Howley. Virología ADN_7ed

Incluye eBook

VIROLOGÍA Virus de ADN VIROLOGÍA Fields VOLUMEN 2 SAMPLE EDITORES EN JEFE Peter M. Howley David M. Knipe EDITORES ASOCIADOS BlossomA. Damania Jeffrey I. Cohen 7.ª EDICIÓN

7. a EDICIÓN

Fields VIROLOGÍA

Virus de ADN

EDITORES

Peter M. Howley, MD Shattuck Professor of Pathological Anatomy Departments of Immunology and Pathology

David M. Knipe, PhD Higgins Professor of Microbiology and Molecular Genetics Head, Harvard Program in Virology Department of Microbiology Blavatnik Institute

Harvard Medical School Boston, Massachusetts

Harvard Medical School Boston, Massachusetts

EDITORES ASOCIADOS DE LOS VOLÚMENES

Blossom Damania, PhD Boshamer Distinguished Professor

Jeffrey I. Cohen, MD Chief, Laboratory of Infectious Diseases National Institute of Allergy and Infectious Diseases National Institutes of Health Bethesda, Maryland

Vice Dean for Research, School of Medicine Department of Microbiology and Immunology University of North Carolina at Chapel Hill Chapel Hill, North Carolina

EDITORES ASOCIADOS Sean P. J. Whelan, PhD Marvin A. Brennecke Distinguished Professor Chair, Molecular Microbiology Washington University in Saint Louis, School of Medicine Saint Louis, Missouri Lynn Enquist, PhD Henry L. Hillman Professor of Molecular Biology Department of Molecular Biology Eric O. Freed, PhD Director HIV Dynamics and Replication Program Center for Cancer Research National Cancer Institute Frederick, Maryland SAMPLE Princeton University Princeton, New Jersey

Av. Carrilet, 3, 9. a planta, Edificio D - Ciutat de la Justícia 08902 L’Hospitalet de Llobregat, Barcelona (España) Tel.: 93 344 47 18 Fax: 93 344 47 16 e-mail: consultas@wolterskluwer.com

Revisión científica Bardo Andrés Lira Mendoza Especialista en Medicina de Urgencias, diplomado en Medicina de Aviación. Adscrito al Servicio de Urgencias del Hospital General de Zona 32, IMSS, México. Javier Ignacio Sánchez Villamil Doctor en Ciencias en la especialidad de Biología Celular Investigador Posdoctoral II en el Departamento de Microbiología e Inmunología de la Universidad de Texas (University of Texas Medical Branch), México.

Benjamín Valente-Acosta Master in Science, Tropical Medicine and International Health. Staff Physician, The American British Cowdray Medical Center, México.

Traducción Eduardo Besares Coria. Traductor y editor profesional. Gustavo Arturo Mezzano. Médico Cirujano por la Universidad de Buenos Aires, Argentina. Arturo Alberto Peña Reyes. Traductor y editor profesional. Nancy Sánchez Zelayeta. Médico Cirujano por la Universidad Nacional Autónoma de México, México.

Dirección editorial: Carlos Mendoza Editora de desarrollo: Cristina Segura Flores Gerente de mercadotecnia: Simon Kears Cuidado de la edición y maquetación: Doctores de Palabras Adaptación de portada: Jesús Esteban Mendoza Impresión: C&C Offset Printing Co. Ltd. / Impreso en China

Se han adoptado las medidas oportunas para confirmar la exactitud de la información presentada y describir la práctica más aceptada. No obstante, los autores, los redactores y el editor no son responsables de los errores u omisiones del texto ni de las consecuencias que se deriven de la aplica- ción de la información que incluye, y no dan ninguna garantía, explícita o implícita, sobre la actualidad, integridad o exactitud del contenido de la publicación. Esta publicación contiene información general relacionada con tratamientos y asistencia médica que no debería utilizarse en pacien- tes individuales sin antes contar con el consejo de un profesional médico, ya que los tratamientos clínicos que se describen no pueden considerarse recomendaciones absolutas y universales. El editor ha hecho todo lo posible para confirmar y respetar la procedencia del material que se reproduce en este libro y su copyright. En caso de error u omisión, se enmendará en cuanto sea posible. Algunos fármacos y productos sanitarios que se presentan en esta publicación solo tienen la aprobación de la Food and Drug Administration (FDA) para uso limitado al ámbito experimental. Compete al profesional sanitario averiguar la situación de cada fármaco o producto sanitario que pretenda utilizar en su práctica clínica, por lo que aconsejamos consultar con las autoridades sanitarias competentes. Derecho a la propiedad intelectual (C. P. Art. 270) Se considera delito reproducir, plagiar, distribuir o comunicar públicamente, en todo o en parte, con ánimo de lucro y en perjuicio de terceros, una obra literaria, artística o científica, o su transformación, interpretación o ejecución artística fijada en cualquier tipo de soporte o comunicada a través de cualquier medio, sin la autorización de los titulares de los correspondientes derechos de propiedad intelectual o de sus cesionarios. Reservados todos los derechos. Copyright de la edición en español © 2022 Wolters Kluwer ISBN de la edición en español: 978-84-18892-00-4 Depósito legal: M-33954-2021 Edición en español de la obra original en lengua inglesa Fields. Virology. DNA Viruses , 7. a ed, editada por Peter M. Howley y David M. Knipe, publicada por Wolters Kluwer Copyright © 2022 Wolters Kluwer Two Commerce Square 2001 Market Street Philadelphia, PA 19103 ISBN de la edición original: 978-1-9751-1257-8 SAMPLE

Colaboradores

Allison Abendroth, BSc (Hons I) PhD Professor Infection, Immunity and Inflammation School of Medical Sciences Faculty of Medicine and Health

Paul Dény, MD, PhD, HDR Professor of Bacteriology-Virology Service de Microbiologie Clinique, Groupe Hospitalier Universitaire Paris Seine Saint-Denis

Unité de Formation et Recherches Santé, Médecine, Biologie Humaine, Université Sorbonne Paris Nord, Bobigny, France Cancer Research Center of Lyon Lyon, France Matthias G. Fischer, PhD Research Group Leader Department of Biomolecular Mechanisms Max Planck Institute for Medical Research Heidelberg, Germany Louis Flamand, PhD, MBA Professor and Chair Department of Microbiology, Infectious Disease and Immunology Faculty of Medicine, Université Laval Québec City, Québec, Canada Benjamin E. Gewurz, MD, PhD Assistant Professor of Medicine Division of Infectious Diseases Department of Medicine Brigham & Women’s Hospital Associate Chair Harvard Graduate Program in Virology Harvard Medical School Boston, Massachusetts Felicia Goodrum, PhD Professor of Immunobiology Department of Immunobiology University of Arizona Tucson, Arizona Patrick Hearing, PhD Professor Department of Microbiology and Immunology Renaissance School of Medicine Stony Brook University Stony Brook, New York Ekaterina E. Heldwein, PhD American Cancer Society (MA Division) Professor of Molecular Biology Department of Molecular Biology and Microbiology Tufts University School of Medicine Boston, Massachusetts

The University of Sydney New South Wales, Australia Ann M. Arvin, MD Lucile Salter Packard Professor of Pediatrics and Professor of Microbiology & Immunology

Stanford University Stanford, California William Britt, MD

Charles A. Alford Professor of Infectious Diseases Departments of Pediatrics, Microbiology, and Neurobiology University of Alabama School of Medicine Birmingham, Alabama Ethel Cesarman, MD, PhD Professor and Vice-Chair for Education Department of Pathology and Laboratory Medicine Weill Cornell Medicine New York, New York Jeffrey I. Cohen, MD Chief, Laboratory of Infectious Diseases National Institute of Allergy and Infectious Diseases National Institutes of Health Bethesda, Maryland Blossom Damania, PhD Boshamer Distinguished Professor Vice Dean for Research School of Medicine Department of Microbiology and Immunology University of North Carolina at Chapel Hill Chapel Hill, North Carolina Inger K. Damon, MD, PhD Director, Division of High Consequence Pathogens and Pathology National Center for Emerging and Zoonotic Infectious Diseases Centers for Disease Control and Prevention Atlanta, Georgia James A. DeCaprio, MD Professor of Medicine, Harvard Medical School Chief, Division of Molecular and Cellular Oncology Dana-Farber Cancer Institute Boston, Massachusetts

SAMPLE

v

vi

Colaboradores

Hans H. Hirsch, MD, MSc FMH Infectious Diseases, FMH Internal Medicine, FAMH Med Microbiology Professor, Medical Faculty University of Basel Department of Biomedicine Transplantation & Clinical Virology Research Director, Clinical Virology Diagnostics Laboratory Medicine University Hospital Basel Senior Consultant Infectious Diseases & Hospital Epidemiology Clinics University Hospital Basel Basel, Switzerland Peter M. Howley, MD

Richard M. Longnecker, PhD Dan and Bertha Research Professor Department of Microbiology–Immunology Lurie Comprehensive Cancer Center Feinberg School of Medicine Northwestern University Chicago, Illinois Douglas R. Lowy, MD Chief, Laboratory of Cellular Oncology Deputy Director, National Cancer Institute National Institutes of Health Bethesda, Maryland William S. Mason, PhD Professor

Fox Chase Cancer Center Philadelphia, Pennsylvania Alison A. McBride, PhD Chief, DNA Tumor Virus Section Laboratory of Viral Diseases National Institute of Allergy and Infectious Diseases National Institutes of Health Bethesda, Maryland Xiang-Jin Meng, MD, PhD University Distinguished Professor and Director Center for Emerging, Zoonotic and Arthropod-borne Pathogens Department of Biomedical Sciences and Pathobiology Virginia Polytechnic Institute and State University Blacksburg, Virginia Edward S. Mocarski, PhD Robert W. Woodruff Professor of Microbiology and Immunology Emory Vaccine Center Department of Microbiology and Immunology Emory University School of Medicine Atlanta, Georgia Professor Emeritus Department of Microbiology and Immunology Stanford University School of Medicine

Shattuck Professor of Pathological Anatomy Departments of Immunology and Pathology Harvard Medical School Boston, Massachusetts Yao-Wei Huang, PhD Professor of Virology Director, Department of Veterinary Medicine Center for Veterinary Sciences Zhejiang University Hangzhou, Zhejiang Province, China Michael J. Imperiale, PhD Arthur F. Thurnau Professor Department of Microbiology and Immunology University of Michigan Ann Arbor, Michigan Christine Johnston, MD, MPH, FIDSA Associate Professor

Department of Medicine University of Washington Seattle, Washington David M. Knipe, PhD Higgins Professor of Microbiology and Molecular Genetics Head, Harvard Program in Virology Department of Microbiology Blavatnik Institute

Harvard Medical School Boston, Massachusetts Laurie T. Krug, PhD Stadtman Investigator HIV and AIDS Malignancy Branch National Cancer Institute Bethesda, Maryland Thomas Lion, MD, PhD, MSc Professor Bernard Moss, MD, PhD NIH Distinguished Investigator Chief, Genetic Engineering Section Laboratory of Viral Diseases National Institute of Allergy and Infectious Diseases National Institutes of Health Bethesda, Maryland SAMPLE Medical University of Vienna Medical Director and CEO Labdia Labordiagnostik Head, Division of Molecular Microbiology St. Anna Children’s Cancer Research Institute Vienna, Austria Stanford, California Ian J. Mohr, PhD Professor Department of Microbiology New York University School of Medicine New York, New York Yasuko Mori, MD, PhD Professor, Division of Clinical Virology Centre for Infectious Diseases Kobe University Graduate School of Medicine Kobe, Japan

vii

Colaboradores

Colin R. Parrish, PhD Professor of Virology Baker Institute for Animal Health Department of Microbiology and Immunology College of Veterinary Medicine

Catherine N. Sodroski Harvard Program in Virology Department of Microbiology

Harvard Medical School Boston, Massachusetts Camille Sureau, PhD Senior Investigator Molecular Virology Laboratory Institut National de la Transfusion Sanguine Paris, France Richard J. Whitley, MD Distinguished Professor Loeb Eminent Scholar Chair in Pediatrics Professor of Pediatrics, Microbiology, Medicine and Neurosurgery University of Alabama at Birmingham Birmingham, Alabama William S. M. Wold, PhD Professor and Chairman Department of Molecular Microbiology and Immunology Saint Louis University School of Medicine St. Louis, Missouri Danielle M. Zerr, MD, MPH Professor Pediatrics/Division of Infectious Diseases University of Washington Seattle, Washington Fabien Zoulim, MD Professor and Head of Laboratory Viral Hepatitis Laboratory INSERM U1052

Cornell University Ithaca, New York

Philip E. Pellett, PhD Professor and Chair Department of Biochemistry, Microbiology and Immunology Wayne State University School of Medicine Detroit, Michigan Panayampalli S. Satheshkumar, PhD Lead, Immunodiagnostics and Proteomics Team Poxvirus and Rabies Branch Division of High Consequence Pathogens and Pathology Centers for Disease Control and Prevention Atlanta, Georgia

John T. Schiller, PhD NIH Distinguished Investigator Laboratory of Cellular Oncology Center for Cancer Research National Cancer Institute National Institutes of Health Bethesda, Maryland Christoph Seeger, PhD Professor Fox Chase Cancer Center Philadelphia, Pennsylvania Geoffrey L. Smith, PhD Head, Department of Pathology University of Cambridge Cambridge, United Kingdom

Cancer Research Center of Lyon Professor and Head of Department Department of Hepatology Hospices Civils de Lyon Lyon, France SAMPLE

Prefacio

contendrá aproximadamente 20 capítulos. El primer volumen de esta 7. a edición de Fields. Virología , titulado Virus emergentes y edi- tado principalmente por Sean P. J. Whelan, se publicó en 2020. El segundo volumen, Virus de ADN , ha sido editado principalmente por Jeffrey I. Cohen, Blossom Damania, Peter M. Howley y David M. Knipe. Desde la edición anterior se han producido rápidos y continuos avances en la virología, y todos los capítulos del volumen Virus de ADN son completamente nuevos o se han actualizado de forma significativa para reflejar estos avances. En esta 7. a edición, hemos optado por destacar las referencias importantes publicadas desde la última edición, manteniendo al mismo tiempo los clásicos más antiguos. Se sigue haciendo hincapié en los virus de impor- tancia e interés médico, pero se describen otros virus en casos con- cretos en los que se sabe más sobre sus mecanismos de replicación o patogénesis. Queremos agradecer a Patrick Waters, de la Facultad de Medicina de Harvard, y a todos los miembros del personal editorial de Wolters Kluwer por su importante contribución a la prepara- ción de este libro.

A principios de la década de 1980, Bernie Fields tuvo la idea de un libro de texto de referencia sobre virología que combinara los aspectos moleculares de la replicación vírica con las características médicas de las infecciones víricas. Esta amplia visión de la virolo- gía reflejaba la propia investigación de Bernie, quien aplicaba los análisis moleculares y genéticos al estudio de la patogénesis vírica, proporcionando una parte importante de los cimientos del campo de la patogénesis molecular. Bernie dirigió la publicación de las tres primeras ediciones de Virología , pero desgraciadamente falle- ció poco después de que la 3. a edición entrara en producción. La 3. a edición se convirtió en Fields. Virología en su memoria, y es apropiado que el libro siga llevando su nombre. En la 7. a edición de Fields. Virología se han introducido una serie de cambios y mejorías. El formato de publicación de Fields. Virología ha pasado de ser un libro de dos volúmenes que se publica una vez cada 5 o 6 años a una publicación anual que comprende aproximadamente una cuarta parte de los capítulos organizados por categorías. La publi- cación anual ofrece tanto un volumen de libro físico como un libro electrónico con una plataforma mejorada. Con la utilización de un formato de libro electrónico, nuestra expectativa es que los capítulos individuales puedan actualizarse fácilmente cuando se produzcan avances importantes, brotes, etcétera. El consejo editorial organizó la serie de cuatro volúmenes para la 7. a edición que consistirá en volúmenes sobre virus emergentes, virus de ADN, virus de ARN y virología fundamental, los cuales se publicarán anualmente, con la expectativa de que los temas tengan un ciclo de alrededor de 4 años creando una publicación anualizada y actualizada. Cada volumen

David M. Knipe, PhD Peter M. Howley, MD Jeffrey I. Cohen, MD Blossom Damania, PhD Lynn Enquist, PhD Eric O. Freed, PhD Sean P. J. Whelan, PhD

SAMPLE

ix

Introducción

expresión génica eucariota. Los virus de ADN también se encuen- tran con los mecanismos de silenciamiento epigenético de la célula hospedera y han desarrollado sistemas que permiten una expresión génica eficiente para la infección productiva o una expresión génica silenciada para la infección latente, proporcionando importantes sis- temas modelo para el estudio de la regulación epigenética. En tercer lugar, los virus de ADN a menudo pueden persistir en las células hospederas mediante el establecimiento de infecciones persistentes y a veces latentes. Los mecanismos por los que lo hacen varían un poco entre los diferentes virus de ADN. Los genomas de ADN que persisten en las células en replicación se mantienen en las células gracias a la unión de los genomas víricos a los cromosomas celulares mediante proteínas víricas que se unen a los genomas víricos durante la mitosis. Estos sistemas nos han informado sobre los mecanismos por los que los virus pueden persistir en el organismo hospedero. En cuarto lugar, muchos de los virus de ADN, incluidos los parvovi- rus, los adenovirus y algunos de los herpesvirus, han demostrado ser herramientas eficaces como plataformas de vacunas y como vectores en la terapia génica y la oncología. La organización de los capítulos de esta edición es similar a la de las ediciones anteriores. Para la mayoría de los virus, hay un único capítulo que combina los aspectos básicos y clínicos del virus. Para varios de los virus, la virología básica relacionada con la replicación y la patogénesis víricas se divide en dos capítulos. En el volumen Virus de ADN , esto incluye los papilomavirus, los adenovirus, los herpes- virus humanos y los poxvirus. Agradecemos a Jeff Cohen y Blossom Damania que se hayan unido a nosotros como editores principales que han participado en la elaboración de este volumen. También agradecemos a los autores de los capítulos, quienes los han actuali- zado para este volumen, y a los nuevos autores que se han unido a nosotros en este esfuerzo continuo por ofrecer un recurso completo de virología.

Virus de ADN es el segundo volumen de la 7. a edición de Fields. Virología . El primer volumen, Virus emergentes , se publicó el año pasado. Los dos siguientes volúmenes, Virus de ARN y Virología fundamental , se publicarán anualmente en los años siguientes. Desde la 6. a edición, publicada en 2013, se han producido rápidos y continuos avances en la virología, todos los capítulos del volumen Virus de ADN son completamente nuevos o se han actualizado de forma significativa para reflejar estos avances. En esta 7. a edición, hemos optado por destacar las referencias importantes publicadas desde la última edición, manteniendo al mismo tiempo los clásicos más antiguos. Este volumen abarca todos los virus de ADN de importancia médica, incluidos los que infectan a los seres humanos y a los anima- les. Los virus de ADN de plantas, insectos y bacterias se incluirán en el cuarto volumen de la 7. a edición, Virología fundamental . Además de las familias de virus de ADN, se plantean varias cuestiones temáticas al examinar los virus de ADN en este volumen. En primer lugar, los virus de ADN más pequeños inducen el desarrollo del ciclo celular porque la replicación de su genoma depende de los factores de repli- cación del ADN de la célula hospedera. Cuando se desregula, la acti- vación vírica de la replicación del ADN de la célula hospedera puede conducir a la proliferación celular e iniciar vías de transformación oncógena. Además, algunos virus de ADN inducen la proliferación de las células hospederas e inhiben la diferenciación celular en las que persisten, ampliando así el número de células persistentemente infectadas. La inducción de los factores de replicación del ADN celu- lar y la inhibición de la diferenciación celular suelen verse afectadas por la inhibición de los genes y las vías oncoinhibidoras por parte de proteínas víricas de ADN específicas codificadas por estos onco- virus de ADN. De hecho, al igual que los retrovirus oncogénicos condujeron a la identificación de oncogenes celulares, los oncovi- rus de ADN condujeron a la identificación de genes oncoinhibido- res específicos, siendo quizá el mejor ejemplo el TP53 . En segundo lugar, los virus de ADN manipulan el aparato transcripcional del hospedero para permitir la expresión eficiente de sus genes, estos sistemas reguladores han dilucidado importantes mecanismos de la

Peter M. Howley David M. Knipe SAMPLE

xi

Contenido

Colaboradores v Prefacio ix Introducción xi

10 Virus del herpes simple: patogénesis y características clínicas 297 Richard J. Whitley • Christine Johnston 11 Virus de Epstein-Barr 324 Benjamin E. Gewurz • Richard M. Longnecker • Jeffrey I. Cohen 12 Citomegalovirus 389 Felicia Goodrum • William Britt • Edward S. Mocarski 13 Virus de la varicela zóster 445 Ann M. Arvin • Allison Abendroth 14 Herpesvirus humanos 6A, 6B y 7 489 Yasuko Mori • Danielle M. Zerr • Louis Flamand • Philip E. Pellett 15 Herpesvirus del sarcoma de Kaposi 513 Blossom Damania • Ethel Cesarman 16 Poxviridae : los virus y su replicación 573 Bernard Moss • Geoffrey L. Smith 17 Poxvirus 614 Panayampalli S. Satheshkumar • Inger K. Damon 18 Hepadnaviridae 641 Christoph Seeger • Fabien Zoulim • William S. Mason 19 Virus de la hepatitis D (delta) 683 Camille Sureau • Paul Dény 20 Mimiviridae 704 Matthias G. Fischer

1

Polyomaviridae

1

James A. DeCaprio • Michael J. Imperiale • Hans H. Hirsch

2

Papillomaviridae : los virus y su replicación Alison A. McBride • Peter M. Howley

45

3

Papilomavirus

68

John T. Schiller • Douglas R. Lowy

4

Adenoviridae : los virus y su replicación

98

Patrick Hearing

5

Adenovirus

129

Thomas Lion • William S. M. Wold

6

Parvoviridae

172

Colin R. Parrish

Circoviridae y Anelloviridae SAMPLE 197 Xiang-Jin Meng • Yao-Wei Huang Familia Herpesviridae : una breve introducción Laurie T. Krug • Philip E. Pellett 212

7

8

9

Virus del herpes simple: mecanismos de las infecciones líticas y latentes David M. Knipe • Ekaterina E. Heldwein • Ian J. Mohr • Catherine N. Sodroski

235

Índice alfabético de materias 725

xiii

y su replicación 2 CAPÍTULO

Papillomaviridae : los virus

Alison A. McBride • Peter M. Howley

Introducción Historia Clasificación Estructura del virión Estructura y organización genómicas Replicación vírica Fijación, entrada y tránsito de viriones Transcripción vírica Ensamblaje y liberación del virión Replicación del ADN vírico Transformación vírica Transformación del BPV1 INTRODUCCIÓN Los papilomavirus (PV) comprenden un grupo de virus de ácido desoxirribonucleico (ADN) epiteliotrópico, sin envoltura, que indu- cen lesiones epiteliales escamosas benignas en una variedad de verte- brados superiores. Algunos PV están asociados con cánceres en sus hospederos naturales, incluidos algunos de los virus del papiloma humano (HPV, human papillomaviruses ) que son la causa del cáncer del cuello uterino humano, otros tumores del conducto urogenital y los cánceres de cabeza y cuello orofaríngeos. De hecho, el 5% de los cánceres humanos están causados por HPV oncógenos. En las últi- mas ediciones, los PV se presentaban en un solo capítulo. Debido a los importantes avances en la comprensión de la biología fundamen- tal de los virus del papiloma, así como a los avances debidos al éxito de las vacunas preventivas basadas en partículas similivíricas (VLP, virus-like particles ), los PV se tratan en dos capítulos separados en esta 7.ª edición. Este capítulo se centrará en los aspectos fundamen- tales de la biología molecular y la replicación de los PV. El capítulo 3, de Schiller y Lowy, abordará aspectos más clínicos de los HPV. HISTORIA Las verrugas eran conocidas por los antiguos griegos y romanos. Se reconocía su carácter infeccioso, pero hasta el siglo xix las verru- gas genitales solían considerarse una forma de sífilis o gonorrea. La SAMPLE naturaleza vírica de las verrugas humanas quedó demostrada a prin- cipios del siglo xx , cuando se demostró que los filtrados libres de células de las lesiones transmitían la enfermedad. 48 Posteriormente, se identificaron PV en diversas especies de vertebrados, además de en el ser humano. El primer PV animal fue identificado en la década de 1930 por Richard Shope, quien caracterizó la naturaleza transmisible de los papilomas cutáneos que surgían en los conejos cola de algodón silvestres. 235 El papilomavirus de Shope, ahora designado oficial- mente como Sylvilagus floridanus Papilomavirus 1 (SfPV1) pero llamado con frecuencia papilomavirus del conejo cola de algodón (CRPV, cottontail rabbit papillomavirus ), fue el primer virus tumoral de ácido desoxirribonucleico (ADN) identificado. La investigación de Shope también demostró que, aunque la inyección sistémica con suspensiones de papiloma no producía una infección detecta- ble, podía inducir anticuerpos neutralizantes en suero y proteger a los conejos contra el reto vírico cutáneo en dosis altas. 234 Estos hallazgos sentaron las bases para creer que una vacuna preventiva contra el PV podría basarse en la inducción de la inmunidad humo- ral. Además de causar papilomas benignos, se observó que algunas verrugas inducidas por el SfPV1/CRPV experimentaban una pro- gresión maligna 215,254 y durante las dos décadas siguientes el SfPV1/ CRPV fue un modelo importante para el estudio fundamental de la oncogénesis vírica. 143,253 Sin embargo, su uso como modelo de virus tumoral fue sustituido en gran medida por el descubrimiento, a finales de la década de 1950, de los poliomavirus, que podían repli- carse en células cultivadas e inducir transformaciones morfológicas in vitro , a diferencia del SfPV1/CRPV, además de que eran oncóge- nos en animales de experimentación. Aunque los PV se estudiaron con menos intensidad en las décadas de 1950 y 1960, ese período estuvo asociado con algunos avances importantes, como el análisis fisicoquímico de los virio- nes de los PV y la demostración de que la replicación de los PV estaba asociada con el proceso de diferenciación del epitelio infec- tado. 216 Sin embargo, fue la llegada de la clonación molecular, en la década de 1970, la que inició estudios más amplios sobre los PV. La clonación y secuenciación de los genomas de los PV condujo a la identificación de marcos de lectura abiertos (ORF, open reading frames ) como presuntos genes víricos y permitió a los investigadores determinar su función mediante genética inversa, lo que dio lugar a un interés mucho mayor en la investigación de los PV. 42,53,54 El virus del papiloma bovino tipo 1 (BPV1, bovine papillomavirus type 1 ) fue el PV estándar utilizado para estos estudios porque indujo la transformación focal de líneas celulares establecidas de roedo- res. 21,74 La clonación molecular de los genomas del HPV también Inmortalización y transformación del HPV Propagación y ensayos en cultivos celulares Infección por papilomavirus en animales de experimentación Agradecimientos

45

46

Virología. Volumen 2. Virus de ADN

llevó a reconocer que había múltiples genotipos del HPV y que un subconjunto de estos estaba estrechamente relacionado con los cán- ceres humanos. Entre ellos, el cáncer de cuello uterino 25,73,190 y los cánceres de piel en individuos con la inmunodeficiencia primaria, epidermodisplasia verruciforme (EV). 190,p.461 La apreciación de su importancia médica, combinada con la mejoría de las herramientas de análisis de los PV, aumentó aún más su utilidad como modelo de oncogénesis vírica. Aunque el estudio de los PV animales sigue aportando nueva información al campo, la importancia médica de los HPV ha desplazado el énfasis hacia el análisis de los propios HPV, en especial cuando se estableció que las propiedades bioquí- micas de algunas proteínas víricas no estructurales diferían de las de sus homólogos del BPV1. CLASIFICACIÓN Inicialmente, los PV se clasificaron junto con los poliomavirus como una sola familia, los Papovaviridae . Aunque los virus comparten muchas similitudes, como un genoma de ADN bicatenario, circular, una cápside icosaédrica compuesta por 72 pentámeros, un virión sin envoltura y el núcleo como lugar de replicación vírica y ensamblaje del virión, son familias de virus genéticamente distintas. Se han aislado cientos de PV (655 hasta la fecha) en diversas especies de mamíferos, aves, reptiles y peces, pero hasta ahora no se han identificado en los invertebrados. Los PV son específicos de cada especie y muchos tipos diferentes de PV pueden infectar a una determinada especie hospedera. Los HPV han sido analizados con mayor intensidad; actualmente se han identificado y clasificado 440 tipos diferentes y es probable que se descubran más (https://pave. niaid.nih.gov/). Los PV se denominan según la especie hospedera que infectan y se clasifican como tipos individuales en función de la secuen- cia de ADN del gen L1. El actual International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) clasifica la familia Papillomaviridae en dos subfamilias, la Firstpapillomavirinae , con más de 50 géneros y 130 especies, y la Secondpapillomavirinae , con un único género que contiene los papilomavirus de los peces. 271,p.462 Dentro de la comunidad PV los virus se dividen en las categorías: subfamilia, género, especie, tipo y variante. La categoría más amplia es el género . Los PV se dividen en más de 50 géneros, cada uno de los cuales se designa con una letra del alfabeto griego. Dentro de un mismo género , los genes L1 de todos los miembros comparten más del 60% de identidad. Se designa una especie para aquellos PV que comparten entre el 60 y 70% de identidad dentro de un género determinado. Un tipo vírico tiene entre el 71 y 89% de identidad con otros tipos dentro de la especie o, por el contrario, tiene una secuencia de ADN del gen L1 que es al menos 10% diferente de la de todos los demás tipos de PV. Dentro de un tipo, puede haber variantes que compartan más del 98% de su identidad. 35 Estas variantes se han estudiado intensamente en el caso de virus como el HPV16 debido a su importancia médica. 45,176 Los tipos de PV pueden organizarse en un árbol filogenético basado en la homología comparativa de la secuencia de ADN del gen L1 (fig. 2-1). También se observan relaciones filogenéticas simi- lares (aunque no idénticas) cuando se comparan las homologías entre otras regiones del genoma. Esto se debe a que los diferentes tipos de PV parecen haber surgido principalmente de mutaciones puntuales dispersas por el genoma, más que de la recombinación entre PV. 41 Estas similitudes son coherentes con la conclusión de que los PV han acompañado a sus especies hospederas durante la evolución y han evolucionado con ellas. 19,270

Según esta clasificación, los HPV se agrupan en cinco de los más de 50 géneros: Alfa- , Beta- , Gamma- , Mu- y Nupapillomavirus , mientras que los demás géneros están ocupados exclusivamente por PV de animales. Las especies hospederas asociadas con cada género de PV tienden a estar estrechamente relacionadas evolutiva- mente. Así, los PV que infectan a primates no humanos se encuen- tran dentro de los géneros que incluyen a los HPV; algunos HPV están más estrechamente relacionados con los virus de primates no humanos que con algunos de los otros HPV del género. Los HPV de mayor importancia médica, es decir, los que están asociados con los cánceres genitales y de las mucosas, son miembros del género Alphapapillomavirus . La mayoría de los tipos de alfapapilomavirus infectan principalmente las superficies mucosas genitales y no geni- tales, así como a los genitales externos. Este grupo de PV suele denominarse colectivamente como tipos «mucosos». Los tipos que se asocian con el cáncer de cuello uterino, a menudo designados como tipos de alto riesgo, se encuentran en las especies 5, 6, 7, 9 y 11. El HPV16, el tipo que se encuentra con más frecuencia en el cáncer de cuello uterino, es un miembro de la especie 9, mien- tras que el siguiente tipo más común asociado con el cáncer, el HPV18, es un miembro de la especie 7. El HPV6, que causa la mayoría de las verrugas genitales cutáneas, es un miembro de la especie 10. A diferencia de la mayoría de las especies del género Alpha- papillomavirus , los miembros de la especie 4 de Alphapapillomavirus (HPV2, 27 y 57) son principalmente infecciosos para la piel no genital. Los virus Beta- , Gamma- , Mu y Nupapillomavirus también infectan la piel no genital. Los HPV Betapapillomavirus incluyen los que a menudo se designan como específicos de la EV, porque causan lesiones y carcinomas escamosos cutáneos, principalmente en pacientes con EV, que implica una susceptibilidad genética a las lesiones generalizadas del HPV no genital. Algunos PV, incluidos muchos miembros de las especies beta y gamma, pueden compor- tarse como agentes comensales, ya que se aíslan con frecuencia de la piel normal o del pelo arrancado de humanos y animales. 8,26 Los PV del género Deltapapillomavirus , que incluye al BPV1 y otros PV de ungulados, causan fibropapilomas en lugar de papilo- mas. Esta afección distinta es el resultado de un componente fibro- blástico dérmico proliferativo bajo la porción epitelial de la lesión, porque los miembros de este género inducen una transformación no productiva de los fibroblastos, además de la infección productiva del epitelio suprayacente. La capacidad de transformación de las células no epiteliales no es específica de la especie. Esta propiedad puede conducir a la inducción de tumores fibroblásticos no productivos en hospederos heterólogos en condiciones naturales, como en la sar- coidosis de los caballos (a partir de BPV1 o BPV2) o en hospederos experimentales, como los hámsteres. También dota a virus como el BPV1 y el BPV2 de la capacidad de inducir la transformación focal de células cultivadas de roedores.

ESTRUCTURA DEL VIRIÓN Los PV son pequeños virus de ADN icosaédrico, sin envoltura, que se replican en el núcleo de las células epiteliales escamosas. Las partículas de PV tienen un diámetro de cerca de 60 nanómetros (fig. 2-2). Las partículas del virión consisten en una única molécula de ADN circular, bicatenario, de unos 8000 pares de bases (pb), contenida en una cubierta proteínica esférica, o cápside, compuesta por dos proteínas víricas, L1, la proteína mayor de la cápside, y L2, la proteína menor de la cápside. El ADN constituye aproximada- mente el 12% del virión en cuanto a peso, lo que explica su densidad en cloruro de cesio de 1.34 g/mL. 52 SAMPLE

47

CAPÍTULO 2 • Papillomaviridae : los virus y su replicación

Pipa

Beta

Gamma

Tau

Nu

Mu

Delta Lambda

Álef

Ji

Alfa

Épsilon Psi

A

HPV102

HPV72

HPV61

HPV83

HPV89

HPV114

HPV87

HPV86

HPV84

HPV68

fa

HPV39

a l

HPV70

HPV85

HPV62

HPV81

HPV71

HPV90

HPV97

HPV106

HPV57

HPV2

HPV18

HPV27

HPV29

HPV45

HPV77

HPV160

HPV59

HPV78

HPV82

HPV28

HPV3

HPV51

HPV125

HPV69

HPV10

HPV94

HPV26

HPV117

HPV54

HPV118

HPV58

HPV124

HPV33

HPV152

HPV19

HPV67

HPV25

HPV52

HPV20

HPV35

HPV14

HPV16

HPV21

HPV31

HPV93

HPV73

HPV24

HPV98 HPV5

HPV34

HPV91

HPV47

HPV43

HPV36

HPV7 HPV40

HPV143

HPV105 HPV8

HPV74

HPV44

HPV99

HPV13

HPV12

HPV206 HPV92 HPV96

HPV53 HPV56 HPV66 HPV32 HPV42 HPV6 HPV11

HPV150 HPV115 HPV49 HPV75 HPV76

b e

HPV41 HPV204 HPV1 HPV199 HPV148 HPV157 B FIGURA 2-1 Árboles filogenéticos que demuestran la relación evolutiva entre los PV. A) Árbol filogenético basado en la secuencia L1 de 655 PV caracterizados hasta la fecha. Contiene los PV animales, los HPV de referencia (denominados oficialmente por el centro de referencia del HPV https:// ki.se/en/labmed/international-hpv-reference-center) y los HPV que no son de referencia. Se indican los géneros más frecuentes. B) Árbol filogenético basado en la secuencia L1 de los HPV de referencia. Los HPV se dividen en cinco géneros y cada uno de ellos tiene diferentes tropismos epiteliales y asociaciones con la enfermedad. Los HPV Alphapapillomavirus incluyen los tipos mucosos de bajo riesgo que causan verrugas genitales y los tipos mucosos de alto riesgo asociados con los cánceres anogenitales (indicados con texto en rojo). Algunos tipos de HPV Betapapillomavirus se han aso- ciado con cánceres de piel distintos al melanoma en individuos inmunodeprimidos y en individuos con epidermodisplasia verruciforme. SAMPLE HPV63 HPV30 HPV104 HPV107 HPV209 HPV38 HPV23 HPV120 HPV100 HPV22 HPV151 HPV145 HPV174 HPV9 HPV159 HPV122 HPV111 HPV113 HPV17 HPV37 HPV110 HPV217 HPV15 HPV80 HPV101 HPV214 HPV103 HPV108 HPV203 HPV134 HPV170 HPV123 HPV225 HPV109 HPV138 HPV139 HPV155 HPV149 HPV218 HPV201 HPV144 HPV212 HPV163 HPV173 HPV205 HPV158 HPV95 HPV4 HPV65 HPV146 HPV135 HPV179 HPV161 HPV162 HPV166 HPV128 HPV153 HPV213 HPV137 HPV116 HPV215 HPV129 HPV216 HPV126 HPV169 HPV171 HPV136 HPV141 HPV154 HPV140 HPV202 HPV178 HPV197 HPV167 HPV130 HPV133 HPV142 HPV121 HPV180 HPV60 HPV175 HPV184 HPV156 HPV172 HPV223 HPV88 HPV224 HPV187 HPV211 HPV147 HPV168 HPV119 HPV112 HPV164 HPV50 HPV131 HPV48 HPV200 HPV165 HPV132 HPV210 HPV127 t a g a m m a n u m u

48

Virología. Volumen 2. Virus de ADN

de las proteínas de las partículas del virus mostró que el ADN vírico se asocia con las histonas celulares para formar un complejo similar a la cromatina. 81,200 Las VLP pueden producirse a partir de diferentes PV expre- sando L1 solo mediante sistemas de expresión de mamíferos o no mamíferos, 103,136,214 y son la base de la vacuna contra el HPV, que ha tenido un gran éxito (capítulo 3). La morfología de las VLP que contienen solo L1 parece idéntica a la de las partículas víricas intac- tas en las reconstrucciones con cryo-EM de baja resolución, 102 pero las reconstrucciones casi atómicas revelan la presunta ubicación de la proteína L2. 100 La estructura de una VLP truncada de HPV16 T = 1, que contiene 12 pentámeros, se ha resuelto mediante cristalo- grafía de rayos X con una resolución de 3.5 Å. 44 La estructura de los viriones del BPV1 de tamaño completo se ha dilucidado mediante cryo-EM con una resolución de 3.6 Å. 289 Hasta la fecha se han secuenciado en su totalidad más de 650 genomas de papilomavirus humanos y animales, la organización genómica gene- ral de cada uno es muy similar (https://pave.niaid.nih.gov/). 272 Cada virus contiene una región reguladora, de cerca de un kilopar de bases de tamaño, que contiene el origen de replicación, los elementos poten- ciadores y represores de la transcripción, así como los promotores. Esta región se ha denominado alternativamente región reguladora en dirección 3 ′ a 5 ′ (URR, upstream regulatory region ), región de control larga (LCR, long control region ) o región no codificadora (NCR, non- coding region ). El resto del genoma se divide en las regiones de codifi- cación temprana y tardía. Todos los ORF víricos se encuentran en una cadena, que sirve de plantilla para la transcripción. En la figura 2-4 se muestra la organización del genoma del HPV Alphapapillomavirus . Todos los genomas del PV codifican cuatro proteínas princi- pales: las proteínas de replicación E1 y E2 (codificadas en la región temprana) y las proteínas de la cápside L1 y L2 (codificadas por la región tardía y expresadas solo en las células infectadas productiva- mente). Casi todos los PV también codifican dos proteínas de fusión que se expresan a partir de ácidos ribonucleicos mensajeros (ARNm) empalmados tempranos. La E8^E2 contiene unos pocos aminoáci- dos codificados por el ORF de E8 (se superpone a E1) fusionado ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN GENÓMICAS

El análisis estructural, mediante microscopía electrónica crio- génica (cryo-EM, cryogenic electron microscopy ) y de reconstrucción de imágenes tridimensionales, reveló que los virus están formados por 72 capsómeros pentaméricos dispuestos en una red de superficie T = 7. 10,267 Los capsómeros están compuestos por cinco moléculas de L1 y una molécula de L2 que ocupa el lumen axial. 33 Al igual que en las cápsides de los poliomavirus, los capsómeros existen en dos entornos, uno capaz de hacer contacto con seis vecinos, como se observa en los 60 capsómeros hexavalentes, y el otro con 5 vecinos en los 12 capsómeros pentavalentes del vértice (fig. 2-3). El análisis FIGURA 2-2 Micrografía electrónica de las partículas del virión de BPV1 (55 nm de diámetro) (Baker TS, Newcomb WW, Olson NH, et al. Structures of bovine and human papillomaviruses—analysis by cryoelectron microscopy and three-dimensional image reconstruction. Biophys J 1991;60:1445-1456. Copyright © 1991 The Biophysical Society. Reproducida con autorización).

SAMPLE

FIGURA 2-3 A) Reconstrucción 3D de un virión del BPV visto en un eje de 5 pliegues. 267 B) Reconstrucción 3D de una vista interna (seccionada) de las partículas similivíricas (VLP) L1/L2, del HPV, con la densidad espe- cífica de la L2 en rojo (adaptada de Buck CB, Cheng N, Thompson CD, et al. Arrangement of L2 within the papillomavirus capsid. J Virol 2008;82(11):5190-5197. Copyright © 2008 American Society for Microbiology. Modificada con autorización de la American Society for Microbiology).

49

CAPÍTULO 2 • Papillomaviridae : los virus y su replicación

al extremo C (extremo carboxílico) a mitad de la proteína E2. La E1^E4 contiene unos pocos aminoácidos codificados por el ORF de E1 fusionado con E4, un ORF que se solapa con la parte central del ORF de E2. Otros genes del PV (E5, E6, E7) no son codificados por todos los PV y son probablemente adornos evolutivos; estas proteínas ayudan a condicionar el entorno celular para una óptima persisten- cia y producción vírica. Las funciones de cada uno de los ORF se describen con más detalle en las secciones correspondientes de este capítulo. Las proteínas E5 son polipéptidos hidrófobos cortos que se expresan a partir de la región temprana a tardía (ELR, early to late region ) entre los ORF de E2 y L2. Cabe destacar que entre los cinco géneros de HPV, solo los HPV Alphapapillomavirus codifican las proteínas E5. Las proteínas E5 codificadas por diferentes PV pue- den no estar relacionadas evolutivamente y, en ocasiones, esta región codifica más de una E5. 28 Sin embargo, unos pocos PV diversos codifican una proteína hidrófoba similar a la E5 que sustituye o sob- reimprime la proteína E6. 273 Para evitar la confusión con otras ORF, estas se han designado como E10 en el Papillomavirus Episteme. 272 REPLICACIÓN VÍRICA Los papilomavirus son altamente específicos de las especies y tienen un tropismo específico por las células epiteliales escamosas (revisado en la ref. 66). La infección productiva de las células por parte de los PV puede dividirse en etapas temprana, intermedia y tardía, que están vinculadas con el estado de diferenciación de la célula epitelial. El tropismo de los papilomavirus por las células epiteliales escamosas se pone de manifiesto por la restricción de las funciones de replica- ción vírica tardía como la síntesis de ADN vírico vegetativo, la pro- ducción de proteínas de la cápside vírica y el ensamblaje de viriones a células epiteliales diferenciadas. En la figura 2-5 se representa la estrecha relación del ciclo de vida del papilomavirus con el programa de diferenciación del epitelio escamoso.

P E

ori

pA L

URR

E 6

P L

E 7

L 1

P E8

Genoma del HPV alfa

E 1

L

2

E 2

E4

E5

pA E

E 8

^ E

2

FIGURA 2-4 Mapa genómico del HPV Alphapapillomavirus oncó- geno . Todos los HPV tienen un genoma de ADN circular, bicatenario, de entre 7000 y 8000 pares de bases. Se muestra la ubicación de los ORF tempranos (E) y tardíos (L). Solo se transcribe una cadena. La transcrip- ción se inicia en el sentido de las agujas del reloj a partir de tres promo- tores víricos P E (temprano), P E8 (E8) y P L (tardío) y termina en uno de los dos sitios de poliadenilación pA E y pA L . La URR es la región reguladora en dirección 3´ a 5´ y contiene el origen de la replicación del ADN (ori). Los recuadros naranja de la URR representan los cuatro sitios de unión de E2 y el recuadro azul es el sitio de unión de E1.

FIGURA 2-5 Infección de epitelios cutáneos por PV. Diferenciación del epitelio escamoso cutáneo normal e infectado. A la izquierda se indican los distintos estratos epiteliales y las actividades víricas en los estratos correspondientes durante la infección productiva. Los coilocitos son células atípicas que indican una infección por PV. Figura creada con BioRender.com. SAMPLE

50

Virología. Volumen 2. Virus de ADN

FIGURA 2-6 Modelo de infección in vivo por el virus del papiloma. El virión se une primero a los proteoglucanos de sulfato de heparano de la membrana basal expuesta tras la disrupción. Esto induce un cambio conformacional que expone un sitio en L2 (representado en amarillo ) susceptible de ser escindido por la proproteína convertasa (furina o PC5/6). Tras la escisión de L2, se expone un epítopo neutralizante de L2 y una región no expuesta previamente de L1 se une a un receptor secundario no identificado en el borde de invasión en las células epiteliales.

La célula basal es la única célula del epitelio escamoso capaz de experimentar una división celular sostenida. Así, el virus debe infectar la célula basal para establecer una infección persistente a largo plazo. Se han encontrado concentraciones muy bajas de ADN vírico en las células basales, pero se han detectado transcripciones víricas 248 y al menos algunas proteínas víricas tempranas se encuen- tran en las células basales. 4 La expresión génica tardía, la síntesis de las proteínas de la cápside, la síntesis del ADN vírico vegetativo y el ensamblaje de los viriones solo se producen en las células epiteliales escamosas de diferenciación final. Fijación, entrada y tránsito de viriones Como ya se ha señalado, la infección persistente por el virus del papi- loma requiere la infección de las células de la capa basal del epite- lio (revisado en la ref. 66). Debido a la naturaleza compleja del ciclo de vida del PV, la mayoría de los estudios sobre la entrada del virus han utilizado virus generados in vitro . A continuación se presenta un

resumen de dichos estudios. Para lograr la infección selectiva de los queratinocitos basales, los viriones se unen inicialmente de forma pre- ferente a los proteoglucanos de sulfato de heparano (HSPG, heparan sulfate proteoglycans ) de la membrana basal expuestos en los lugares con traumatismo epitelial (fig. 2-6). 127,212 Esta unión induce un cambio conformacional en la cápside que expone un péptido L2 del extremo N (extremo amínico) a la escisión por furina. 211 En un modelo, la esci- sión induce un cambio conformacional que expone un sitio de unión a la cápside (probablemente en una superficie de L1) para un receptor de entrada secundario, actualmente desconocido, en la superficie celu- lar de los queratinocitos. 134 Alternativamente, los viriones recubiertos con HSPG y factores de crecimiento interactúan con los receptores de factores de crecimiento, esto es esencial tanto para la entrada celular como para la señalización de los queratinocitos. 252 Los virus se introducen por endocitosis, en un principio se pensó que un pH bajo en la vía endosómica provocaba el desensam- blaje de la cápside (fig. 2-7). Sin embargo, descubrimientos recientes

a)

2-4 h SAMPLE 8-12 h d) e) f) b) c) ENDOSOMA TEMPRANO ENDOSOMA TARDÍO

FIGURA 2-7 Proceso infeccioso tras la unión a las células. Tras unirse a un receptor en la superficie celular ( a ), el virus entra en la célula a través de una vía endocítica ( b ) y en 4 h se localiza en el endosoma temprano ( c ). A las 12 h el virus pierde su envoltura dentro del endosoma tardío y se libera el genoma vírico en un complejo con L2 ( d ). El com- plejo L2-genoma circula por el citoplasma (quizás a través de los microtúbulos) y entra en el núcleo a las 24 h ( e ). Tras la entrada en el núcleo, el complejo se reune con ND10 y comienza la transcripción del genoma vírico ( f ).

Transcritos genómicos

ND10

NÚCLEO

24 h

51

CAPÍTULO 2 • Papillomaviridae : los virus y su replicación

y las células de roedores, ambos infectados por BPV1, el tejido verrugoso infectado por MmuPV1 y las lesiones inducidas por el SfPV1 en conejos cola de algodón. También se han mapeado los transcritos víricos en los HPV Mupapillomavirus (HPV1) y en los HPV Betapapillomavirus (HPV5 y 8). Sin embargo, los más estu- diados son los de los HPV Alphapapillomavirus asociados con las lesiones del conducto genital, como HPV11, HPV16, HPV18 y HPV31. Se han identificado transcritos que representan todas las etapas del ciclo infeccioso en líneas celulares de carcinoma cervi- couterino, sistemas de cultivo organotípico diferenciados, tejido de xenoinjerto infectado en ratones desnudos (lampiños) y lesio- nes clínicas positivas al HPV. Los mapas de transcripción de todos los papilomavirus pueden encontrarse en (https://pave.niaid.nih. gov/#explore/transcript_maps) (fig. 2-8). ARN víricos y promotores La transcripción del papilomavirus es compleja debido a la presen- cia de múltiples promotores, patrones de empalme alternativos y múltiples, así como por la síntesis temporal de diferentes especies de ARNm en las células diferenciadas (revisado en la ref. 99). En los HPV Alphapapillomavirus oncógenos la transcripción se pro- duce en fases tempranas, intermedias y tardías, cada una de ellas dependiente del estadio de diferenciación del queratinocito hos- pedero. La transcripción temprana se produce en las capas infe- riores de un papiloma, la intermedia coincide con la replicación productiva del ADN y la tardía genera las proteínas de la cápside. En la figura 2-8 se muestra un mapa de transcripción de un HPV y

demuestran que la proteína L2 unida a la cápside experimenta más cambios conformacionales y se transloca a través de la membrana endosómica, dando lugar a viriones intactos encerrados en vesículas de membrana. 130 La porción de L2 expuesta al citoplasma interactúa con el retrómero para transportar las vesículas que contienen el virus a la red del trans Golgi (TGN, trans-Golgi network ). 61,205 La entrada de las vesículas que contienen el HPV en el núcleo requiere la rotura de la envoltura nuclear durante la mitosis, más que el transporte activo a través de los poros nucleares. 208 Durante la mito- sis, las vesículas de la membrana que contienen el virión se unen a los cromosomas mitóticos condensados de la célula hospedera, 61 presumi- blemente para retenerlos en el núcleo hasta después de que se reforme la membrana nuclear y evitar la detección del ADN vírico citoplas- mático por parte de los sensores inmunitarios innatos. Después de la división celular, condensados nucleares específicos llamados cuerpos nucleares de la proteína de la leucemia promielocítica (PML-NB, prom- yelocytic leukemia protein-nuclear bodies ) se reforman en asociación con las vesículas que contienen el HPV. 101 Los PML-NB son frecuente- mente secuestrados por los virus de ADN y su localización promueve la transcripción del genoma del HPV 55 a pesar de que estas estructuras contienen factores antivirales que reprimen la replicación y transcrip- ción de los virus de ADN entrantes. 228 No es de extrañar que los virus contrarresten estos factores represivos y que, en consecuencia, la L2 del HPV desplace a los represores Sp100 de las PML-NB. 87 Transcripción vírica La transcripción del PV en animales se ha estudiado mucho en una variedad de sistemas diferentes, como el tejido verrugoso bovino

E1

E5

E7

L2

1 2 3

MARCOS

L1

E2

E6

E4

P E

P L P E8

pA E

pAL

URR

E1 E2 E6 E7

E8^E2 E1^E4 E5 E1^E4 E2 E1 FIGURA 2-8 Mapa de transcripción de un HPV Alphapapillomavirus oncógeno . En la parte superior se muestra una versión lineal del genoma vírico. Hay tres fases de transcripción que dependen del estado de diferenciación de las células infectadas: los transcritos tempranos utilizan el promotor temprano (P E ) y el sitio de poliadenilación (pA E ), los intermedios el promotor tardío (P L ) y el sitio de poliadenilación temprano (pA E ), los tardíos el promotor tardío y los sitios de poliadenilación (P L y pA L ). SAMPLE TEMPRANA INTERMEDIA L2 L2 L1 L1 TARDÍA