EL SISTEMA DEL INTERFERON EN HEPATITIS VIRAL INTERFERON SYSTEM IN VIRAL HEPATITIS

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1 lj ' i La Rct lnt cst. C/{n (/\.Jé.Y.) (Supl)..f2: EL SISTEMA DEL INTERFERON EN HEPATITIS VIRAL MAURICIO LISKER MELMAN* RESUMEN Los interferones son glucoproteínas producidas por células nucleadas en respuesta a estímulos virales y otros. Tres tipos principales de interferón han sido descritos: alfa, beta y gamma, los cuales pueden ser distinguidos en base a su estructura, sus caracterísdcas bioquímicas y su antigenicidad. Los interferones limitan la diseminación viral, reducen el periodo de vire nia y disminuyen la severidad de infecciones sitémicas agudas. Metodología monoclonal y de biología molecular han permitido la obtención de cantidades adecuadas de interferón para ensayos clínicos. Los interfcrones son un grupo de agentes que han demostrado gran utilidad en el manejo de las hepatitis virales crónicas. INTERFERON SYSTEM IN VIRAL HEPATITIS ABSTRACT Interferons are host-derived proteins produced by cells in response to yjral and other stimuli. Three major types of interferons have been described: alpha, beta and gamma, which can be di~tinguished structurally, biochemically andantigcnically. lnterferon limits virus sprcad from focal sites of infection, shortcns the period of viremia and decreases thc severity of acute systemic infection. The problems of shortage, expense and lack of purity of natural interferons were ovcrcome and now interferons are available for clinical trials. Interferons have shown to be a very promising group of agents against chronic viral hepatitis. Solicitlld de sohretiros: Dr. \[a u ricio Lisker Melman. *Departamento de Gastroenterología y Clínica de Hígado. Instituto Nacional de la Nutrición "Salvador Zuhirán" Vaslo dl' Quirog;; núm. l:l, \iéx'ico HOOO, D.F.. México.

2 c.;jek.h.iuxo:-, 1H Lisker-I\1elman DEF!N!C!ON Y CARACTER!ZACION Los interferones son glucoprotelnas producidas y se-. creta das por células en respuesta a diferentes- estímulos, especialmente virus, y se considera que representan una respuesta temprana, prev~a a la formación de anticuerpos, como resultado de una infección viral. Originalmente, los interferones fueron identificados por su acción antiviral, sin embargo, también se han encontrado importantes acciones inmunomoduladoras y antiproliferativas propias de estas sustancias. Tres tipos mayores de interferon se han descrito: alfa, beta y gama. Aunque tienen efectos biológicos si milares, difieren en estructura,_peso molecular, célula productora, tipos de inductores, estabilidad y potencia de sus efectos inmunomoduladores y antivirales (cuadro I). Interferon alfa (IFNa).- Estudios de hibridización in situ de sondas de cdna dirigidas a cromosomas en metafase han mostrado que la familia de genes de IFNa se encuentra en e-l segmenw Clista-1 de-l -brazo corto del cromosoma 9. Existen múltiples subespecies, y se conocen más de 20 genes de IFNa. Cada subespccic parece tener propiedades especificas, diferencias en su actividad antiviral y gran homología, encontrando 80% de similitud en aminoácidos y 90% en secuencias nucleotídicas. El lfna es -producido por monocitos y linfocitos B transformados en respuesta a virus y estimulación antigénica y comparte receptor con interferon beta. El receptor para IFN a se codifica en genes localizados en el segmento distal del brazo largo del cromosoma 21 cerca de la región q22 cuya trisomía produce el Síndrome de Down. Interferon Beta (IFNb).- El map<'~ genético del IFNb también se encuentra localizado en el brazo corto del cromosoma 9, aunque más distal en comparación a los genes que codifican IFNa. Existe además, evidencia en células somáticas de genes codificadores de una subespecie de IFNb, conocido como IFNb2 en los cromosomas 2, 5 o en ambos. El IFNa y el IFNb carecen de CUADRO I LAS TRES CLASES DE INTERFERON Características Alfa Beta Gama Nombre previo Leucocitario Fibroblastos Inmune o Tipo 11 Tipos 20 l ó 2 1 Genes codificadores localizados en cromosoma Genes del receptor localizados en cromosoma Aminoácidos Célula productora Monocito~. Fibroblastos Linfocitos Linfocitos B TyNK Estabili,dad en ph Estable Estable Lábil intrones a diferencia de lo observado para interferon gama o para la subespecie de IFNb producida en cromosomas diferentes al 9. Este interferon tiene una homología del 30% en su cadena aminoacídica y 60% a nivel nucleotídico con IFNa. Además, comparte el receptor celular, el cual también está codificado por el cromosoma 21. El IFNb es producido por fibroblastos y típicamente es inducido por RN A de doble cadena, polirribonucleótidos y virus. Interferon Gama (IFNg).- Este interferon es muy diferente a los discutidos" previamente. Sus genes codificadores se encuentran en el brazo largo del cromosoma 12 y contiene 3 intrones. Contiene 146 aminoácidos, y aunque prácticamente no tiene homología con IFNa e IFNb, comparte varias de sus propiedades b~ológicas. Hay más aminoácidos básicos en este IFN, lo cual expli ca su inest~bilidad en ph ácido. La actividad antiviral específica de IFNg es menor a la observada para las otras variedades de interferon. El receptor celular de IFNg es diferente al compartido por IFNa e IFNb y su gen se encuentra en el cromosoma 6, no obstante lo-anterior, es probable que se requiera del cromosoma 21 para la activación de este gen. La existencia de receptores diferentes para los interferones explica la acción sinergist~ antiviral y antitumoral que se ha observado cuando el IFNg se administra con IFNa o IFNb. Teóricamente es de suponer, que la unión simultánea de ambos receptores desencadene una mayor respuesta intracelular en comparación a la observada cuando 'cm sólo receptor es ocupado. IFNg es inducido por antí.genos, mitógenos o lectinas y producido por linfocitos T y NK. MECANISMO DE ACCION E INDUCCION DE PROTEINAS Los interferones son activos a muy bajas conc-entraciones y desencadenan una cascada de eventos intracelulares posterior a su unión al receptor de membrana específico, generándose así sus funciones biológicas (cuadro ll). Muchos de los efectos aparentemente están media dos por la inducción de RNA mensajero y por proteína~ en células expuestas a interferon. De las proteínas inducidas por interferon, dos grupos son particularmente importantes: a) Enzimas reguladoras del proceso de translación: proteínkinasa dependiente de RNA de doble cadena, 2'- 5' oligoadenilato sintetasa (2'-5' OAS), 2'-5' oligoadenilato nucleasa y 2' -fosfodiesterasa. b) Antígenos de la superficie celular: HLA-A. B, C, beta-2 microglobulina y HLA-Clase II, entre otras. La unión de interferon con su receptor induce );: uanscripción del RNA mensajero de 2'-5' OAS. Loanterior, puede ser utilizado para medir el grado de acti vación celular y tentativamente el status antiviral de la

3 LA REVISTA DE INVEST!GAC!ON CL!N!CA VOL. 42; (SUP!.) ~~. Acción Antiviral Inmunomodulador Antitumoral CUADRO U ACCIONES DI. LOS INTERFI.RONI.S Regulación.dt" proteínas l-ila I y JI de la superficie celular Mecanismo flropue5to Bloqu<'o de los mecanismos de 'entrada, síntesis de- RNAm, síntesis protéica. Acción sobre citocinas, cascada del complemento, macrófagos, células :\"K y linfocitos T. Disminuye. la expresión de oncog<"ncs, la citotoxicidad celular y la división celular. beta-2 microglobulina Receptor de insulina Receptor del factor de crecimiento epidénnico célula. La 2'-5' OAS genera la producción de oligonucleótidos ele cadena corta, que en presencia de RNA de doble cadena activa a ciertas ribonucleasas, sugiriéndose que ésta pudiera ser la principal vía de acción antiviral, sin.embargo los interferoncs también pueden actuar a otros niveles del ciclc? de replicación viral: inhibición de la entrada del virus a la célula, destrucción de la cubierta viral, detención de la translación ele RNA mensajero viral y bloqueo de la integración al genoma del huesped. La 2'-5' OAS es inaccivada por la 2'-fosfodiesterasa. El interferon induce la producción de una protein-kinasa dependiente de RNA de doble cadena que ~ataliza la fosforilación de diferentes proteínas celulares, y por lo tanto puede afectar la síntesis protéica. Los interferones favorecen la expresión de HLA clj.se I y II, factores de la cascada del complemento y citoquinas. Las interacciones del sistema del interferon son múltiples: interleucina 1 inhibe la síntesis de IFNb, el factor de necrosis tumoral tiene acción sinérgica con IFNg en sus efectos antivirales y antiproliferativos e interleucina 2 induce al RNA mensajero del IFNg; entre otros efectos. Los interferones inducen la unión de proteínas nucleares con genes que activan la síntesis de IFN y disminuyen la expresión de oncogenes, lo cual parece tener relación con la actividad antiproltferativa de estas sustancias. INTERFERON EN HEPATITIS VIRAL El papel del interferon en la recuperación de enfermedades virales ha sido documentado en muchos estudios in vivo. Limita el período de viremia, circunscribe la diseminación viral y disminuye la severidad de la infección aguda. En condiciones normales, el interferon 94 no es detectado, sin embargo ame la presencia de una enfermedad viral, pueden encontrarse elevaciones significativas en el suero. En hepatitis viral aguda, los resultados han sido con tradictorios. Mientras que algunos investigadores no han logrado detectar niveles séricos de interferon durante la fase aguda, otros han encontrado elevaciones importantes. Es probable que lo anterior se deba a la técnica de detección utilizada, o bien a que los mayores niveles de interferon sólo son detectados en la circulación durante la fase de iticubación o la aguda temprana. El papel patogénico de este sistema en hepatitis crónica es menos claro. No obstante que existe evidencia de replicación viral en pacientes con hepatitis crónica, ha sido difícil encontrar niveles detectables de interferon, expresion de antígenos en la superficie celular, activación de la 2'-5'0AS o linfocitos activados para la producción de esta glucoproteína. Otros estudios han demostrado que la producción de IFNa se encuentra disminuida en diversos grupos de pacientes con hepatitis virales crónicas en comparación a sujetos controles. El hallazgo de defectos en el sistema del interferon en pacientes con hepatitis virales crónicas, así como el conocimiento de Su actividad antiviral e inmunomoduladora ha dado ímpetu al desarrollo de trabajos encaminados a estudiar estas sustancias. Los problemas para obtener cantidades adecuada~ de interferon, con una pure7a constante, útiks para en. sayos clíqicos, se lograron superar al inicio de la década ele los 80's gracias a la implementación de técnica~ de biología molecular y de anticuerpos rnonoclonales. HEPATITIS B CRONICA La lista de agentes que han sido utilizados y que se han considerado potencialmente efectivos contra la hepatitis B (HB) es grande, y muchos de estos compuestos tienen una estructura química y un mecanismo de acción completamente diferentes (cuadro IH). Los interferones han sido utilizados en el tratamiento de la HB desde Independientemente de los resultados que se han obtenido en diversos estudios a través del planeta, hoy sabemos que existen diferentes factores que influencían el resultado de los tratamientos. Se ha observado que aquellos pacientes con mayor daño histológico (hepatitis crónica activa) y mayor nivel ele aminotransferasa's tendrán una mejor respuesta a interferon. Niveles bajos de replicación viral (Hepatitis B DN...;\ bajo), se asocian con mayor índice de mejoría. Las mujeres aparentemente responden mejor que los hombres y los heterosexuales mejor que los homosexuales. La edad de la adquisición ele la enfermedad también parece ser un factor importante. Cuando la trans~ misión es vertical (madre-hijo), el proceso de integración viral parece realizarse temprano en la vida y por lo

4 !NTERFERON CUADRO III MEDICAMENTOS POTENCIALMENTE UTILES EN EL TRATAMIENTO DE LA HEPATITIS B Mecanismo de acción 1 Amiviralcs II Inhibidores de la DNA polimerasa in vitro Agente Interfcron, arabinosido dcadenina, arabinosido de adenina monofosfato, aciclovir. deoxiaciclovir, ribabiriva, i.~oprinosine, suramina, AZT, ácido fosfonofórmico, dideoxinucleótidos. Quinacrina. bromuro de f>tidio. cloroquina, primaquina, quinina, cloropromazina. análogos de pirofosfatos, foscarnet, phyllannus niruri. IH Inmunomoduladores Factor de transff>n ncia, RNA inmune. predni~ona, interft'ron, lt'vamisolc, interlcucina 2. plasmaférf'sis, inmunoglobulinas, bacilo Calmette Guérin. IV Otros (+) cyanidanol. tanto la respuesta terapéutica tiende a ser mala. La asociación de HB con hepatitis delta o con infección con el virus de la inmunodeficiencia humana ~e relaciona con una pobre respuesta a interferon. La tasa de respuesta en HB crónica con IFNa es de aproximadamente 30%, considerando como respuesta la seroconversión del antígeno "e" a su anticuerpo, lo cual conlleva casi en forma implícita la pérdida de los marcadores de replicación. La desaparición del antígeno ele superficie es menos frecuente. La seroconversión del antígeno de superficie a su anticuerpo es generalmente observada en pacientes en los cuales se detecta tempranamente la HB, cuando los niveles de aminotransferasas se encuentran elevados antes de iniciar el tratamiento, ante la presencia de daño histológico activo y cuando se observa un "pico" en la elevación de las aminotransferasas durante el período de tratamiento, lo cual parece traducir una mejor reactividad del sistema inmune del paciente. HEPATITIS C CRONICA La hepatitis C (HC) es un problema ele salud pública considerable. Aproximadamente el 90% ele las hepatitis post-transfusionales están causadas por el virus de la HC y sólo en EUA se detectan alrededor de 300,000 nuevos casos cada año de esta enfermedad. La progresión de la forma aguda a la crónica se observa en el 50% de los casos y muchos de éstos acaban presentando complicaciones tardías tales como cirrosis hepática y carcinoma hepatocelular. En los ensayos clínicos hasta ahora realizados, ha quedado manifiesto que la respuesta a interferon es de alrededor del 50%, que las M. Lisker Melman dosis utilizadas suelen ser bajas (en comparacwn a las utilizadas en HB) y que las recaídas al suspender la terapéutica son desgraciadamente altas. Es evidente que muchos pacientes responden a un nuevo ciclo de.tratamiento, por lo que está por definir la dosis, el tiempo de tratamiento y la eventual necesidad de ciclos de reforzamiento. HEPATITIS DELTA CRONICA La hepatitis delta (l-id) cromca es diagnosticada al encontrar el antígeno del virus de la HD en el hígado y al detectar títulos altos del anticuerpo contra el virus ~e la HD en el suero. Los primeros estudios con interferon en HD crónica se realizaron a mediados de los 80's, habiéndose demostrado en estos estudios preliminares correlación entre la desaparición de los marcadores del virus y la mejorfa bioquímica. El primer estudio controlado utilizando interferon se realizó en Italia. De 12 pacientes tratados por 3 /meses con 5 millones de unidades por vía subcutánea 3 veces a la semana, 4 pacientes tuvieron respuesta bioqufmica y serológica, 2 tuvieron únicamente remisión virológica y 4 pacientes únicamente mejoría bioquímica, sin embargo en 11 de los 12 pacientes la enfermedad recurrió al suspender el tratamiento. Ninguno de los controles presentó mejoría. Otros estudios controlados han mostrado resultados similares. Los elatos actuales sugieren que interferon disminuye el daño necro-inflamatorio en aproximadamente el 25% de los pacientes tratados con HD. Aunque los resultados distan mucho de ser los ideales, ésta es por el momento la única alternativa útil en esta enfermedad. CONSIDERACIONES FINALES Contínuos avances en el conocimiento del sistema del interferon y de las hepatitis crónicas permite estudiar y entender mejor las interacciones que se clan a nivel celular y sistémico en pacientes afectados por las hepatitis de curso crónico. Indudablemente, el interferon se presenta como una útil alternativa terapéutica, sin embargo, los resultados están lejos de ser los ideales. Aunque en general los efectos colaterales son poco graves y habitualmente reversibles al suspender la terapéu~ tica el interferon debe ser administrado bajo la supervisión de un médico especialista con experiencia en el manejo de estos enfermos. Está aún por definir la mejor vía de administración, el tiempo y dosis óptimos, la utilización de ciclos de reforzamiento y el aún misterioso campo de la terapéutica combinada. Los años por venir seguramente resolverán estas interrogantes. 95

5 LA RE\'JS la DE 1:-.J\'l:.S 1 IC.'\CIOI\ CLII'\"ICA \ot -12. (Si TI J lyyo Agradecimientos: El autor agradece los excelentes servicios secretariales de la Sra. Ma. de Lourdes Zamora. REFERENCIAS l. lloofnagle.f H, 1ont'J E A. Imerferon thcrapy of chronic viral hepatitis..senánars in Liver Discase 1989; Y:4. 2. Peters M, Da ds G L, Dooley 1 S, lluofnagle j H. The interferon system in acute and chronic viral hepatitis. Progress in Livcr Di seasc l 986; VIII : Pestka.S, Langer 1 A, Zoon K C, Samuel C E. lnterfcrons and their actions. Annu Rev Biochem 1987;.>,6: Trotta P P, Narula S K. Interferon genes. In: Baron S, Stanton G J, Fleishman W R. (cds): The lnterferon Systcm: A current rcview ro Austin Universíty of Texas Press 1987; l ~ Perr-illo R P. Antiviral therapy of chronic vnal hepatitis. Curr Opinion Gastrocnlerol 1 988; 4: Di Búceglie A M, Martin P, Kassianides C, Lisker-Melman Al, el al. Recombinant interferon alfa therapy for chronic hepatitis C. NEJM 1989; 321:1~ ,. 7. Rosilla F, Saracco G, Lai/OIT V, et a/_ Alpha 2 recombinant imcr _fcron in the trcatment of chroni.- delta virus hepatitis. Prog Clín Biol Res 1987; 234: