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Ruolo dei biomarcatori di infezione SARS-CoV-2 nella replica del HIV

La concentrazione delle proteine S100A8 e S100A9 in siero aumenta durante la risposta infiammatoria. I pazienti infettati con il coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo mostrano i livelli elevati del siero di S100A8 e di S100A9. Ulteriormente, il complesso S100A8/A9 è considerato un biomarcatore dell'infezione SARS-CoV-2 ed è compreso nell'induzione delle tempeste di citochina.

Studio: S100A8 e S100A9, biomarcatori dei pazienti di SARS-Cov2-infected, sopprimono la replica del HIV in macrofagi primari. Credito di immagine: Studio Shutterstock di Borealis della coronaStudio: S100A8 e S100A9, biomarcatori dei pazienti di SARS-Cov2-infected, sopprimono la replica del HIV in macrofagi primari. Credito di immagine: Studio Shutterstock di Borealis della corona

Un nuovo studio studia il ruolo del complesso S100A8/A9 nella replica del virus dell'immunodeficienza umana (HIV). I risultati di questo studio forniscono le comprensioni nel regolamento dei caricamenti virali del HIV nell'co-infezione SARS-CoV2. Una versione della pubblicazione preliminare dello studio, che è ancora di subire la revisione tra pari, è disponibile sul " server " del bioRxiv*.

S100A8 e S100A9

S100A8 e S100A9 sono proteine acide a basso peso molecolare, anche conosciute come proteine in relazione con mieloide (MRP) 8 e MRP14. Regolamentano la bufferizzazione del calcio, la differenziazione delle cellule, la proliferazione delle cellule, le interazioni della citoscheletrico-membrana, l'embriogenesi, la migrazione delle cellule e l'infiammazione. S100A8 e S100A9 sono espressi durante le malattie infiammatorie acute e croniche. Essenzialmente sono espressi in neutrofili ed in monociti come i homodimers o complessi del heterodimer (S100A8/A9). Sono indotti in macrofagi sopra stimolo. S100A8, S100A9 e S100A8/A9 fungono da chemoattractants per i neutrofili. S100A9 e S100A8/A9 migliorano la trasmigrazione del monocito attraverso le celle endoteliali.

Infezione S100A8/A9 e SARS-CoV-2

Durante l'infiammazione, la concentrazione di S100A8 e S100A9 in siero possono aumentare ai siti locali di infiammazione. Il complesso S100A8/A9 rilasciato dai neutrofili è stato identificato come biomarcatore novello dell'infezione SARS-CoV-2.

Meccanicistico, il complesso S100A8/A9 è un legante endogeno del ricevitore del tipo di tributo 4 (TLR4) sulle celle dentritiche (DC) e S100A9 citosolico sopprime la replica del HIV inibendo la trascrizione inversa. Per contro, alcuni studi indicano che S100A8 o S100A9 fungono da induttori/attivatori del HIV. Tuttavia, il ruolo di ogni proteina di S100A sulla replica del HIV in pile è ancora sconosciuto.

Nella gente che vive con il HIV (PLWH) con il caricamento virale male controllato, l'co-infezione con SARS-CoV2 può provocare uno stato immunocompromised.

Questo studio valuta le funzioni di S100A8 e di S100A9 nella replica del HIV in macrofagi primari e celle di T.

S100A8 e S100A9 esibiscono gli effetti anti-HIV

Per valutare il ruolo di S100A8 e di S100A9 nella replica del HIV in pile, gli scienziati hanno infettato le linee cellulari primarie, le celle attivate di CD4+-T ed i monociti di CD14+ differenziati nei macrofagi (MDMs) con il virus ed hanno coltivato le celle con le concentrazioni fisiologiche S100A8/A9 nel media.

Il complesso S100A8/A9 non ha avuto impatto sulla replica del HIV nelle linee cellulari primarie provate.

Gli scienziati poi hanno coltivato le celle affette da HIV in presenza delle concentrazioni differenti di S100A8 o di S100A9. Entrambe le proteine non hanno pregiudicato la replica del HIV in celle di T primarie. Tuttavia, hanno inibito la replica del HIV in MDMs in un modo dipendente dalla dose.

Per più ulteriormente caratterizzare l'effetto anti-HIV, gli scienziati hanno pretrattato MDMs con ogni proteina e poi hanno infettato le celle pretrattate con il HIV. Le celle infettate sono state coltivate in assenza delle proteine S100. Il video della replicazione virale ha rivelato che il pretrattamento S100A8 e S100A9 era sufficiente per sopprimere la replica del HIV.

S100A8 e S100A9 sopprimono la replica del HIV durante la trascrizione inversa

S100A8 e S100A9 possono inibire il HIV sopprimendo il virus che lega ai ricevitori o che sopprime la replica del HIV durante la trascrizione inversa dopo l'infezione.

Per delucidare questo, gli scienziati hanno eseguito le analisi obbligatorie del HIV facendo uso di qRT-PCR. Le celle pretrattate sono state incubate con il HIV, il RNA totale è stato estratto e la PCR del qRT- è stata condotta. Il pretrattamento non ha pregiudicato l'associazione del HIV.

Gli scienziati poi hanno valutato gli effetti inibitori su trascrizione inversa misurando i numeri di copia di DNA proviral facendo uso di qPCR.

Le celle affette da HIV sono state coltivate ed il DNA genomico è stato estratto e il qPCR è stato condotto. Il pretrattamento S100A8 e S100A9 ha fatto diminuire i numeri di copia proviral del DNA.

È conosciuto che Spectrin Erythrocytic non 1 (SPTBN1) svolge un ruolo chiave nella replica del HIV e il downregulation dell'espressione di SPTBN1 sopprime la trascrizione inversa del HIV. Gli scienziati hanno eseguito macchiare occidentale facendo uso dei lysates delle cellule dalle celle pretrattate per analizzare l'espressione SPTBN1. Il pretrattamento S100A8- e S100A9 ha dimostrato un downregulation parziale dell'espressione SPTBN1.

In conclusione, S100A8 e S100A9 non pregiudicano l'associazione del HIV ma inibiscono la replica del HIV, possibilmente via SPTBN1, che può partecipare all'inibizione del HIV nelle celle pretrattate.

Implicazioni dello studio

  1. Le concentrazioni di proteine S100A8/A9 aumentano di pazienti con l'infezione SARS-CoV2. Tuttavia, questo studio indica che il complesso S100A8/A9 non altera la replica del HIV in pile.
  2. Inoltre, uno studio precedente ha indicato che la replica del HIV è migliorata da S100A8 e da S100A9. Ciò significa che anche se la concentrazione nella proteina è elevata in PLWH co-infettata con SARS-CoV2, queste proteine non possono direttamente migliorare la replica del HIV ma può inibire la replica del HIV.
  3. Da S100A8 e da S100A9 sono gli inibitori extracellulari, essi possono essere considerati per le applicazioni terapeutiche.

avviso *Important

il bioRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
Dr. Shital Sarah Ahaley

Written by

Dr. Shital Sarah Ahaley

Dr. Shital Sarah Ahaley is a medical writer. She completed her Bachelor's and Master's degree in Microbiology at the University of Pune. She then completed her Ph.D. at the Indian Institute of Science, Bengaluru where she studied muscle development and muscle diseases. After her Ph.D., she worked at the Indian Institute of Science, Education, and Research, Pune as a post-doctoral fellow. She then acquired and executed an independent grant from the DBT-Wellcome Trust India Alliance as an Early Career Fellow. Her work focused on RNA binding proteins and Hedgehog signaling.

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