HIV, imunidade e a Rainha Vermelha


E no episódio especial da corrida evolutiva Rainha Vermelha de hoje, por que uma de nossas proteínas do sistema imune não ataca o HIV.

 

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Fonte: bored & extremely dangerous

 

Imunidade inata

ResearchBlogging.org

Em 2004, testando os genes de macaco reso para descobrir qual deles impedia o HIV de se replicar nas c√©lulas deste macaco, uma vez que ele consegue infect√°-las mas seu ciclo √© interrompido, um grupo de pesquisa americano encontrou a respons√°vel por isso: a prote√≠na TRIM5őĪ. Logo se descobriu que ela faz parte da fam√≠lia TRIM5, formada por v√°rias prote√≠nas envolvidas na chamada imunidade inata.

Imunidade inata recebe esse nome para constrastá-la com a imunidade adquirida. A imunidade adquirida depende da infecção acontecer, para que possamos produzir anticorpos contra quem a causou, como induzimos com a vacina. Já a imunidade inata independe de uma infecção prévia, e ataca o patógeno logo no início da infecção.

A TRIM5őĪ por exemplo, se liga a uma prote√≠na do caps√≠deo do HIV (a capa de prote√≠nas que protege o material gen√©tico) e induz o desempacotamento precoce do v√≠rus dentro da c√©lula, o que acaba com o ciclo dele.

Assim, a TRIM5őĪ age no momento da entrada do v√≠rus, e muito mais rapidamente do que a imunidade adquirida. Ao passo em que quando os anticorpos come√ßam a ser produzidos, o HIV j√° mutou o suficiente para n√£o ser t√£o bem reconhecido. Por outro lado, os anticorpos est√£o sendo renovados e mutados o tempo todo, de maneira que podem reconhecer novos pat√≥genos e melhorar o reconhecimento de antigos, enquanto as prote√≠nas TRIM5 variam apenas entre indiv√≠duos.

O que nos leva √† pergunta: se n√≥s tamb√©m temos TRIM5őĪ, por que n√£o conseguimos bloquear o HIV?

 

Nosso passado nos condena

N√£o √© apenas o macaco reso que consegue impedir o ciclo do HIV. Muitos macacos do Velho Mundo (primatas como o babu√≠no e o orangotango) o fazem. E comaparando as TRIM5őĪ de outros primatas com a nossa, descobriu-se que um amino√°cido era respons√°vel por essa diferen√ßa, apenas um dos tijolos que comp√Ķe esta prote√≠na. Enquanto humanos e chimpanz√©s possuem um amino√°cido positivamente carregado na posi√ß√£o 332, a arginina, os macacos do Velho Mundo possuem amino√°cidos neutros. Basta mutar nossa TRIM5őĪ e trocar a arginina 332 por um amino√°cido neutro para bloquear o ciclo do HIV.

Em compensa√ß√£o, conseguimos bloquear muito bem um outro retrov√≠rus j√° extinto. – Quando um retrov√≠rus infecta o hospedeiro, em algum momento de seu ciclo o material gen√©tico √© transformado de RNA para DNA (a retrotranscri√ß√£o, da√≠ o seu nome) e ele √© integrado ao genoma. De dentro do genoma do hospedeiro novos RNAs virais s√£o produzidos. Em algumas ocasi√Ķes, um retrov√≠rus pode ser integrado ao genoma de uma c√©lula progenitora, um espermatoz√≥ide ou um √≥vulo, e ele acaba presente em todas as c√©lulas do embri√£o. N√≥s temos v√°rios destes retrov√≠rus integrados em nosso genoma, s√£o os chamados retrov√≠rus end√≥genos.

Curiosamente, n√£o temos o PtERV1. Seu nome vem do hospedeiro onde ele est√° integrado, o chimpanz√© (Pan troglodytes), Pan troglodytes Endogenous Retrovirus 1. Ele tamb√©m est√° no genoma do gorila, e a diversidade gen√©tica que ele apresenta indica que circulou h√° 3 ou 4 milh√Ķes de anos atr√°s, bem depois da separa√ß√£o dos humanos. Ou seja, ele infectou ativamente e se integrou ao genoma de chimpanz√©s e gorilas, mas n√£o infectou os humanos que compartilhavam o mesmo ambiente naquele per√≠odo. E uma poss√≠vel causa √© nossa TRIM5őĪ.

Reconstituindo o caps√≠deo do PtERV1 e colocando-o em um outro v√≠rus, descobrimos que nossa TRIM5őĪ √© muito eficiente em bloque√°-lo. E ao testar outras TRIM5őĪ de primatas, ficou claro que nenhuma delas era capaz de impedir o PtERV1 e o HIV ao mesmo tempo. Ou a TRIM5őĪ ataca bem um, ou outro (algumas vezes nenhum dos dois, mas nunca ambos). Pode ser que nunca tenhamos entrado em contato com o retrov√≠rus de chimpanz√©s, mas √© bastante tentador assumir que nossa imunidade inata foi capaz de det√™-lo.

E talvez o HIV seja o pre√ßo que temos que pagar pelo sucesso do passado. Tudo indica que o HIV mudou seu caps√≠deo de forma que n√£o √© mais reconhecido por nossa TRIM5őĪ. Mudamos nossas prote√≠nas para atacar os retrov√≠rus, mas eles tamb√©m s√£o capazes de mutar para evit√°-las. Ali√°s, os retrov√≠rus est√£o presentes em quase todos os primatas, e deixaram suas marcas na fam√≠lia TRIM5, muta√ß√Ķes, dele√ß√Ķes, inser√ß√Ķes, aumento ou diminui√ß√£o do n√ļmero de c√≥pias delas no genoma, e mais uma s√©rie de mecanismos geradores de diversidade. A assinatura que esperamos de uma competi√ß√£o evolutiva.

Infelizmente, na competi√ß√£o evolutiva da Rainha Vermelha, o sucesso de um hospedeiro em atacar seu pat√≥geno d√° margem para que um novo pat√≥geno seja selecionado. Nesta din√Ęmica, estamos o tempo todo mudando para continuarmos atrasados, j√° que a evolu√ß√£o atua sobre o passado, e n√£o pode prever o futuro. Assim, atualmente somos muito bem preparados para combater um retrov√≠rus de milh√Ķes de anos atr√°s, e lidamos muito mal com outro de uma centena de anos.

 

Perpectivas

A descoberta da TRIM5őĪ e da sua afinidade abre espa√ßo para uma outra forma de atacar o HIV. Talvez, induzir a produ√ß√£o de uma nova TRIM5őĪ capaz de recolhec√™-lo, ou mutar a nossa TRIM5őĪ  para isso possa ser uma alternativa. Embora modificar geneticamente um paciente ainda seja algo bastante controverso. E n√£o podemos esquecer que estamos em uma competi√ß√£o evolutiva, onde o parasita sempre pode inovar tamb√©m.

Fontes:

Kaiser SM, Malik HS, & Emerman M (2007). Restriction of an extinct retrovirus by the human TRIM5alpha antiviral protein. Science (New York, N.Y.), 316 (5832), 1756-8 PMID: 17588933 

Johnson, W., & Sawyer, S. (2009). Molecular evolution of the antiretroviral TRIM5 gene Immunogenetics, 61 (3), 163-176 DOI: 10.1007/s00251-009-0358-y
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11 responses to “HIV, imunidade e a Rainha Vermelha”

  1. √Ātila, o post ficou muito did√°tico. Posso usar (com os devidos cr√©ditos) nas minhas aulas de Biologia Evolutiva?

  2. Atila, como as altera√ß√Ķes e incorpora√ß√Ķes que podem ser feitas no genoma humano, s√£o “bem limitado”, n√£o poder√≠amos produzir um ‘soro’ e fazer administra√ß√£o num paciente HIV(+)?
    O que acha?

  3. Atila, vim a conhecer seu blog por interm√©dio de um colega seu, Andr√©, que agora trabalha conosco aqui na FTD. O que eu quero comentar √© o seguinte: na √Ęnsia de combater o v√≠rus da hepatite C, submeti-me a um tratamento ortomolecular em que um aparelho, em forma de 8, era colocado sobre o abdome, gerando ondas com frequ√™ncias para eliminar os v√≠rus.
    Isso é válido, já que todos vibramos numa certa frequência?

  4. @Solange,
    Este tipo de tratamento n√£o tem nenhum fundamento cient√≠fico conhecido, ou se possui √© bastante controverso. As √ļnicas terapias que sei serem efetivas contra a hepatite C s√£o ribavirina e interferon, mas possuem efeitos colaterais s√©rios e dependendo do tipo do v√≠rus pode n√£o funcionar. Voc√™ pode me indicar onde fez este tratamento?

  5. Atila, esse aparelho era uma das formas que o dr. Antonio Pacileo, em sua cl√≠nica, utilizava no “tratamento” da hepatite C, al√©m de soro com H2O2, para “limpar” o sangue. Desculpe-me pela ignor√Ęncia em acreditar em tudo isso, mas o que me fez apelar para esse tratamento foi o desespero. Ah!, me esqueci de dizer que ele tamb√©m ministrou um medicamento: o hidroximetilenotetramina para combater os v√≠rus.

  6. desculpem-me mas sou apenas um leigo na teoria da evolu√ß√£o, fico me perguntando se nao esta na hora de aceirarmos a cria√ß√£o os macacos nossos “primos” convivem sem nenhum problema com o hiv nao era pra ser assim conosco tambem? a biblia diz que somos feitos do po da terra incrivel que ha semelhan√ßa entre o tamanho do po da terra e a celula. pesem nisso!

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