Come l’HIV sfrutta le T-cells nell’endometrio femminile

Resoconto della guerra all’HIV

Il virus HIV fu scoperto nel 1980. Da allora è iniziata la disperata ricerca di un vaccino, sfortunatamente non ancora terminata. Sono stati testati farmaci antiretrovirali atti alla prevenzione del contagio da HIV. Tuttavia anche questi hanno dimostrato un’efficacia limitata nelle donne. L’infezione di soggetti femminili è attualmente uno dei problemi principali del virus, specialmente nell’Africa sub-sahariana. In quell’area le donne compongono l’80% degli infettati annui da HIV tra i 15 e 19 anni. Statisticamente si parla di una donna contagiata ogni tre minuti. Il metodo principale di diffusione dell’HIV nel corpo umano, come risaputo, consiste nella trasmissione sessuale, seguita dall’attecchimento del virus nelle cellule del tratto genitale, tramite le quali comincia la proliferazione dell’HIV. Per questo motivo lo studio delle cellule genitali infettate in primo luogo è argomento di interesse per molti immunologi.

Come l’HIV infetta le T-cells dell’apparato genitale femminile

L’apparato genitale femminile è composto da vari comparti anatomici all’interno dei quali le cellule immunitarie svolgono un’azione bilanciata tra la difesa del corpo dalle infezioni e il sostegno dell’apparato per la funzione riproduttiva. Gli ormoni sessuali sono i principali regolatori delle condizioni dell’apparato e favoriscono, con riciclo mensile, la possibilità di portare avanti una gravidanza. Questi ormoni sono responsabili anche della regolazione dell’attività delle cellule immunitarie presenti nell’endometrio, lo strato di mucosa ed epitelio ghiandolare che ricopre la cavità interna dell’utero (Figura 1).

Infezione da HIV nel tratto genitale femminile
Figura 1 – Infezione da HIV nel tratto genitale femminile

Studi passati si concentravano nell’analizzare il tratto inferiore genitale, sia negli studi su primati che su umani. Questo perché il virus venne identificato in cellule di quel tratto nelle prime ricerche, e gli scienziati potevano prelevare più facilmente cellule di questa sezione. Studi più recenti dimostrano invece che il primo contagio da HIV avviene in qualunque punto del tratto genitale, sia inferiore come vagina e cervice, sia superiore come l’utero. Nadia Roan, Tongcui Ma e colleghi dell’Università di San Francisco e dell’Istituto Galdstone hanno pubblicato su eLife dei risultati di analisi in vitro di linfociti T (detti T-cells) infetti da HIV e presenti nell’endometrio.

Ulteriori ricerche dell’HIV nelle T-cells dell’endometrio

I ricercatori hanno quindi attuato esperimenti sempre più specifici. Ma e colleghi hanno condotto nuove ricerche focalizzandosi sull’endometrio, non più il tratto genitale inferiore. Il gruppo ha elaborato nuove metodologie per imitare, negli esperimenti in vitro, la trasmissione in vivo di HIV (trasmissione eterosessuale). Per la simulazione sono stati usati componenti specifici di seme maschile e alcuni trasmitted founder virus. Essi sono ceppi di HIV in grado di iniziare l’infezione dopo esser stati trasportati dal seme. Componenti specifici dello sperma e ceppi specifici di HIV classificati come trasmitted founder sono dati fondamentali per la metodologia in vitro, poiché in base a questi può cambiare la selezione cellulare ed il tasso di infettività. Per la caratterizzazione delle T-cells infette i ricercatori hanno combinato analisi bioinformatiche e analisi di fenotipizzazione cellulare.

Risultati a confronto

Ma e colleghi hanno attuato i test in vitro su campioni di sangue e campioni di biopsia dell’endometrio di diverse donne. In tutti i soggetti l’HIV ha dimostrato di infettare con più efficienza le T-cells dell’endometrio rispetto a quelle del sangue, che fossero attive o meno. La fenotipizzazione cellulare ha dimostrato che queste T-cells appartengono ad un tipo specifico, le effector memory T cell. Quest’ultime esprimono maggiormente un co-recettore, CCR5, usato dall’HIV per l’ancoraggio e l’infezione delle cellule bersaglio.

L’analisi bioinformatica ha poi dimostrato che il virus può infettare diversi sottogruppi di T-cell endometriali, mentre nel sangue è presente un solo sottogruppo di T-cell sensibili ad esso. I sottogruppi preferiti dall’HIV sono Th1, Th2, Tfh (presenti nell’endometrio) e  Th17. Quest’ultimo è un particolare tipo di linfociti T presenti nei tessuti colonizzati da microbiota. Qui queste T-cells hanno sia una funzione di integrità della barriera epiteliale che di protezione del tessuto da patogeni non facenti parte della flora batterica. Le Th17 sono presenti in esiguo numero nel tratto genitale, poiché si ipotizza siano coinvolte nella perdita del feto durante la gravidanza.

Le nuove T-cell

Ultimo, ma non per importanza, Ma e colleghi riportano il fatto che le T-cells infette subiscono mutazioni. Esse sono indotte dal virus stesso che facilita la sua propagazione. Le cellule contagiate presentano molti meno antigeni, hanno una durata vitale maggiore e una dissemina facilitata dall’endometrio ai linfonodi. I risultati di Ma e colleghi indicano anche una sovrapproduzione della proteina CD69, che stimola la ritenzione delle T-cell all’interno di endometrio e linfonodi. L’influenza di questa proteina nella propagazione dell’HIV nel resto del corpo è ancora da comprendere. In generale lo studio di questo gruppo ci indica diversi tipi ci T-cells presenti in diverse sezioni del tratto genitale femminile che andrebbero comparati approfonditamente in futuro per comprendere il meccanismo preferito dell’HIV per potersi propagare da questi tessuti al resto del corpo.

Fonti

  • HIV efficiently infects T cells from the endometrium and remodels them to promote systemic viral spread.
    T MaX LuoAF GeorgeG MukherjeeN SenTL SpitzerLC GiudiceWC GreeneNR Roan (2020)
    eLife 9:e55487.
    https://doi.org/10.7554/eLife.55487
  • HIV in Women: How HIV exploits T cells in the endometrium. Marta Rodriguez-Garcia Is a corresponding author. Department of Immunology, Tufts University School of Medicine, United StatesINSIGHT. May 26, 2020

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