Estudio del impacto del balance Th17/Treg en periferia y en mucosas sobre la funcionalidad de la respuesta celular antiviral y la inmunopatogénesis de la infección HIV/SIDA

• Autores: Falivene, Juliana
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Gherardi, María Magdalena
• Materia: BALANCE TH17/TREG; HIV; INFECCION AGUDA/TEMPRANA; INMUNIDAD ANTIVIRAL; RESPUESTA T CD8+; TRACTO GENITAL FEMENINO; TRATAMIENTO ANTIRRETROVIRAL; TH17/TREG RATIO; HIV; ACUTE/EARLY INFECTION; ANTIVIRAL IMMUNITY; CD8+ T-CELL RESPONSES; FEMALE GENITAL TRACT; ANTIRETROVIRAL TREATMENT
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las subpoblaciones de linfocitos Th17 y T regulatorios (Treg) han sido relacionados conla progresión a enfermedad en el contexto de la infección por HIV-1. Sin embargo, su relación con la respuesta adaptativa T CD8+ antiviral durante la infección aguda/tempranapor HIV (PHI, primary HIV infection) no ha sido aún estudiada. En este contexto, el primerobjetivo general de este trabajo de tesis consistió en analizar las subpoblaciones Th17 y Treg y su relación con la respuesta celular T CD8+ específica frente a HIV y parámetros deseguimiento de la infección durante la infección aguda/temprana y hasta un año postinfección (p.i). Para ello se utilizaron muestras de sangre de 14 dadores sanos (DSs), 40 PHI, 17 Crónicos y 13 controladores elite (ECs, Elite Controllers). Los porcentajes de células Th17 y Treg se encontraban severamente alterados en individuos Crónicos, mientras quetodos los pacientes infectados con HIV evidenciaron un desbalance Th17/Treg comparados con DSs (incluso ECs), en concordancia con sus mayores proporciones de células T CD8+activadas (HLA-DR+/CD38+). Un mejor estatus clínico (evidenciado por mayores recuentosde células T CD4+ y menores cargas virales y activación inmune) se asoció con mayoresniveles de Th17 y menores niveles de Treg. Notablemente, se encontraron correlacionespositivas entre los niveles basales de Th17 y la funcionalidad de la respuesta T CD8+específica frente a HIV: la capacidad de suprimir la replicación viral (VIA, viral inhibitoryactivity) y la proporción de células polifuncionales (IFN-γ+/CD107A/B+) tanto a tiempostempranos como tardíos p.i, resaltando el valor pronóstico de la subpoblación Th17 en lapreservación de una inmunidad celular antiviral más eficiente. La relación Th17/Treg y laintensidad media de fluorescencia relativa (IMFr) de IL-17 también se correlacionaronpositivamente con VIA. Debido a la importancia del tratamiento antirretroviral (TARV) en la reconstitución inmune de individuos infectados, a continuación se decidió caracterizar las subpoblaciones Th17, Treg y su balance en sangre periférica y mucosa cervical y su implicancia en la inmunopatogénesis de HIV-1 en ausencia o presencia de TARV. Para ello se utilizaron muestras de 19 individuos TARV+ (más de 2 años con supresión efectiva de la CV), 22 pacientes crónicamente infectados naïve de tratamiento (TARV-) y 20 DSs. Tras el tratamiento, tanto la frecuencia de Th17 como la relación Th17/Treg en periferia alcanzaron valores similares a los observados en DSs, en contraste a lo observado en células Tregcuyos niveles se mantuvieron altos. Asimismo, en individuos TARV+ se observó unadisminución de los niveles de activación inmune a pesar de lo cual no se alcanzaron valores normales, hallándose correlaciones negativas entre los niveles de activación celular y elbalance Th17/Treg. Por otro lado, mayores niveles de la citoquina proinflamatoria IL-1β enexocervix se correlacionaron positivamente con los niveles de activación celular periféricos,sugiriendo que existiría una relación entre los niveles de inflamación sistémicos y loobservado en sitios de mucosas. Es importante destacar que el tratamiento no indujo unincremento de los recuentos de células T CD4+ CD161+ (subpoblación de células precursorasde Th17 que migran a intestino) los cuales resultaron significativamente menores a losobservados en DSs. Asimismo, al estudiar el patrón de secreción de citoquinas por parte decélulas mononucleares de cérvix (CMCs) estimuladas, se observó que las CMCs provenientesde individuos TARV+ secretan menores niveles de IL-17A e IL-10 en relación a las de DSs. En conjunto, los resultados de la presente tesis sugieren, por un lado, la existencia deuna potencial relación entre la subpoblación Th17 y el balance Th17/Treg con respuestas TCD8+ HIV-específicas que juegan un rol clave en la contención de la infección. Por otro lado, aunque el tratamiento antirretroviral parece tener un impacto positivo sobre la restauración de las funciones inmunes a nivel sistémico, tanto los niveles de precursores de células Th17que migran a intestino como la secreción de IL-17A e IL-10 por CMCs no alcanzaron valores normales, sugiriendo que en sitios de mucosas la restauración inmune es incompleta.
Th17 and Treg subsets have been related to disease progression during HIV-1 infection. However, the potential relation of these T cell subsets with antiviral T-cell responses duringprimary HIV infection (PHI) has not been studied yet. In this context, the first aim of thisstudy was to analyze Th17 and Treg subsets and their relation with anti-HIV T-cellresponses and clinical parameters during PHI and up to one year post-infection (p.i). Samples from 14 healthy donors (HDs), 40 PHI patients, 17 Chronics, and 13 Elitecontrollers (ECs) were studied. The percentages of Th17 and Treg subsets were severelyaltered in Chronics, whereas all HIV-infected individuals (including ECs) showed Th17/Tregimbalance compared to HDs, in concordance with higher frequencies of activated CD8+ Tcells (HLA-DR+/CD38+). Better clinical status (higher CD4+ T-cell counts, lower viral loadsand immune activation) was associated with higher Th17 and lower Treg levels. Positivecorrelations were found between Th17 at baseline and anti-HIV CD8+ T-cell functionality:viral inhibitory activity (VIA) and key polyfunctions (IFN-γ+/CD107A/B +) at both early andlater times p.i, highlighting the prognostic value of Th17 cells to preserve an effectiveantiviral T-cell immunity. Th17/Treg ratio and the IL-17 relative mean fluorescence intensitywere also positively correlated with VIA. Due to the importance that antiretroviral treatment (ART) has in the immunereconstitution of HIV+ patients, the second aim of this study was to characterize Th17 and Treg subsets and their balance in peripheral blood and female genital tract and theirimplications in the immunopathogenesis of HIV-1 infection comparing ART+ with ARTpatients. Samples from 19 HIV+ ART+ patients (more than 2 years under treatment), 22 HIV+ ART naïve patients (ART-) and 20 HDs were used. After treatment, both the frequencyof Th17 cells as well as Th17/Treg ratio in peripheral blood reached similar levels comparedto HDs, in contrast to that observed for Treg cells that remained at high levels despite ART. Also, ART was accompanied by a reduction in the immune activation levels, yet not to normal values, finding negative correlations between cellular immune activation and Th17/Treg ratio. On the other hand, high levels of the proinflammatory cytokine IL-1β inexocervix samples were positively correlated with higher levels of cellular immune activationin the blood, suggesting a relationship exists between systemic and mucosalactivation/inflammation. Importantly, ART did not induce a proper restoration of CD4+CD161+ T-cell counts (a subset of Th17 precursor cells with GALT homing properties) whichwere significantly lower compared to HDs. Interestingly, it was observed that cervixmononuclear cells (CMCs) from ART+ subjects secreted lower amounts of IL-17A and IL-10upon stimulation than those obtained from HDs. Taken together, these results suggested, first, a potential link between Th17 and Th17/Treg ratio with key HIV-specific CD8+ T-cell responses against the infection. On theother hand, although ART has a positive impact on immune restoration in blood, both thelevels of Th17 precursor subset with GALT homing properties and the ability of CMCs tosecrete IL-17A and IL-10 did not reach normal values, suggesting that immune restorationat mucosal sites is impaired or incomplete.
Fil: Falivene, Juliana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.