Cuantificación y análisis fenotípico y funcional de subpoblaciones linfoides y de células presentadoras de antígeno de sangre periférica en pacientes infectados por el virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1

Abstract

[ES]Las células dendríticas constituyen una población heterogénea de leucocitos que desempeña un papel central en el control de la respuesta inmunitaria, ya que son las células más potentes en la estimulación de linfocitos T vírgenes. Debido precisamente a la importancia de las células dendríticas en la regulación de la inmunidad celular, en los últimos años ha cobrado gran interés el estudio del papel que desempeñan estas células en la patogenia de la infección por el virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1), habiéndose descrito alteraciones significativas en su distribución numérica, fenotipo y función. A pesar de ello, en la actualidad sigue sin estar claro el efecto que provoca la infección por el VIH-1 sobre las células dendríticas de sangre periférica (SP), existiendo numerosas discrepancias en los resultados obtenidos en los últimos años en este campo, requiriéndose de estudios adicionales que ayuden a comprender mejor el efecto del virus sobre estas células, y su implicación en la patogenia de la infección por el VIH-1.En el presente trabajo de tesis doctoral nos hemos propuesto como objetivo general, profundizar en el conocimiento del papel que desempeñan diferentes poblaciones celulares del sistema inmunitario en la patogenia de la infección por el VIH-1, a través del análisis ex vivo y detallado de la distribución numérica y las características fenotípicas y funcionales de diferentes subpoblaciones de células linfoides y de células presentadoras de antígeno (CPA) de pacientes infectados por el VIH-1, así como el efecto que el tratamiento antirretroviral (TAR) induce sobre dichos parámetros, tanto a corto como a largo plazo.Las conclusiones obtenidas a partir del presente trabajo de tesis doctoral se detallan a continuación:1.Las células dendríticas mieloides y plasmocitoides de pacientes VIH-1+ progresores (VIH-1+P) muestran alteraciones significativas, tanto en su distribución en SP, como en la expresión de los correceptores del virus CXCR4 y CCR5, produciendo espontáneamente, junto a los monocitos, citocinas inflamatorias, lo que apoya la existencia de una activación del sistema inmune in vivo en estos pacientes. 2.El patrón de alteraciones numéricas, fenotípicas y funcionales detectadas en las células dendríticas y monocitos de SP de pacientes VIH-1+P es diferente a lo observado en individuos VIH-1+ que no progresan a largo plazo (VIH-1+NPLP) y VHC+/VIH-1-, lo que sugiere la importancia de estas subpoblaciones celulares en la patogenia de la infección por el VIH-1.3.La administración del TAR tiene importantes efectos beneficiosos sobre el sistema inmune de los pacientes VIH-1+. No obstante, las alteraciones numéricas observadas en los compartimientos de linfocitos T, células dendríticas y monocitos de SP de sujetos VIH-1+ persisten incluso después de un año de iniciado el TAR, asociándose a anomalías fenotípicas y funcionales de diferentes subpoblaciones de CPA, especialmente en aquellos pacientes que se encuentran en fases más avanzadas de la infección.4.Previamente a la administración del TAR, la capacidad de producción de citocinas inflamatorias en respuesta a un estímulo exógeno por parte de los monocitos y las células dendríticas de origen mieloide de SP de individuos infectados por el VIH-1 se encuentra significativamente alterada, dependiendo las anomalías detectadas de las subpoblaciones celulares en cuestión.5.Tras la administración del TAR, la recuperación parcial de la capacidad funcional de las células inflamatorias circulantes, se asocia con el grado de reconstitución de los niveles de linfocitos T CD4+ de SP en los pacientes más inmunodeprimidos, y con la presencia de co-infección por el VHC, en el caso de los individuos menos inmunodeprimidos.6.La evaluación cuantitativa de la expresión del antígeno CD38 en los linfocitos T y los monocitos de SP de pacientes VIH-1+ constituye un indicador precoz de la respuesta al TAR, asociándose el incremento en la expresión de este marcador a las pocas semanas de iniciarse el tratamiento, con un aclaramiento más rápido de la carga viral en plasma.

Dendritic cells (DC) are specialized antigen-presenting cells (APC) that play a crucial role in linking innate and adaptive immunity and possess a unique ability to stimulate naive T-cells. Increasing evidence supports the notion that DC could be involved in HIV-1 pathogenesis, since different studies have shown the existence of significant abnormalities in their numerical distribution, phenotype and function. However, the effect of HIV-1 infection on DC remains controversial and requires further investigation, in order to improve the knowledge of the effect of the virus on these cells and the contribution of DC to HIV-1 pathogenesis.The general aim of the present Doctoral Thesis was to improve the knowledge of the role of different cellular subsets of the immune system in HIV-1 pathogenesis, through the ex vivo analysis of the numerical distribution, and phenotypic and functional characteristics of different subsets of peripheral blood (PB) lymphocytes and APC from HIV-1+ infected patients, as well as the analysis of the effect of antirretroviral therapy (ART) on these parameters, in both the short and long term.The main conclusions obtained are the flowing:1.Myeloid and plasmacytoid DC from HIV-1+ progresors (HIV-1+P) show distinct numerical and phenotypic abnormalities, consisting of a reduced number in PB and an altered expression of CXCR4 and CCR5 HIV-1 co-receptors. Moreover, PB DC and monocytes from these patients produce inflammatory cytokines in the absence of exogenous stimulation, supporting the existence of an in vivo activation of the immune system in HIV-1+P patients.2.The overall pattern of numerical, phenotypic and functional abnormalities detected in PB DC and monocytes from HIV-1+P patients is different from that observed in HIV-1+ long-term non-progressor patients (HIV-1+ LTNP) and hepatitis C virus positive (HCV+)/HIV-1- patients, suggesting the importance of these cell subsets in the pathogenesis of VIH-1 infection.3.Administration of ART has important beneficial effects on the immune system of HIV-1+ patients. However, numerical, phenotypic and functional abnormalities persist even after one year of ART, being specially pronounced in HIV-1+ individuals at advanced stages of the disease, which could be probably related to the persistence of undetected viral replication and a sustained activation of the immune system.4.Prior to ART, the ability of PB monocytes and DC from HIV-1+ patients to produce inflammatory cytokines after in vitro stimulation is severely altered, these abnormalities depending on the type of cell subset analyzed. 5.After administration of ART, the functional reconstitution observed in circulating inflammatory cells is associated with the degree of recovery of PB CD4+ T-cell counts in more immunocompromised patients and HCV co-infection in more immunocompetent HIV-1+ individuals.6.Quantitative evaluation of CD38 expression on PB T-cells and monocytes constitute an early indicator of response to ART, since the overall pattern of changes observed on the expression of this activation marker, early after starting ART, predicts for the kinetics of clearance of plasma viral load.