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Hepatitis C y sistema inmune: implicaciones en la respuesta al tratamiento antiviral

 

El virus de la hepatitis C (VHC) pertenece a la familia Flaviviridae, con envoltura lipídica y un genoma de ARN con un solo gen que codifica para una única poliproteína que es luego escindida por proteasas del huésped o del virus. Las proteínas que forman el core y envoltura viral se codifican en regiones del ARN llamadas C, E1, E2 y NS1. Las proteínas no estructurales (enzimas) son codificadas por las regiones NS2, NS3, NS4 y NS5 (1). Se calcula que un 3% de la población mundial, aproximadamente entre 170 y 200 millones de personas, está infectada, correspondiendo 4 millones a USA y unos 5 millones a Europa. La prevalencia varía según los distintos países, su grado de desarrollo o, incluso, las diferentes zonas y circunstancias sanitarias dentro del mismo país. En España se considera que la población infectada oscila entre el 1-2%.

La heterogeneidad genética es una de las características biológicas más relevantes del VHC (2). conociéndose actualmente 6 genotipos distintos. La poliproteína de cepas correspondientes a diferentes genotipos puede variar hasta un 30%, llegando a ser las diferencias de hasta un 50% en zonas más variables como las proteínas de envoltura (E1 y E2). La variabilidad genética es especialmente elevada en la porción aminoterminal de la proteina E2 ó región hipervariable 1 (HVR1). En cada genotipo se ha identificado un número variable de subtipos, que se denominan 1a, 1b, 2a, 2b, etc.. Algunos genotipos como el 1a, 2a y 2b están ampliamente distribuidos por todo el mundo mientras que otros, como 5a y 6a, están restringidos a determinadas áreas geográficas. En Estados Unidos, Japón y Europa Occidental los genotipos más frecuentes son el 1a, 1b, 2a y 3a, aunque la frecuencia relativa de cada uno de ellos es variable entre distintos países e incluso entre distintas regiones de un mismo país. El genotipo 1a predomina en Norteamérica y en el Norte de Europa, mientras que el 1b predomina en Japón y en el Sur y el Este de Europa. El genotipo más frecuente en España es el 1b (3).

La característica más importante del VHC es su tendencia a producir una infección crónica. La historia natural de la infección por VHC en inmunocompetentes presenta una viremia persistente en más de un 80% de los individuos con una progresión a cirrosis entre un 20 y un 30% de estos pacientes a los 20 años de la infección (4). Aunque los mecanismos por los cuales el VHC persiste en el organismo son desconocidos, se sabe que la variabilidad genética y la respuesta inmunológica deficiente son dos mecanismos muy importantes de persistencia del VHC (5).

La importancia del sistema inmune en el control del VHC es bien conocida. Hasta en un 20% de los pacientes que se infectan por primera vez por dicho virus, el sistema inmune es capaz de eliminarlo sin necesidad de ningún tratamiento farmacológico (6). En cuanto a la inmunidad humoral, la aparición precoz de anticuerpos neutralizantes frente al VHC, especialmente en dominios conservados, podría jugar un papel importante en la eliminación del VHC. El aumento de la avidez de los anticuerpos frente al VHC se correlaciona con la eliminación del virus (7). En cuanto a la inmunidad celular frente al VHC, durante la infección se produce una respuesta policlonal poco intensa. Sin embargo, si se aprecia que las respuestas proliferativas CD4+ son más intensas, tienen un perfil de citocinas Th1 y hay CTL dirigidos contra antígenos del VHC en individuos que resuelven la infección (6). Todo esto sugiere que en aquellos pacientes con una infección por VHC que se autolimita, la respuesta inmune frente al virus es más vigorosa, mientras que en aquellos en los que el virus persiste la respuesta inmune es más débil. Desgraciadamente, no sabemos si estas diferencias son la causa o la consecuencia de la diferente evolución de la infección.

En los individuos que controlan la infección, la replicación viral a nivel hepático va a provocar una respuesta inmunológica generalizada que se caracteriza por la producción de IFN-g y posterior reclutamiento de leucocitos en el hígado con formación de folículos linfáticos (8) y potenciación del las rutas de procesamiento y presentación antigénica (9). Todas estas células linfoides son grandes productoras de citocinas tanto Th1 como Th2 que van a poder dirigir la eliminación del VHC como la fibrosis hepática (5, 10). El cambio de un patrón de producción de citocinas TH1 a TH2 ha sido propuesto como un elemento crítico en la progresión de la enfermedad por VHC (5), y este patrón puede revertir durante el tratamiento antiviral. La respuesta de linfocito T CD4+ y T CD8+ virus-específica Th1 es  esencial para regular la respuesta inmune frente al VIH. Estas células Th1 sintetizan IL-2 e IFN-g, que tienen actividad antiviral y son esenciales para las respuestas de los CTLs efectores virus-específicos. Por el contrario, respuestas Th2 antiproliferativas (IL-4, IL-5) características de la supresión inmune se han asociado con progresión de la enfermedad durante la infección por viral (11). Por otro lado, la citocinas proinflamatorias como IL-10, IL-13 e IL-6 y las antiinflamatorias como IL-11 pueden estar en un equilibrio dinámico y con el tratamiento antiviral este equilibrio desplazarse hacia las citocinas antiinflamatorias (IL-11) tal como sucede en la fibrosis del asma severo (12).

En respuesta a la infección viral, múltiples vías de señalización se activan participando en la regulación de genes relacionados con fenómenos inflamatorios, como la ciclooxigenasa-2 (COX-2), óxido nítrico cintaza inducible (iNOS). La expresión de COX-2 se encuentra aumentada en diversos cánceres, incluyendo el colorectal, pancreático, gástrico, pulmonar y de cabeza y cuello. Recientemente se ha relacionado la presencia de COX-2 con el hepatocarcinoma en pacientes VHC positivos. Las ciclooxigenasas son las enzimas limitantes en la síntesis de prostaglandinas y tromboxanos. Existen dos isoformas (COX-1 y COX-2) ambas con un peso molecular de 71 kD y un 63% de homología entre ellas (13, 14), presentando sin embargo importantes diferencias en cuanto a inhibidores y localización intracelular. La COX-1 se expresa de forma constitutiva en muchos órganos y se piensa que está relacionada con la síntesis de prostanoides en funciones celulares normales, mientras que la COX-2 generalmente es inducible por varios estímulos asociados con activación celular e inflamación (LPS, TNF, IL-1, factores de crecimiento y esteres de forbol como el PMA). Las citocinas anti-inflamatorias como IL-4, IL-10 e IL-13 así como los glucocorticoides disminuyen la inducción de COX-2   (13, 14).

La inducción del gen COX-2 depende del tipo celular y del estímulo. Así se ha implicado a la proteína quinasa C, la proteína quinasa A y la vía de activación de la MAPK (Mitogen activated protein kinases). Estudios de su regulación transcripcional han demostrado la implicación del sitio CRE (cyclic AMP responsive element) y del factor de transcripción AP-1 (activating protein) y de NF-kB (factor nuclear kappa B) (14). Recientemente se ha descrito  un importante papel de NFAT en su inducción en celulas endoteliales (15) y en linfocitos T (16). El aumento de COX-2 se traduce con un aumento de PGE2 qu es uno de los más importantes moduladores de la función inmune (17). Previos estudios han demostrado que la COX-2 y la PGE2 modulan la replicación de virus como CMV, ganmaherpesV y hepatitis B (18-20).

La función citotóxica del sistema inmune frente al VHC se ejerce mayoritariamente por las CTL,  células de citotoxicidad natural (NK) y células T con restricción para CD1d (NKT) (21, 22). Durante la infección VHC, la función de estas células esta alterada y puede condicionar la progresión de la enfermedad (5). Además, la existencia de una buena respuesta CD8+ específica en pacientes con infección crónica se asocia con niveles mas bajos de viremia VHC (23). También, el número y la actividad de las células NK y NKT están alterados durante la infección crónica y pueden recuperarse con el tratamiento antiviral (6). Estás células NK y NKT participan en la respuesta inmune innata para eliminar las células infectadas por el VHC. Además, la evidencia sugiere que estas células son responsables del inicio de la respuesta inmune adaptativa y la regulación de la respuesta autoinmune (24).

La iniciación y propagación de la respuesta inmune es el resultado de una serie de interacciones coordinadas a nivel celular y molecular que lidera la activación de múltiples tipos celulares. Esta claro que una optima respuesta inmune requiere una comunicación rápida y precisa entre diferentes tipos celulares (cross-talk) para proveer de los mediadores inflamatorios y actividad citolítica para controlar las infecciones como por el VHC (25, 26). Un ejemplo de esta efectiva cooperación entre diferentes tipos celulares es la encontrada entre la activación específica de células NK y las células T CD4+ (27). Hanna et al. encontraron que las células NK pueden comportarse como células presentadoras de antígenos después de eliminar a la célula diana y promover una respuesta inmune adaptativa al estimular a las células T frente a proteínas víricas como las del CMV. Zingoni et al. (28) también encontraron que las células NK que expresan OX40L y CD86 pueden modular la proliferación de las células T CD4+. Assarsson et al. (29) demostraron  también que las células NK pueden promover la activación y proliferación de las células T. Por tanto, las células NK activadas pueden promover la respuesta inmune adaptativa a través de la secreción de citocinas y quimiocinas influyendo en la diferenciación de las células B y T. También ya hay datos de la interacción entre las células NK y células T, en la cual las NK pueden promover la expansión TcR-dependiente de células T CD4+ (30). También esta documentada la interacción NK y célula B, en la que las citocinas secretadas por la célula NK (ej: IFN-gamma) o la interacción entre células puede promover la diferenciación de las células B hacia célula secretora de IgG2a (31).

La terapia antiviral de elección es IFN-alfa + RBV. En la actualidad, el IFN-a pegilado 2a ó 2b en combinación con ribavirina es el tratamiento de elección de la hepatitis crónica C en pacientes inmunocompetentes (32, 33). Su eficacia, medida por la respuesta viral sostenida, es cercana al 60%, aunque en los pacientes infectados por los genotipos 2 y 3 este porcentaje asciende al 80%, y en los infectados por el genotipo 1 no supera el 43%, habiéndose identificado como factores predictoras de una buena respuesta al mismo la infección por genotipo 2 ó 3, una carga vírica de VHC < 3,5 millones de copias/ml, grado de fibrosis 0 ó 1, el sexo femenino y la adquisición de la infección por debajo de los 40 años de edad (34, 35).

La RBV es un fármaco que inhibe la síntesis normal de ADN (36). Aunque su mecanismo de acción en el caso  del VHC no está totalmente entendido, se conoce que potencia la acción del IFN-alfa en el bloqueo la replicación vírica del VHC (36, 37). Por el contrario, el IFN-alfa es una molécula que participa en la respuesta inmune innata de defensa frente a virus y el tratamiento antiviral con esta molécula intenta repetir el mismo mecanismo de acción. El IFN-alfa por un lado activa una serie de genes intracelulares que bloquean la replicación viral y por otro lado modula la respuesta inmune potenciando la acción antiviral (24). De forma muy resumida, el mecanismo de acción del interferón tiene lugar mediante su unión al receptor de interferón de membrana y a través de la vía de señalización intracelular Jak/STAT estimula la síntesis de ISGF3 (interferon-stimulated gene factor 3) que incrementa la síntesis de proteínas antivirales 5’2’oligoadenilatociclasa, MxA y PKR. Diferentes fragmentos proteicos del virus C como PePHD de la proteína E2 pueden unirse a la PKR e inhibir su actividad quinasa. Además, el extremo carboxiterminal de la región NS5A también puede bloquear las síntesis de esta proteína antiviral. Por último, la serin-proteasa (NS3/4A) bloquea la fosforilación y el transporte al núcleo del ISGF3 (38).

REFERENCIAS

1.            Hoofnagle JH. Course and outcome of hepatitis C. Hepatology 2002;36(5 Suppl 1):S21-9.

2.            Pawlotsky JM. Hepatitis C virus infection: virus/host interactions. J Viral Hepat 1998;5 Suppl 1:3-8.

3.            Hnatyszyn HJ. Chronic hepatitis C and genotyping: the clinical significance of determining HCV genotypes. Antivir Ther 2005;10(1):1-11.

4.            Lauer GM, Walker BD. Hepatitis C virus infection. N Engl J Med 2001;345(1):41-52.

5.            Pawlotsky JM. Pathophysiology of hepatitis C virus infection and related liver disease. Trends Microbiol 2004;12(2):96-102.

6.            Sun J, Li K, Shata MT, Chan TS. The immunologic basis for hepatitis C infection. Curr Opin Gastroenterol 2004;20(6):598-602.

7.            Kanno A, Kazuyama Y. Immunoglobulin G antibody avidity assay for serodiagnosis of hepatitis C virus infection. J Med Virol 2002;68(2):229-33.

8.            Sansonno D, Lauletta G, De Re V, Tucci FA, Gatti P, Racanelli V, et al. Intrahepatic B cell clonal expansions and extrahepatic manifestations of chronic HCV infection. Eur J Immunol 2004;34(1):126-36.

9.            Shoukry NH, Cawthon AG, Walker CM. Cell-mediated immunity and the outcome of hepatitis C virus infection. Annu Rev Microbiol 2004;58:391-424.

10.          Alatrakchi N, Di Martino V, Thibault V, Autran B. Strong CD4 Th1 responses to HIV and hepatitis C virus in HIV-infected long-term non-progressors co-infected with hepatitis C virus. Aids 2002;16(5):713-7.

11.          Clerici M, Shearer GM. A TH1–>TH2 switch is a critical step in the etiology of HIV infection. Immunol Today 1993;14(3):107-11.

12.          Chakir J, Shannon J, Molet S, Fukakusa M, Elias J, Laviolette M, et al. Airway remodeling-associated mediators in moderate to severe asthma: effect of steroids on TGF-beta, IL-11, IL-17, and type I and type III collagen expression. J Allergy Clin Immunol 2003;111(6):1293-8.

13.          Vane JR, Bakhle YS, Botting RM. Cyclooxygenases 1 and 2. Annu Rev Pharmacol Toxicol 1998;38:97-120.

14.          Smith WL, DeWitt DL, Garavito RM. Cyclooxygenases: structural, cellular, and molecular biology. Annu Rev Biochem 2000;69:145-82.

15.          Hernandez GL, Volpert OV, Iniguez MA, Lorenzo E, Martinez-Martinez S, Grau R, et al. Selective inhibition of vascular endothelial growth factor-mediated angiogenesis by cyclosporin A: roles of the nuclear factor of activated T cells and cyclooxygenase 2. J Exp Med 2001;193(5):607-20.

16.          Iniguez MA, Martinez-Martinez S, Punzon C, Redondo JM, Fresno M. An essential role of the nuclear factor of activated T cells in the regulation of the expression of the cyclooxygenase-2 gene in human T lymphocytes. J Biol Chem 2000;275(31):23627-35.

17.          Phipps RP, Stein SH, Roper RL. A new view of prostaglandin E regulation of the immune response. Immunol Today 1991;12(10):349-52.

18.          Hyman A, Yim C, Krajden M, Read S, Basinski AS, Wanless I, et al. Oral prostaglandin (PGE2) therapy for chronic viral hepatitis B and C. J Viral Hepat 1999;6(4):329-36.

19.          Symensma TL, Martinez-Guzman D, Jia Q, Bortz E, Wu TT, Rudra-Ganguly N, et al. COX-2 induction during murine gammaherpesvirus 68 infection leads to enhancement of viral gene expression. J Virol 2003;77(23):12753-63.

20.          Zhu H, Cong JP, Yu D, Bresnahan WA, Shenk TE. Inhibition of cyclooxygenase 2 blocks human cytomegalovirus replication. Proc Natl Acad Sci U S A 2002;99(6):3932-7.

21.          Kamal SM, Amin A, Madwar M, Graham CS, He Q, Al Tawil A, et al. Cellular immune responses in seronegative sexual contacts of acute hepatitis C patients. J Virol 2004;78(22):12252-8.

22.          Biron CA, Nguyen KB, Pien GC, Cousens LP, Salazar-Mather TP. Natural killer cells in antiviral defense: function and regulation by innate cytokines. Annu Rev Immunol 1999;17:189-220.

23.          Lancaster T, Sanders E, Christie JM, Brooks C, Green S, Rosenberg WM. Quantitative and functional differences in CD8+ lymphocyte responses in resolved acute and chronic hepatitis C virus infection. J Viral Hepat 2002;9(1):18-28.

24.          Theofilopoulos AN, Baccala R, Beutler B, Kono DH. Type I interferons (alpha/beta) in immunity and autoimmunity. Annu Rev Immunol 2005;23:307-36.

25.          Chen Y, Wei H, Gao B, Hu Z, Zheng S, Tian Z. Activation and function of hepatic NK cells in hepatitis B infection: an underinvestigated innate immune response. J Viral Hepat 2005;12(1):38-45.

26.          Wesley J, Brossay L. NK T cell-NK cell cross-talk: reciprocal interaction and activation? Arch Immunol Ther Exp (Warsz) 2003;51(2):121-6.

27.          Hanna J, Gonen-Gross T, Fitchett J, Rowe T, Daniels M, Arnon TI, et al. Novel APC-like properties of human NK cells directly regulate T cell activation. J Clin Invest 2004;114(11):1612-23.

28.          Zingoni A, Sornasse T, Cocks BG, Tanaka Y, Santoni A, Lanier LL. Cross-talk between activated human NK cells and CD4+ T cells via OX40-OX40 ligand interactions. J Immunol 2004;173(6):3716-24.

29.          Assarsson E, Kambayashi T, Schatzle JD, Cramer SO, von Bonin A, Jensen PE, et al. NK cells stimulate proliferation of T and NK cells through 2B4/CD48 interactions. J Immunol 2004;173(1):174-80.

30.          Zingoni A, Sornasse T, Cocks BG, Tanaka Y, Santoni A, Lanier LL. NK cell regulation of T cell-mediated responses. Mol Immunol 2005;42(4):451-4.

31.          Gao N, Dang T, Dunnick WA, Collins JT, Blazar BR, Yuan D. Receptors and counterreceptors involved in NK-B cell interactions. J Immunol 2005;174(7):4113-9.

32.          Manns MP, McHutchison JG, Gordon SC, Rustgi VK, Shiffman M, Reindollar R, et al. Peginterferon alfa-2b plus ribavirin compared with interferon alfa-2b plus ribavirin for initial treatment of chronic hepatitis C: a randomised trial. Lancet 2001;358(9286):958-65.

33.          Fried MW, Shiffman ML, Reddy KR, Smith C, Marinos G, Goncales FL, Jr., et al. Peginterferon alfa-2a plus ribavirin for chronic hepatitis C virus infection. N Engl J Med 2002;347(13):975-82.

34.          Lee SD, Yu ML, Cheng PN, Lai MY, Chao YC, Hwang SJ, et al. Comparison of a 6-month course peginterferon alpha-2b plus ribavirin and interferon alpha-2b plus ribavirin in treating Chinese patients with chronic hepatitis C in Taiwan. J Viral Hepat 2005;12(3):283-91.

35.          Mangia A, Ricci GL, Persico M, Minerva N, Carretta V, Bacca D, et al. A randomized controlled trial of pegylated interferon alpha-2a (40 KD) or interferon alpha-2a plus ribavirin and amantadine vs interferon alpha-2a and ribavirin in treatment-naive patients with chronic hepatitis C. J Viral Hepat 2005;12(3):292-9.

36.          Lau JY, Tam RC, Liang TJ, Hong Z. Mechanism of action of ribavirin in the combination treatment of chronic HCV infection. Hepatology 2002;35(5):1002-9.

37.          Dixit NM, Layden-Almer JE, Layden TJ, Perelson AS. Modelling how ribavirin improves interferon response rates in hepatitis C virus infection. Nature 2004;432(7019):922-4.

38.          Hofmann WP, Zeuzem S, Sarrazin C. Hepatitis C virus-related resistance mechanisms to interferon alpha-based antiviral therapy. J Clin Virol 2005;32(2):86-91.

39.          Hu KQ, Vierling JM, Redeker AG. Viral, host and interferon-related factors modulating the effect of interferon therapy for hepatitis C virus infection. J Viral Hepat 2001;8(1):1-18.

40.          Crotta S, Stilla A, Wack A, D’Andrea A, Nuti S, D’Oro U, et al. Inhibition of natural killer cells through engagement of CD81 by the major hepatitis C virus envelope protein. J Exp Med 2002;195(1):35-41.

41.          Tseng CT, Klimpel GR. Binding of the hepatitis C virus envelope protein E2 to CD81 inhibits natural killer cell functions. J Exp Med 2002;195(1):43-9.

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