A replicação do HIV é um processo extremamente dinâmico e contínuo. Durante a fase aguda, a carga viral (CV) encontra-se bastante elevada, cerca de 105 a 107 cópias/mL. Estes níveis diminuem em até 100 vezes após um período que varia de oito a dez semanas, consequente à ação de células T citotóxicas. Inicia-se o período de latência (MELLORS et al., 1996). A replicação viral ocorre principalmente nos órgãos linfóides, na região perifolicular dos centros germinativos. O DNA viral pode ser detectado em cerca de 30% dos linfócitos CD4 presentes nesses órgãos, visto que 0,1 a 1% expressam RNA viral, sugerindo infecção ativa.
A meia-vida da partícula viral no plasma é de apenas seis horas e são produzidas de 109 a 1010 partículas virais por dia. A maioria das partículas virais (93 a 99%) é produzida por linfócitos CD4 ativados, que possuem uma meia-vida de apenas um dia. As restantes (1 a 7%) são provenientes de células como macrófagos, cuja meia-vida é de 14 dias. As células T de memória são responsáveis pela produção de menos que 1% das partículas virais presentes no plasma (VERONESI et al., 2000). Quando o HIV infecta uma célula T em repouso, o complexo de pré-integração não é transportado para o núcleo, permanecendo no citoplasma. Esta célula encontra-se na fase de pré-integração da latência, tornando-se um reservatório. Quando a célula latente se torna ativada, o complexo de pré-integração é transportado para o núcleo, havendo integração e transcrição dos genes virais com subsequente replicação. Quando o vírus infecta células em atividade, um percentual pequeno dessas células pode reverter ao estado de repouso, consideradas pertencentes à fase de pós-integração da latência. Pois, o genoma viral é integrado de maneira estável ao hospedeiro, tornando-o reservatório latente.
Considera-se, portanto, que há dois tipos distintos de latência: a latência de pré-integração, que tem uma meia-vida curta, onde o CPI não está integrado ao genoma hospedeiro; e a latência de pós- integração, mais estável, que tem uma meia-vida mais longa, já que o genoma viral está integrado ao genoma do hospedeiro definitivamente. Devido a essa fase de pós-integração de latência extremamente estável, a erradicação do HIV nos reservatórios torna-se extremamente difícil (BLANKSON, 2000).
No tecido linfóide associado ao trato gastrointestinal, os macrófagos são os principais reservatórios. As células dendríticas (DC) retardam a liberação dos vírus, carregando as partículas aprisionadas na superfície ou no seu interior. As DCs são as primeiras células a serem infectadas pelo HIV na mucosa genital. DCs infectadas migram para os linfonodos, fase de eclipse, onde transferem vírus para os linfócitos, entre 72h até 5 dias pós infecção, que deveriam ser uma barreira para infecção na mucosa. HIV utiliza as DCs como “cavalo de tróia”, disseminando vírus nos linfonodos. A transferência do HIV requer a ligação da região de glicanas rica em manose da gp120 com o receptor DC-SIGN (Dendritic Cell-specific Intercellular Adhesion Molecule 3 (ICAM 3) Grabbing Nonintegrin) na superfície das DCs (HAASE, 2011).
Embora os macrófagos e monócitos, células dendríticas, células TCD4 em repouso e certos tecidos, como o trato urogenital masculino e o Sistema Nervoso Central, possam também manter vírus latentes, o reservatório considerado mais importante em termos de erradicação é formado pelas células TCD4 de memória em repouso.
A transcrição reversa incorpora erroneamente em torno de 10-4 bases em cada ciclo replicativo. Consequentemente, a população de retrovírus conterá pouco ou nenhum genoma idêntico. Assim, o HIV é considerado uma quasispecie (VERONESI et al., 2000), introduzindo uma variedade de mutações em cada genoma transcrito. A maioria destes erros são substituições de bases, mas duplicações, inserções e recombinações também podem ocorrer (PRESTON et al., 1988).
Portanto, a terapia antirretroviral propicia a seleção de mutações preexistentes.
1.6 Imunopatogênese
Os anticorpos presentes no soro de pacientes com HIV-1 têm pouco impacto no controle da fase aguda, pois têm reduzida atividade neutralizante, sendo a maioria desta direcionada para detritos virais. Embora, durante a infecção viral inicial, a replicação seja contida pela produção efetiva de anticorpos (SCHMITZ et al., 1995). O controle virêmico na fase aguda deve-se principalmente à atividade citotóxica celular mediada por anticorpos (Antibody Dependent Cell Citotoxicity – ADCC) e linfócitos T citotóxicos (CLTs), detectados antes dos anticorpos neutralizantes. Os anticorpos reconhecem três domínios antigênicos: alça V3 (primeiros anticorpos neutralizantes a surgirem no indivíduo infectado), sítios de ligação ao CD4 no envelope e gp41 (LETVIN et al., 2003). Estes têm pouca contribuição na fase crônica da infecção, pois não conseguem neutralizar todas as partículas virais circulantes, necessitando constante produção de novos anticorpos para cada vírus mutante formado.
A resposta celular principalmente através de linfócitos T citotóxicos CD8+ está ativamente implicada no controle da replicação viral (LETVIN et al., 2003), podendo ser encontrada na maior diversidade de tecidos humanos, como sangue periférico, espaço broncoalveolar, linfonodos, baço, pele, líquido cefalorraquidiano, sêmen, tecidos de mucosa vaginal e gastrointestinal (AMARA et al., 2001; BAROUCH et al., 2000). Nas primeiras semanas seguintes à infecção pelo HIV, a Carga Viral cai de 106 cópias/mL para uma média de 3 x 104 cópias/mL. O aparecimento dos linfócitos TCD8 coincide com essa queda, sugerindo sua participação nesse processo. O total de células TCD8 dirigidas contra o HIV na fase crônica da doença pode chegar a 25%, sendo esta resposta incapaz de conter a viremia.
Um dos principais parâmetros preditores da evolução da infecção pelo HIV é o tipo de HLA, do complexo de histocompatibilidade principal
(MHC), funcionando como apresentadora de antígenos virais e promovendo resposta imune eficaz. A expressão de moléculas HLA- B27 e HLA-B57 está associada à baixa carga viral e prolongada infecção assintomática (KASLOW et al., 1996; MIGUELES et al., 2000; CARRINGTON et al., 1999). Enquanto o HLA-B35, referido como HLA B35 px, está associado à progressão mais rápida da doença (GAO et al., 2001).
Desde o princípio das investigações sobre o HIV, era patente paradoxo existente entre a ativação exagerada do Sistema Imunológico e imunodeficiência celular no mesmo indivíduo. Descobriu-se, posteriormente, que a secreção de várias quimiocinas produzidas pela infecção poderia aumentar a regulação da expressão viral e a intensiva sinalização celular induzida pelo envelope viral (FAUCI, 2003; HO et al., 1995; WEI et al., 1995). A ideia de ativação imune crônica desempenhar um papel importante na patogênese da AIDS surgiu desde meados dos anos 90. Logo depois, vários estudos clínicos deram suporte ao conceito que a ativação imune aberrante ou excessiva é fundamental para a disfunção imune associada ao HIV. Estes identificaram o nível de ativação de células TCD8, determinado pela expressão de CD38 e HLA-DR, como melhor preditor que a CV para a progressão de doença. O aumento na taxa de proliferação celular em pacientes HIV comparados a não infectados, não se restringe apenas a CD4 e CD8, mas também foi observado em células B, natural killer (NK) e macrófagos. Estudos com infecção por SVI em animais não evidenciaram progressão de doença apenas com indução da replicação viral, se independente da ativação celular.
A ativação celular parece estar relacionada com múltiplos fatores, iniciando-se pela ação direta do vírus através da ligação da gp120/160 ao CD4 e/ou CCR5, resultando na sinalização intracelular, ou pela habilidade do Nef de modular negativamente a expressão do receptor TCD3 (TCR) nas células infectadas. Um segundo fator, capaz de induzir essa ativação imune, é o próprio sistema imunológico do hospedeiro.
Inicia-se em nível de imunidade inata, envolvendo as células dendríticas plasmocitárias por estimulação de receptores Toll-like (TLR), resultando na ativação das respostas imunes adaptativas específicas para HIV (humoral e celular). Além de estimularem elevados níveis de INF-α (interferon alfa), IL-12 (interleucina 12), TNF-α (fator de necrose tumoral alfa) e IL-6. Estas respostas, humoral e celular, são bastante complexas, principalmente a celular, visto seu caráter benéfico pela supressão da replicação viral, mas também prejudicial pela ativação crônica de células T. Além disso, recentemente foi postulado que a ativação imune, associada ao HIV, seria causada em parte pela translocação de produtos microbiológicos provenientes do lúmen intestinal para a circulação sistêmica, podendo ativar o sistema imune ligando-se a TLR 2,4,5 e 6. Este modelo de translocação microbial, onde níveis de lipopolissacarídeos (LPS) funcionam como marcador eficiente, ocorre devido a depleção da lâmina própria intestinal de células CD4 e monócitos/macrófagos por efeito citopático direto do vírus. Outras infecções oportunistas presentes, principalmente em estágios finais de doença, também podem representar papel específico na atividade imune. Visto que, infecções helmínticas podem resultar em progressão rápida para AIDS, por indução de atividade do sistema imunológico.
Outro potencial fator para ativação imune é a ativação de linfócitos T e B não antígeno específica, causada pelo aumento da produção de citocinas proinflamatórias (TNFα e IL1), que também é induzida em nível de resposta inata. Este fator parece estar envolvido na regulação positiva de moléculas relacionadas à apoptose (CD95, TRAIL, DR4/5) na superfície de células T, tornando-as propensas a morte celular induzida. Um último fator potencial é a depleção e/ou disfunção de células TCD4 regulatórias (Treg) que normalmente suprimem a ativação
imune via mecanismos envolvendo contato direto célula-célula, produção de citocinas e inibição de atividade de células dendríticas. O papel da Treg na infecção pelo HIV/SIV pode ser protetor ao suprimir a
ativação imune crônica, mas também prejudicial ao atenuar a resposta celular T efetiva. A duplicidade da ação das Treg, aliada ao fato destas
células exercerem seu papel a nível tecido específico, dificulta a interpretação da correlação entre sua quantificação e funcionalidade no sangue e progressão da doença.
Em resumo, os mecanismos pelos quais a ativação celular parece causar progressão de doença em pacientes infectados pelo HIV são: a) estimulação da ativação de células TCD4 naive e de memória, proliferação e diferenciação, levando a aumento de expressão CCR5, deixando as células mais susceptíveis à infecção; b) alterações na homeostase de longa duração dos reservatórios de células T memória e naive, levando a sua gradual depleção, interferindo com a capacidade do hospedeiro em efetivamente montar resposta imune adaptativa; c) indução de inflamação e fibrose, destruindo nichos de tecido linfóide secundários, necessários à produção e homeostase de células TCD4. Intervenções propostas incluem o efeito imunológico benéfico de citocinas IL-2 e IL-7, que não apenas aumentam a homeostase de células TCD4, mas também reduzem a prevalência dos níveis de ativação de células T e apoptose. Sugere-se ainda que o bloqueio de CCR5 em pacientes com tropismo duplo poderia reduzir a sinalização, via CCR5, e diminuir a atividade imune, melhorando a função imunológica geral, independente da sua ação direta no bloqueio da entrada e replicação viral (SODORA, 2008).