Carcionogénesis

BIOLOGÍA MOLECULAR DEL VPH

CARCINOGÉNESISINSTITUTO MEXICANO DEL SEGURO SOCIAL

Hospital General Regional No. 36

Dr. Rodolfo González Andérica R3GO

FICHA TÉCNICANombre: Human Papillomavirus

Alias: HPV, papiloma

Descripción:

Talla: 0.052- 0.055 μm

Peso: 0.052- 0.055 μm

Reservorio: Epitelio Escamoso

Familia: Papillomaviridae

Cáncer cérvicouterino y el virus del papiloma humano: La historia que no termina. INCAN 2006

FICHA TÉCNICARasgos físicos:

Una cápside de 72 capsómeros 60 hexámeros - 12 pentámeros

Dos proteínas estructurales: L1 continente de L2.

Permanece infeccioso en un ambiente húmedo por meses


1

2

3

4

DIFERENCIACION EPITELIAL

1 Capa cornificada

Unión transversal de queratinasEscámas metabólicamente inhertes

Ensamble de viriónes en el núcleoLiberación de escamas infectadas

2 Capa granulosa

Formación de gránulo de queratohialinaMetabolismo reducidoDestrucción nuclear

Expresión de proteínas de cápsideAmplificación del DNA PV

3 Capa espinosa

Inicio de diferenciaciónSíntesis de queratina de alto peso molecularMayor tamaño celular

Conservación del DNA de PVProducción de proteínas tempranas

4 Capa basal División y proliferación celularesReplicación activa de RNA

Replicación baja de copias de DNA de PVExpresión temprana de gen

EL CICLO CELULAR Secuencia de sucesos que

conducen primeramente al crecimiento y la división celular

Comprende: Interfase

Etapas G1 – S y G2

División celular Etapa M

Mitosis o meiosis

CICLO CELULARInterfase

Período entre divisiones celulares

• [95% del ciclo]

Entre dos mitosis Tres subetapas:

INTERFASE

CICLO CELULARG1: Primera fase del

ciclo

CICLO CELULAR

Segunda fase de cicloReplicación o síntesis de ADNCada cromosoma se duplica

Forma dos cromátidas idénticasDuración de unos 6-8 horas

SINTESIS

ETAPA S

CICLO CELULAR

Etapa G2

Entre fase S

e inicio

de mitosi

s

Duración: 3 -

4 horas

Termina al

inicio de la mitosi

s

CICLO CELULARSe divide la cromatina duplicada

Cada célula hija con una copia del material

Profase

Metafase

Anafase

Telofase

Final de la mitosis

Se divide la cromatina duplicada


Profase

Metafase

Anafase

Telofase

Final de la mitosis



Profase

Metafase

Anafase

Telofase

Final de la mitosis



Profase

Metafase

Anafase

Telofase

Final de la mitosis



Profase

Metafase

Anafase

Telofase

Final de la mitosis



Profase

Metafase

Anafase

Telofase

Final de la mitosis

Cinasas (kdc) y Ciclinas (ciclinas A ó B)

La regulación

EL GENOMADNA circular de doble cadena

8 mil pares de bases Tres regiones:

Región larga de control [LCR] Región de proteínas tempranas:

[E1 - E8] Región de proteínas tardías: [L1 -

L2]

HPV HAND BOOK. 1: Human Papillomavirus and cervical cáncer. 2004

LAS PROTEÍNAS Tempranas:

E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7

Colposcopía. Principios y Practica. Apgar. 2012

Tardías: L1 L2

INMORTALIDAD Gen: 450 a 500 pares

Codifica: Proteína de 150 aa

Peso molecular: 16 a 18 kDa

Funciones: Potencia a E7 Bajo potencial oncogénico sola Transformante e inmortalizante Degrada p53 Impide apoptosis


E6

¿CÓMO FUNCIONA?

Inhibe Función

P53

Interacción P300

Interacción CBP

E6AP reemplaza

Mdm2Retiene P53En Citoplasma

Altera transcripciónDisminuye apoptosis

Protege material genético

Activando BAKIntracitoplasmático

Activa Telomerasa

¿INMORTALIDAD?


LA REPRODUCCIÓN Gen: 300 a 320 pares


Peso molecular: 10 kDa

Funciones:

Unión a proteínas supresoras tumorales PRB

La unión de E7 a E2F Factores de transcripción Promueve el progreso de la fase S (Replicación)


E7

NORMAL CELULA INFECTADA

PRB Familia de supresores tumorales

E2F Familia de proteínas de transcripción

E7

Se suprime PRB

Inicia transcripción sin necesidad de factores de crecimiento

Se activa la Fase S

LA INMUNIDAD Proteína de membrana hidrofóbica en RER

Gen: 230 a 250 pares



Funciones:

Regular actividad de: Inhibe actividad de ATPasa

Receptores de factores de crecimiento Función de MHCII


E5

PH Ácido

Endosómas

E5

Corta suministro de H+

ATPasa

Aumentan receptores EGF

Feedback Positivo

Aumenta PH

Interfiere con subunidad li MCHII

EL MHCII no presenta antígeno

Inmunidad

LA REPLICACIÓN Gen: 2000 pares

Peso molecular: 67.5 a 76.2 kDa

Codifica: Proteína nuclear de 593 a 681 aa

Se divide en tres regiones: Dominio amino terminal: regula E1 en

el C-terminal, Dominio espaciador: Función a las

ATPasas y helicasas Dominio replicador: Origen de

replicación


E1


Estabilizan la cadena sencilla del duplex abierto

RPA

Topoisomerasas I y II

Cofactor PCNA

RFC (factor de replicación C)

LA REGULACIÓN Gen: 1100 pares

Codifica: Proteína nuclear de 100 aa


Se divide en tres dominios: Dominio extremo amino terminal:

Activación y de regular la transcripción Dominio de bisagra o central:

Replicación viral Dominio extremo carboxilo terminal:

Dimerización y de unión a E2

Función: Antiproliferación

E2


LA VIREMIA

E4

Gen: 260 pares


Función:

Replicación vegetativa del DNA viral Causa colapso de citoqueratinas Liberación de los viriones Causa arresto en la fase G2 Inhibir la división celular junto con E1 y E2 Durante la infección regula la proteína nuclear E2


LA INFECCIÓN LATENTE Resultado de fusión del producto del marco

de lectura E8 con parte de la proteína E2.

Gen: 311 pares


Función: Reprime replicación Viral

Reprime transcripción


E8

LA ESTRUCTURA Gen: 1700 pares


Características: L2 minoritaria de la cápside viral Se produce en células que expresan E4 La proteína mayoritaria L1

Peso molécular: 57 kDa Conforma cerca del 80 % de la cápside

L1 – L2


360 copias de L1

12 copias de L2

72 Capsómeros

Partícula Icosaedral

[Dominios Oncogénicos] Proteína (PML)

Atrae a L1 hacia estos dominios

Sitio de la replicación del DNA Viral

Las proteínas de la Cápside se acumulan

Empaquetamiento

Capsómera


EL CONTROL Segmento genómico sin marco de lectura

Elementos de respuesta en cis

De un 7 a 11% del genoma

Gen: 850 pares

La LCR se divide en 3 partes: El promotor temprano El amplificador o enhancer Región restante, más alejada del 5´

LCR


VPH Integrina α-6

El promotor temprano

Proteínas del aparato basal de transcripción

Heparán – sulfatoLCR

CICLO VIRAL

FASE PROLIFERATIVA

AMPLIFICACIÓN DEL GENOMA

SÍNTESIS DE LOS VIRIONES

INFECCIÓN

DESENSAMBLE DEL VIRIÓN

MANTENIMIENTO DEL GENOMA

INFECCIÓNDESENSANBLE

VPH

Células Basales

Abertura en el

epitelio estratifica

doComplejo Integrina α6 – β4

Endocitosis

Desensamble

Rompimiento de enlaces disulfuro

en cápsideTransporte del DNA a núcleo

Depende de proteglicanos de sulfato de heparina

Vesículas cubiertas de Clatrina

Expresan E1 - E2• Mantenimiento de

cifras de replicación bajas

• Segregación correcta del genomas

Si E1 no se expresa• Se pierde el

estado episomal• El genoma viral se

integra al de la célula

MANTENIMIENTO DEL GENOMA

CÁ

NC

ER

Fase proliferativa

Incremento del número de células basales

Expresión de las proteínas

E6 y E7

Progreso de la fase de

ciclo celular G1 a S

Expresión de E6 y E7

ARNm

bicistrónico

Control del promotor temprano LCR

Retardan la diferenciación celular

Proliferación

FASE

PRO

LIFE

RATI

VA

AMPLIFICACIÓN DE

GENOMA

Para la replicación viral se necesita que E2 se una a la LCR y promueva unión a E1

Producir viriones

VPH

Amplifica su genoma

Mediante L1 – L2

Empaquetamiento en estrato

espinoso

Actividad transcripcional

E7

Transcribe E1, E2, E4, E5, L1,

L2

Células infectadas

Imaginemos que la célula basal es una manzana…

Y que a esta manzana se la come un gusano (El VPH)

Las integrinas son proteínas que están en la cascara de la manzana

Los dientes del gusano son los proteoglicanos de sulfato de heparina

El gusano desea reproducirse en la manzana

El gusano muerde la cascara de la manzana

En este momento, la cascara de la manzana genera clatrina y envuelve al gusano

El gusano queda dentro de la

manzana

Ahora el gusano debe reproducirse dentro de la manzana

¿Qué pasos debe seguir?

PASO 1

Fragmentarse

Expresar E6

Mantener viva a la manzana (célula)

Activar cistina (producto de ARNm cistrónico)

Se rompen los enlaces disulfuro por oxidación

Romper enlaces disulfuro en L1 – L2

Sustitución, degradación o bloqueo de función de P53

Activar LCR

El gusano (VPH) queda fragmentado

Paso 2 Reproducirse

Expresar E7

Crecer

Unión de E7 a PRB

Unión de E7 a E2F

Transcripción

Inhibir supresor tumoral

Se activa fase S

Inicia la síntesis de nuevos gusanos (cadenas de bases de

VPH)Proteger el crecimiento

Paso 3

Protegerse Activar E5 Inmunidad

Inhibir ATPasa Inhibir MHC II

Paso 4

Madurar Activar E1 Replicación

Activar E2 Regulación de la replicación

Paso 5

Empaquetar nuevos gusanos Activar L1-L2

Empaquetar nuevos gusanos (cadenas de pares)

Endo

cito

sis

Inte

grin

a α-4

β-

6Pr

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GRACIAS !!

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