Resumen de la biología molecular del Virus del Papiloma Humano

1. Biología del Virus del
Papiloma Humano
Dr. José Rafael Olmedo

2. OBJETIVOS
1. Realizar un breve repaso de la historia
del VPH hasta la actualidad.
2. Hacer un repaso de la biología molecular
del VPH y sus diferentes serotipos.
3. Clasificar los VPH de alto y bajo riesgo y
sus implicaciones clínicas.
4. Repasar el ciclo de infección del VPH y
sus diferentes estadios.
5. Describir herramientas diagnosticas para
la infección del VPH

3. HISTORIA DEL VPH
 A principios del siglo XX se
estableció la etiología
transmisible del VPH.
 En 1933, Shope aisló en
primer PV en los conejos y
estimulo la infección hasta
que se convirtió en un CA
escamoso.
 En 1956 Koss y Durfee
acuñaron el termino “Atipia
Coilocitótica” para describir
los cambios celulares en
citilogia cervical del tejidos
infectados por VPH con
displasias y CA invasor.

4. HISTORIA DEL VPH
 En 1976 – 1977 Meisels,
Fortin, Purola y Savia
determinaron los
“Colilocitos” se
encontraban presentes en
las verrugas genitales.
 En 1977 Harald Zur
Haussen sugirió que podía
existir una asociación entre
el VPH y el Cáncer
Cervical. Gana el Premio
Nobel en el 2008 por este
hallazgo.

5. INTRODUCCIÓN
 Hasta la fecha se han secuenciado más de 150
serotipos diferentes del VPH
 Adicional a estos, existen innumerables cepas
menos estudiadas en aves, mamíferos y reptiles.
 Los VPH se han dividido en 5 grupos de acuerdo a
su secuencia de ADN – Alpha, Beta, Gamma, Nu y
Mu
 Los tipos de infección se dividen en cutánea,
mucosa y mucocutanea.
 El grado de expresión fenotípica del VPH en el
cuerpo humano depende de una delgada línea entre
la replicación viral y la tolerancia del sistema
inmune.

6. VIRUS DEL PAPILOMA HUMANO
 Familia: Papillomaviridae
 Anteriormente:
Papoviridae
 Virión con cápside
icosaédrica
 ADN circular bicatenario
 sin envoltura, simetrico,
72 capsómeros
 Tamaño 40-60 µm y
Ubicuo
 Tropismo: célula epitelial

7. ¿Cuántos tipo de VPH existen
y como se clasifican?

9. ALFA - PAPILOMAVIRUS

10. BETA-PAPILOMAVIRUS

11. GAMMA Y NU PAPILOMAVIRUS

12. MU- PAPILOMAVIRUS

13. VIRUS DE ALTO Y BAJO
RIESGO Y SU ASOCIACIÓN
CON EL CÁNCER

14.  El grado de expresión de las lesiones y su
progresión a CA dependen del estado inmunológico
del huésped.
 Hay una predisposición a progresión rápida a CA en
pacientes que presentan Síndrome de WHIM
 Warts
 Hypogammaglobulinemia
 Infecciones
 Myelokathexis
 Defectos en la vía de señalización CXCR4
ALPHA PAPILOMAVIRUS

15. ALPHA PAPILOMAVIRUS
Mucosos
Keratina 4 y 13
Alto Y Bajo
Riesgo
Cutáneos
Keratina 1 y 10
Alto y Bajo
Riesgo

16. ALPHA PAPILOMAVIRUS
 International Agency for Research on Cancer
 CATEGORIA 1: Carcinogénico
 CATEGORIA 2A: Posiblemente carcinogénico
 CATEGORIA 2B: Probablemente carcinogénico
 CATEGORIA 3: No carcinogénico.
 Hay 12 VPH asociados a CA por se de Alto Riesgo:
(16,18,31,33,35,39,45,51,52,56,58,59)
 VPH16: Carcinoma de células escamosas – ZT
 VPH18: Adenocarcinoma - Endocervix

19. ¿Cómo esta organizado
el genoma de los VPH
de alto riesgo?

20. GENOMA DE LOS VPH DE ALTO RIESGO
 Una región de control
larga (LCR)
 8 genes que regulan su
ciclo celular
 Dos zonas principales
 EP = Promotor temprano
(P97)
 LP= Promotor Tardio
(P670)

21. ORGANIZACIÓN GENOMICA
 LCR:Contiene los promotores
que inician la replicación y
controlan la transcripción.
 E: ( E1- E7)Controla la
replicación del DNA e induce la
transformación maligna de la
célula huésped.
 L: (l1-L2) genes que codifican
para proteínas estructurales de
la cápside.

22. GENOMA DE LOS VPH DE ALTO RIESGO
Funciones principales de cada uno de los genes
E1 Modulador de la replicación del ADN
E2 Regulación de la transcripción viral
E3 Desconocida
E4 Disrupción de la citoqueratina en células
escamosas
E5 Ligada a transformación celular y receptores de
factores de crecimiento
E6 Ligada a transformación celular, ligada a P53
E7 Proliferación y transformación celular, activación de
la transcripción, ligada al gen Rb
L1 Mantenimiento de la proteina mayor de la cápside
L2 Mantenimiento de la proteina mayor de la cápside

23. ¿Cuál es el ciclo de vida
los VPH de Alto Riesgo
en el epitelio del cérvix?

26. CICLO DE VIDA DEL VPH - CERVIX
 Todo comienza con una
microabrasión celular en
el epitelio del cérvix
 Interacción de L1 y L2
(Capside) con las células
basales del epitelio
escamoso
 La ZT es principalmente
afectada por la actividad
funcional aumentada de la
lamina basal
principalmente en la
pubertad e inicio de vida
sexual
 Se postula que el
verdadero objetivo del
VPH es infectar las
células de reserva
(Pluripotenciales) de la
lamina basal.
 Los VPH de bajo riesgo
no estimulan la
proliferación celular en la
capa basal más si la
replicación viral.
 Los VPH de alto riesgo
producen inmortalización
celular y proliferación no
controlada.

27. La mayor parte de los anticuerpos IgG
presentes en el epitelio genital son
derivados de los anticuerpos séricos
por trasudación.
Para tener protección, se requeriría
de una vigorosa respuesta inmune y
niveles sostenidos de anticuerpos en
el sitio primario de infección.
HPV evade los mecanismos naturales de
defensa inmune
- No viremia
- HPV no causa la muerte de las células
Capa Basal
Vaso sanguíneo
Epitelio
Adapatado de:
Munoz N et al. Chapter 1: HPV in the etiology of human cancer.Vaccine 24S3 (2006) S3/1–S3/10
Giannini S. et al. Enhanced humoral and memory B cellular immunity using HPV16/18 L1 VLP vaccine formulated with the MPL/aluminium salt combination (AS04) compared to
aluminium salt only. Vaccine, Volume 24, Issues 33-34, 14 August 2006, Pages 5937-5949
Stephen I. et a. Chapter 11: HPV vaccines: Commercial. Vaccine 24S3 (2006) S3/99–S3/105
INFECCIÓN POR VPH

28. Mantenimiento del
Genoma y Proliferación
celular el la capa basal
del epitelio, Amplificación
1, 2, 3º Paso

29. PRIMOINFECCIÓN
 El primer paso tras la llegada a la capa basal
es el inicio de la amplificación viral.
 Esta se mantiene baja a unas 200 copias por
célula
 Las responsables de esta primera fase son
E1 y E2
 Una vez se establece una carga viral
significativa depende el tipo de VPH Alpha si
es de bajo o de alto grado el inicio de la
proliferación celular. De esto se encargan los
genes E6 y E 7

31. 3º PASO - AMPLIFICACIÓN
 Los VPH de alto riesgo median la proliferación
celular en capas basales y parabasales E6/E7
 Los VPH de bajo riesgo actuan el las capas
superficiales
 La inmortalización celular ocurre cuando la
proteina E6 interfiere con la función de la
telomerasa manteniendo los telomeros integros
durante las divisiones celulares
 Lo anterior se suma a la inhibición directa del
P53
 La forma clásica de Coilocitos es dada por el
gen E5

35. 4º Paso
Empacamiento del
genoma viral y salida de
la célula.

36. 4º PASO – EMPACAMIENTO Y LIBERACIÓN
 Una vez el virus se ha
replicado y amplificado,
para finalizar su ciclo de
vida el virus debe ser
empacado y liberado de la
célula hospedera.
 Las proteinas mayores
(L1) y menores (L2) de
superficie son las
encargadas de esto.
 La proteina L1 es la clave
para su identificación por
el sistema inmune tras la
vacunación contra el VPH

37. 4º PASO – EMPACAMIENTO Y LIBERACIÓN
DNA
HPV: virus infecciosoVLP de HPV: no infecciosa
Proteína de capsíde:
L1
L2
DNA ausente

38. ¿Cuáles son las posibles
consecuencias luego de
la infección por el VPH?

40. TODO DEPENDE DE LA RESPUESTA
INMUNE
 La respuesta inmune juega un papel
crıtico en la incidencia de cáncer
cervical
 Los productos de los genes del VPH
juegan un papel en la evasión
inmune.
 La respuesta inmune innata es la
primera línea de defensa frente a la
infección viral, y esto es seguido de
una respuesta inmune adquirida.

41. Macrofágos,
neutrofilos
Complemento,
interferon,
FNT, etc...
Células-T
Específicas
Células-B
específicas:
Anticuerpos
No-específico
Humoral Celular
Específico
Adaptativo
Primera línea
de defensa
 Memoria Sin memoria
Segunda línea de defensa
Innato
Adapted from “Janeway, Travers, Walport and Shlomchik. Immunobiology, the immune system in health and disease, 6th edition. New York: Garland Science Publishing 2005”
TODO DEPENDE DE LA RESPUESTA
INMUNE

42. TODO DEPENDE DE LA RESPUESTA
INMUNE
 Respecto a la respuesta inmune innata, los
genes de los productos del VPH-AR, por
ejemplo, inhiben la capacidad de los productos
de los genes celulares (IRF-1 e IRF-3) de activar
el gen del interferón β y de regular a la baja la
transcripción de los genes inducibles por el
interferón.
 Respecto a la respuesta inmune adquirida, los
productos de los genes del VPH pueden
disminuir la presentación de los epítopos del
VPH en la superficie de las células infectadas.

43. TODO DEPENDE DE LA RESPUESTA
INMUNE
 La infección por virus de papiloma, en la
mayoría de las mujeres jóvenes sin ningún
compromiso inmune, pasa desapercibida.
 La respuesta dada por el LT CD4+ al
reconocer el polipéptido viral mediante el
TCR, la activación y proliferación de los LT
CD8+, la producción citoquinas y por
último la generación de anticuerpos logran
limitar la infección por el virus.

44. TODO DEPENDE DE LA RESPUESTA
INMUNE
 Sin embargo, este cuenta con estrategias
de evasión como lo son las proteínas
virales tempranas E6 y E7 capaces de
bloquear la apoptosis celular, el hecho de
mantener una población viral no productiva
con índices de replicación de ADN bajos y
la utilización de los queratinocitos que al
tener un período de vida corto y al
infectarse por el virus no desencadenan
una respuesta inflamatoria que alerte al
sistema inmune.

45. ¿Por qué hay progresión
a cáncer cervical?

46. ENFERMEDAD PROGRESIVA
 La cantidad de proteínas oncogénicas
E6/E7 esta relacionada con el tipo de NIC.
 Tras la primoinfección se puede progresar
rápidamente hacia NIC2 sin embargo
depende de la respuesta inmune el
aclaramiento viral con la respectiva
regresión de la enfermedad.
 La progresión y mantenimiento de la
enfermedad se pueden explicar a partir de
dos fenomenos la integración viral y la
angiogenesis.

47. ENFERMEDAD PROGRESIVA
INTEGRACIÓN
ANGIOGÉNESIS

48. ENFERMEDAD PROGRESIVA
 En un estudio se mostro ADN de VPH integrado en el 8%
de las neoplasias cervicales intraepiteliales de bajo
grado (LG-CIN), en el 67% de las CIN de alto grado (HG-
CIN) y en el 83% de los carcinomas cervicales invasivos.
 La angiogenia es un proceso de muchos pasos que
comienza en el estado premaligno de la enfermedad.
Hay un cambio progresivo en la proporción entre
inductores e inhibidores de la angiogenia a medida que
el grado de la lesión aumenta desde displasia leve hacia
grave, y por ultimo hacia carcinoma invasivo. Esto se
acompaña de un aumento progresivo en el numero de
microvasos ası como en su proximidad al epitelio

51. UN VIRUS SILENTE Y REACTIVABLE

52. BIBLIOGRAFÍA

53. BIBLIOGRAFÍA

54. BIBLIOGRAFÍA
 The biology of human papillomaviruses. Nguyen HP,
Ramírez-Fort MK, Rady PLCurr. Probl. Dermatol. -
January 1, 2014; 45 (); 19-32.
 Human papillomavirus biology.vLowy DR,Schiller J.
Natl. Cancer Inst. Monographs - January 1, 1996;
(21); 141-3
 Biology of genital tract human papillomaviruses.
C.Shah - Urol. Clin. North Am. - February 1, 1992;
19 (1); 63-9