ΒΑΣΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΗΡV ΚΑΙ ΤΗΝ ΦΥΣΙΚΗ ΙΣΤΟΡΊΑ ΤΗΣ HPV ΛΟΙΜΩΞΗΣ

Transcript

1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΗΡV ΚΑΙ ΤΗΝ ΦΥΣΙΚΗ ΙΣΤΟΡΊΑ ΤΗΣ HPV ΛΟΙΜΩΞΗΣ

2 ΔΟΜΗ Διάμετρος nm Απουσία ελύτρου Δίκλωνο DNA (κλειστό κυκλικό) σύνδεση με ιστόνες Εικοσαεδρικό πρωτεϊνικό καψίδιο 8000 ζεύγη βάσων ΜΒ 5,2x106 daltons 3 περιοχές γονιδιώματος ORFs Ε, L, URR ORFs: Open Reading Frames-Περιοχές κωδικοποίησης παραγωγής πρωτεϊνών Πρώτη αλυσσίδα ORFs: κωδικοποίηση πρωτεϊνών Δεύτερη αλυσσίδα : μη κωδικοποίηση πρωτεϊνών Ε: Early-Πρώϊμη περιοχή (πρωτεϊνες για την αντιγραφή) L: Late-Όψιμη περιοχή (δομικές πρωτεϊνες του ιού) URR: Upstream Reading Regulator-Περιοχή ρύθμισης της μεταγραφής και της αντιγραφής του DNA

3 ΚΑΨΑ Κάθε καψίδιο αποτελείται από 72 καψομερίδια Κάθε καψομερίδιο αποτελείται από 5 μονομερή των 55ΚDa που σχηματίζουν ένα πενταμερές L1 (major capsid protein) Tα L1 πενταμερή δημιουργούν ένα δίκτυο δισουλφιδικών συνδέσεων που σταθεροποιούν την κάψα (Sapp et al 1995) Πρωτεϊνες των 75 Κda αποτελούν την L2 πρωτεϊνη Οι πρωτεϊνες L1 και L2 συνδέονται μεταξύ τους Κάθε κάψα αποτελείται από 72 αντίγραφα της L1 και μερικά αντίγραφα της L2, σχηματίζοντας ένα συμμετρικό εικοσάεδρο (Burd 2003, zur Hausen 2009). ΓΟΝΙΔΙΩΜΑ 8000 ζεύγη βάσεων 8 ORFs (Jo and Kim 2005) Διαίρεση σε 3 μέρη: URR ρύθμιση μεταγραφής Ε6 και Ε7 (10% γονιδιώματος pb), διαφέρει μεταξύ των τύπων του HPV) Early region E1, E2, E4, E5, E6, E7 (πρωτεϊνες αντιγραφής) Late region L1, L2 (δομικές πρωτεϊνες κάψας)

4

5 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΤΟΥ HPV Ε1 :Αντιγραφή του DNA, διατήρηση επισώματος, μεταγραφική καταστολή Ε2 :Αντιγραφή του DNA, έλεγχος μεταγραφής Ε4 :Καθορισμός τροπισμού των διαφόρων HPV τύπων ως προς κύτταρα/ιστούς, αλληλεπίδραση με την κυτταροκερατίνη, αποδιοργάνωση του δικτύου της (κοιλοκυττάρωση) και απελευθερώση των καινούριων ιϊκών σωματιδίων Ρύθμιση του αναδιπλασιασμού του ιϊκού γονιδιώματος και έλεγχος μεταγραφής από τις Ε6 και Ε7, διατήρηση επισωμικής μορφής Ε3 :Α γνωστη (έχει βρεθεί μόνο στον ιό ΗPV 1)

6 Ε5 :Μετασχηματική ικανότητα (πρώιμα στάδια εξαλλαγής), αλληλεπίδραση με EGF-receptor και την 16Κ της ATPάσης (επίδραση στην κυτταρική μεμβράνη) Ε6 και Ε7 : Μετασχηματική ικανότητα (κύριες πρωτεϊ νες), δημιουργία συμπλόκων με τις κυτταρικές πρωτεϊ νες p53 και prb αντίστοιχα εξαλλαγή κυττάρων, διατήρηση κακοήθους φαινότυπου, έλεγχος μεταγραφής Ε8 : Αγνωστη κωδικοποιήση αναδιπλασιασμού ιϊκού DNA από τα πρώϊμα ORFs-E L1 L2 : Κύρια πρωτεϊ νη του καψιδίου των ώριμων ιικών σωματιδίων : Μικρή πρωτεϊ νη του καψιδίου, σταθεροποίηση της δομής του καψιδίου κωδικοποιήση πρωτεϊνών της ιϊκής κάψας από τα όψιμα ORFs-L

7 Τυποποίηση Γίνεται βάσει της σειράς των νουκλεοτιδίων στο γονιδίωμα τους Κλωνοποίηση ολόκληρου του γονιδιώματος Διαφορετική αλληλουχία νουκλεοτιδίων σε τρεις περιοχές του γονιδιώματος (URR, E1, L1) τουλάχιστον κατά 10%

8 Φυλογενετικό δέντρο των HPV

9 Mucosal and cutaneous lesions in humans and primates Cutaneous lesions in humans histologically distinguishable by intracytoplasmic inclusion bodies specific for type species Benign and malignant cutaneous lesions in humans Cutaneous lesions in humans Cutaneous lesions in humans histologically distinguishable by intracytoplasmic inclusion bodies specific for type species

10 HPV Πολύ βαθιές φυλογενετικές ρίζες στην προϊστορία ακόμη της ανθρωπότητας Οι HPV τύποι φαίνεται να έχουν μολύνει και τον μακρινό πρόγονο του Homo Sapiens Δεν υπήρξε και δεν υπάρχει μετάδοση των τύπων που προσβάλλουν τα ζώα στον άνθρωπο, ούτε και το αντίθετο. Παραλλαγές των διαφόρων τύπων του ιού, συχνά ομαδοποιούνται σε συγκεκριμένα μέρη του κόσμου και σχετίζονται με την κατανομή των μεγάλων φυλετικών ομάδων. Έχουν επισήμως αναγνωριστεί οι εξής τύποι:

11 5 σημαντικές ξεχωριστές παραλλαγές του HPV 16 European (E), θεωρείται ο αυθεντικός πρωτότυπος Asian (As), Asian American (AA) 2 African (Af-1 and Af-2) variants HPV-16 phylogenetic tree based on E6 sequencing 3 σημαντικές ξεχωριστές παραλλαγές του 18 HPV Asian American (AA), θεωρείται ο αυθεντικός πρωτότυπος African (A), European (E) Genome variation of human papillomavirus types: Phylogenetic and medical implications Hans-Ulrich Bernard, Itzel E. Calleja-Macias, S. Terence Dunn IJC DECEMBER 2005

12

13

14

15 25,900 cases of HPV-cancers each year in USA Virtually all cervical cancers are caused by HPV, along with 90% of anal, 69% of vaginal, 60% of oropharyngeal, 51% of vulvar, and 40% of penile cancers. Furthermore, 87% of anal, 76% of cervical, 60% of oropharyngeal, 55% of vaginal, 44% of vulva, and 29% of penile cancers are caused by oncogenic HPV type 16 or 18

16 Hνωμένες Πολιτείες Αμερικής 6,2 εκ νέα περιστατικά μόλυνσης με τον HPV ανά έτος 20 εκ άτομα με μόλυνση HPV επί του παρόντος 10% του συνολικού πληθυσμού έχει ενεργό HPV λοίμωξη 4% των περιπτώσεων καταλήγουν σε κυτταρολογική αλλοίωση 1% εμφανίζει κονδυλώματα 13% των ατόμων που επισκέπτονται κλινικές σεξουαλικώς μεταδιδόμενων νοσημάτων παρουσιάζουν κονδυλώματα Η μεγαλύτερη επίπτωση αφορά γυναίκες <25 ετών Infect Dis Obstet Gynecol Published online 2006 Jan 30: Epidemiology and Natural History of Human Papillomavirus Infections in the Female Genital Tract Kevin A. Ault Department of Gynecology and Obstetrics, Emory University School of Medicine, Atlanta, GA 30303, USA

17 Epidemiology of HPV infection and current status of cervical cancer prevention in Greece: final results of the LYSISTRATA cross-sectional study. Agorastos T1, Chatzistamatiou K, Zafrakas M, Siamanta V, Katsamagkas T, Constantinidis TC, Lampropoulos AF; LYSISTRATA study group Σύνολο γυναικών 5107 Ποσοστό hrhpv επί του συνόλου των γυναικών 5,8% Ποσοστό HPV 16 επί του συνόλου των γυναικών 1,4% Ποσοστό HPV 16 επί του συνόλου των hrhpv θετικών γυναικών 24,8%

18 Η φυσική ιστορία της HPV-μόλυνσης Πρωτομόλυνση Εμφάνιση πρώτης αλλοίωσης Μόνιμη υποχώρηση Επώαση Λανθάνουσα φάση 15 ημέρες ως 8 μήνες. Φάση ενεργού φλεγμονής 3-6 μήνες Φάση εξισορρόπησης, 3-6 μήνες Απώτερη φάση Ανοσιακή απάντηση Παραμένουσα ή υποτροπιάζουσα νόσος

19 HPV DNA αρχικά ως επίσωμα Λανθάνουσα Μορφή: το DNA του ιού παραμένει επισωμικό Τα επισώματα είναι μία κύρια κατηγορία πλασμιδίων που μπορούν να ενσωματωθούν στο χρωμοσωμικό DNA ενός κυττάρου ξενιστή. Αποτελούνται από κυκλικό δίκλωνο μόριο DNA και περιέχουν τουλάχιστον μία θέση έναρξης της αντιγραφής, γεγονός που επιτρέπει τον ανεξάρτητο πολλαπλασιασμό τους από το κύριο μόριο DNA του βακτηριδίου. ORFs E 1-7 Εarly-πρώϊμη περιοχή L 1-2 Late-όψιμη περιοχή

20

21

22 Μηχανισμοί ανοσοδιαφυγής του HPV αποφυγή αναγνώρισης Απόκρυψη ενδοκυττάρια ανάπτυξη πρόσληψη μορίων ξενιστή Παρεμπόδιση Αντιγονοπαρουσίασης καταστολή της έκφρασης του MHC I Ανταγωνισμός με το αμυντικό σύστημα

23 Τι ακριβώς συμβαίνει;

24 Ο ιός προσβάλει τα κύτταρα της βασικής στοιβάδας Αναπτύσσεται ενδοκυττάρια σε μη διαιρεμένα κύτταρα Απελευθερώνεται μόνο από τα νεκρά επιφανειακά κύτταρα

25 To σήμα κινδύνου Danger model

26

27 PAMPs Danger Model associated molecular patterns) Infectious Non-self Model,1989 Charles Janeway (Pathogen DAMPs (Damage associated molecular patterns) Νoninfectious inflammatory response, 2004 Seong and Matzinger Αποτελούν σήματα κινδύνου (alarmins) Αναγνωρίζονται από υποδοχείς που βρίσκονται: στην επιφάνεια στο κυτταρόπλασμα στην μεμβράνη των λυσοσωμάτων των κυττάρων

28 Υποδοχείς αντιγονοπαρουσιαστικών (APC) κυττάρων PRRs (Pattern Recognition Receptors) 1. TLR-Toll Like Receptors 2. NOD LR-Nucleotide Oligomerization Domain Like Receptors 3. RIG LR-Retinoic acid Inducible gene Like Receptors 4. C-type Lectine Like Receptors Η σύνδεση των υποδοχέων με τα σήματα κινδύνου, διεγείρει τα APC και εγείρει την ανοσιακή αντίδραση. Σύμφωνα μ αυτήν την θεωρία δεν υπάρχει επίκτητη ανοσία χωρίς την φυσική ανοσία

29

30 HPV- LOW PROFIL Μη λυτικός κύκλος Δεν εκλύονται σήματα κινδύνου Δεν ενεργοποιούνται τα ΑΡC (δενδριτικά κύτταρα-dc) Δεν ενεργοποιείται η μη ειδική ανοσία Χαμηλή παραγωγή αντιγόνων Χαμηλή παραγωγή αντισωμάτων ΔΗΛΑΔΗ: Ο HPV δεν αναγνωρίζεται από τα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα και κατά συνέπεια δεν ενεργοποιείται ούτε η φυσική ανοσία (με ενεργοποίηση των κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων) ούτε η ειδική ανοσία (με παραγωγή αντισωμάτων)

31 Επιπλέον: Οι πρωτεϊνες Ε παρουσιάζουν χαμηλά επίπεδα στον πυρήνα των κυττάρων. Οι πρωτεϊνες L εκφράζονται μόνο στα διαφοροποιημένα κύτταρα και έτσι δεν δηλώνουν την παρουσία του αντιγόνου τους.

32

33 Συμπερασματικά Τον βασικό ρόλο παίζουν: 1. Ο μη λυτικός κύκλος, (no cytolysis or death) 2. H απουσία ιαιμίας, (no viraemia) 3. Η παρουσία μόνο των κυττάρων LC στην βασική στοιβάδα. 4. Η χαμηλή αντιγονικότητα της κάψας

34 Πως ακριβώς συμβαίνει;

35 Ε6 δεσμεύει την πρωτεϊνη ρ53 και αναστέλλει την διαδικασία της απόπτωσης. Ε7 δεσμεύει την prb λόγω μεγάλης χημικής συγγένειας και επάγει τον πολλαπλασιασμό. Ε7 μειώνει την έκφραση των TLR-9. E7 παρουσιάζει κοινές αλληλουχίες με ανθρώπινες (XPGC, RBpI κ.τ.λ.) Ε6+Ε7 μειώνουν την απάντηση των INF. E7 μειώνει την σύνδεση του MHC I και αντιγόνου. Ε5 μειώνει την έκφραση του MHC I.

36 p53 : Ανανέωση ιστών μόνο με υγιείς απογόνους prb : Ρύθμιση κυτταρικών διαιρέσεων Bρίσκεται στον πυρήνα κάθε κυττάρου Σε βλάβη του DNA προάγει την σύνθεση p21 Το ρ21 προσδένεται με το σύμπλοκο κυκλίνης-cd κινάσης Διακοπή του κύκλου στη φάση G1. Bρίσκεται στον πυρήνα κάθε κυττάρου Προσδένεται στην πρωτεϊνη Ε2F, η οποία ελέγχει τον κυτταρικό πολ/σμό. Σε περίπτωση αδρανοποίησης της απελευθερώνονται οι ρυθμιστικές πρωτεϊνες και επάγεται ο πολ/σμός.

37

38 Τ-λεμφοκύτταρα των Τreg των Th2 των Th1 των Τc

39 Μακροφάγα Αύξηση των Μ2 ανοσορυθμιστικών μακροφάγων (υπό την επίδραση της IL-10) Τreg VEGF η διαδικασία αυτή καταλήγει σε διάσπαση της κυτταρικής μεμβράνης, ανάπτυξη του όγκου και μετάσταση

40

41 Εξωτερικοί παράγοντες που επηρεάζουν Ηλικία Κάπνισμα Ανοσοκαταστολή Ορμόνες Φλεγμονές Αριθμός σεξουαλικών συντρόφων Πολυτοκία

42 Ενημέρωση Καταγραφή Πρόληψη Γονοτύπηση Μοριακοί δείκτες Εμβολιασμός

43 Ευχαριστώ για την προσοχή σας