VIRAL AGENTS AND THEIR CORRELATION WITH THE GENETIC PROFILE OF PREDISPOSITION TO HUMAN NEOPLASTIC AND AUTOIMMUNE DISEASES

Abstract
Herpesviruses (HHV) are ubiquitous, have broad tissue tropism and have been found in the thyroid that can be a reservoir of latent HHV. HHV are considered potential carcinogenic agents and have been identified in many malignancies. More recently, they have also been associated to a series of autoimmune conditions. TP53 gene plays a critical role in cell cycle control, facilitating DNA repair activities and protecting against DNA damages. HHV infected cells may gain a dangerous survival time in individuals with impairing apoptotic ability such as the ones caused by TP53 gene polymorphisms. Other genes involved in the response to environmental aggressions, such as the genes that codify the Glutathione S-Transferase (GST) and other enzymatic protective systems, may modulate the risk to develop diseases. We recently demonstrated an increased risk for HHV6 infection in individuals that inherited a codon72TP53 polymorphism which reduces p53 apoptotic activity. Our studies demonstrated a higher prevalence of HHV type 6 in patients submitted to renal transplants than in a control population, suggesting that TP53 gene polymorphisms might affect the susceptibility to HHV infection. In addition, we observed that HHV can increase the risk of skin cancer development, an event associated with the Glutathione S-Transferase (GST) genotypic profile GSTM1-GSTT1+. More recently, investigating autoimmune diseases, we observed a high prevalence of HHV type 7, but not type 6 infection in Graves' disease patients. These individuals also presented the codon72TP53 germline polymorphism more frequently. Although further studies are needed, our results suggest that viral agents such as HHV may trigger autoimmune as well as neoplastic diseases in individuals with a genetic predisposing profile.

Key words
herpesvírus, cancer, predisposition, autoimmune diseases, genetic profile

Artículo completo
O câncer como doença ambiental

A grande maioria dos cânceres humanos ocorre por uma interação entre fatores ambientais como fumaça de cigarro, alimentos e bebidas, poluição urbana e industrial, etc. e a bagagem genética de cada indivíduo.¹ As infecções virais também podem contribuir para o desenvolvimento de vários tipos de cânceres humanos. Dentre estes cânceres, alguns são muito comuns, de forma que acredita-se que cerca de 20% de todos os tumores humanos podem ter uma etiologia viral, incluindo o vírus da Hepatite B e C, vírus Epstein-Barr (EBV), papilomavírus humano, leucemia humana de células T e o herpesvírus tipo 1.²


Herpesvírus como agentes carcinogênicos

Recentemente, temos visto um grande aumento na pesquisa de cofatores envolvidos nos múltiplos passos para uma via oncogênica. Agentes sexualmente transmissíveis, particularmente agentes virais, têm demonstrado possuir um papel de relevo na carcinogênese da neoplasia cervical.^3-5 Além do herpes simplex virus (ou HHV1), o qual vem sendo considerado como um "iniciador" no desenvolvimento do câncer cervical,³ outros herpesvírus são também potenciais candidatos a agentes carcinogênicos. O citomegalovírus (CMV), human herpesvirus 6 e 7 (HHV6 e HHV7) possuem um alto grau de homologia genômica e estão classificados na mesma subfamília dos beta-herpesvirinae.⁶ Estes herpesvírus podem ter uma porção potencialmente oncogênica similar.

O HHV6 é um vírus linfotrópico e epiteliotrópico por natureza.⁷ Foi primeiramente isolado em 1986 em células mononucleares de sangue periférico (PBMCs) de pacientes com doenças linfoproliferativas.⁸ Possui uma alta prevalência na população mundial, e geralmente é causa de infecções virais em pacientes imunossuprimidos.^9,10 Este vírus já foi identificado em carcinomas oral escamoso, carcinoma cervical, linfomas Hodgkin e não-Hodgkin, entre outras malignidades.¹¹

O HHV7 foi primeiramente isolado a partir de células T CD4+ estimuladas, de indivíduos saudáveis⁶ e posteriormente foi isolado a partir de PBMCs de pacientes com síndrome da fadiga crônica.^12,13 Estudos epidemiológicos mostraram que o HHV7 é amplamente distribuído na população, com uma prevalência excedendo 90% e a infecção ocorre precocemente na infância.^14-16 Ainda não está clara a associação do HHV7 com doenças humanas através de estudos que já foram convincentemente relatados. O tropismo de HHV7 está restrito a linfócitos CD4+,^17,18 e a proteína CD4 está envolvida no receptor da célula para este herpesvírus, resultando numa interação competitiva entre o vírus da imunodeficiência humana (HIV) e HHV7, in vitro.¹⁹

Tanto o HHV6 quanto o HHV7 são considerados agentes etiológicos de infecções e síndromes que ocorrem na infância, como a roséola e o exanthema subitum.^20-23

O HHV1 infecta a pele e os neurônios da raiz dos gânglios dorsais onde fica latente por toda vida.²⁴ É responsável pelo herpes genital e orofacial, possuindo duas variantes mais comuns cuja sorotipagem possui importante papel na epidemiologia e tratamento de reativações.²⁵ Também foi associado a vários tipos de câncer, incluindo carcinomas de células escamosas, havendo a evidência de que vírus possam determinar a modificação celular genética in vitro e em modelos experimentais in vivo.^26-28

Em pacientes transplantados, o HHV6 e HHV7 estão associados com o desenvolvimento de rejeição de órgãos, supressão da medula e predisposição a doenças por CMV.^29-37 HHV6, HHV7 e CMV compartilham um tropismo por células imunes^23,38 e por indução de imunossupressão.^39-41 Estes dois vírus armazenam muitas propriedades do CMV com relação a suas habilidades em permanecer latentes ou em baixo nível de replicação viral depois da infecção primária,^36,37 sugerindo que fatores que controlam sua reativação ou aumentam sua replicação em indivíduos imunocomprometidos podem ser similares àqueles identificados previamente para CMV. Nossos dados em pacientes submetidos a transplante renal demonstraram que a incidência do vírus é maior (35.9%) em pacientes transplantados renais infectados pelo HHV6 do que nos indivíduos controles (11.25%; p < 0.0001).⁴²


Mecanismos envolvidos na oncogênese viral

Vírus são, normalmente, carcinógenos incompletos e o estudo de cânceres humanos virais mostra que eles possuem diferentes papéis na transformação celular.⁴³ Há uma forte evidência de que infecções virais podem afetar o reparo DNA célula, supostamente permitindo o acúmulo de mutações em genes de crescimento. Processos e reações associados a uma resposta inflamatória induzida por vírus podem predispor ao câncer.⁴³

In vivo, mecanismos específicos evitam a finalização do ciclo de replicação viral e os vírus evoluíram na aquisição de uma série de mecanismos utilizados para despistar a vigilância imunológica quanto aos tumores por eles induzidos. Por exemplo, em alguns tumores, as proteínas virais, que correspondem a um alvo fácil para o sistema imune, não são expressas, possibilitando que outros mecanismos normais de homeostase e resposta à infecção promovam um crescimento tumoral,⁴⁴ além de permitir uma replicação viral crônica.

O mecanismo envolvido na ação do HHV6 associada à malignidade pode estar relacionado ao fato de que em ambos hospedeiros imunocompetentes e imunossuprimidos o HHV6 produz uma proteína oncogênica chamada open reading frame 1 (ORF-1), que se liga a variante selvagem da proteína p53 inibindo a regulação do ciclo celular.^19,26 Em estudos anteriormente realizados pelo nosso laboratório verificamos que a incidência de HHV6 em carcinoma basocelular (CBC) foi de 15% dos pacientes com câncer estudados, representando um aumento de risco para o desenvolvimento de CBC em mais de 3 vezes. A presença da infecção por HHV1 aumentou a suscetibilidade para CBC em mais de 8 vezes e para carcinoma espinocelulares (CEC) em mais de 6 vezes.⁴⁵ Também demonstramos a presença de HHV6 e HHV1 em tecidos normais autólogos de pacientes com lesões de pele e em controles normais de pele, sugerindo que esta possa ser um reservatório para infecção viral persistente em adultos.⁴⁵


O gene TP53

Talvez o mais importante gene supressor de tumor humano, o gene TP53, tem um papel fundamental na regulação do crescimento celular e na prevenção da carcinogênese. TP53 está envolvido no desenvolvimento e progressão de vários tipos de tumores.⁴⁶ Além disso, anomalias de TP53 podem ter um papel importante nos fatores de risco ambientais para câncer.⁴⁷

Mutações do gene TP53 também têm sido associadas com linfomas gástricos associados ao vírus EBV⁴⁷ e com tumores testiculares associados ao parvovírus B19,⁴⁸ entre outras malignidades relacionadas a vírus.

Em 2006, nosso grupo mostrou que polimorfismos no gene TP53 podiam influenciar a suscetibilidade a infecção por herpesvirus em pacientes transplantados renais. Uma alta freqüência (60.7%) de pacientes infectados por este vírus foi encontrada naqueles indivíduos que possuíam variantes polimórficas do códon 72 do gene TP53 em seu genótipo.⁴² Ora, estas variantes diminuem a capacidade apoptótica da proteína p53.⁴⁹ Assim, sugerimos que as células infectadas pelos herpesvírus não seriam destruídas pela ação da apoptose em portadores da variante do códon 72 do gene TP53.⁴² Estas células ficariam quiescentes e, quando estimuladas por uma condição de depressão de imunidade ou por qualquer outro fator, permitiriam a replicação viral.⁵⁰


As enzimas do sistema GST

A maior parte dos carcinógenos químicos precisa ser biotransformada no organismo para compostos não tóxicos, os quais podem então ser excretados pela urina, fezes ou perspiração.⁵¹ Um indivíduo com capacidade reduzida de detoxificar carcinógenos pode ter um risco maior para o desenvolvimento do câncer do que um indivíduo que detoxifica eficientemente os carcinógenos a que estamos todos, invariavelmente, expostos. A base bioquímica para essas variações de susceptibilidade a agentes agressivos está relacionada à distribuição polimórfica de enzimas específicas envolvidas na bioativação/detoxificação, como as enzimas codificadas pelo sistema da glutationa S-transferase (GST).⁵¹

Atualmente são conhecidas oito classes distintas de enzimas GST: alpha, kappa, mu, omega, pi, sigma, theta e zeta. Os genes que codificam estas enzimas estão envolvidos no metabolismo de xenobióticos, são conhecidos pelo seu polimorfismo na população geral e tendem a variar com a etnia.⁵²

Em trabalho recentemente publicado sobre este sistema de enzimas GSTs em CBC de pele, mostramos que o genótipo combinado GSTM1-GSTT1+ estava associado a uma maior predisposição ao desenvolvimento deste tipo de câncer. Observamos que também houve uma associação entre os genótipos GSTM1 e GSTT1 e o risco para CBC.⁵³


Doenças auto-imunes da tiróide: a doença de Graves

A doença de Graves (DG) é uma doença auto-imune específica da glândula tiróide, caracterizada pela produção de anticorpos que se ligam ao receptor de TSH (do inglês: thyroid stimulating hormone, hormônio hipofisário que estimula a produção de hormônios tiroidianos pela glândula tiróide), levando a um quadro de hipertiroidismo, estimulando a glândula a produzir hormônios tiroidianos e ocasionando o seu crescimento. Esta doença de base imunológica pode ser desencadeada por fatores ambientais associados a uma predisposição hereditária.^54,55

Interessantemente, os herpesvírus HHV6 e EBV foram encontrados em diferentes órgãos e glândulas humanas, incluindo a glândula salivar, tiróide, estômago, intestino, fígado e pâncreas.⁵⁶

Como existem dados de literatura associando algumas doenças auto-imunes aos herpesvírus, como o HHV6 e HHV7, nosso grupo decidiu investigar^57,58 a influência do polimorfismo do códon 72, do gene TP53, na suscetibilidade a infecção de HHV6 em portadores de DG. Para tanto estudamos 127 pacientes portadores de DG confirmados por diagnósticos clínicos e pela realização de testes de dosagem de anticorpos, como o anticorpo anti-receptor de TSH (TRAb), dosagem de TSH e tiroxina (T4) livre, quadro clínico e de imagem. Comparamos estes pacientes com 150 indivíduos controle pareados para sexo, idade e condições de exposição ambiental. Observamos grande incidência de pacientes portadores da DG positivas para o HHV6 (21.25%) em relação aos controles (11.33%; p = 0.0315). Quando analisamos o polimorfismo do códon 72 de TP53 observamos uma maior freqüência do genótipo normal em pacientes com DG (46.45%) do que nos controles (36%; p = 0.0866). Observamos que a infecção pelo HHV6 aumentou a susceptibilidade para o desenvolvimento da DG, de forma que indivíduos infectados pelo vírus têm um risco 2 vezes maior de desenvolver a DG do que aqueles não-infectados (odds ratio = 2.112; 95% confiance interval: 1.092-4.087. O genótipo homozigoto mutado prolina/prolina aumentou o risco para o desenvolvimento de DG em mais de 28 vezes (OR = 28.395; 95% CI: 1.658-486.36).



Aplicações práticas dos achados de correlação entre vírus e doença neoplásica e doença auto-imune no ser humano

Nossos dados mostram que a infecção por alguns herpesvírus aumenta consideravelmente o risco para o câncer de pele e para o desenvolvimento da DG, talvez pela reativação de uma infecção viral latente. Em células epiteliais isto pode contribuir para uma instabilidade genômica, levando essas células ao acúmulo de processos mutagênicos para determinados tipos de câncer de pele. Assim, a identificação da presença destes vírus e a genotipagem do polimorfismo do códon 72 de TP53 poderiam ser úteis para selecionar indivíduos com um maior risco em determinados condições. Por exemplo, para desenvolvimento de neoplasias de pele pós-transplante ou par desencadeamento da DG. A identificação de indivíduos com maior risco poderá ser útil quando pudermos propor tratamentos preventivos, o que já é possível no caso do câncer de pele. Assim, pacientes em imunodepressão que também tenham infecção por herpesvirus devem ser particularmente mais cuidadosos em relação à exposição solar.

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