Marcadores de ativação e de exaustão do sistema imune e produção de citocinas após estimulação in vitro em adolescentes infectados pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV) através de transmissão vertical

Abstract

Objectives: To evaluate immune activation, exhaustion and cytokine production pattern in supernatant from whole blood of adolescents and young adults infected by HIV through vertical transmission with detectable, undetectable viral load compared with health control group. Methods: Sixty adolescents and young adults were admitted to study and they were assigned to the following groups: HIV with detectable viral load (n=12), HIV with undetectable viral load (n=18) and control (n=30). HIV infection had to be acquired through vertical transmission. All individuals had to be on regular follow-up at the Centro de Atendimento da Disciplina de Infectologia Pediátrica from Universidade Federal de São Paulo (CEADIPe), under use of combination antirretroviral therapy (cART) and with CD4+ T cell counts above 200/mm3. Six milliliters of peripheral blood were collected for laboratory analyses. Immune activation of CD4+ T and CD8+ T cells were evaluated by flow cytometry, using HLA-DR and CD38 markers. Exhaustion was assessed with PD-1 in CD4+ T and CD8+ T cells and maturation subsets were evaluated through CD45RA and CCR7 expression. Cytokine expression was evaluated through Xmap technique in supernatant of whole blood stimulated with phytohemagglutinin (PHA). The project was approved by the Ethics Committee of Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) and all patients and parents or guardians signed informed consent. Results: Individuals from all 3 groups were comparable in respect to age: detectable viral load (19.1 years), undetectable viral load (17.5 years) and control (17.6 years); p= 0.204. Individuals with detectable viral load presented lower CD4+ T counts; they had also higher activation and exhaustion of CD4+ T cells and exhaustion of central memory and effector memory subsets when compared with control; finally, higher activation and exhaustion of total CD8+ T cells and effector memory subset when compared with undetectable viral load and control were observed. Detectable viral load group produced less IFN-gamma, IL-10, IL-13, IL-17A, IL-5 and IL-6 (when compared with undetectable viral load group) and less IL-10, IL-17A e IL-6 (when compared with control group). Individuals with undetectable viral load produced higher concentrations of ITAC, IL-4 and IL-23 than controls. There was an inverse correlation between production of several cytokines and PD-1 expression in CD4+ T and CD8+ T naive and CD8+ T central memory subsets. The time interval of undetectable viral load was not associated with any of the analysed variables. Conclusion: Upon persistence of detectable viral load, the activation and exhaustion markers remain high with low production of in vitro cytokines. Patients with undetectable viral load share many common parameters with control group, although some cytokines are abnormaly high. In sum, not only viral load levels influence the immune system, but also the presence of virus, even below detection limit.

Objetivos: Avaliar a ativação, exaustão imune e a produção de citocinas após estimulação in vitro em sobrenadante de amostras de sangue total de adolescentes e jovens adultos infectados pelo HIV por transmissão vertical com carga viral detectável, indetectável, comparados com controles sadios. Métodos: Foram incluídos 60 adolescentes e adultos jovens separados nos seguintes grupos: HIV com carga viral detectável (n= 12), HIV com carga viral indetectável (n=18) e controle (n=30). A infecção pelo HIV deveria ter sido adquirida através de transmissão vertical. Todos os indivíduos deveriam estar em acompanhamento regular no Centro de Atendimento da Disciplina de Infectologia Pediátrica da Universidade Federal de São Paulo (CEADIPe), sob uso de terapia antirretroviral combinada e com contagem de células T CD4+ superior a 200/mm3. Coletaram-se 6 mL de sangue periférico para a realização das análises. Ativação e exaustão imune de células T CD4+ e T CD8+ foram avaliadas por técnica de citometria de fluxo, utilizando os marcadores HLA-DR e CD38. Para exaustão foi utilizado o PD-1, na população de células T CD4+ e T CD8+ e suas subpopulações de maturação avaliadas através da expressão de CD45RA e CCR7. A expressão de citocinas foi feita através de técnica Xmap em sobrenadante de sangue total após estimulação in vitro com fito-hemaglutinina (PHA). O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) e todos os pacientes e responsáveis assinaram termo de consentimento e assentimento. Resultados: Os indivíduos dos 3 grupos foram comparáveis em relação à mediana de idade: carga viral detectável (19,1 anos), carga viral indetectável (17,5 anos) e controle (17,6 anos); p= 0,204. Indivíduos com carga viral detectável apresentaram menor contagem de células T CD4+; maior ativação e exaustão das células T CD4+ e exaustão nas subpopulações memória central e memória efetora quando comparados com controle; maior ativação e exaustão das células T CD8+ totais e nas subpopulações de memória efetora quando comparados com os grupos carga viral indetectável e controle. Indivíduos com carga viral detectável apresentaram também menor produção de IFN-gama, IL-10, IL-13, IL-17A, IL-5 e IL-6 (comparados com carga viral indetectável) e menor expressão de IL-10, IL-17A e IL-6 (comparados ao controle). Já indivíduos com carga viral indetectável apresentaram maiores concentrações de ITAC, IL-4 e IL-23 que o controle. Observou-se uma correlação inversa entre a produção de diversas citocinas e a expressão do PD-1 nas subpopulações de células T CD4+ e T CD8+ naive e T CD8+ de memória central. O tempo de indetecção dos indivíduos com carga viral indetectável não se mostrou associado a nenhuma das variáveis analisadas. Conclusão: Na persistência da carga viral detectável, os marcadores de ativação e de exaustão imunes permanecem elevados, com baixa produção de citocinas in vitro. Naqueles pacientes com carga viral indetectável há maior similaridade desses parâmetros com o grupo controle, embora algumas citocinas estejam elevadas. Assim, não só os niveis de carga viral influenciam o sistema imune, mas também a presença do virus, mesmo que em niveis abaixo do limite de detecção.