Virologia Molecular: Do Ciclo Viral ao HIV
Classificação Viral
``` CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO: Genoma: DNA (ssDNA ou dsDNA) vs RNA (ssRNA± ou dsRNA) Envelope: Envelopado (Derivado Membrana Celular, Ex: HIV, Influenza) Não-Envelopado (Mais Resistente Ambiente!, Ex: Adenovirus, Parvovirus) Capsídeo: Icosaédrico, Helicoidal, Complexo (Poxvírus) Local Replicação: Núcleo (DNA Vírus, Retroviroses) vs Citoplasma (RNA Vírus)
BALTIMORE CLASSIFICATION (Baseada no mRNA): Classe I: dsDNA (Adeno, Herpes, Papiloma = HPV) Classe II: ssDNA(+) (Parvo = B19!) Classe III: dsRNA (Reo, Rota = Diarréia Infantil) Classe IV: ssRNA(+) (Pico, Corona, Dengue, Hep C, SARS-CoV-2) Classe V: ssRNA(-) (Influenza, Ebola, Sarampão, Raiva) Classe VI: ssRNA(+) via RT = RETROVIROSES (HIV-1/2, HTLV)! Classe VII: dsDNA com fase RNA via RT (Hepadna = HBV) ```
---
HIV: Estrutura e Ciclo Replicativo
``` ESTRUTURA HIV-1: Envelope: Bicamada Lipídica (Roubada da Célula Hospedeira) Spike Glicoproteínas: gp160 = gp120 (Superfície) + gp41 (Transmembrana) Matriz (MA = p17): Abaixo do Envelope Capsídeo (CA = p24): Cone Truncado (CA NTD→Hexâmeros/Pentâmeros) Nucleocapsídeo (NC = p7): Liga RNA Genômico Enzimas: RT (p51/p66 Heterodimérica), Integrase (IN, p32), Protease (PR, p11) 2 Cópias ssRNA(+) (Diplóide!)
CICLO REPLICATIVO: 1. ADSORÇÃO: gp120 → CD4 (RECEPTORES PRIMÁRIO!) → Mudança Conformacional → gp120 → CCR5 (M-Trópico, R5) ou CXCR4 (T-Trópico, X4) [Co-Receptor!] Maraviroque: CCR5 Antagonista! → Trópico R5 Somente
2. FUSÃO: gp41 Heptad Repeat → Hairpin → Membranas Fundem Enfuvirtide (T-20): Liga HR2 de gp41 → Bloqueia Hairpin → Sem Fusão
3. DESCAPSIDAÇÃO: CA Dissolvido no Citoplasma
4. TRANSCRIÇÃO REVERSA: 2× ssRNA(+) → dsDNA [TRANSCRIPTASE REVERSA!] RT: RNA-Dependente DNA Polimerase + Ribonuclease H (Degrada RNA do RNA:DNA Híbrido) ALTA Taxa de ERRO: 1 Erro/10⁵ pb → ~1 Mutação por Genoma por Ciclo! = Base da Rápida Resistência/Evolução Viral
5. IMPORTAÇÃO NUCLEAR: dsDNA Viral + Pre-Integration Complex (PIC) → Núcleo Via Poros Nucleares (HIV Infecta Células Não-Divisórias! Diferente de γ-Retrovírus)
6. INTEGRAÇÃO: Integrase Viral → Corte 3' de Ambas Extremidades → 3'-OH Recém → Ataque Nucleofílico ao DNA do Hospedeiro → Integrado = PROV ÍRO-DNA! = LATÊNCIA VIRAL! (LRC = Latent Reservoir Cells = CD4 Memória = BARREIRA CURA!)
7. TRANSCRIÇÃO: RNA Pol II do Hospedeiro + TAT (Elongação!) → mRNA + RNA Genômico
8. REGULAÇÃO POR TAT/REV: TAT (Trans-Activator): Liga TAR (Trans-Activation Response RNA, Loop no mRNA Nascente) → Recruta P-TEFb (CDK9+Ciclina T1) → CDK9 Fosforila CTD de Pol II (Ser2) = ↑Elongação 1000x! Sem TAT = Pol II Para na TAR = Pouca Transcrição REV (Regulator of Expression of Virion): Liga RRE (Rev Response Element) em RNA Não-Completamente Esplicados → Export via CRM1/Exportina → RNAs Estruturais (Gag, Pol, Env = Não-Esplicados) → Saem do Núcleo Fase Precoce = RNAs Multiplesplicados (TAT, REV, NEF) Saem Primeiro Fase Tardia = REV Suficiente → Exporta RNAs Estruturais
9. TRADUÇÃO + PROCESSAMENTO: Gag+Pol (Ribossomo Deslizamento Frameshift -1) Protease Viral (PR/p11): Processa Gag/Pol (MA+CA+NC; RT+IN) = MATURAÇÃO! Sem PR: Partículas Imaturas (Não-Infectantes)
10. BROTAMENTO: Gag-MA Liga à Membrana Célula → Brotamento VPS4+ESCRT Machinery: "Esticula" Membrana para Cortar Partícula gp41 Ancora Envelope; gp120 Integra ```
---
Antirretrovirais (ARVs)
``` NRTI (Nucleoside/Nucleotide RT Inhibitors): Análogos de Nucleosídeo → Incorporam na Cadeia → Terminação! (Sem 3'-OH para Elongação)
TDF (Tenofovir DF): Fosfonato de Adefovir; K65R Resistência Nefrotóxico + ↓DMO (Osso!) TAF (Tenofovir Alafenamida): Pró-Droga → ↑Intracelular, ↓Sistêmico = MENOS Renal/Ósseo! FTC (Emtricitabina = Citosina Análogo): K65R + M184V 3TC (Lamivudina = Citosina): M184V (Resistência Rápida se Mono-Tx!) ABC (Abacavir = Guanosina): HLA-B*57:01 = Hipersensibilidade FATAL! TESTAR ANTES! ZDV/AZT (Zidovudina): Histórica (AIDS 1987); Lipoatrofia + Mielossupressão ddI (Didanosina): Pancreatite + Neuropatia
NNRTI (Non-Nucleoside RT Inhibitors, Sítio Alostérico): EFV (Efavirenz): K103N (Resistência); Pesadelos/Sonhos Vivídos (SNC!); Teratogênico C RPV (Rilpivirina): Menos Tolerado com pH ↑ (IPP = ↓Absorção!); E138A/K Resistência DOR (Doravirina): Melhor SNC, Sem Interação com Alimentos, Ativo vs K103N! NVP (Nevirapina): Hepatotóxico + Rash Grave (SJS/DRESS) = MAIS Risco
INSTI (Integrase Strand Transfer Inhibitors): Inibem Transferência de Fita (3'-Processado pré-Formado → DNA Hospedeiro) RAL (Raltegravir): 2-Dose; N155H/Q148H/Y143R Resistências EVG (Elvitegravir): Boostado com COBI; E92Q/N155H DTG (Dolutegravir): Alta Barreira Genética! Mínima Resistência; Sem Booster Necessário BIC (Bictegravir): Similar DTG; Fixo em BIKTARVY (TAF+FTC+BIC) = Padrão-Ouro! CAB (Cabotegravir): IM Longa Ação (2 meses com RPV IM!) = CABENUVA = 1ª LAI ART!
IP (Protease Inhibitors = Inibem Maturação): DRV (Darunavir): Boosted c/ COBI ou RTV; Alta Barreira; Rash, Hipertrig. ATV (Atazanavir): Hiperbilirrubinemia (Icterícia Pele = Não-Hepática, Cosmética!) LPV/r (Lopinavir/RTV): Diarreia + Hipertrigliceridemia; 2 Comprimidos
FUSÃO/ENTRADA: ENF (Enfuvirtide, T-20): Peptídeo SC 2×/dia; HR2 de gp41; Reações Injeção MVC (Maraviroque): CCR5 Antagonista; Só R5-Trópico (Teste de Tropismo Antes!) IBA (Ibalizumabe, IV): Anti-CD4 (Post-Attachment), Multirresistente
PREVENÇÃO (PrEP/PEP): PrEP: TAF+FTC (Descovy) 1×/dia = ↓Risco HIV > 99% Oral! CAB LAI (2m) = HPTN 083 = Superior ao Oral para MSM/Trans Mulheres! PEP: 28 Dias ARV Após Exposição (Início < 72h!) ```
---
Resistência ARV
``` MECANISMOS: NRTI: Mutações Template Switching (K65R=↓TAF/TDF/ddI/ABC; M184V=↓3TC/FTC) Thymidine Analog Mutations (TAMs: M41L,D67N,K70R,L210W,T215Y,K219Q) = ZDV → Pirofosforólise + Excisão NNRTI: K103N = Mais Comum (Ampla Resistência EFV+NVP, Não DOR!) E138A, K101E (RPV) INSTI: N155H, Q148H/K/R (RAL/EVG) G140S+Q148H = Alta Resistência DTG/BIC Raros (Alta Barreira Genética!) IP: Mutações Acumulativas (I50V, V82A, I84V, L90M, etc.) DRV = Mais Genético Barreira, > 3 Mutações para Resistência
ARQUIVAMENTO (LATÊNCIA): DNA Pró-Viral em CD4+ Memória → ARV NÃO Eliminam! Reservatório Estimado: 1/10⁶ CD4 (Detectável, Mas Infectante) Estratégias "Shock and Kill": HDAC Inibidores (Ativam Latência) + ARV → Teóricas CURA HIV: Berlim Patient (Allo-TMO CCR5Δ32!) = 2009 = 1ª Cura! London Patient = 2019 = 2ª Cura! ```
---
Referências
- Deeks SG, et al. "HIV infection." *Nat Rev Dis Primers.* 2015;1:15035.
- Gallant J, et al. "Bictegravir, emtricitabine, and tenofovir alafenamide versus dolutegravir, abacavir, and lamivudine for initial treatment of HIV-1 infection." *Lancet.* 2017;390(10107):2063–2072.
- Margolis DA, et al. "Long-acting intramuscular cabotegravir and rilpivirine in adults with HIV-1 infection (LATTE-2): 96-week results of a randomised, open-label, phase 2b, non-inferiority trial." *Lancet.* 2017;390(10101):1499–1510.
- Finzi D, et al. "Latent infection of CD4+ T cells provides a mechanism for lifelong persistence of HIV-1." *Science.* 1997;278(5341):1295–1300.
- Hütter G, et al. "Long-term control of HIV by CCR5 Delta32/Delta32 stem-cell transplantation." *N Engl J Med.* 2009;360(7):692–698.