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in a ligand-independe
kinase cascade resulti
and can stimulate th
functional domains re
1 and 2 (CTAR1 and C
of their ability to act
activates NF-kB main
(TRAF3/NIK/IKK-alph
canonical pathway b
IKK-beta.95 Although
in EBV-positive HRS
exist in EBV-negative
in HL and might be m
Amplification of the
frequent in HL.100 101
LMP1 can induce ex
mediate hypermethy
epithelial cells.102 103 W
up-regulate the Polyco
component of the po
required for the ini
lymphoid proliferation
transgenic mice.105 W
regulate a shared sub
the ATM tumour supp
mediates some its tra
The identification th
in the LMP1 gene wa
B95.8 LMP1106 led to n
virus strain within E
general, virus strains
similar frequency in
healthy donors from
exception to this is H
increased incidence o
compared to HIV-nega
to normal controls.110
LMP2A is also high
LMP2A was shown to
Figure 2 Gene expression in Epstein–Barr virus (EBV) associated Hodgkin
lymphoma. (A) EBER expression (brown staining) in the nuclei of Hodgkin/
Syk protein tyrosine
Reed–Sternberg (HRS) cells. In situ hybridisation for EBER expression is the
and induction of ly
most reliable and sensitive method to detect the presence of latent EBV
expression of LMP2A
NATALIA MARIN HUARTE infection in clinical
samples. (B) The latent membrane protein-1 (LMP1) and
normal B-cell develop
(C) LMP2 are both highly expressed in EBV-positive HRS cells. Not shown is
cells to colonise perip
the consistent expression of the EBV maintenance protein, EBNA1.
LMP2A can provide a
R1 PEDIATRÍA HOSPITAL LA PAZ transgenic mouse B ce
CONTRIBUTION OF EBV GENES TO THE
the B-cell lineage gen
PATHOGENESIS OF EBV-POSITIVE HODGKIN
levels in HRS cells (eg
LYMPHOMA
In addition, LMP2A
EBV-positive HRS cells exhibit a type II form of virus latency,
genes involved in pro
virus gene expression being limited to the EBERs, Epstein–Barr
TRABAJO PARA EL CURSO DE DOCTORADO: “ PECULIARIDADES 78
from apoptosis (BCLX
nuclear antigen-1 (EBNA1), latent membrane protein 1
43 44 79
79 80
cell-mediated immun
ANATOMOPATOLÓGICAS DE LAS NEOPLASIAS EN LA EDAD PEDIÁTRICA” (LMP1),
LMP2,
(fig 2), and the Bam H1A rightward
79
We recently showe
transcripts (BARTs). EBV may contribute to the pathogenesis
regulates
autotaxin, a
of HL before the HRS cell progenitor leaves the GC because it
lysophospholipase-D
has been shown to rescue BCR-negative human tonsillar GC
increased the generat
cells from apoptosis, and because HRS cells with crippling IGH
led to the enhanced gr
mutations are almost exclusively
found in EBV-positive
1 81–85
cells.114 This is the firs
patients.
directly to the synthes
LMP1 induces many of the phenotypic changes observed in
could represent a mo
EBV-infected B cells, including expression of the B-cell
VIRUS EPSTEIN­BARR Y LINFOMAS PEDIÁTRICOS VIRUS EPSTEIN­BARR Y LINFOMAS PEDIÁTRICOS 1. Virus Epstein­Barr Introducción El virus de Epstein‐Barr (VEB) es un herpes virus ubicuo. La infección por VEB es común y de distribución mundial. Suele tener lugar de forma subclínica en la infancia temprana. La primoinfección clínicamente aparente es la mononucleosis infecciosa, afectando a individuos cuyo primer contacto es en la adolescencia y siendo autolimitada la mayor parte de las veces. La puerta de entrada del virus es la orofaringe. Además, el VEB se asocia con el desarrollo de otras enfermedades como el linfoma de Burkitt, el linfoma de Hodgkin, carcinoma nasofaríngeo, linfoma cerebral primario (generalmente en síndromes de inmunodeficiencia adquirida), trastornos linfoproliferativos y se ha encontrado en algunos casos de linfoma de células T y carcinomas gástricos. Estructura El VEB (o virus herpes humano tipo 4), pertenece a la familia Herpesviridae. Es un virus con una doble cadena de ADN de aproximadamente 184kb que codifican casi 100 proteínas. El ADN está contenido en una cápside icosaédrica a su vez rodeada por una cubierta lipídica donde se alojan las glicoproteínas del virus. Además, los virus herpes poseen una capa amorfa de proteínas entre la cápside y la cubierta. Ciclo vital de VEB La primoinfección es consecuencia del contacto con las secreciones orales de pacientes seropositivos. In vitro, el VEB ha demostrado no sólo infectar los linfocitos B sino además transformarlos en blastos proliferativos; este mecanismo depende de la expresión de proteínas virales bajo el control del EBNA‐2. In vivo, el modelo actualmente aceptado, defiende que el programa de crecimiento del VEB activa linfocitos B que se convierten en blastos proliferativos y éstos se diferencian en células B de memoria en reposo. En las células B de memoria en reposo el virus encuentra un lugar idóneo para permanecer sin ser detectado por el sistema inmune. Este proceso tiene lugar en el centro germinal de los ganglios linfáticos. Infección y respuesta inmune frente al VEB Para comprender el papel patogénico que puede tener el VEB en diferentes neoplasias hay que saber que después de la infección primaria el VEB nunca es eliminado completamente del organismo, permaneciendo en los linfocitos B en un estado conocido como infección latente. Una de las características del VEB es su capacidad de transformar in vitro los linfocitos B estableciendo las llamadas líneas celulares linfoblastoides. De los muchos genes codificados por el virus sólo 11 se expresan en estas líneas celulares infectadas de forma latente. Se trata de seis antígenos nucleares denominados EBNA‐1, ‐2, ‐3A, ‐3B. ‐3C, ‐LP, tres antígenos de membrana llamados LMP‐1, ‐2A y ‐2B y dos ARNs de pequeño tamaño que se localizan en el núcleo en un elevado número (106‐ 107 copias por célula) y que se conocen como EBER 1 y EBER 2 (EBERs). 2 Existen tres estados de latencia diferentes: La forma de latencia I se observa en el linfoma Burkitt (LB) y en los linfocitos B infectados que circulan en la sangre periférica. En esta forma de infección la expresión del genoma viral queda limitada a los EBERs y a la proteína EBNA‐1 cuya función es indispensable para mantener el episoma, pero que carece de capacidad inmunógena. Este patrón tan restringido de expresión génica permitiría a las células infectadas escapar a la vigilancia inmune por linfocitos T citotóxicos (CTL), favoreciendo así la persistencia de la infección latente. La forma de latencia tipo II se asocia fundamentalmente a neoplasias (carcinoma nasofaríngeo, carcinoma gástrico asociado a VEB y linfoma de Hodgkin VEB positivo). En esta forma se expresan la proteínas EBNA‐1 y LMP‐1, LMP‐2A y 2B y los EBERs. Es la que caracteriza a la enfermedad de Hodgkin (EH) y al carcinoma nasofaríngeo (CNF). La forma de latencia tipo III es la que caracteriza a las líneas linfoblastoides y se observa también en la mononucleosis infecciosa y en la gran mayoría de los trastornos linfoproliferativos B asociados a inmunodeficiencia. La inmunosupresión actuaría permitiendo que los linfocitos B infectados expresen todas las proteínas asociadas a la infección latente sin que sean reconocidos y eliminados por los CTL. 3 2. Enfermedades en las que el VEB podría tener un papel causal: 3. VEB y Linfomas. i. Linfoma de Burkitt El linfoma de Burkitt (LB) es una neoplasia de linfocitos B que afecta sobre todo niños de África central y Nueva Guinea. En el resto del mundo se encuentra de forma esporádica un linfoma morfológicamente idéntico. La asociación entre el LB africano y VEB es muy fuerte: ‐ Más del 90% de los tumores africanos son portadores del genoma del VEB ‐ El 100% de los pacientes tienen títulos elevados de anticuerpos frente a los antígenos de la cápside viral ‐ Los títulos séricos de anticuerpos frente a la cápside viral son proporcionales al riesgo de desarrollar el tumor. Aunque estos datos apoyan fuertemente la idea de que existe una íntima relación causal entre el VEB y LB, existen otras observaciones según las cuales podrían existir otros factores implicados: 1. La infección por VEB no se limita a las regiones geográficas en las que ocurre el LB; el VEB es ubicuo e infecta de manera asintomática a casi todos los adultos de la población mundial. 2. El genoma del VEB sólo se encuentra en el 15‐20% de los casos de LB extraafricano, pero tanto la forma endémica (africana) como los casos esporádicos de esta enfermedad tienen una translocación t(8;14) o, con menos frecuencia, varias translocaciones que provocan la expresión no regulada del oncogén c‐myc. Parece, por tanto, que el VEB es sólo un factor en el desarrollo escalonado del LB; las personas normales controlan fácilmente la infección por el VEB gracias a sus respuestas inmunitarias eficaces dirigidas contra los AG’s virales expresados sobre las membranas celulares; por lo que la mayoría de los pacientes infectados permanecen asintomáticos. En las regiones de África donde el LB es endémico, existirían otros cofactores mal conocidos (paludismo crónico) que favorecerían la proliferación mantenida de las células B inmortalizadas por el VEB. La población de células B en división activa corre un riesgo mayor de sufrir mutaciones, como la t(8;14), que yuxtapone a c‐
myc con uno de los locus de los genes de las inmunoglobulinas. La consiguiente activación de c‐
myc confiere a la célula afectada una ventaja para el crecimiento. Una de las proteínas codificada por el VEB, EBNA‐1, activa la maquinaria para la reordenación de los genes de las inmunoglobulinas. Esta actividad podría incrementar la probabilidad de que se produzca una translocación t(8;14), con la consiguiente activación ce c‐myc. La sobreexpresión del encogen c‐
4 myc no basta por sí sola para dar lugar a la transformación maligna, sino que, con toda probabilidad, es uno de los múltiples pasos del proceso de la génesis del linfoma. En las células inmortalizadas por el VEB se producen otras mutaciones adicionales que posiblemente afectan al encogen N‐ras. El conjunto de estos cambios determina la aparición de una neoplasia monoclonal de células B. Según esta hipótesis el VEB no tiene una capacidad oncogénica directa pero, al actuar como un mitógeno policlonal para las células B, establece el escenario que facilita la adquisición de la translocación t(8;14) y de otras mutaciones, que en conjunto liberan a las células del control del crecimiento normal. Junto a estos cambios también se produce una alteración de la expresión del gen viral, como una reducción en la exposición de antígenos que pueden ser reconocidos por las células T citotóxicas. ii. Linfoma de Hodgkin EL LH, tiene una incidencia de 1‐10/100.000 y una curva bimodal en cuanto a la incidencia, con un primer pico entre los 15‐35 años y otro en mayores de 50 años. La relación varón:mujer es de 3:1. Se observa un mayor número de casos entre hermanos y familiares consanguíneos. Además se observa una asociación con alteraciones inmunológicas: lupus eritematoso sistémico, artritis reumatoide, ataxia‐teleangiectasia y agammaglobulinemia. Durante años se ha sospechado que el VEB era el agente etiológico del LH. Los pacientes con antecedentes de Mononucleosis infecciosa o con títulos de anticuerpos elevados contra los antígenos del VEB tienen un riesgo algo mayor de EH. Las pruebas seroepidémicas han sido reforzadas por los estudios moleculares. En las células RS se pueden reconocer los genomas del VEB y las transcripciones del RNA específicas del VEB, en un 40% de los casos de esclerosis nodular y en un 60‐70% de las formas de celularidad mixta. La configuración del ADN es la misma en todas las células tumorales de un determinado caso, indicando que la infección se produjo antes de la transformación maligna de las células. Además, las células tumorales VEB‐positivas expresan la proteína‐1 latente de la membrana, que es codificada por el genoma del VEB, y se ha comprobado que posee capacidad de transformación neoplásica. Por eso, la infección por el VEB quizá sea uno de los diversos pasos que intervienen en la patogenia del LH. Sigue existiendo la posibilidad de que otros agentes infecciosos todavía desconocidos estén involucrados en esta enfermedad, especialmente en los casos que son VEB negativos. iii. Linfoma en pacientes inmunodeprimidos El desarrollo de linfomas de células B en pacientes inmunodeprimidos ilustra de manera espectacular el papel que desempeña la repuesta inmunitaria del huésped en el control de las células B transformadas por el VEB. Algunos pacientes con SIDA y los que reciben un tratamiento inmunosupresor a largo plazo pueden presentar tumores multifocales de células B en los tejidos linfoides o en el SNC. Estos tumores comienzan por ser policlonales, aunque pueden acabar siendo monoclonales. La expresión de antígenos virales como LMP‐1 permanece elevada en estas células por lo que parece que los tumores representan contrapartidas in vivo de las líneas de células B inmortalizadas in vitro por la infección por el VEB. La observación de que, en algunos casos, los tumores regresan cuando se reduce el tratamiento inmunosupresor demuestra que el crecimiento de las células, dirigido por el VEB, es sensible a la regulación inmunitaria. 5 4. VEB y carcinomas epiteliales: i. Carcinoma Nasofaríngeo La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha clasificado el carcinoma nasofaríngeo (CNF) en tres tipos diferentes: queratinizante (tipo 1), no queratinizante diferenciado (tipo 2) y no queratinizante no diferenciado (tipo 3). Estos dos últimos están fuertemente relacionados con la infección por VEB y son mucho más frecuentes que el queratinizante (80% frente al 20%). El CNF es un tumor de la superficie del epitelio, que normalmente se presenta como una masa a nivel cervical, síntomas de obstrucción nasal y pérdida de audición. Así como el linfoma de Burkitt (LB), el CNF presenta una distribución geográfica característica. Es muy frecuente en el sur de China (representa el 20% de los cánceres en adultos) y muy poco frecuente en Europa y América del Norte (< de 1 por cada 100.000 habitantes). La asociación entre VEB y CNF fue sugerida ante el hallazgo, mediante estudios serológicos del VEB en el tejido del CNF. Más tarde fue confirmado con técnicas de hibridación in situ, en las que se vio el ADN del VEB en tumores indiferenciados o poco diferenciados. Muchos estudios epidemiológicos advierten que hay tres factores etiológicos ligados al desarrollo del CNF: susceptibilidad genética (sobre todo HLA), exposición temprana a agentes carcinógenos (pescado salado Cantonés) y la infección latente por VEB. El análisis del DNA de las células tumorales ha revelado ADN clonal de VEB, lo cual sugiere que los carcinomas derivan de la expansión clonal de una única célula progenitora infectada con VEB. Como señalamos anteriormente, el CNF obedece a un programa de latencia tipo II, parecido al que se observa al Linfoma Hodgkin asociado a VEB. Estudios han confirmado la presencia de ARNm que transcribe para LMP2 en muchos casos, lo cual ha sido corroborado mediante la observación de la expresión de proteína LMP2 por inmunohistoquímica en el 50% de los casos de CNF. La presencia de LMP1, sin embargo, es variable, asociándose a un mejor pronóstico, fruto de la habilidad del LMP1 para inducir una respuesta inmune. Aunque los tumores adopten una forma latente de infección, se ha detectado la expresión de proteínas tempranas, indicadoras de replicación lítica, lo que sugiere que un pequeño nivel de replicación lítica puede tener lugar en el CNF. Estudios que han medido la PCR a tiempo real para medir los niveles de ADN de VEB en la sangre de los pacientes co CNF revelando que tanto el nivel pre‐tratamiento como el nivel post‐
tratamiento de DNA de VEB están asociados a una mayor supervivencia global. Por otro lado, amplios análisis del genoma de los individuos con CNF han revelado alteraciones genéticas de forma frecuente en brazos cromosómicos, incluyendo pérdidas de material en 3p, 9p, 9q, 11q, 14q y 16q y adición de material genético en 1q, 2q, 8q, 12p y 12q. El cambio genético más frecuente es la pérdida de regiones cromosómicas en 9p21 y 3p, lo cual se piensa que ocurre de forma temprana en la patogénesis del CNF. Estudios han demostrado que en las poblaciones de China con más riesgo de desarrollar el CNF hay mayor frecuencia de pérdida de 3p y 9p en el epitelio nasofaríngeo normal que en aquéllas con un riesgo más bajo. Por todo ello, se cree que la pérdida de material genético en las regiones 3p y 9p pueda predisponer a las células del epitelio nasofaríngeo a padecer una infección latente por VEB, siendo éste un evento crucial hacia el desarrollo del CNF. Aunque el papel que estas alteraciones juegan en la patogénesis del CNF todavía no está identificado, parece cierto que algunos genes han sido confirmados. La introducción tanto del p16 o RASSFIA (los cuales son importantes en la regulación del crecimiento celular y se encuentran las regiones 3p y 9p) en líneas celulares de CNF, indujeron la inhibición del crecimiento celular y una disminución del potencial tumoral de la línea. Con todos estos datos, parece ser que a diferencia de los tumores de células B asociados a VEB, en los cuales, el VEB se considera un factor iniciador, en la patogénesis del CNF, la infección por VEB se comporta como un agente promotor del tumor. 6 ii. Carcinoma gástrico El carcinoma gástrico es el segundo tumor más frecuente a nivel mundial. Se divide en dos grandes grupos: aquéllos que afectan al cardias, y el carcinoma gástrico que no afecta al cardias en su origen. La incidencia de cáncer gástrico está disminuyendo. Esta disminución es a expensas de un descenso de la incidencia de los carcinomas que no afectan al cardias. Sin embargo, la incidencia de los carcinomas del cardias, está aumentando. Igual que el CNF, el ADG obedece al tipo de latencia II y presenta variaciones geográficas, atribuibles a diferencias genéticas y étnicas. Estudios epidemiológicos han sugerido la asociación con la ingesta de sal, exposición a polvo metálico y el orden de nacimiento. El ADG es uno de los más frecuentes en Japón. El VEB está asociado aproximadamente con un 10% de los adenocarcinomas gástricos (ACG). Existen alrededor de 90.000 nuevos casos/año. El ACG asociado a VEB se presenta con dos formas histológicas diferentes: ADG típico (glandular) y carcinoma linfoepitelial‐like (una variante rara, en la que se ha hallado hasta un 90% de presencia de VEB). El ratio entre ambos es 4:1. La infección por VEB en estómago generalmente tiene lugar en la mitad superior. Existen diferencias clínicas y fenotípicas entre los el ADG asociado a VEB y los no asociados a VEB. Estas diferencias incluyen la pérdida de expresión de p16, la metilación del promotor p73, tipo salvaje p53, un patrón diferente de pérdida alélicas y una mejor supervivencia de los pacientes. iii. Conclusión La asociación del VEB con carcinomas epiteliales es poco clara. Se cree que la relación VEB‐cáncer en las células epiteliales podría ser consecuencia del tipo de latencia que tiene el virus (tipo II) y de la existencia de cambios genéticos pre‐malignos previos. 7 Bibliografía: 1. David A. Thorley‐Lawson, Ph.D., and Andrew Gross, M.D. Persistence of the Epstein–Barr Virus and the Origins of Associated Lymphomas. N Engl J Med 2004;350:1328‐37. 2. G Kapatai and P Murray. Contribution of the Epstein Barr virus to the molecular pathogenesis of Hodgkin lymphoma. J Clin Pathol 2007 60: 1342‐1349. 3. K. M. Shah and L. S. Young.Epstein–Barr virus and carcinogenesis: beyond Burkitt’s lymphoma; Clin Microbiol Infect 2009; 15: 982–988. 4. Kieff E, Rickinson AB. Epstein‐Barr virus and its replication. In: Knipe DM, Howley Pm, eds. Fields virology. 4th Edition. Vol 2. Philadelphia: lippincott Williams & Wilkins, 2001: 2511‐73. 5. Thorley‐ Lawson DA. Epstein‐ Barr virus: exploiting the inmune system. Nat review Inmunology 2001; 1; 75‐82. 6. Pinto A, Gattei V, Zagonel V, et al. Hodgkin’s disease: a disorder of dysregulated cellular cross‐talk. Biotherapy 1998;10:309–20. 7. Harris NL, Jaffe ES, Diebold J, et al. The World Health Organization Classification of Neoplastic Diseases of the Hematopoietic and Lymphoid Tissues. Ann Oncol 1999;10:1419–32. 8. Cotran, Kumar and Collins. Patología Estructural Funcional. Robbins 7ª edición. 8