoría de los papillomas es de 42 % y el ADN constituye aproximadamente el 12 % del peso del virión. La mayoría de los genomas de los PVH han sido clonados y ha sido posible secuenciarlos completamente.
Clasificación
Por muchos siglos se ha sospechado la naturaleza infecciosa de las verrugas; Ciuffo, en 1907, descubrió su etiología viral mediante la transmisión de estos de una persona a otra por inoculación de un extracto de tejido infectado libre de células. El primer Papillomavirus se descubrió, en 1933, cuando Shope reconoció el agente etiológico de la papilomatosis cutá- nea del conejo algodonoso. Años más tarde se determinó que estos virus estaban asociados a lesiones localizadas en diferentes sitios en el hombre (piel, cavidad oral, tracto anogenital y respiratorio).
Históricamente los papillomavirus habían estado agrupados junto a los polyomavirus como géneros de la familia Papovaviridae que incluye virus de talla pequeña, desnudos, con simetría icosaédrica, genoma de ADN y que se replican en el núcleo celular. Las partícu- las de papillomavirus son un poco mayores que las de polyomavirus en cuanto al diámetro de la cápside y el tamaño del genoma. Estudios recientes de la biología y organización del genoma de estos virus sugieren que no deben ser agrupados como géneros de una misma familia, sino como dos subfamilias individuales. Los miembros de las subfamilias pueden ser distinguidos por las tallas de los viriones y del genoma viral y por la existencia de antígenos característicos. La conservación de secuencias de ADN entre los miembros de una subfamilia permite la hibridación cruzada en condiciones de astringencia reducida, situación en la cual no hibridan miembros de papillomavirus y polyomavirus.
Con la introducción de la microscopia electrónica fue descrita la morfología viral. Las partículas se detectaron en verrugas genitales, plantares y laríngeas, pero los pasos en la caracterización de PVH fueron lentos, ya que no podía propagarse en cultivo de tejidos ni transmitirse a animales de laboratorio. En la década del 60 se pensaba que solo existía un simple tipo viral y que la naturaleza del epitelio infectado era probablemente la responsable de las características morfológicas y el comportamiento de las verrugas. Diez años después, con el desarrollo de las técnicas de clonaje molecular, se reconocieron una gran cantidad de papillomavirus que afectan tanto al hombre como a los animales.
El conocimiento sobre los papillomavirus se aceleró durante los años 80, con el empleo fundamentalmente de ensayos de transformación in vitro que permitieron el análisis de funciones involucradas en la proliferación celular. En esta misma década se descubrió la estrecha relación existente entre PVH y el cáncer cervical (CC), lo que ha focalizado el interés de los investigadores y especialistas hacia aquellos tipos asociados a lesiones genitales. Actualmente se consideran los papillomavirus como el agente viral que constituye la mayor causa de los cánceres de piel y mucosas, encostrándose en más del 90 % de los cánceres cervicouterinos y en más del 50 % de los cánceres anogenitales y orofaríngeos.
La caracterización del ADN de virus aislados de lesiones individuales, los estudios de hibridación, secuenciación, y por último la aplicación de la técnica de PCR han permitido la identificación de cerca de 216 tipos de PVH diferentes y el reconocimiento de las especificidades de las lesiones producidas por ellos.
La clasificación se ha basado en dos aspectos fundamentales: la especie en la que se detectó el virus, y el grado de homología de los genomas de los diferentes virus aislados de una misma. En los bovinos se han descrito 8 tipos de papillomavirus diferentes y se han identificado alrededor de 216 tipos en el hombre.
Hasta el año 1995 se consideraba que para que un papillomavirus fuera clasificado como nuevo tipo, debía existir una homología no mayor de un 50 % con los otros tipos conocidos en una reacción de hibridación en fase líquida, bajo determinadas condiciones de astringen- cia. La diferenciación de tipos se auxilia del análisis de restricción y del análisis de alineación por computación, que brindan datos muy precisos y confiables sobre la homología entre los nuevos tipos y los ya existentes. Los subtipos se designan sobre la base del polimorfismo de los patrones que se obtienen al realizar digestiones con endonucleasas de restricción. Sin embargo, actualmente es otro el criterio que se sigue para determinar nuevos tipos de papillomavirus puesto que al analizar detalladamente la secuencia genómica de nuevos PVH descubiertos y al asociar los cambios genotípicos con el comportamiento biológico de los mismos se llegó a la conclusión de que el ORF L1 es el que determina las diferencias más marcadas entre ellos por ser este el más conservado entre todos los tipos de PVH. Se estableció en la Conferencia Anual sobre papillomavirus realizada en Québec, Canadá, en 1995, que diferencias genéticas mayores de un 10 % en el ORF L1 constituyen cambios genómicos suficientes para considerar un tipo de PVH como nuevo.
De los 216 tipos de PVH existentes, aproximadamente 80 han sido totalmente secuenciados y estudiados y ha logrado la secuenciación parcial de otros 120 tipos. Hasta el momento se han reportado en la literatura internacional la clasificación de 77 tipos y el tipo de lesión o enfermedad con la que se han visto asociados. Del total de tipos de PVH reportados alrededor de cuarenta infectan la mucosa cervical y se han clasificado en dos grupos (alto y bajo riesgo) en dependencia de la frecuencia con que aparecen asociados a las lesiones premalignas y malignas y del riesgo de desarrollar cáncer cervical u otro tipo de cáncer que implique su presencia. Se han identificado secuencias que son específicas de cada uno de estos grupos que están relacionadas con su comportamiento biológico y son de gran utili- dad diagnóstica. Dentro del grupo de los papillomas de alto riesgo el mejor prototipo cono- cido es el PVH 16. Estos PVH de alto riesgo son capaces de inmortalizar queratinocitos humanos y sus oncoproteínas se unen de forma eficiente a las proteínas celulares represoras de tumor p53 y RB, además tienen la capacidad de inducir aberraciones cromosómicas, contribuir a la progresión de la latencia en las células infectadas y de actuar por sí solos como carcinógenos celulares. Sin embargo, cuando las células epiteliales están infectadas por PVH de bajo riesgo, ellos por sí solos no son capaces de inducir la carcinogénesis sino que requieren de la presencia de carcinógenos físicos o químicos externos como los rayos X, la luz ultravioleta o la nicotina. Los prototipos del grupo de PVH de bajo riesgo son los tipos mucosotrópicos PVH 6 u 11 y el tipo 5 como representante dermotrópico.
Los papillomavirus humanos también pueden ser divididos según la composición de ácidos nucleicos y su localización en el cuerpo, de manera que existe el grupo de los PVH asociados a lesiones anogenitales cuyos representantes son los PVH 16 y 18. Otro grupo es el que integran los PVH que se asocian a la epidermodisplasia verruciforme (EV) cuyo miembro más prominente lo es el PVH 5. El tercer grupo lo integran aquellos virus que se asocian preferentemente a lesiones cutáneas y cuyo prototipo es el PVH 4. Existe un cuarto grupo muy heterogéneo que contiene tipos poco relacionados como el PVH 1, 63 y 41 pero que se asocian a lesiones muy similares.
En el Cuadro 60.3 se pueden apreciar la clasificación de cada uno de estos tipos y otros datos de interés.
Estructura y función de las proteínas virales
La organización del genoma de los papillomavirus a través de toda la familia es marcadamente similar. Todos los ORF están localizados en una de las cadenas del ADN viral y la otra cadena contiene pequeños ORF no conservados, por lo que se asume que es no codificante. Las cadenas codificantes presentan 10 ORF, que se denominan tempranos (E) o tardíos (L) en dependencia de su localización en el genoma. La región E codifica las proteínas tempranas E6, E7, E1, E2, E4 y E5 que están involucradas en la persistencia del genoma viral, en la replicación del ADN y en la activación del ciclo lítico además de que están asociadas con la transformación celular y la regulación de los genes virales; así se consideran las más importantes en la patogénesis del cáncer invasivo. La región L codifica las proteínas estruc- turales L1 y L2 que solo se expresan en células infectadas productivamente. Entre las regio- nes E y L se encuentra una gran región de control (LCR, del inglés long control region), que no contiene secuencias codificadoras, pero posee promotores y amplificadores importantes en la regulación de la transcripción de los genes virales. Esta región constituye el 10 % del genoma del virus.
Las diferencias entre las secuencias LCR de los diferentes tipos de PVH tienen un marcado efecto en el fenotipo maligno de estos. Estas secuencias influyen en el tipo de queratinocitos en el cual el virus puede ser transcripcionalmente activo, ya que se ha com- probado que los elementos amplificadores de PVH 16 funcionan preferentemente en los queratinocitos de la mucosa genital, lo que explica el tropismo de estos virus. A los ele- mentos amplificadores de PVH se unen muchos factores transcripcionales diferentes. Estos factores no solo están presentes en las células epiteliales y la unión de los mismos a los promotores no es un evento específico de las células infectadas por el virus. La especificidad celular puede residir en la concentración en que se presenten estos factores.
Las proteínas E6 y E7 son las más importantes para el desarrollo del cáncer. Su expresión genética debe conservarse para mantener el fenotipo maligno en los tejidos cancerosos. La
Cuadro 60.3. Asociación entre los tipos de Papillomavirus descritos y la morfología y localización de las lesiones que provocan Papillomavirus
Tipos de PVH Patología asociada Localización
6, 11, 70 Verrugas genitales Vulva, pene, periano, introito vaginal
1 Verrugas plantares Planta de los pies
2, 4, 26, 27, 29, 75, 76, 77 Verrugas comunes Manos
3, 10, 28 ,49 Verrugas planas Brazos, cara y rodillas
6 5 Verrugas pigmentadas Cara y cuello
7 Verrugas de carniceros Manos
5, 8, 9, 12, 14, 15, 17, 19 al 25, 36, 46, 47, 50 Epidermodisplasia verruciforme Cara, tronco y extremidades
36, 37, 38, 41, 48, 60, 63 Lesiones malignas de piel Variable
16, 18, 31, 33 al 35, 39, 40, 42 al 45, 51 al 56, 58 al 62, Neoplasia intraepitelial Vulva, pene, ano, periano, cérvix uterino,
67 al 69, 71, 74 cervical y cáncer anogenital vagina
6, 7, 11, 13, 30, 32, 57, 72, 73 Lesiones en vías respiratorias Boca, laringe, faringe, esófago, pulmones y cavidad oral
proteína E6 tiene aproximadamente 150 aminoácidos y se localiza tanto en la matriz nuclear como en las membranas no nucleares. Tiene la capacidad de unirse y degradar a la proteína p53 que es un importante regulador negativo del crecimiento celular y una proteína supresora de tumores. La proteína E6 de los tipos de PVH de alto riesgo se une más eficientemente a p53 que la de los tipos de bajo riesgo explicando en parte las diferencias que existen en el comportamiento biológico de ambos grupos.
La E7 es una proteína de 98 aminoácidos que se localiza en el citoplasma de las células infectadas. Su expresión en queratinocitos humanos es suficiente para inducir la transforma- ción celular, pero su efecto es mucho mayor cuando es coexpresada con E6. Se ha postulado que E7 puede inactivar la proteína celular RB, que funciona como regulador negativo del crecimiento celular. La proteína E7 de los tipos de bajo riesgo presenta una menor afinidad por RB que la E7 de los tipos de alto riesgo.
E1 desempeña una función importante en la regulación de la replicación del ADN, en el mantenimiento de la forma episomal de la molécula viral y en la regulación de la actividad de la proteína.
La proteína E2 es importante en el proceso de transformación celular, ya que es produ- cida por diferentes patrones de modificación post-transcripcional que al ser expresados pueden tener efectos estimuladores o inhibidores sobre la expresión de los genes E6 y E7. En la mayoría de los casos la forma predominante de E2 tiene efecto inhibidor sobre la expresión de estos genes y puede limitar la transformación potencial de las células infectadas por PVH. La integración del genoma viral al cromosoma celular por la región E1/E2 es un evento que contribuye al desarrollo del cáncer, ya que ocasiona deleciones en esta zona del genoma que provocan la pérdida de la expresión de la proteína E2 y potencian la capacidad transformante del virus. Esto se corresponde con la presencia de PVH en forma episomal en tejidos histológicamente normales y precursores de cáncer y su integración al cromosoma en el cáncer invasivo. La integración también es importante, ya que puede alterar la expresión de genes humanos y su regulación.
La proteína E4 se acumula en el citoplasma de las células más diferenciadas y puede desempeñar una función importante en el desarrollo de efectos citopáticos como la coilocitosis. El papel de E5 en la patogénesis del cáncer permanece incierto, ya que no es capaz de transformar queratinocitos humanos primarios por sí sola, pero puede facilitar el proceso de transformación al permitir la expresión de altos niveles de receptores de factores de creci- miento epidérmico en estas células.
La expresión de L1 y L2 está ligada fuertemente a la diferenciación de los queratinocitos. L1 constituye la proteína mayoritaria de la cápside y se ensambla con L2 en una proteína altamente estructurada que se requiere para la formación de partículas infecciosas completas.
Los patrones en la expresión de los genes de PVH varían de acuerdo al grado de la lesión clínica. En las neoplasias intraepiteliales cervicales (NIC) de bajo grado los genes más expre- sados son E4 y E5, mientras que en las lesiones de alto grado la expresión de los genes E6 y E7 se hace más prominente.
Replicación
Existen dos formas de replicación del ADN viral. La primera de ellas ocurre en la porción baja de la epidermis, donde el genoma se mantiene como un plásmido con un promedio de multiplicación de 11 copias por cada ciclo celular. La segunda forma es la replicación vegetativa, que ocurre en las células más diferenciadas de la epidermis, donde no hay síntesis de ADN celular y existe una explosión en la generación de genomas virales que garantiza la formación de la progenie.
La replicación de los papillomavirus se divide en dos etapas, temprana y tardía; esto demuestra que estas etapas están directamente ligadas al grado de diferenciación de las células epiteliales. Por esta razón, la replicación depende de la expresión de ciertos genes virales tempranos esencialmente.
Desde el punto de vista histológico, la replicación viral conduce a la aparición de una serie de lesiones que abarcan una amplia variedad de manifestaciones. Estos cambios histológicos reflejan las propiedades de los PVH y los cambios morfológicos son inducidos por productos específicos de los genes virales.
Se ha demostrado que E1 codifica factores que están involucrados de forma directa en la replicación viral y que los ORF E2, E5, E6, E7 y E8 participan indirectamente.
El ADN viral puede ser detectado en las capas externas del epitelio junto a las proteínas estructurales del virus. El ciclo replicativo se completa entre 36 y 44 h y la liberación de las partículas virales maduras se logra por lisis celular.
Las células basales del epitelio escamoso son las células diana de la infección viral, y, por tanto, es donde se lleva a cabo la replicación. Al ser infectadas dichas células, se induce la formación de la lesión y el virus puede persistir en ellas de forma indefinida.
Se ha podido demostrar a través de técnicas de hibridación in situ que ciertamente el ADN viral se encuentra en las células basales y parabasales del epitelio escamoso en lesio- nes papilomatosas, además, utilizando sondas específicas de las regiones tempranas de los genes de PVH, se han detectado transcritos de los genes virales en las células basales de la epidermis. Sin embargo, la expresión de los genes tardíos, la síntesis del ADN viral vegetativo y el ensamblaje de los viriones ocurren en las células epiteliales escamosas completamente diferenciadas. Las etapas de la replicación viral están estrechamente vinculadas con el grado de diferenciación celular. Los genes virales tardíos, los cuales codifican para las proteínas estructurales de la cápside, se expresan solamente en células completamente diferenciadas de la epidermis cuando el virus es el agente causal de verrugas epidérmicas. Utilizando un antisuero contra la proteína mayoritaria de la cápside, este antígeno puede ser detectado en la mayoría de las células superficiales de las verrugas.
De las primeras etapas del ciclo de replicación de los PVH se conoce muy poco, por lo que existe muy pocos datos acerca de la adsorción, la penetración y el transporte hacia el núcleo de los virus infecciosos.
Etapas del ciclo de replicación:
1. Adsorción del virus a la superficie celular y unión a los receptores celulares.
Este evento no se ha podido estudiar adecuadamente debido a las dificultades para propa-