UNIVERSITATEA ALEXANDRU IOAN CUZA DIN IAŞI

SPECIALIZAREA BIOLOGIE, DOMENIUL BIOLOGIE

MASTER GENETICĂ MOLECULARĂ

ANUL I

DESPRE VACCINUL PENTRU

PREVENIREA INFECTĂRII CU

Herpes Simplex Virus

Masterand Buznea (Căs. Filip) Adriana Larisa

FAMILIA HERPESVIRIDAE

Familia Herpesviridae cuprinde un număr mare de virusuri ce pot infecta atât animalele cât şi omul. Dintre aceştea, agenţii cu semnificaţie pentru patologia umană sunt grupaţi în 3 subfamilii:

- Subfamilia Alphaherpesvirinae cu reprezentanţii Herpes simplex tip I, Herpes simplex tip II şi virusul Varicello-Zosterian.

- Subfamilia Betaherpesvirinae cu virusul Cytomegalic (Cytomegalovirus), virusul Herpetic uman de tip VI şi cel de tip VII.

- Subfamilia Gammaherpesvirinae cu reprezentantul său virusul Epstein-Barr .

Herpesul este o boală infecţioasă, determinată de virusul herpetic, caracterizată prin persistenţa şi latenţa infecţiei, cu multiple reactivări, iar clinic prin manifestări variate, de la forme localizate în diferite ţesuturi şi organe, până la herpesul generalizat. Virusurile Herpes simplex pot determina o serie de afecţiuni ale mucoaselor, tegumentului, sistemului nervos central sau ale unor organe interne.

Herpesul poate fi definit ca fiind o boală tegumentară, caracterizată prin apariţia unei erupţii cu vezicule de mici dimensiuni, cu aspect transparent, care se grupează pe un fond roşiatic.

Virusurile Herpes simplex sunt patogeni de tip ADN, având în compoziţie peste 70 de gene; cele două tipuri de virus (HSV1 şi HSV2) au o structură similară, aproape jumătate dintre gene fiind comune, acest lucru face ca foarte multe dintre antigenele virale comune să fie răspândite uniform în structura celor două entităţi infecţioase. Pe lângă regiunile comune celor două tipuri de virusuri, regiunile codante unice

joacă un rol foarte important în stimularea proceselor infecţioase şi imunitare.

Variabilitatea genetică a acestor virusuri alternează foarte mult, astfel încât, izolate de la pacienţi diferiţi, structura lor diferă uneori în mod semnificativ. Asemănarea structurală a particulelor infecţioase este cu atât mai mare atunci când virusurile sunt izolate în cadrul aceluiaşi focar infecţios.

La exterior, virusurile herpetice prezintă o capsulă proteică, alcătuită din peste 150 de capsomere. De asemenea, virusurile deţin şi o anvelopă, structură asemănătoare membranei celulare, dar modificată viral. Particulele infecţioase formate din molecule de ADN viral au capacitatea de a traversa membranele celulelor gazdă, pentru a se replica atât la nivelul citoplasmei, cât şi la nivel nuclear. Replicarea ADN-ului viral eliberat în interiorul celulei se realizează cu ajutorul unor proteine virale. Acestea au rolul de a stopa sinteza de proteine locale, stimulând în acelaşi timp transcripţia unor "gene timpurii" virale. Printre aceste proteine se numără şi ADN polimeraza virală, care reprezintă ţinta medicamentelor utilizate pentru stoparea replicării virale.

http://en.citizendium.org/wiki/herpes_simplex_virus

După replicarea moleculelor de ADN, în interiorul celulelor infectate, mai exact în interiorul nucleului gazdă, vor fi ansamblate noi particule infecţioase. Astfel în interiorul celulei infectate, apar o serie de "incluziuni" caracteristice celulelor infectate. Ulterior virionii (particulele infecţioase nou formate) vor fi transportaţi şi eliberaţi la exteriorul celulei, pentru a infecta alte formaţiuni celulare integre.

http://www.nature.com/nm/journal/v19/n3/fig_tab/nm.3103_F3.html

Virusurile Herpes simplex infectează celulele neuronale, dar nu le ucid. Informaţia genetică virală este menţinută în interiorul celulei respective pe o perioadă îndelungată, în stare latentă. Reactivarea presupune eliberarea virionilor de la nivelul celulelor neuronale infectate, pătrunderea noilor particule infecţioase în interiorul celulelor de la nivelul tegumentului şi replicarea virusului. După vindecare, leziunile pot recidiva în aceeaşi regiune anatomică. Nu se cunosc cu exactitate mecanismele care concură la reactivarea infecţiei virale, însă se presupune că radiaţiile solare ultraviolete, stările de imunosupresie a organismului, traumatismele tegumentelor si mucoaselor, precum şi traumatismele ganglonilor nervoşi sunt factori ce concură la reactivarea infecţiei. Persoanele cu un sistem imunitar deprimat, pot contracta infecţii cu mai multe tipuri de tulpini ale aceuiaşi virus.

După infecţia orofaringiană virusul colonizează ganglionul nervului trigemen în cazul VHS-1 şi ganglionii nervilor sacraţi în cazul VHS-2, unde rămâne într-o stare latentă. Acest tip de virus persista în organism în stare latentă foarte mult timp, se poate reactiva sau poate fi prezent fără a se manifesta, situaţie în care purtătorul poate transmite virusul şi altor persoane, neştiind că este contaminat.

http://medicalimages.photoshelter.com/gallery-image/Microbiology/G0000FZOMjaongPY/I00007x3WJfyPkFA

Modalitatea de manifestare a bolii, severitatea bolii, dezvoltarea unor forme de virus rezistente la administrarea de antivirale, instaurarea infecţiilor latente, precum şi incidenţa reactivărilor vor depinde în mare măsură de modul în care gazda inoculată va răspunde în faţa agresiunii virale. Astfel, pacienţii care suferă de un deficit al imunităţii mediată celular, vor dezvolta infecţii mult mai grave, comparativ cu cei care suferă de un deficit al imunităţii umorale.

Anticorpii specifici contribuie în mod semnificativ la scăderea cantităţii de virus cantonată la nivelul ţesutului nervos, în timp ce, limfocitele T împiedică diseminarea, cu efecte uneori fatale, a infecţiei în organism. Anticorpii specifici vor recunoaşte antigenele de la suprafaţa virusului, determinând astfel neutralizarea şi distrugerea agenţilor infecţioşi. Pe lângă limfocitele T există şi alte tipuri de populaţii celulare implicate în desfăşurarea apărării organismului: celulele natural killer, macrofagele, limfocitele T citotoxice, dar şi moleculele semnal elaborate de către limfocitele T, denumite limfokine.

Capacitatea virusului HSV de a se reactiva, se pare că este cauzată de posibilitatea acestor patogeni de a interfera cu mecanismele sistemului uman de histocompatibilitate (complexul HLA).

SUBFAMILIA ALPHAHERPESVIRINAE

Cuprinde virusurile Herpes simplex tip I (HSV-1) şi II (HSV-2) şi virusul varicelo-zosterian (VZV). În privinţa HSV-1 şi HSV-2 nu se poate face o demarcaţie clară a sindroamelor pe care le determină dar, în general se admite că HSV-1 produce simptome localizate în jumătatea superioară a corpului iar HSV-2 este de obicei implicat în infecţiile genitale.

Ca tip de infecţie virusurile aparţinând acestei subfamilii se încadrează în categoria "infecţii persistente cu debut acut", la care cronicizarea este dată de latenţa reziltată din persistenţa ADN-ului viral în celula gazdă. Ca urmare, în cazul infecţiilor cu HSV se operează cu noţiunile de infecţie primară, infecţie iniţială, celulă infectată latent, reactivare şi recurenţă.

Infecţia primară este primul contact infectant cu HSV-1 sau HSV-2. Infecţia iniţială este primul contact infectant cu HSV-2 la o persoană infectată primar cu HSV-1 sau invers. Celula infectată latent este celula în care virusul infectant persistă. Reactivarea este producţia de virus în celula infectată latent. Recurenţa este reactivarea manifestată clinic prin simptome caracteristice.

Virusul Herpes Siplex tip I

Pătrunderea sa în organism se face la nivelul unei soluţii de continuitate la nivelul tegumentului sau mucoasei bucale sau la nivelul conjunctivei oculare. Datorită replicării virale active la nivelul porţii de intrare se produc simptome locale caracteristice precum gingivo-stomatită acută, erupţie veziculo-ulcerativă, keratoconjunctivită.

Replicarea are loc şi la nivelul ganglionilor limfatici regionali. După depăşirea acestora se produce viremia iniţială cu localizarea cosecutivă a virusului la nivelul unor viscere. În cazurile de insuficienţă a sistemului imun al gazdei se pot produce forme severe de boală cu diseminare viscerală masivă (herpesul generalizat, meningita, meningo-encefalita herpetică).

Infecţia primară devine persistentă datorită faptului că virusul ajunge pe calea nervilor senzitivi în ganglionii medulari senzitivi, unde replicarea se continuă fără ca virusul să fie eliminat. Persistenţa genomului viral la acest nivel se face sub formă episomală.

Infecţia primară este adesea achiziţionată în copilărie prin contactul intim cu persoanele infectate. După remiterea simptomelor locale, infecţia persistentă poate evolua cu perioade asimptomatice alterând cu episoade de reactivare, a căror intensitate şi frecvenţă tinde să descrească cu vârsta. În cazul episoadelor recurente de

keratoconjunctivită herpetică există pericolul afectărilor oculare severe ireversibile.

HSV-1 poate provoca în anumite cazuri şi herpesul genital, cercetătorii estimează că într-un procent de 50% acesta este responsabil de apariţia HSV-2. Transmiterea HSV-1 se face prin salivă, sarut, folosirea aceloraşi ustensile pentru alimentaţie, schimbul de obiecte personale, chiar şi prin sex oral. Pentru ca o persoană sa fie infectată, virusurile trebuie să ajungă în organism prin fisuri ale pielii sau mucoasei. Pe lângă lichidul din vezicule, fiecare tip de virus se poate răspândi prin intermediul fluidelor corporale, cum ar fi saliva, sperma şi secreţiile de la nivelul tractului genital feminin.

Infecţiile primare cu HSV-1 sunt dobândite predominant în copilărie; după infecţia orofaringiană virusul colonizează ganglionul nervului trigemen unde rămâne într-o stare latentă.

Infecţia iniţială cu virusul HSV-1 se manifestă sub forma unei gingivostomatite sau a unei faringite. Herpesul labial reprezintă de obicei o manifestare a recurenţei infecţiei cu virusul HSV-1. Semnele şi simptomele se pot extinde pe o perioadă de maxim două săptămâni şi includ febră, dureri musculare, stare de indispoziţie generală, mărirea de volum a ganglionilor limfatici din regiunea cervicală şi dificultăţi la înghiţirea alimentelor. Leziunile caracteristice se pot dispune la nivelul gingiilor, al limbei, buzelor, în regiunea palatului dur, în regiunea palatului moale, sau în regiunea tegumentului facial.

http://whatisherpes.net/herpes-simplex-virus-type-1/

Diagnosticul se pune în multe cazuri de către medic în urma examinării, fără a face teste suplimentare. Dacă medicul nu este 100% sigur, ar putea recomanda recoltarea unor probe din vezicule pentru a verifica dacă virusul este prezent. Mai sunt disponibile şi analize de sânge, recomandate mai ales persoanelor la care medicul suspectează herpesul, dar care nu au o infecţie activă.

Printre măsurile de prevenţie a transmiterii, în cazul persoanelor care manifestă HSV-1, se numără: evitarea sărutării persoanelor cu leziuni herpetice vizibile, evitarea folosirii la comun a obiectelor personale, spălarea cât mai des a mâinilor, se vor utiliza măsuri de protecţie solară şi se va încerca diminuarea stresului.

Virusul Herpes simplex tip II

Infecţia se produce prin contact sexual, pătrunderea virusului în organism făcându-se la nivelul unor soluţii de continuitate ale mucoasei genitale. Deoarece infecţia cu HSV-1 se produce la vârste tinere, cea cu HSV-2 este cel mai frecvent dobândită sub formă de infecţie iniţială, mai rar primară. Iniţial replicarea HSV-2 se produce la nivelul regiunii genitale, urmată de colonizarea ganglionilor sacraţi.

Herpesul genital primar determină febră, cefalee, dureri musculare, precum şi stare de indispoziţie generală. Următoarele manifestări pot apărea la nivelul organelor genitale: durere, senzaţie de mâncărime, puruit, disurie, scurgeri vaginale, scurgeri uretrale şi chiar mărirea de volum a ganglionilor limfatici din regiunea inghinală. La nivelul tegumentului organelor genitale externe leziunile se vor dispune cel mai adesea bilateral şi pot îmbrăca următoarele aspecte: vezicule, pustule sau ulceraţii eritematoase însoţite de durere.

http://www.antiherpes.com/genital_herpes.asp

Infecţiile rectale şi perianale pot fi produse atât de către HSV-2 cât şi de HSV-1. Sexul anal poate conduce la apariţia rectitei produsă de către virusurile HSV. Diseminarea perianală a infecţiei poate avea loc chiar şi în lipsa sexului anal, deoarece o infecţie genitală anterioară va

conduce la cantonarea virusului în ganglionii sacraţi. Rectita cu virusul HSV se manifestă prin durere anorectală, secreţii anorectale, tenesme rectale sau constipaţie. Examenul clinic pune în evidenţă existenţa leziunilor ulcerative la nivelul mucoasei rectale.

Toate persoanele active sexual ar putea contacta herpesul genital. Cu cât numărul partenerilor sexuali creşte, cu atăt creşte şi pericolul de infectare. La femei există un risc mai mare decât la bărbaţi de a fi infectate după un act sexual.

Herpesul neonatal, ce poate fi cauzat de oricare din cele două tipuri de HSV, are implicaţiile cele mai grave şi este dobândit predominant intrapartum, la trecerea fătului prin canalul cervical. Adesea infecţia este subclinică mai ales la gravidele care au venit anterior în contact cu HSV-1. Transmiterea infecţiei în primele săptămâni de sarcină se poate asocia cu pierderea sarcinii. Infecţiile dezvoltate mai târziu pot determina microcefalie sau hidracefalie şi leziuni oculare. Din aceste cauze se recomandă ca femeile depistate cu herpes genital să opteze pentru o naştere prin operaţia de cezariană.

Printre strategiile care pot fi adoptate pentru preîntâmpinarea răspândirii virusului HSV-2 se numără: evitarea contactului sexual dacă este prezentă o leziune herpetică acută, nu se vor atinge leziunile herpetice, se va utiliza prezervativ din latex, se va limita numărul de parteneri sexuali, se va folosi un lubrifiant pe bază de apă pentru a preveni frecarea din timpul actului sexua, care poate irita pielea şi poate creşte riscul apariţiei simptomelor.

TRATAMENT

Herpesul nu poate fi vindecat, de aceea obiectivul principal al tratamentului constă în diminuarea frecvenţei apariţiei simptomelor. Leziunile herpetice dispar de la sine după aproximativ două săptămâni. Utilizarea medicamentelor antivirale poate scurta perioada de manifestare a simptomelor şi poate reduce discomfortul, în timp ce viteza de recuperare va fi mai mare. În plus, aceste medicamente pot diminua posibilităţile de răspândire ale virusului. Depăşirea stresului emoţional şi inhibiţiilor sociale provocate de prezenţa herpesului genital, ar fi un prim pas de tratament. În acest scop pot fi învăţate diverse tehnici de relaxare sau se poate apela la ajutorul grupurilor de suport.

Medicamentele antivirale pot ajuta la scurtarea perioadei de manifestare a herpesului şi pot suprima focarele recurente cu până la 80%. Din fericire, o mare parte din leziunile apărute în urma infecţiilor cu virusurile HSV răspund favorabil în faţa terapiei cu medicamente antivirale. Terapia de bază utilizată pentru combaterea leziunilor mucoase şi tegumentare este reprezentată de Acycovir, Famciclovir şi Valacyclovir.

Pentru infecţiile oculare herpetice se recomandă utilizarea locală cu Idoxirudină, Trifluorotimidină, Vidarabină şi Cidofovir.

Acyclovir este un agent antiviral deosebit de activ faţă de virusurile herpetice I si II, şi Varicella zoster. Odată intrat în celula infectată de virus, acyclovir se transformă în produsul activ acyclovir-trifosfat. Acesta acţionează ca inhibator al sintezei ADN-ului viral (împiedicând replicarea virusului), fără să influienţeze procesele celulelor normale. Aciclovir nu omoară virusurile latente. Se gaseste sub formă de comprimate, crema pentru leziuni sau sub formă de pulbere injectabilă.

http://www.ymed.ro/aciclovir-comprimate/

Acyclovirul cu administrare intravenoasă reprezintă tratamentul de elecţie pentru herpesul neonatal şi encefalită cu HSV. Tratamentul este cu atât mai eficient cu cât este demarat mai rapid. În infecţiile sistemului nervos central dozele trebuiesc dublate, aceasta deoarece concentraţia de medicament în lichidul cefalorahidian este la jumătate faţă de cea plasmatică.

http://www.steyuanpharm.com/list.php?catid=307

Famciclovirul (cu administrare orală) s-a dovedit şi el destul de eficient împotriva unor variate tipuri de infecţii cu HSV-1 sau HSV-2. Din păcate, Penciclovirul nu este disponibil pe piaţă, pentru administrarea intravenoasă. Ganciclovirul are activitate împotriva virusurilor HSV, însă datorită toxicităţii sale nu este recomandat.

VACCINUL PENTRU PREVENIREA INFECTARII CU Herpes Simplex Virus

Până în momentul de faţă nu există încă un tratament pentru prevenirea infectării cu virusul Herpes simplex. Însă pe parcursul anilor au existat numeroase companii ce au făcut experimente în vederea obţinerii unui posibil vaccin împotriva infectării cu virusul herpetic.

Cei din compania GalaxoSmithKline(GSK) prin vaccinul “GSK208141 3IM doses” au încercat să obţină rezultate pozitive, din 2005 până în 2011 pe un lot de 671 de paciente cu vârsta cuprinsă între 10 şi 17 ani. În luna 0, 1 şi 6, trei grupuri de 184 de subiecţi au primit fiecare câte trei doze. Studiul a durat 14 luni, incluzând analize, însă nu au publicat nici un rezultat.

Un vaccin HSV-2 nu este disponibil, dar cei de la National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) în colaborare cu Sanofi Pasteur au studiat un vaccin HSV-2 cu replicare defectuoasă, ce poartă numele de HSV529, căruia i s-au şters două proteine virale esenţiale, care pot infecta, dar nu se pot replica în celulele normale. Scopul studiului este de a determina siguranţa vaccinului la persoanele cu sau fără infecţie HSV şi abilitatea vaccinului de a determina un răspuns imun la HSV-2 inclusiv anticorpi si limfocite de tip T specifice

răspunsului la virus. Cercetările au fost făcute pe baza a 70 de persoane cu vârsta cuprinsă între 18 şi 40 de ani care erau sau nu infectate cu HSV. Trei grupuri de 20 de persoane au primit trei doze de HSV529 şi 10 persoane au primit injectabil salin placebo. Fiecare dintre ei au fost urmăriţi timp de 6 luni după vaccinare. Studiul a început pe 31 Iulie 2013 şi s-a încheiat pe 8 Noiembrie 2013, dar încă nu au publicat un rezultat.

PowderMed a făcut un studiu din 2006 până în 2007 pe 36 de subiecţi cu vârste cuprinse între 18 şi 50 de ani. Scopul acestui studiu a fost de a evalua profilul de siguranţă şi tolerabilitate a vaccinului pPJV7630 HSV-2 administrat de Particle Mediated Epidrmal Delivery (PMED). Scopul acestui vaccin terapeutic ar fi să îmbunătăţească răspunsul natural prin amplificarea răspunsului imun celular la HSV-2 la indivizii cu infecţii latente care au manifestat frecvent reactivări.

Agnus Inc. susţine că în experimentul său vaccinul HerpV a redus riscul de infectare a altor persoane cu 34%. Experimentul a fost început în octombrie 2012 şi se va încheia în februarie 2014, pe un lot de 80 de pacienţi, 70 dintre ei au primit vaccinul, iar 10 au primit placebo. HerpV este un vaccin terapeutic recombinat care nu se găseşte pe piaţă, şi conţine o mixtură bine definită de peptide, care reprezintă antigenii HSV-2 şi Agenus‘QS-21 adjuvant stimulator. La şase luni după prima vaccinare pacienţii au primit o doză mai mare de vaccin.

Un alt studiu realizat de Genocea Biosciences Inc., între 14 August 2012-28 Ianuarie 2013, pe un lot de 150 de pacienţi, împărţiţi în trei grupuri, în funcţie de doza ce urmează să li se administreze (10,30 sau 100 µg). Subiecţii vor primi trei doze de tratament alocat (GEN 003/M-2, GEN 003 sau placebo) la un interval de 3 săptămâni. Prelevarea de probe din locurile genitale mucocutanate a purtătorilor de virus s-a făcut de două ori pe zi, timp de 28 de zile, înainte de prima imunizare şi din nou după ultima imunizare. În urma acestui studiu s-a demonstrat că

acest vaccin oferă protecţie împotriva bolii şi reduce durata şi severitatea simptomelor.

Spre deosebire de candidaţii precedenţi ai vaccinului HSV-2 , GEN-003 este un vaccin subunitar proteic, creat pentru a cuprinde răspunsuri de la ambele braţe de celule ale sistemului imunitar şi anume T şi B, despre care se crede a fi critice pentru realizarea controlului pe termen lung a infecţiei cronice. GEN-003 include antigenii ICP4 şi gD2, dar şi proprietăţile adjuvantului Matrix-M licenţiat de Iscovona AB. Adjuvantul este o poveste, produs derivat din saponina care a demonstrat un echilibru între profilul imunostimulator al celulelor B şi T.

BIBLIOGRAFIE

1. http://www.docstoc.com/docs/8479183/Genital-and-Perirectal-Herpes- Simplex-Virus-Infection-Slides---PowerPoint

2. http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-1-4615-8021-8_13

3. http://www.scribd.com/doc/109802307/Virusologie-Curs

4. http://www.romedic.ro/infectiile-herpetice-virusul-herpes-simplex

5. http://www.synevo.ro/profil-virus-herpes-simplex-hsv1-hsv2-anticorpi- igg/

6. http://www.antigenics.com/docs/press-releases/2013/herpv-vaccine-for- genital-herpes-meets-primary-endpoint.php

7. http://rhrealitycheck.org/article/2013/11/12/progress-seen-in-efforts-to- create-herpes-vaccine/

8. http://www.mediculmeu.com/boli-infectioase/virusuri-adn/virusurile- herpes-simplex.php

9. http://healthmaven.blogspot.ro/2010/04/merck-and-gsk-fan-fear-of- cancer-and.html

10. http://www.genocea.com/pipeline/hsv-2.html

11. http://www.scribd.com/doc/18598567/FAMILIA-HERPESVIRIDAE

12. http://www.sfatulmedicului.ro/Boli-de-piele/virusul-herpes-simplex_9891