1. No category

+
Los linfocitos T CD4
+
de memoria centrales de pacientes VIH
tienen una firma de expresión genética que refleja un aumento en la entrada a ciclo y disminución en apoptosis canónica
1 Enrique
Espinosa, 1 Gustavo Olvera García, 1 Tania Aguilar García, 2 Iván Ímaz Rosshandler,
2 Claudia
Rangel, 3 Lorena Orozco, 1 Joaquín Zúñiga, 4 Santiago Pérez Patrigeon
1 Departamento
de Investigación en Inmunología, Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias Ismael Cosío Villegas
2 Departamento
de Genómica Computacional y 3 Laboratorio de Inmunogenómica y Enfermedades Metabólicas, Instituto
Nacional de Medicina Genómica
4 Departamento
de Infectología, Instituto Nacional de Ciencias Médica y Nutrición Salvador Zubirán
RESULTADOS
INTRODUCCIÓN
Los linfocitos de memoria centrales (TCM), una subpoblaciones definida de los linfocitos T CD4+, sostienen
la fase crónica asintomática de la infección por VIH mediante su autorregeneración y su diferenciación a
1
2
células de memoria efectoras (TEM), encargadas de responder a patógenos en las mucosas. La pérdida de
la población remanente de los TEM, conducente al SIDA, ha sido relacionada con una pérdida de los TCM.
Considerando que la citopaticidad viral directa no explica completamente la patogénesis de la
enfermedad por VIH, que las células TCM CD4+ están alteradas funcionalmente en la infección por VIH y
dado el papel patogénico de la activación crónica de los linfocitos T, nos preguntamos si los linfocitos
TCM de pacientes con VIH tienen un patrón de expresión genética parecido al de los TEM (y asociado
a la activación crónica) , lo que conllevaría una alteración de su capacidad proliferativa y de
supervivencia.
Ganglios linfáticos
TCM
El análisis de componentes principales no
supervisado y el agrupamiento (clustering) jerárquico agruparon las muestras de
cada subpoblación de diferenciación de
células T CD4+ de pacientes con sus correspondientes de controles (Figuras 1, 2).
La expresión de genes relacionados con
diferenciación fue similar en las muestras
de las mismas subpoblaciones provenientes de pacientes y controles, y se incrementaba o disminuía gradualmente en el
siguiente orden: TN → TCM → TEM (fig. 2),
descartando la hipótesis de una
diferenciación hacia TEM en la infección
por VIH. Comparando las células TCM de
pacientes y controles encontramos 210
genes diferencialmente expresados, de
los cuales 36 distinguían exclusivamente
a las TCM entre grupos (firma, figs. 3 y 4).
De acuerdo al análisis de enriquecimiento, esta firma de expresión genética de
las células TCM asociada a la infección por
VIH predice la promoción del avance del
ciclo celular de las fases G0 a GS, pero
también un arresto en G2/M, a la vez que
predice un aumento en el daño y reparación del DNA, a través de genes como
CCNE1, MKI67, IL12RB2, ADAM9, SGK1,
FGF9, BCL6, CHK1, RBBP8 y KIF11.
Inesperadamente, los patrones de expresión de CSTA, RNASEL, y NR4A2, entre
otros, predicen una disminución de la apoptosis mediada por caspasas. Se predice también un incremento en el recambio
del dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD), debido a la sobreexpresión de
la enzima de su ruta de síntesis NAMPT
(inductora de piroptosis) y su enzima
degradadora CD38, marcadora de activación.
Mucosas
TEM
Proliferación
y diferenciación
Normalmente
Producción
de TEM
Activación
crónica,
disfunción y
pérdida
?
Infección por
VIH
?
MÉTODOS
Células T CD4+
TN
CD45RA
TEM
TEM
TN
TCM
TCM
CCR7
•
•
•
•
Se analizaron los perfiles de expresión de ARN mensajero (Human Gene 1.0ST Array de Affymetrix) de 3 muestras purificadas de linfocitos T CD4+ naive (TN), 3 de TCM y 3 de TEM de donadores sanos (VIH‐), así como de 3 muestras
de TN y 3 de TCM de pacientes VIH+ sin tratamiento antirretroviral (pureza ≥ 90%). Se comparó la expresión de cada gen del microarreglo entre las subpoblaciones aisladas de los dos tipos de donadores (utilizando el modelo lineal limma en Bioconductor en el ambiente R). La expresión diferencial se definió como Log2Fold Change ≥|0.5| y Log(odds)>0. Los patrones se compararon con clustering jerárquico de dos vías (ambiente R). Los genes expresados diferencialmente, que distinguían a los TCM de pacientes de los de controles, ausentes en
todos los demás contrastes (constituyendo la firma de la infección por VIH en los TCM) se sometieron a análisis de enriquecimuiento funcional con las herramientas Ingenutiy Pathway analysis (IPA), Gene Set Enrichment Analysis (GSEA) y Data Base for Annotation, Visualization and Integrated Discovery (DAVID).
3 controles VIH3 pacientes VIH+
3
Genes diferencialmente expresados (log2Fold Change≥ |0.5| y Log(odds)>0)
212 únicos de 958
Donadores Sanos
240 únicos de 1140
N
59 únicos de 270
Pacientes VIH+
N
95 únicos de 477
CM
309 únicos de 521
EM
63 únicos de 210: firma
CM
4
CONCLUSIONES
La pérdida de células TCM CD4+ en la infección por VIH podría estar promovida in vivo por un incremento en la
entrada a ciclo celular seguida por arresto mitótico, lo que las puede conducir a una muerte a través de una vía
di-ferente a la apoptosis canónica mediada por caspasas o podría llevarlas a la senescencia (Figura 5). Nuestros resultados concuerdan con una vía piroptótica, también sugerida por las señales proinflamatorias y a las
señales de peligro a las que están ex-puestas las células TCM de pacientes con VIH. Nuestros resultados plantean posibles blancos terapéuticos, como las enzimas NAMPT y CD38, así como el inflamasoma y sus
inductores.
5
TN
Affymetrix GeneChip
Human Gene 1.0ST Array
TCM
3 Controles VIH3 Pacientes VIH+
TEM
3 Controles VIH-
Algoritmos de enriquecimiento
funcional
[email protected]