Entendendo o Papel dos EREs na Infecção por HIV-1
Pesquisas mostram o impacto dos retroelementos endógenos na resposta imunológica ao HIV-1.
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Índice
O HIV-1 é um vírus que ataca o sistema imunológico, especialmente um tipo de glóbulo branco chamado células T CD4+. Essas células são essenciais para a defesa do nosso corpo contra infecções. Quando o HIV-1 entra no corpo, ele se liga a essas células e insere seu material genético nelas. Esse processo é prejudicial e leva à produção de mais partículas virais, o que pode rapidamente reduzir o número de células T CD4+ no corpo. Essa diminuição pode causar sérios problemas de saúde para quem tá infectado com o vírus.
Desde 1996, a expectativa de vida e a qualidade de vida das pessoas que vivem com HIV-1 (PVHA) melhoraram bastante graças às terapias antirretrovirais (TAR). Esses tratamentos ajudam a controlar o vírus, evitando que ele se replique. No entanto, a TAR não elimina o vírus do corpo, e existe o risco de que o vírus pode voltar a ficar ativo se o tratamento for interrompido. Isso acontece por causa da presença de reservatórios virais dormentes no corpo, um dos quais está localizado no intestino, onde tem muitas células T CD4+.
O Intestino e o HIV-1
O intestino tem tecidos imunológicos especializados que são frequentemente afetados pela infecção por HIV-1. Quando o HIV-1 infecta as pessoas, ele pode causar vários problemas no sistema imunológico no intestino, que estão ligados a sérios problemas de saúde. Pesquisas mostram que certas células imunológicas chamadas Células Dendríticas Plasmocitoides (PDCS) se acumulam no intestino durante a infecção crônica por HIV-1. Essas células normalmente ajudam a combater infecções, mas quando se acumulam em grandes quantidades, podem piorar as respostas imunes e contribuir para problemas de saúde persistentes.
Em estudos com um vírus semelhante, o SIV, os pesquisadores descobriram que as pDCs se movem da corrente sanguínea para o intestino e causam problemas que permitem que o vírus se replique de forma mais eficaz nessa área. Embora as pDCs possam inicialmente produzir substâncias protetoras contra o vírus, com o tempo, sua atividade contínua pode prejudicar a defesa imunológica, levando a mais problemas para quem vive com HIV-1.
EREs)
O Papel dos Retroelementos Endógenos (Os retroelementos endógenos (EREs) são sequências presentes no nosso DNA que representam uma parte significativa do nosso genoma. Eles incluem vários tipos de elementos genéticos, como elementos nucleares longos interespalhados (LINEs), elementos nucleares curtos interespalhados (SINEs) e retrovírus endógenos humanos (HERVs). Os EREs podem mudar sua atividade durante infecções, incluindo a infecção por HIV-1, e desempenham um papel em como o nosso sistema imunológico se comporta.
Pesquisas descobriram que a atividade dos EREs pode mudar durante a infecção por HIV-1, possivelmente afetando como o sistema imunológico responde. Alguns EREs podem ser ativados por sinais imunes, enquanto outros podem ser ativados diretamente pelo vírus. Essa interação complexa pode influenciar diversos resultados de saúde e contribuir para a resposta imunológica geral ao HIV-1.
Investigando a Atividade dos EREs na Infecção por HIV-1
Para entender melhor como os EREs são afetados em PVHA, os cientistas mediram a atividade dos EREs em amostras retiradas do cólon de indivíduos infectados em comparação com controles saudáveis. Eles encontraram uma diferença notável na expressão dos EREs entre os dois grupos. Especificamente, 59 EREs foram identificados como sendo significativamente alterados em PVHA; 47 deles estavam mais ativos, enquanto 12 mostraram atividade reduzida.
Curiosamente, a maioria dos EREs que estavam mais ativos em indivíduos com infecção por HIV-1 não pareceram responder a sinais imunes. Isso sugere que outros fatores relacionados ao próprio vírus podem ser responsáveis por essas mudanças na atividade dos EREs.
Carga Viral
Conexões entre EREs eOs pesquisadores também analisaram como a expressão de certos EREs no intestino se correlacionava com o nível de HIV-1 na corrente sanguínea, conhecido como carga viral. Entre os EREs diferencialmente expressos, três mostraram correlações positivas significativas com a carga viral. Isso significa que, à medida que a quantidade de vírus no sangue aumentava, a expressão desses EREs também aumentava.
Os três EREs de interesse incluíam L1FLnI_1q23.1s, L1FLnI_5q32o e LTR19_12p13.31. Esses EREs podem oferecer insights sobre a gravidade da infecção por HIV-1 e seu impacto na saúde intestinal. Entender essas conexões pode ajudar os pesquisadores a desenvolver maneiras melhores de monitorar e tratar indivíduos que vivem com HIV-1.
O Papel das Células Imunes na Expressão dos EREs
Os cientistas também se interessaram por como a expressão dos EREs no intestino se relacionava com diferentes tipos de células imunes presentes na mesma área. Eles descobriram relações interessantes entre certos EREs e populações de células imunes. Por exemplo, LTR19_12p13.31 e L1FLnI_1q23.1s estavam correlacionados com níveis mais altos de células imunes específicas, como células T CD8+ e pDCs. Essas correlações podem indicar que esses EREs desempenham um papel na regulação das respostas imunológicas no intestino de PVHA.
Enquanto L1FLnI_5q32o não mostrou associações significativas com tipos de células imunes, ele correlacionou com diferentes subtipos de células T auxiliares CD4+. Isso sugere que cada ERE pode interagir com o sistema imunológico de maneiras distintas, e entender essas dinâmicas é importante para melhorar os resultados de saúde em PVHA.
Direções Futuras de Pesquisa
Essa pesquisa destaca as correlações significativas entre a expressão dos EREs e as respostas imunes no intestino de PVHA não tratados. No entanto, muitas perguntas ainda permanecem. Por exemplo, ainda não está claro se as mudanças na expressão dos EREs são devido ao próprio vírus ou à resposta imunológica à infecção.
Estudos futuros usando técnicas avançadas, como sequenciamento de célula única, poderiam fornecer insights mais detalhados sobre quais tipos celulares específicos são responsáveis pelas mudanças na atividade dos EREs. Essas informações poderiam ajudar a desenvolver estratégias de tratamento melhores para indivíduos que vivem com HIV-1.
Conclusão
Em resumo, esse estudo ilumina a relação entre a expressão dos EREs, dinâmicas das células imunes e infecção por HIV-1 no intestino. As descobertas sugerem que EREs específicos poderiam servir como marcadores úteis para entender a patogênese do HIV-1 e a resposta imunológica em indivíduos que vivem com o vírus. A pesquisa continuada nessa área pode levar a opções melhores de monitoramento e tratamento, beneficiando, em última análise, a saúde e o bem-estar de quem é afetado pelo HIV-1.
Título: Endogenous Retroelement Expression in the Gut Microenvironment of People Living with HIV-1
Resumo: BackgroundEndogenous retroelements (EREs), including human endogenous retroviruses (HERVs) and long interspersed nuclear elements (LINEs), comprise almost half of the human genome. HIV-1 infects a target cell already possessing ancient retroviral genetic material, and exogenous HIV-1 infection modulates the expression of cell associated EREs. Following initial HIV-1 infection, there is a rapid destruction of CD4+ cells in the gut associated lymphoid tissue (GALT). Our previous studies of the interferome in the gut suggest potential mechanisms regarding how IFNb may drive HIV-1 gut pathogenesis. As ERE activity is suggested to partake in type 1 immune responses and is incredibly sensitive to viral infections, we sought to elucidate underlying interactions between ERE expression and GALT dynamics in PLWH. MethodsERE expression profiles from bulk RNA sequencing of colon biopsies and PBMC were compared between a cohort of PLWH prior to or within 7 days of initiating antiretroviral therapy (ART) (n=19) and uninfected controls (n=13). Individual EREs were then compared with the profiling of uninfected gut CD4+ T cells activated with type 1 interferons (IFN-Is) (n=3) to elucidate potential mechanisms for their induction in PLWH. Findings59 EREs were differentially expressed in the colon of PLWH when compared to uninfected controls (Walds Test with Benjamin-Hochberg correction: padj < 0.05 and FC [≤] -1 or [≥] 1). Of these 59, 12 EREs were downregulated in PLWH and 47 were upregulated. Colonic expression of the ERE loci LTR19_12p13.31 and L1FLnI_1q23.1s showed significant correlations with CD8+ T Cells and dendritic cell subset frequencies in the GI tract (Spearmans Correlation: p value < 0.05). Furthermore L1FLnI_1q23.1s showed a significant upregulation in the blood of PLWH when compared to uninfected controls (T test: p
Autores: Nicholas Dopkins, T. Fei, S. Michael, N. Liotta, K. Guo, K. L. Mickens, B. S. Barrett, M. L. Bendall, S. M. Dillon, C. C. Wilson, M. L. Santiago, D. F. Nixon
Última atualização: 2023-11-07 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.06.23298166
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.06.23298166.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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