Deriva antixénica

A deriva antixénica é un tipo de variación xenética que se produce en virus, orixinada pola acumulación de mutacións nos xenes víricos que codifican as proteínas da superficie viral e que son recoñecidos polos anticorpos do hóspede. Isto pode ter como resultado a formación dunha nova cepa de partículas víricas que non é inhibida de forma efectiva polos anticorpos que impedían a infección de cepas anteriores. Isto fai que o virus cambiado se espalle nunha poboación parcialmente inmunizada. A deriva antixénica ocorre, por exemplo, nos virus da gripe A e B.

(Poden xerar confusión os termos deriva antixénica e deriva xenética. A deriva antixénica é un proceso estreitamente relacionado co anterior; refírese a cambios máis drásticos nas proteínas superficiais do virus. A deriva xenética é moi diferente e ten unha aplicación moito máis ampla en xenética de poboacións; refírese á acumulación gradual en calquera secuencia de ADN de cambios mutacionais aleatorios que non interfiren coa función do ADN e dese modo pasan desapercibidos pola selección natural.)

O sistema inmunitario recoñece os virus cando os antíxenos da superficie do virus se unen a receptores inmunitarios das células que son específicos para eses antíxenos. Estes receptores poden ser anticorpos circulantes no sangue ou proteínas similares situadas na superficie das células inmunitarias. Este recoñecemento é bastante preciso, como o dunha chave cando penetra na súa pechadura. Despois dunha infección ou dunha vacinación, o corpo produce moitos máis destes receptores inmunes específicos para o virus, o cal prevén a reinfección por esa determinada cepa do virus; isto é o que se chama inmunidade adquirida. Porén, os xenomas virais están mutando constantemente, producindo novas formas deses antíxenos. Se unha desas novas formas dun antíxeno é dabondo diferente do antíxeno vello, xa non se unirá aos anticorpos ou receptores inmunitarios celulares, o que permite que o virus mutante infecte persoas que eran inmunes á cepa orixinal do virus debido a anteriores infeccións ou vacinacións.

Na década de 1940, Maurice Hilleman descubriu a deriva antixénica, que é o xeito máis común polo que o virus da gripe cambia.[1][2][3][4] Isto non se debe confundir cun segundo tipo de cambio, o cambio antixénico, tamén descuberto por Hilleman,[1][2] no cal o virus adquire unha nova versión completamente diferente dos xenes dunha das súas proteínas superficiais tomada de segmentos xénicos dun virus da gripe distantemente emparentado. A taxa de deriva antixénica depende de dúas características: a duración da epidemia e a potencia da inmunidade do hóspede. Unha epidemia máis longa permite que a presión de selección continúe durante un longo período de tempo e que respostas inmunes máis fortes do hóspede incrementen a presión de selección favorecendo que se desenvolvan novos antíxenos.[5]

No virus da gripe

No virus da gripe, os dous antíxenos relevantes son as proteínas de superficie hemaglutinina e neuraminidase.[6] A hemaglutinina é responsable da unión e entrada nas células epiteliais do hóspede, mentres que a neuraminidase está implicada no proceso de evaxinación e saída dos novos virións das células do hóspede.[7] Os sitios recoñecidos nas proteínas hemaglutinina e neuraminidase polo sistema inmunitario do hóspede están baixo constante presión selectiva. A deriva antixénica permite a evasión destes sistemas inmunitarios por medio de pequenas mutacións nos xenes da hemaglutinina e neuraminidase que fan que a proteína sexa irrecoñecible pola inmunidade previa do hóspede.[8] A deriva antixénica é ese proceso continuo de cambio xenético e antixénico, como o observado nas cepas do virus da gripe.[9]

Nas poboacións humanas os individuos inmunes (como os vacinados) exercen unha presión selectiva para que se produzan mutacións puntuais no xene da hemaglutinina que incrementan a avidez para unirse ao receptor, mentres que os individuos non inmunizados exercen unha presión selectiva para que se produzan mutacións puntuais que diminúen a avidez da unión ao receptor.[8] Estas presións de selección dinámicas facilitan a evolución rápida observada no xene da hemaglutinina. Concretamente, identificáronse 18 codóns específicos no dominio HA1 do xene da hemaglutinina que sofren selección positiva para cambiar o aminoácido que codifican.[10] Para enfrontármonos ao reto do cambio antixénico, cómpre utilizar vacinas que proporcionen unha protección ampla contra cepas heterovariantes para combater as epidemias estacionais e pandemias de gripe.[11]

Como en todos os virus de ARN, as mutacións na gripe ocorren frecuentemente porque a RNA polimerase do virus non ten un mecanismo de corrección de probas, o que ten como resultado unha taxa de erros de entre 1·10-3 e 8·10-3 substitucións por sitio e por ano durante a replicación do xenoma viral.[9] As mutacións na superficie das proteínas permiten que o virus eluda en maior ou menor medida a inmunidade do hóspede, e o número e localización destas mutacións que confiren o maior grao de escape inmune foi un importante tema de estudo durante moitos anos.[12][13][14]

A deriva antixénica foi responsable de tempadas de gripe máis fortes do normal no pasado, como o gromo de gripe H3N2 variante A/Fujian/411/2002 na tempada de gripe dos anos 2003–2004. Todos os virus da gripe experimentan algunha forma de deriva antixénica, pero é máis pronunciada no virus da gripe A.

Notas

  1. ↑ 1,0 1,1 Oransky, Ivan (2005-05-14). "Maurice R Hilleman". The Lancet (en inglés) 365 (9472): 1682. ISSN 0140-6736. PMID 15912596. doi:10.1016/S0140-6736(05)66536-1. 
  2. ↑ 2,0 2,1 Kurth, Reinhard (April 2005). "Maurice R. Hilleman (1919–2005)". Nature (en inglés) 434 (7037): 1083–1083. ISSN 1476-4687. doi:10.1038/4341083a. 
  3. ↑ D. J. D. Earn; J. Dushoff; S. A. Levin (2002). "Ecology and Evolution of the Flu". Trends in Ecology and Evolution 17 (7): 334–340. doi:10.1016/S0169-5347(02)02502-8. 
  4. ↑ A. W. Hampson (2002). "Influenza virus antigens and antigenic drift". En C. W. Potter. Influenza. Elsevier Science B. V. pp. 49–86. ISBN 978-0-444-82461-5. 
  5. ↑ Boni, T; S. Cobey; P. Beerli; M. Pascual (2006). "Epidemic dynamics and antigenic evolution in a single season of influenza A". Proceedings of the Royal Society B 273 (1592): 1307–1316. PMC 1560306. PMID 16777717. doi:10.1098/rspb.2006.3466. 
  6. ↑ Bouvier NM, Palese P (Sep 2008). "The biology of influenza viruses". Vaccine 26 (Suppl 4): D49–53. PMC 3074182. PMID 19230160. doi:10.1016/j.vaccine.2008.07.039. 
  7. ↑ Nelson, M. I.; Holmes, E. C. (March 2007). "The evolution of pandemic influenza". Nature Reviews Genetics 8 (3): 196–205. PMID 17262054. doi:10.1038/nrg2053. 
  8. ↑ 8,0 8,1 Hensley, S. E.; Das, S. R.; Bailey, A. L.; Schmidt, L. M.; Hickman, H. D.; Jayaraman, A.; Viswanathan, K.; Raman, R.; Sasisekharan, R.; Bennink, J. R.; Yewdell, J. W. (30 October 2009). "Hemagglutinin receptor binding avidity drives influenza A virus antigenic drift". Science 326 (5953): 734–736. Bibcode:2009Sci...326..734H. PMC 2784927. PMID 19900932. doi:10.1126/science.1178258. 
  9. ↑ 9,0 9,1 Taubenberger, Jeffery K.; Kash, John C. (17 June 2010). "Influenza virus evolution, host adaptation and pandemic formation". Cell Host & Microbe 7 (6): 440–451. PMC 2892379. PMID 20542248. doi:10.1016/j.chom.2010.05.009. 
  10. ↑ Bush, R. M.; K. Subbarao; N. J. Cox; W. M. Fitch (3 December 1999). "Predicting the evolution of human influenza A". Science 286 (5446): 1921–1925. PMID 10583948. doi:10.1126/science.286.5446.1921. 
  11. ↑ Carrat F, Flahault A (September 2007). "Influenza vaccine: the challenge of antigenic drift". Vaccine 25 (39–40): 6852–62. PMID 17719149. doi:10.1016/j.vaccine.2007.07.027. 
  12. ↑ R. M. Bush; W. M. Fitch; C. A. Bender; N. J. Cox (1999). "Positive selection on the H3 hemagglutinin gene of human influenza virus". Molecular Biology and Evolution 16 (11): 1457–1465. PMID 10555276. doi:10.1093/oxfordjournals.molbev.a026057. 
  13. ↑ W. M. Fitch; R. M. Bush; C. A. Bender; N. J. Cox (1997). "Long term trends in the evolution of H(3) HA1 human influenza type A". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 94 (15): 7712–7718. Bibcode:1997PNAS...94.7712F. PMC 33681. PMID 9223253. doi:10.1073/pnas.94.15.7712. 
  14. ↑ D. J. Smith, A. S. Lapedes, J. C. de Jong, T. M. Bestebroer, G. F. Rimmelzwaan, A. D. M. E. Osterhaus, R. A. M. Fouchier (2004). "Mapping the antigenic and genetic evolution of influenza virus" (PDF). Science 305 (5682): 371–376. Bibcode:2004Sci...305..371S. PMID 15218094. doi:10.1126/science.1097211. Arquivado dende o orixinal (PDF) o 2019-03-07. 

Véxase tamén

Outros artigos

Bibliografía

Ligazóns externas