|
|
sL-selectina en
infección pediátrica POR VIH
Comportamiento de la
forma soluble de L-selectina en niños infectados con HIV
Eduardo
Gaddi, Jeanette Balbaryski, Claudio Cantisano, Graciela Barboni,
Marcela Candi, Hector Quiroz, Vera Giraudi
Departamento de Medicina,
División Inmunología Clínica, Hospital General de Niños Dr. Pedro
de Elizalde, Buenos Aires
Resumen
La
L-selectina es una molécula de adhesión responsable de la adhesión
inicial de los leucocitos al endotelio. Esta molécula es liberada
desde la superficie celular por clivaje proteolítico después de la
activación leucocitaria. Se midieron los niveles séricos de la forma
soluble de la L-selectina (sL-selectina) en 51 niños HIV(+) y en 15
controles sanos HIV(-). Estos valores se compararon con parámetros de
activación inmune y de progresión de enfermedad. La concentración
de sL-selectina se encontró significativamente aumentada en el grupo
de pacientes HIV(+). Dichos niveles eran más altos en los pacientes
con mayor inmunosupresión. Se encontró una correlación positiva
entre los niveles de sL-selectina y el número relativo de LTCD8, y
entre sL-selectina y los niveles de la forma soluble de la molécula
de adhesión intercelular-1(sICAM-1) y la inmunoglobulina A(IgA). No
se obtuvo correlación significativa entre sL-selectina y los valores
de la carga viral (CV) plasmática. El aumento en los niveles de
sL-selectina sería otro componente entre las múltiples alteraciones
inmunológicas producidas por el HIV.
Palabras clave: sL-selectina, sICAM-1,
IgA, LTCD8, carga viral, infección pediátrica HIV
Abstract
Circulating
soluble selectins in HIV infected children. L-selectin is an
adhesion molecule that is responsible for the initial attachment of
leukocytes to endothelium. After leukocyte activation L-selectin is
endoproteolytically released from the cell surface. In order to
analyze the relationship between soluble L-selectin (sL-selectin) and
parameters of immune activation and disease progression, 51 HIV
infected children and 15 healthy controls were studied. Serum
L-selectin concentrations were significantly higher in HIV infected
children than in the control group. Levels of sL-selectin were higher
in HIV infected patients with severe immunologic suppresion than in
those with moderate or no evidence of suppresion. A positive
correlation between sL-selectin levels and LTCD8 counts, sL-selectin
and soluble intercellular adhesion molecule-1(sICAM-1) and
immunogobulin A (IgA) levels was detected. On the contrary sL-selectin
concentration did not correlate with plasmatic viral load. The
correlation with parameters of immune activation may implicate
involvement of sL-selectin in the immunopathogenesis of HIV infection.
Key words: sL-selectin, sICAM-1, IgA, LTCD8,
viral load, HIV pediatric infection
Dirección postal: Dra. Vera Giraudi, Desaguadero
2439, 1417 Buenos Aires, Argentina
Fax: (54-11) 4566-3795 e-mail: vgiraudi@intramed.net.ar
Recibido: 27-II-2001 Aceptado: 27-IV-2001
La capacidad de los leucocitos para migrar desde la periferia hacia
los tejidos es un paso crítico de la respuesta inmune, estando
involucradas en este proceso varias moléculas de adhesión1, 2.
La L-selectina, miembro de la familia de moléculas de adhesión que
incluye también a la E-selectina y P-selectina, es responsable de la
adhesión inicial de los leucocitos al endotelio vascular3-6. Esta
molécula se expresa en la superficie de linfocitos, neutrófilos,
monocitos, eosinófilos, células precursoras hematopoyéticas y
timocitos inmaduros7. L-selectina es una proteína altamente
glicosilada de 95-105 kD en neutrófilos y 74 kD en los linfocitos8,
9. Interviene en la migración linfocitaria a los ganglios linfáticos
periféricos a través de la interacción con GlyCAM-110, 11, y en la
adhesión de linfocitos, neutrófilos y monocitos al endotelio
activado por citoquinas en los sitios de inflamación12, 13, 14. Han
si-do identificados varios ligandos de L-selectina sobre las células
endoteliales, GlyCAM-1, CD34 y MAdCAM-1, to-dos conteniendo dominios
de mucina glicosilada15, 16, 17.
La forma soluble de L-selectina (sL-selectina) está presente en el
plasma debido al clivaje mediado por una metaloproteinasa de la
L-selectina expresada en la superficie celular18,19,20. La
sL-selectina derivada de los linfocitos tiene un peso molecular de 62
kD, mientras que el fragmento derivado de los neutrófilos es de
75-100 kD. La forma soluble retiene la bioactividad y en altas
concentraciones puede inhibir la unión de los linfocitos al
endotelio, sugiriendo su posible rol en la modulación de esta unión
in vivo21.
Mientras que sL-selectina puede ser detectada en la circulación de
individuos normales, se han reportado niveles aumentados de la misma
en pacientes con sepsis, enfermedades inflamatorias, autoinmunes y en
leuce- mias22-25. Pacientes adultos HIV (+) muestran también un
incremento en los valores plasmáticos, habiéndose comprobado además
que la actividad viral induce la expresión de L-selectina y el “homing”
de linfocitos T26.
El objetivo del presente trabajo fue estudiar los niveles de
sL-selectina en pacientes pediátricos HIV (+), y su correlación con
parámetros de activación inmune y progresión de enfermedad.
Pacientes y métodos
Población: En este estudio se incluyeron pacientes HIV (+)
asistidos en la División Inmunología Clínica del Hospital Pedro de
Elizalde entre enero y julio del 2000. Las muestras fueron obtenidas
de 51 niños infectados por el HIV (26 varones y 25 mujeres) con
edades comprendidas entre 9 meses y 11 años. La seropositividad de
los pacientes fue confirmada por análisis de ELISA y Western Blot,
comprobándose transmisión vertical en 49 de ellos, mientras que los
dos restantes adquirieron la infección por vía transfusional. El 94%
de los pacientes recibían tratamientos antiretrovirales combinados
con inhibidores de proteasas, mientras que el 6% restante era virgen
de tratamiento dado lo reciente de su positividad serológica. Las
muestras controles fueron obtenidas de 15 niños sanos HIV (–) con
edades entre 1 y 7 años, provenientes del Servicio de Protección y
Prevención de la Salud. Se obtuvo el consentimiento informado de los
padres de todos los niños incluidos en el estudio.
Determinación de sL-selectina, sICAM-1 e IgA. Los niveles séricos de
sL-selectina y sICAM-1 fueron medidos por una técnica de ELISA
sandwich cuantitativo (R & D System, USA). Las muestras se
diluyeron 1 en 100 para sL-selectina y 1 en 20 para sICAM-1 al momento
del ensayo. Los niveles de IgA se estudiaron por nefelometría (Array
System, Beckmann).
Determinación de las subpoblaciones linfocitarias. Los valores
relativos de linfocitos T (LT) CD3+, CD4+ y CD8+ fueron evaluados
mediante doble marcación con anticuerpos monoclonales y analizados
por citometría de flujo (FACScan, Becton Dickinson).
Determinación de la carga viral plasmática. La cuantificación de la
carga viral plasmática de ARN- HIV-1 se realizó por el método
Nuclisens NASBA (Organon Teknika), con un umbral de detección de 80
copias de ARN por ml.
Análisis estadístico. Las diferencias entre grupos fueron evaluadas
mediante el test de Kruskal-Wallis. El coeficiente de correlación de
Spearman se utilizó para establecer el grado de correlación entre
dos variables cuantitativas medidas con error estadístico.
Resultados
Los niveles de sL-selectina (media ± DE, ng/ml) se encontraron
significativamente aumentados en los niños HIV (+) en comparación
con los controles sanos (Co). (HIV: 2556 ± 684, n = 51; Co: 1447 ±
212, n = 15, p< 0.05). (Figura 1).
Al dividir la población HIV (+) según el grado de inmunosupresión
se encontró que los niveles de sL-selectina estaban más elevados
(p<0,05) en los pacientes con inmunosupresión severa (LTCD4
<15%, sL-selectina: 2906 ± 588 ng/ml, n = 25), con respecto al
grupo de pacientes con inmunosupresión leve o moderada (LTCD4 >
15%, sL-selectina: 2176 ± 570 ng/ml, n = 26). (Figura 2).
También se evaluaron las correlaciones entre los niveles séricos de
sL-selectina y parámetros de activación inmune (LTCD8,sICAM-1,IgA) y
de replicación viral (carga viral). Se encontró una correlación
positiva marcada entre sL-selectina y el número relativo de LTCD8 (r
= 0.52, p<0.05) y sL-selectina con sICAM-1 (r = 0.59, p< 0.05).
La correlación positiva entre sL-selectina e IgA fue débil (r = 0.38
p<0.05), mientras que los valores de sL-selectina no mostraron
correlación significativa con la carga viral plasmática. (Figura 3).
Discusión
Los datos presentados muestran que los niveles de sL-selectina se
encuentran elevados en los niños HIV(+) y se correlacionan con la
severidad de la inmunosupresión. Estos datos concuerdan con estudios
previos que muestran el incremento de los niveles de sL-selectina en
pacientes adultos HIV (+)22 aun cuando hay diferencias en el modo de
transmisión y en el comportamiento del sistema inmune del niño27.
La activación del sistema inmunológico se observa tempranamente en
la infección por HIV, produciéndose no sólo una respuesta inmune
específica mediada por anticuerpos, sino también una estimulación
general del sistema inmune. Durante este proceso las células T
aumentan la expresión de varias proteínas de superficie que median
la adhesión a otras células y a otras moléculas de la matriz
extracelular. El estado de activación inmune puede ser evaluado por
los incrementos tanto en el número de LTCD8+ como de factores
séricos solubles como la ß2 microglobulina, neopterina, IgA el
receptor soluble de IL2, etc.28. La correlación obtenida entre el
número relativo de LTCD8+ y los niveles de sL-selectina indicaría la
potencial utilidad de esta molécula como marcadora de activación.
Por otro lado, la buena correlación con sICAM-1, molécula marcadora
de activación inmune y de progresión de enfermedad29,30 reflejaría
que la actividad viral induce la liberación coordinada de ambas
moléculas de adhesión solubles a través de citoquinas mediadoras de
inflamación5,14,31. La baja correlación observada con IgA sugeriría
que la expresión de sL-selectina e IgA podría ser afectada por
estímulos diferentes.
La falta de una correlación significativa entre los niveles de
sL-selectina y la carga viral plasmática permite suponer que ambas
variables no están directamente relacionadas. Además, el tratamiento
antirretroviral implementado en los pacientes podría afectar de modo
distinto el comportamiento de ambos parámetros.
Los niveles liberados a la circulación de algunas moléculas de
adhesión solubles como sVCAM-1, sICAM-1 y sE-selectina, muestran una
correlación directa con la expresión de estas moléculas en la
superficie celular32. La forma soluble de L-selectina podría actuar
como inhibidor competitivo de la L-selectina expresada en membrana,
regulando la adhesión celular o iniciando una respuesta en las
células que expresan su ligando.
Los niveles más altos de sL-selectina se encontraron en los pacientes
con mayor compromiso inmune, sugiriendo que tales valores podrían ser
debidos a una condición inflamatoria exacerbada consecutiva al mayor
pegamiento de linfocitos al endotelio activado, y reflejaría el grado
de diseminación extravascular de la infección.
El HIV estimula la sobreexpresión de L-selectina y el consiguiente
incremento del “homing” de células T26, mecanismo que induciría
secundariamente fenómenos de apoptosis mediados por los receptores de
“homing”33. Esta situación explicaría el aumento en los niveles
de sL-selectina observado en los pacientes deplecionados de LTCD4.
Son necesarios estudios longitudinales que evalúen los niveles de
sL-selectina en el curso de la infección por HIV y su relación con
determinaciones seriadas de carga viral, como así su comportamiento
ante la aparición de enfermedades concurrentes y la implementación
de nuevos esquemas terapéuticos. Aunque el significado biológico del
incremento en los niveles de sL-selectina no está del todo aclarado,
dicho aumento es otro aspecto de las múltiples alteraciones
inmunológicas que acompañan a la infección por HIV.
Bibliografía
1. Springer T. Adhesion receptors in the immune system. Nature
1990; 346: 425-36.
2. Gearing A, Newman W. Circulating adhesion molecules in disease.
Immunology Today 1993; 14: 506-12.
3. Gallatin W, Weissman I, Butcher E. A cell- surface molecule
involved in organ-specific homing of lymphocytes. Nature 1983; 304:
30-34.
4. Ley K, Gaehtgens P, Fennie C, Singer M, Lasky L, Rosen S. Lectin
– like cell adhesion molecule-1 mediates leukocyte rolling in
mesenteric venules in vivo. Blood 1991; 77: 2553-55.
5. Spertini O, Luscinkas F, Munro J, et al. Leukocyte adhesion
molecule-1. (LAM-1, L-selectin) interacts with an inducible
endothelial cell ligand to support leukocyte adhesion and
transmigration. J Immunol 1991; 147: 2565-73.
6. Spertini O, Luscinkas F, Grimbrone M, Tedder T. Monocyte attachment
to activated human vascular endothelium in vitro is mediated by
leukocyte adhesion molecule-1 (L-selectin) under non-static
conditions. J Exp Med 1992; 175: 1789-92.
7. Tedder P, Penta A, Levine H, Freedman A. Expression of the human
leukocyte adhesion molecule, LAM-1. Identity with the TQ1 and Leu-8
differentiation antigens. J Immunol 1990; 144: 532-40.
8. Griffin J, Spertini O, Ernest T, et al. GM-CSF and other cytokines
regulate surface expression of the leukocyte adhesion molecule-1 on
human neutrophils, monocytes and their precursors. J Immunol 1990;
576-84.
9. Tedder T, Matsuyama T, Rothstein D, Schlossman S, Morimoto C. Human
antigen-specific memory T cells express the homing receptor necessary
for lymphocyte recirculation. Eur J Immunol 1990; 20: 1351-55.
10. Imai Y, Singer M, Fennie C, Lasky L, Rosen S. Identification of a
carbohydrate-based endothelial ligand for a lymphocyte homing
receptor. J Cell Biol 1991; 113: 1213-21.
11. Kishimoto T, Jutila M, Butcher E. Identification of a human
peripheral lymph node homing receptor: a rapidly down-regulated
adhesion molecule. Proc Natl Acad Sci USA 1990; 87: 2244-48.
12. Jutila M, Rott L, Berg E, Butcher E. Function and regulation of
the neutrophil MEL-14 antigen in vivo. Comparison with LFA-1 and
MAC-1. J Immunol 1989; 143: 3318-24.
13. Lewinsohn D, Bargatze R, Butcher E. Leukocyte-endo-thelial cell
mechanism shared by neutrophils, lymphocytes and other leukocytes. J
Immunol 1987; 138: 4313-21.
14. Smith C, Kishimoto T, Abbas O, Huges B, Rothlein R, McIntire L, et
al. Chemotactic factors regulate lectin adhesion molecule 1 (LECAM-1)
development neutrophil adhesion to cytokine-stimulated endothelial
cells in vitro. J Clin Invest 1991; 87: 609-18.
15. Shimizu Y, Shaw S. Mucins in the mainstream. Nature 1993; 366:
630-31.
16. Baumhueter S, Dybdal N, Kyle C, Lasky L. Global vascular
expression of murine CD34, a sialomucin-like endothelial ligand for
L-selectin. Blood 1994; 84: 2554-65.
17. Briskin M, McEvoy L, Butcher E. MAdCAM-1 has homology to
immunoglobulin and mucin-like adhesion receptors and to IgA1. Nature
1993; 363: 461-4.
18. Jung T, Dailey M. Rapid modulation of homing receptors (gp 90
Mel-14) induced by activators of protein kinase C. Receptor shedding
due to accelerated proteolytic cleavage at cell surface. J Immunol
1990; 144: 3130-6.
19. Migaki G, Kahn J, Kishimoto T. Mutational analysis of the membrane
proximal cleavage site of L- selectin: relaxed sequence specificity
surrounding the cleavaje site. J Exp Med 1995; 182: 549-57.
20. Borland G, Murphy G, Ager A. Tissue inhibitor of
metalloproteinase-3 inhibits shedding of L-selectin from leukocytes. J
Biol Chem 1999; 274: 2810-15.
21. Schleiffenbaum B, Spertini O, Tedder T. Soluble L-selectin is
present in human plasma at high levels and retains functional
activity. J Cell Biol 1992; 119: 229-38.
22. Spertini O, Schleiffenbaum B, White-Owen C, Ruiz P, Tedder T.
ELISA for quantitation of L-selectin shed from leukocytes in vivo. J
Inmmunol Methods 1992; 156: 115-23.
23. Takeshita S, Dobashi H, Nakatani K, et al. Circulating soluble
selectins in Kawasaki disease. Clin Exp Immunol 1997; 108: 446-50.
24. Inaoki M, Sato S, Shimada Y, et al. Decresed expression levels of
L-selectin subsets of leukocytes and increased serum L-selectin in
severe psoriasis. Clin Exp Immunol 2000; 122: 488-92.
25. Spertini O, Callegari P, Cordey A, et al. High levels of the shed
form of L-selectin are present in patients with acute leukemia and
inhibit blast cell adhesion to activated endothelium. Blood 1994; 84:
1249-56.
26. Wang L, Robb C, Cloyd M. VIH induces homing of resting T
lymphocytes to lymphs nodes. Virology 1997; 228: 141-52.
27. Plaeger-Marshall S, Isacescu BV, Rourke S, Bertoll J, Bryson Y,
Stheim R. T cell activation in pediatric AIDS pathogenesis: Three
color immunophenotyping. Clin Immunol Immunopathol 1994; 71: 19-26.
28. Fahey J,Taylor J,Detels R,Hofmann B,Melmed R, Nishanian P et al.
The prognostic value of cellular and serologic markers in infection
with human immunodefi-ciency virus type 1.N Engl J Med 1990;322:
166-72.
29. Gaddi E, Balbaryski J, Cantisano C, Barboni G, Candi M, Giraudi V.
Niveles séricos de la forma soluble de la molécula de adhesión
intercelular-1 (sICAM-1) en la infección por HIV en niños. Medicina
(Buenos Aires) 1999; 59: 351-4.
30. Gaddi E, Laucella S, Balbaryski J, Cantisano C, et al. Prognostic
value of intercellular adhesion molecule-1 (sICAM-1) in HIV infected
children. Scand J Immunol 2000; 52 628-33.
31. Tedder T,Steeber D,Chen A,Engel P. The selectins: vascular
adhesion molecules. FASEB J 1995; 9 : 866-73.
32. Lang T, Krams S, Villanueva J, Cox K, So S, Martinez D.
Differential patterns of circulating intercellular adhesion molecule-1
(cICAM-1) and vascular adhesion molecule-1 (cVCAM-1) during liver
allograft rejection. Transplantation 1995; 59: 584-9.
33. Wang L, Chen I, Gelman B, Koning, Cloyd M. A novel mechaniosm of
CD4 lymphocyte depletion involves effects of HIV on resting
lymphocytes: induction of lymph node homing and apoptosis upon
secondary signaling through homing receptors. J Immunol 1999; 162:
268-76.
Figura 1.– Niveles séricos de la forma soluble de L-selectina
(sL-selectina) en 15 controles sanos HIV (–) y en 51 niños HIV (+).
(Las barras horizontales indican el valor medio de cada grupo).
Fig. 2.– Niveles séricos de sL-selectina (media ± DE) en niños
HIV (+) agrupados según el grado de inmunosupresión.
Fig. 3.– Análisis de correlación entre los niveles de sL-selectina
y LTCD8, sICAM-1, IgA y carga viral.
|
|
|
|
|