Avaliação da ativação da via UPR (Unfolded Protein Response) em células de indivíduos HIV positivos sob diferentes esquemas terapêuticos

Abstract

A via UPR (do inglês Unfolded Protein Response) é uma resposta celular ao acúmulo de proteínas desenoveladas no lúmen do retículo endoplasmático, possuindo três braços (PERK, IRE1 e ATF6) que atuam sinergicamente em controles traducionais e transcricionais com o objetivo de restabelecer a homeostase celular. Os vírus, ao induzirem a célula a produzir proteínas virais, aumentam a carga de proteínas que devem ser dobradas no retículo endoplasmático, frequentemente causando a ativação da via UPR. O presente trabalho teve como objetivo estudar o impacto da infecção do HIV sobre a via UPR em células de indivíduos HIV positivos submetidos a diferentes esquemas terapêuticos. Lisados proteicos provenientes de linfócitos B, linfócitos T CD4+ e monócitos de indivíduos sadios e de pacientes HIV positivos virgens de tratamento, sob tratamento antirretroviral sem inibidor de protease ou com inibidor de protease foram avaliados quanto à presença de proteínas relacionadas à via UPR através de Western Blot. BiP teve expressão significantemente maior em linfócitos B de indivíduos HIV positivos. O fator eIF2., relacionado ao braço PERK, foi detectado em pacientes HIV positivos sob terapia antirretroviral; na sua forma não-fosforilada foi encontrado em monócitos enquanto na sua forma fosforilada e inativada, em linfócitos B e linfócitos T CD4+. P-IRE1 foi expresso em linfócitos B e linfócitos T CD4+ de indivíduos HIV negativos e pacientes HIV positivos, porém esta expressão mostrou-se significantemente maior em células de indivíduos sob tratamento antirretroviral. Células de indivíduos HIV positivos apresentaram ainda níveis de clivagem e ativação de ATF6 significantemente maiores quando comparados a indivíduos sadios. O perfil de ativação da via UPR mostrou-se diferente para indivíduos HIV negativos e HIV positivos e dentre os últimos, indivíduos virgens de tratamento ativaram apenas o braço ATF6 da via UPR, enquanto pacientes sob terapia antirretroviral ativaram os três braços. Os diferentes perfis fenotípicos de expressão de proteínas relacionadas à via UPR parecem estar relacionados à infecção pelo HIV e às cargas virais apresentadas pelos indivíduos HIV positivos, estando estas últimas vinculadas à presença ou não de terapia antirretroviral.

The Unfolded Protein Response (UPR) is a mechanism initiated whenever protein folding in the endoplasmic reticulum (ER) is compromised. The UPR pathway has three sensors of ER stress (PERK, IRE1, and ATF6), which promotes the cell metabolism back to homeostasis through transcriptional and translational controls. Virus leads infected cells to produce a great amount of new proteins, which increases the number of unfolded proteins in the ER lumen and activates the UPR signal pathways. The aim of this study was to analyze the HIV infection impact in the UPR activation in cells from HIV-positive individuals under different antiretroviral therapy. Protein lysates from B lymphocytes, T CD4+ lymphocytes and monocytes from healthy individuals, treatment-naive HIV-positive patients, and HIV-positive patients under antiretroviral therapy with or without protease inhibitors were evaluated about their expression of UPR related proteins. Amounts of BiP were significantly higher in B lymphocytes from HIV-positive individuals when compared to healthy individuals. The eIF2. factor, related to the ER stress PERK sensor, was detected in cells from HIV-positive individuals under antiretroviral therapy; non-phosphorylated eIF2. was found in monocytes whereas its phosphorylated form was expressed in B lymphocytes and T CD4+ lymphocytes. P-IRE1 was expressed in B lymphocytes and T CD4+ lymphocytes from HIV-negative and HIV-positive individuals, however this expression was significantly higher in cells from treated HIV-positive individuals. Cells from HIV-positive patients also showed higher levels of ATF6 cleavage and activation in relation to healthy individuals. The expression profile of UPR related proteins showed to be different in HIV-negative and HIV-positive individuals. Differences were also detected between the expression protein profiles from treatment-naive and treated HIV-positive individuals. In treatment-naive patients only the ATF6 pathway was activated while in HIV-positive patients under antiretroviral treatment all the three ER stress sensors were activated. These non-equal phenotypes of UPR activation seem to be related to the HIV infection and the viral loads presented by the HIV-positive patients, being the number of infective particles in their plasmas connected to the presence of antiretroviral therapy.