Glicanos en las células T CD4+ impactan en la susceptibilidad al VIH

El fenotipado de células individuales de alto parámetro ha permitido la clasificación y el interrogatorio en profundidad de las células inmunitarias, pero hasta la fecha no ha permitido la caracterización de glicanos. Las células vivas tienen una capa de azúcar. Estos azúcares incluyen moléculas llamadas glicanos, que ayudan a las células a interactuar con otras entidades biológicas.

Los virus, como el VIH, generalmente necesitan secuestrar múltiples procesos de la célula huésped para completar su ciclo de replicación. Esta manipulación de los procesos del huésped mediada por virus se denomina remodelación inducida por virus y se ha estudiado utilizando una variedad de enfoques, la mayoría de los cuales implican líneas celulares infectadas por virus analizadas a granel.

Urólogos de la Universidad de California, San Francisco (San Francisco, CA, EUA) y sus colegas aplicaron un método novedoso de detección de células individuales a sistemas biológicamente relevantes para tratar de comprender si los glicanos en la superficie de las células T CD4+ afectan la susceptibilidad al VIH. Estudiaron varias cadenas de moléculas de azúcar simples. Las cadenas difieren en longitud, patrones de ramificación y el tipo de azúcares que contienen, y se sabe que afectan una serie de propiedades celulares.

El equipo adaptó una técnica llamada CyTOF que usaron anteriormente para estudiar el perfil de proteínas de las células inmunitarias individuales. CyTOF se basa en anticuerpos para identificar proteínas específicas y puede registrar la presencia, ausencia y cantidad de casi 40 proteínas diferentes a la vez. En este estudio, el equipo reemplazó cinco de los anticuerpos CyTOF con cinco lectinas diferentes, moléculas que pueden reconocer varios tipos de azúcares. Con el CyTOF modificado, al que llamaron CyTOF-Lec, los científicos analizaron las células inmunitarias de la sangre y los tejidos de donantes humanos. Descubrieron que el patrón de azúcares difería dependiendo de dónde procedían las células de la sangre, de las amígdalas o del tracto reproductivo; y qué tipo de células inmunitarias eran, células T CD4, otras células T o células B productoras de anticuerpos. Las células se adquirieron en un instrumento CyTOF2 mejorado con Helios (Fluidigm, South San Francisco, CA, EUA), a una velocidad de 250–350 eventos/segundo.

Los investigadores demostraron que el VIH regula al alza los niveles de fucosa y ácido siálico en la superficie celular de manera intrínseca a la célula, y que las células T CD4+ de memoria que coexpresan altos niveles de fucosa y ácido siálico son muy susceptibles a la infección por VIH. Se encontró que los niveles de ácido siálico distinguen subconjuntos de células T CD4+ de memoria que expresan diferentes cantidades de receptores de entrada virales, factores pro-supervivencia, receptores de referencia y marcadores de activación, y juegan un papel directo en la susceptibilidad de las células T CD4+ de memoria a la infección por VIH. La capacidad del ácido siálico para distinguir las células T CD4+ de memoria con diferentes susceptibilidades a la infección por VIH se validó mediante clasificación.

Nadia Roan, PhD, profesora asistente de Urología y coautora principal del estudio, dijo: "Uno de los hallazgos más sorprendentes de nuestro estudio es que la cantidad de un solo tipo de azúcar en la superficie puede distinguir entre las células T CD4 de memoria con características biológicas y susceptibilidad a la infección por VIH muy diferentes. Es intrigante que parezca haber múltiples mecanismos para garantizar altos niveles de ácido siálico en las células infectadas: el sesgo del VIH hacia las células con mucho ácido siálico y su capacidad para aumentar aún más las cantidades de ácido siálico en la superficie. Esto puede ayudar a las células infectadas por el VIH a sobrevivir, ya que el ácido siálico está asociado con la evasión de la vigilancia inmunológica”. El estudio fue publicado el 5 de julio de 2022 en la revista eLife .

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