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# Biología # Inmunología

Nuevas Perspectivas sobre la Resistencia al VIH y el Tratamiento

La investigación revela cómo el VIH evade el sistema inmunológico y las posibles nuevas estrategias de tratamiento.

Alberto Herrera, Louise Leyre, Jared Weiler, Noemi Luise Linden, Tan Thinh Huynh, Feng Wang, Colin Kovacs, Marina Caskey, Paul Zumbo, Maider Astorkia Amiama, Sandra Terry, Ya-Chi Ho, Doron Betel, R. Brad Jones

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Resistencia al VIH Resistencia al VIH Revelada buscando nuevas terapias. Entendiendo cómo el VIH evade y
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VIH, o Virus de Inmunodeficiencia Humana, es un virus complicado que ataca el sistema inmunológico, específicamente un tipo de glóbulo blanco llamado células T CD4+. Aunque la medicina moderna ha logrado manejar el VIH como una condición crónica, una cura segura o escalable todavía está fuera de alcance. La Terapia Antirretroviral (TAR) es el tratamiento principal disponible y es bastante efectiva para mantener el virus bajo control. Sin embargo, tiene sus limitaciones, que vamos a explorar.

El papel de la terapia antirretroviral (TAR)

La TAR funciona suprimendo la replicación del VIH, lo que a su vez ayuda a prevenir la progresión de la enfermedad y disminuye las posibilidades de transmitir el virus a las parejas sexuales. Suena genial, ¿no? Pero hay un problema: la TAR no elimina el virus por completo. Hay células especiales, a menudo llamadas "reservorios", que pueden esconder el virus y reactivarlo si se interrumpe la TAR.

Uno de los reservorios más críticos se encuentra en las células T CD4+ de memoria. Con el tiempo, estas células pueden volverse más similares debido a la proliferación de células infectadas, lo que plantea desafíos significativos para tratar el virus. Estas células clonales pueden tener características que les ayudan a escapar de la detección por parte del sistema inmunológico, incluyendo las mismas células inmunitarias diseñadas para combatirlas.

La naturaleza astuta de los reservorios

Los reservorios de los que hablamos no solo están ahí parados; son capaces de evadir el sistema inmunológico gracias a un mecanismo conocido como latencia viral. Esto significa que, aunque el virus esté presente, no se está replicando activamente—como un tigre que está dormido. Algunos de los provirus (el ADN viral integrado en el ADN de la célula huésped) están en lugares o posiciones que hacen difícil para el sistema inmunológico encontrarlos.

Curiosamente, incluso cuando los pacientes han estado en TAR durante años, algunas células todavía pueden expresar niveles bajos a moderados de ARN de VIH. Esto indica que el sistema inmunológico sigue intentando reconocer y responder a estas células infectadas, pero no siempre tiene éxito.

La supervivencia del más fuerte

¿Ahora bien, por qué el VIH persiste a pesar de los mejores esfuerzos del sistema inmunológico? Hay dos razones principales en juego. Primero, la expansión clonal de células T CD4+ infectadas sigue reabasteciendo el reservorio de células que albergan el virus. Piénsalo como un jardín donde las malas hierbas siguen volviendo, no importa cuántas saques.

Segundo, algunas células T CD4+ infectadas logran esquivar el ataque inmunológico por completo. ¿Cómo lo hacen? Un ejemplo es la sobreexpresión de una proteína llamada BCL-2, que ayuda a prevenir la muerte celular. Esto es parecido a un gato que tiene nueve vidas; puede seguir adelante incluso cuando normalmente no debería.

La búsqueda de entender la resistencia a CTL

En un estudio reciente, los científicos confirmaron que efectivamente hay células T CD4+ que expresan VIH que pueden sobrevivir a múltiples ataques de las células T citotóxicas (CTL) del sistema inmunológico. Estas células sobrevivientes destacaron cuando los científicos observaron su actividad génica y proteínas de superficie. Al examinar estas células a nivel individual, los investigadores crearon una referencia valiosa para estudiar los reservorios de VIH.

Pero aquí es donde se pone aún más interesante. El estudio no se detuvo solo en identificar estas células resistentes. Exploró cómo características como el metabolismo y el estrés oxidativo (piensa en esto como la tensión interna del cuerpo) influían en cuán susceptibles eran estas células a los CTL.

Peculiaridades metabólicas de las células resistentes

Los investigadores encontraron que las células resistentes a CTL mostraban rasgos que indicaban que eran menos activas metabólicamente. Imagina un coche que funciona con poco combustible pero que aún así logra continuar. Este nivel de actividad más bajo podría hacer que sea menos probable que llamen la atención del sistema inmunológico.

En el laboratorio, los científicos descubrieron que cuando trataban las células infectadas con VIH con un medicamento aprobado, aumentaba la probabilidad de que estas células fueran eliminadas por los CTL. Este fue un hallazgo prometedor que abre puertas para nuevos tratamientos destinados a curar el VIH.

La diversidad en las células T CD4+

Las células T CD4+ vienen en muchas variedades, cada una con su propio trabajo en el sistema inmunológico. Los investigadores pensaron que entender cómo estos diferentes tipos responden a los CTL podría revelar más sobre su resistencia inherente. Desarrollaron un método para activar células T CD4+ naïve para crear un tipo específico llamado células T de memoria central (TCM) y luego las infectaron con VIH.

Utilizando un sistema único donde se introdujeron dos tipos de VIH, pudieron observar cómo los CTL atacaban las células. Los resultados mostraron que, mientras un tipo de VIH fue eliminado en gran medida, todavía había algunas células sobrevivientes que lograron resistir los ataques de los CTL. Esto proporcionó evidencia directa de la existencia de células T CD4+ que expresan VIH resistentes.

Grupos de resistencia

Los investigadores luego observaron más de cerca a estos sobrevivientes resistentes a CTL usando técnicas de perfilado avanzadas. Encontraron grupos distintos entre las células, con algunos grupos siendo más ricos en estas células resistentes mientras que otros contenían más células susceptibles. Al analizar los genes y las proteínas en estos grupos, identificaron patrones importantes que diferenciaban a las células resistentes.

En resumen, los sobrevivientes resistentes a CTL mostraron estados de activación bajos y perfiles quiescentes, mientras que las células susceptibles estaban marcadas por estados de alta activación. Esto sugiere que el nivel de actividad dentro de las células podría determinar su destino cuando se enfrentan a los CTL.

El impacto del metabolismo y el estrés oxidativo

El estudio destacó la importancia de los procesos metabólicos en determinar el destino de estas células infectadas. Los resultados indicaron que las células resistentes a CTL eran generalmente menos activas metabólicamente y mostraban niveles más bajos de estrés oxidativo.

Al usar un método específico para medir la actividad metabólica de estas células, los investigadores descubrieron que los sobrevivientes resistentes a CTL tenían niveles más bajos de producción de nuevas proteínas. Esto se debía principalmente a una menor dependencia del metabolismo de la glucosa. Esencialmente, los sobrevivientes estaban funcionando con poca energía—una táctica que podría ayudarles a evitar la detección.

Apuntando a los mecanismos de resistencia

Los investigadores luego buscaron ver si podían manipular el estado redox de las células infectadas por VIH, haciéndolas más vulnerables a los ataques de CTL. Probaron un medicamento llamado Deferoxamina (DFO), que generalmente se usa para tratar el exceso de hierro en el cuerpo. Se encontró que el DFO aumentaba los niveles de ROS en las células infectadas y aumentaba la expresión de ciertas proteínas, incrementando la probabilidad de su eliminación por los CTL.

¡Este fue un avance bastante emocionante! Al alterar el entorno interno de estas células, se volvió posible mejorar la capacidad del sistema inmunológico para eliminar las células infectadas por VIH.

El panorama general: Implicaciones para el tratamiento

El estudio tiene un gran potencial en la búsqueda continua de una cura para el VIH. Al revelar los mecanismos detrás de la resistencia a CTL, proporciona un camino para desarrollar nuevas estrategias para atacar y eliminar los reservorios de VIH en pacientes que están en TAR.

Además, los hallazgos podrían tener amplias implicaciones más allá del VIH. Estrategias similares podrían ser útiles en tratamientos contra el cáncer, donde ciertos tumores resisten ataques inmunológicos. Esto podría beneficiar a varios campos de la medicina, a medida que los científicos continúan explorando formas de manipular las respuestas inmunitarias.

Conclusión: Un largo camino por delante

A pesar de los resultados prometedores y la nueva comprensión de cómo el VIH puede evadir las respuestas inmunológicas, todavía queda mucho trabajo por hacer antes de que se encuentre una cura definitiva. Los investigadores ahora tienen la tarea de explorar más a fondo las características metabólicas y genéticas de las poblaciones resistentes a CTL, además de identificar mecanismos adicionales de resistencia.

A medida que seguimos aprendiendo más sobre las complejidades del sistema inmunológico y virus como el VIH, nos acercamos a desentrañar el misterio de la persistencia del VIH y, con suerte, encontrar una cura segura y efectiva. Es un viaje, pero cada paso cuenta, incluso si algunos pasos se sienten un poco como perseguir tu propia cola.

Fuente original

Título: Multi-Omic Atlas reveals cytotoxic phenotype and ROS-linked metabolic quiescence as key features of CTL-resistant HIV-infected CD4+ T-cells

Resumen: Cytotoxic T-lymphocytes (CTL) exert sustained pressure on reservoirs of HIV-infected cells that persist through years of antiretroviral therapy (ART). This selects for latently infected cells, but also potentially for cells that express HIV but possess intrinsic CTL resistance. We demonstrate that such resistance exists in HIV-infected CD4+ T-cells that survive rigorous CTL attack and map CTL susceptibility to cell identities and states defined by single-cell multi-omics and functional metabolic profiling. Cytotoxic CD4+ T-cells were prominently overrepresented amongst survivors, as were cells with quiescent metabolic profiles and low levels of reactive oxygen species (ROS) production. The induction of ROS production by treatment with deferoxamine sensitized these cells to CTL-mediated elimination. Reservoir-harboring cells from clinical samples share the above transcriptional features, being enriched for quiescent states. Our results provide an atlas for elucidating features of CTL resistance in HIV reservoirs, and identify oxidative stress as a therapeutic target to facilitate reservoir elimination.

Autores: Alberto Herrera, Louise Leyre, Jared Weiler, Noemi Luise Linden, Tan Thinh Huynh, Feng Wang, Colin Kovacs, Marina Caskey, Paul Zumbo, Maider Astorkia Amiama, Sandra Terry, Ya-Chi Ho, Doron Betel, R. Brad Jones

Última actualización: 2024-12-23 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.22.629960

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.22.629960.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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