Descubren un circuito molecular y celular capaz de regular el reservorio de VIH latente

El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) es un patógeno que causa la pérdida progresiva de los linfocitos CD4 -células del sistema inmune involucradas en la respuesta a infecciones- y, de no mediar tratamiento, conduce al síndrome de inmunodeficiencia adquirida (sida). Aunque en la actualidad, el tratamiento con antirretrovirales permite, en la mayoría de los casos, controlar la replicación del virus, estabilizar el número de CD4, prevenir la inmunodeficiencia y reducir la mortalidad, hasta ahora no se ha podido desarrollar una terapia que haga posible erradicar por completo el virus. Aun en los casos en que el tratamiento es exitoso y logra que la carga viral en sangre sea indetectable para los testeos estándar, el virus persiste en estado de latencia en un pequeño grupo de células y, en caso de interrupción de la terapia, puede volver a replicarse.

El desarrollo de terapias que permitan lograr una cura esterilizante (la erradicación por completo de la carga viral y de los reservorios del organismo) es uno de los objetivos centrales de quienes investigan en el campo de VIH. Para conseguir este propósito, resulta fundamental entender mejor la dinámica de los reservorios de VIH. En este sentido, los expertos exploran tanto posibles tratamientos consistentes en atacar a las células en las que persiste la infección a partir de primero reactivar el virus (lo que permitiría distinguir los linfocitos infectados de los no infectados), como otros que se basan en lograr un mayor control y silenciamiento del reservorio viral.

En este sentido, un reciente estudio de científicos y científicas del CONICET revela la existencia de un circuito que involucra a las vesículas extracelulares (estructuras de tamaño nanométrico presentes en todos los fluidos del cuerpo, como la sangre), células del sistema inmune conocidas como macrófagos y a Galectina-1 (una proteína que tiene un rol importante en diferentes patologías), que revierte la latencia del virus y, de esta forma, modula la actividad y el repoblamiento del reservorio viral. Los resultados de este trabajo fueron publicados en la revista mBio de la Sociedad Americana de Microbiología.

“Muchos individuos que viven con VIH, aun cuando están bajo un tratamiento efectivo con antirretrovirales, tienen una persistente activación de su sistema inmune y un estado de inflamación crónica. Esta situación es considerada una de las claves que explican la persistencia del reservorio viral en las personas bajo tratamiento. Los individuos infectados, aun cuando puedan tener una sobrevida muy larga gracias a la terapia antirretroviral, padecen de distintas complicaciones de salud -cardiovasculares, óseas y metabólicas- relacionadas con la inflamación crónica. En trabajos anteriores mostramos que, en los pacientes con VIH, las vesículas extracelulares estimulan a los macrófagos para que produzcan inflamación. En esta investigación vimos que estas vesículas extracelulares también hacen que los macrófagos expresen altos niveles de Galectina-1 (Gal-1) y la secreten hacia la sangre. Pero además, detectamos que esta galectina, al interactuar con los linfocitos infectados, revierte la latencia”, explica Matías Ostrowski, investigador del CONICET en el Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida (INBIRS, CONICET-UBA) y uno de los coordinadores del trabajo.

Aunque la reactivación del reservorio viral inducida por Gal-1 no es peligrosa en términos de que pueda llevar a una persona bajo tratamiento hacia la inmunodeficiencia, podría ser uno de los impedimentos para el logro de la cura esterilizante, o sea, para la erradicación de los reservorios de VIH latente. Alcanzar la cura esterilizante, por otro lado, podría permitir que los pacientes interrumpan el tratamiento sin riesgo de que el virus vuelva a replicarse, así como dar una solución a la patogenia vinculada con la inflamación crónica.

“Esto conduce a la pregunta de si el bloqueo de la expresión de Gal-1 podría contribuir a controlar los reservorios de VIH latente. Otra alternativa sería, por el contrario, estimular la expresión de Gal-1 para ‘despertar’ a las células infectadas y atacarlas mediante otras drogas”, explica el investigador del CONICET Gabriel Rabinovich, director del Laboratorio de Glicomedicina del Instituto de Biología y Medicina Experimental (IBYME, CONICET- F-IBYME) y también coordinador del estudio.

Lo interesante, en este sentido, es que el equipo de Rabinovich en el IBYME trabaja tanto en el desarrollo de un anticuerpo que permitan bloquear Gal-1 (que se podría usar, por ejemplo, para tratar ciertos tumores), como en el de un agente que mimetiza o estimula la producción de esta proteína (que podría servir para evitar enfermedades autoinmunes).

Una colaboración productiva

Este estudio surgió como una colaboración entre el laboratorio de Ostrowski, especialista en el rol de las vesículas extracelulares en la inflamación asociada a VIH, y el equipo de Gabriel Rabinovich, que hace ya casi tres décadas se dedica a investigar el rol de las galectinas –especialmente de Gal-1- en diferentes escenarios fisiológicos y patológicos. El trabajo forma parte de la tesis doctoral de la primera autora del artículo, Julia Rubione, quien entre 2015 y 2020 fue becaria doctoral del CONICET en el INBIRS.

“El objetivo de esta colaboración era estudiar si Gal-1 tenía algún rol en la infección del VIH. Dado que Gal-1 es un inmunomodulador y tiene una función antiinflamatoria en muchas patologías, nosotros esperábamos encontrar algo por ese lado, pero los resultados nos fueron llevando por un camino distinto y terminamos descubriendo un rol de Gal-1 que hasta ahora desconocíamos”, comenta Rabinovich, que además es profesor titular de Inmunología en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (FCEN, UBA).

Lo ensayos realizados para este estudio incluyeron tanto el análisis de muestras de diferentes grupos de pacientes con VIH, como la realización de experimentos in vitro en cultivos celulares que involucraron tejidos tomados de individuos con VIH.

Descubrimiento de un circuito que reprograma el reservorio de VIH latente

“El análisis del suero de diferentes grupos de pacientes nos permitió determinar que existe en la sangre de los individuos con VIH un aumento considerable de los niveles normales de Gal-1 en circulación. Además, pudimos asociar el incremento en los niveles de Gal-1 con la inflamación crónica de los pacientes con VIH, así como con un aumento en la actividad trascripcional del reservorio viral”, relata Rubione

Por otro lado, la comparación entre los diferentes grupos de pacientes y el seguimiento de individuos infectados -antes y después del tratamiento con antirretrovirales- permitió descartar la existencia de una correlación entre el incremento de Gal-1 y la carga viral, así como con el recuento de linfocitos CD4. Tampoco se encontró asociación entre el incremento de Gal-1 y el tamaño de los reservorios, aunque sí entre las concentraciones de la lectina y la actividad transcripcional de los reservorios.

“En un ensayo siguiente, en cultivos celulares, estudiamos el impacto de las vesículas extracelulares sobre macrófagos y vimos que las vesículas de pacientes con VIH inducían la secreción de Gal- 1 en mucha mayor cantidad que las vesículas provenientes de dadores sanos”, señala Rubione.

Este experimento permitió al equipo de investigación confirmar que el aumento de Gal-1 en la sangre de los pacientes con VIH se encuentra asociado al fenómeno inflamatorio y a la acción de las vesículas extracelulares.

“Luego tomamos el sobrenadante de los macrófagos estimulados y lo expusimos a unas células que son reporteras de la actividad del virus latente. Esta línea celular, ante un estímulo que haga reactivar al virus latente, expresa una proteína fluorescente. De esta forma pudimos ver que los sobrenadantes que venían de macrófagos estimulados con vesículas de VIH promovían la activación del reservorio viral mucho más que los sobrenadantes estimulados con vesículas de pacientes sanos”, explica Rubione.

De esta forma, el equipo de investigación pudo rearmar, a partir de ensayos in vitro, el circuito que los análisis de las muestras de pacientes parecían sugerir: GAL-1, al ser secretada por macrófagos proinflamatorios estimulados por vesículas extracelulares, revierte la latencia del VIH.

“Algo que me gustaría destacar de este trabajo es que tras los experimentos in vitro que nos permitieron armar el circuito y entender sus mecanismos, volvimos a muestras de pacientes para validar el efecto que habíamos descripto. Uno de los últimos experimentos consistió en tomar células de pacientes con VIH y exponerlas a Gal-1 y vimos que el virus efectivamente se reactivaba”, concluye Ostrowski.

De acuerdo con los investigadores, la importancia de los resultados obtenidos invita continuar el estudio de este nuevo circuito, que podría ser clave tanto para desentrañar las patologías asociadas a la inflamación crónica en pacientes VIH como para diseñar terapias que permitan modular los reservorios virales.