L’inflammation cervicovaginale facilite l’acquisition de variants VIH moins infectieux

Chez les femmes sud-africaines, nous avons constaté que l’inflammation génitale pré-infection facilite la transmission du virus de l’immunodéficience humaine moins infectieuse, mais que les virus hautement infectieux sont capables d’établir une infection quel que soit le statut inflammatoire. Ceci suggère que le phénotype viral peut influencer le risque de transmission

voies génitales féminines, inflammation, acquisition du VIH, cytokine, infectivité viraleUn goulot d’étranglement génétique grave est observé lors de la transmission du VIH par le virus de l’immunodéficience humaine hétérosexuelle; dans environ% des cas, un seul variant viral établira une infection, malgré la diversité de la population virale du donneur Ce virus fondateur transmis est rarement la variante dominante, suggérant que la transmission n’est pas entièrement stochastique mais favorise certains phénotypes viraux [- ] Les déterminants les plus probables de ce goulot d’étranglement sont les propriétés physiques et immunologiques de la muqueuse génitale saine, qui constituent un obstacle efficace à l’acquisition du VIH et peuvent bloquer la plupart des expositions sexuelles non protégées . Cependant, l’impact de l’inflammation sur les caractéristiques des virus qui établissent l’infection n’a pas encore été établi. Nous avons émis l’hypothèse qu’une muqueuse génitale saine confère une barrière stricte à l’infection par le VIH, ne permettant la plupart des virus infectieux pour établir l’infection La présence de l’inflammation, qui poten Nous avons étudié cette possibilité en mesurant l’infectivité des virus récemment transmis et en les reliant aux concentrations de cytokines dans la préinfection des échantillons de lavage cervico-vaginal CVL À notre connaissance, notre étude a compromis la barrière épithéliale et recrute des cellules cibles activées. est le premier à montrer que l’inflammation génitale de préinfection peut affecter la sélection du phénotype viral transmis en facilitant la transmission de VIH moins infectieux

Méthodes

Participants

Des échantillons de CVL plasmatique et de préinfection ont été obtenus auprès de femmes inscrites au Centre de recherche sur le sida en Afrique du Sud. Essai CAPRISA en gel de ténofovir Les comités d’éthique de la recherche des universités du KwaZulu-Natal et du Cap ont approuvé cette étude. les participants ont fourni un consentement éclairé écrit

Mesure de la cytokine

Concentrations d’interleukine α, β,,, et IL-α, IL-β, IL-, IL-, IL-, et IL-, facteur stimulant les colonies de granulocytes-macrophages, protéine inductible par l’interféron γ, protéine chimioattractive monocytaire, la protéine inflammatoire des macrophages MIP α, MIP-β, et le facteur de nécrose tumorale TNF α ont été mesurés dans des échantillons CVL, comme décrit ailleurs, en utilisant des kits Millipore Millipore Human Cytokine

Isolement de virus et génération de pseudovirus

Miltenyi Biotec Des amplicons env du génome unique ont été générés à partir de ces isolats, clonés dans le TOPO Invitrogen de pcDNAD / V-His selon les instructions du fabricant, et cotransfectés avec le vecteur du squelette du sous-type B pSGΔenv National. Programme de réactifs des instituts de santé SIDA; N ° de catalogue dans les cellules T HEK pour générer des pseudovirus PSVs Matériel supplémentaire

Infectivité virale

Les isolats viraux et les PSV ont été dilués en série et ajoutés aux cellules TZM-bl en présence ou en l’absence de μg / mL de diéthylaminoéthyle. L’activité de DEAE-dextran Sigma Luciférase a été quantifiée quelques heures plus tard et l’infectivité virale a été calculée en unités de lumière relative. -transcriptase RT activité RLUs / pg RT dans chaque stock, tel que mesuré avec le dosage Roche colorimétrique RT

Analyses statistiques

La régression linéaire a été utilisée pour examiner la relation entre les cytokines, les scores des facteurs de cytokine et l’infectivité virale. Les valeurs P du matériau supplémentaire ont été ajustées pour des comparaisons multiples en utilisant une procédure de réduction du taux de fausses découvertes.

RÉSULTATS

Les femmes ayant des scores cytokiniques au niveau ou au-dessus de la médiane étaient considérées comme ayant une inflammation génitale, et celles ayant des scores inférieurs à la médiane ne l’ont pas été. Les valeurs de P ont été calculées en utilisant le test exact de Fisher GTI, l’inflammation des voies génitales D, la relation entre les cytokines et la transmission de variants multiples hépatite c. et les trichites à moustaches montrent des médianes avec des plages de concentrations de cytokines et des scores factoriels. Le test U de Mann-Whitney a été utilisé pour comparer les concentrations de cytokines et les scores de facteurs entre les femmes infectées par un seul n =; boîtes blanches ou multiples n =; Variables VIH Variantes du VIH * Statistiquement significatives avant et après ajustement pour comparaisons multiples † Facteurs de cytokine statistiquement significatifs ou ajustement après ajustement pour comparaisons multiples Les valeurs de cytokines P pour les comparaisons de cytokines ont été ajustées pour des comparaisons multiples en utilisant une procédure de diminution du taux de fausses découvertes. -CSF, facteur stimulant les colonies de granulocytes et de macrophages; IL-α, IL-β, IL-, IL-, IL- et IL-, interleukine α, β,,,, et; IP, protéine inductible par l’interféron y; MCP, protéine chimioattractive monocytaire; MIP, protéine inflammatoire des macrophages; L’infection génitale a été associée à l’acquisition d’un virus de l’immunodéficience humaine moins infectieuse VIH A, La classification hiérarchique non supervisée a été utilisée pour visualiser la variation des concentrations de cytokines chez les femmes et pour regrouper les femmes en fonction des similarités de leur expression cytokinique. profils utilisant le logiciel Qlucore Omics Explorer, version Femmes dont les virus les moins infectieux ont été isolés valeur inférieure à la médiane pour les unités lumineuses relatives par picogramme de la transcriptase inverse [RLUs / pg RT]; n =; Les femmes dont les virus hautement infectieux ont été isolés RLUs / pg RT à ou au-dessus de la médiane avaient des concentrations de cytokines plus faibles et regroupées ensemble n =; Le dendrogramme au-dessus de la carte de chaleur illustre les degrés de parenté entre les profils de cytokines génitales chez les différentes femmes Les numéros d’identité des patients sont indiqués sous la carte thermique B, RLUs / pg RT et les concentrations de cytokines ont été log-transformés ou convertis en variables catégoriques MIP-α, MIP-β, GM-CSF, et IL-, et les coefficients β ont été calculés en utilisant des scores de régression linéaire pour chaque groupe fonctionnel de cytokines ont été générées en utilisant analyse factorielle confirmatoire Les cercles indiquent les coefficients β des analyses de régression; barres d’erreur,% intervalles de confiance Les cercles noirs indiquent des associations entre les facteurs de cytokine et les RLU / pg RT qui étaient statistiquement significatives non corrélées P & lt; ; Les analyses de régression ont été ajustées pour les facteurs de confusion potentiels, y compris l’assignation du ténofovir ou du placebo, le sous-type de virus, le tropisme, le délai entre l’infection et l’isolement du virus, l’âge, l’utilisation de contraceptifs hormonaux, l’utilisation de contraceptifs hormonaux, etc. Pour estimer les niveaux de base de l’inflammation, les scores des facteurs cytokiniques, y compris toutes les cytokines, ont été calculés pour les femmes infectées par le VIH et les témoins non infectés. Les femmes ayant des scores cytokiniques supérieurs ou égaux à la médiane Les virus à Infectivité élevée et faible ont été définis comme ceux avec RLU / pg RT à ou au-dessus de la médiane ou en dessous de la médiane, respectivement les valeurs P ont été calculées en utilisant le test exact de Fisher GTI , inflammation des voies génitales D, Relation entre les cytokines et plusieurs variantes tran smission Les boîtes à moustaches montrent des médianes avec des plages de concentrations de cytokines et des scores factoriels. Le test U de Mann-Whitney a été utilisé pour comparer les concentrations de cytokines et les scores de facteurs entre les femmes infectées par un seul n =; boîtes blanches ou multiples n =; Variables VIH Variantes du VIH * Statistiquement significatives avant et après ajustement pour comparaisons multiples † Facteurs de cytokine statistiquement significatifs ou ajustement après ajustement pour comparaisons multiples Les valeurs de cytokines P pour les comparaisons de cytokines ont été ajustées pour des comparaisons multiples en utilisant une procédure de diminution du taux de fausses découvertes. -CSF, facteur stimulant les colonies de granulocytes et de macrophages; IL-α, IL-β, IL-, IL-, IL- et IL-, interleukine α, β,,,, et; IP, protéine inductible par l’interféron y; MCP, protéine chimioattractive monocytaire; MIP, protéine inflammatoire des macrophages; TNF, facteur de nécrose tumorale

Les relations entre les cytokines individuelles et l’infectivité virale ont ensuite été étudiées en utilisant une régression linéaire pour analyser les RLUs / pg RT comme variable continue et ajuster pour les facteurs de confusion potentiels, y compris le bras, le temps entre l’infection et l’isolement viral, l’âge, l’utilisation contraceptive hormonale, Pour réduire la complexité de l’ensemble de données, nous avons également utilisé l’analyse factorielle confirmatoire pour regrouper les cytokines en facteurs, y compris toutes les cytokines, cytokines pro-inflammatoires seulement IL-α, IL-β , IL-, et TNF-α, et chimiokines IL-, protéine inductible par interféron γ, protéine chimioattractive monocytaire, MIP-α, MIP-β Après ajustement pour les facteurs de confusion, le facteur incluant toutes les cytokines, le facteur pro-inflammatoire et IL-β , IL-, IL- et IL- étaient inversement associés à l’infectivité virale Figure B; Nous avons ensuite classé les femmes en fonction du niveau d’inflammation dans leurs organes génitaux Pour estimer les niveaux de base, nous avons inclus des données de cytokine pour les contrôles non infectés par le VIH, parce que ces femmes présentaient ailleurs des niveaux d’inflammation plus faibles que les femmes infectées plus tard. ] Nous avons trouvé que seules des femmes% qui n’avaient pas d’inflammation génitale préinfectieuse étaient infectées par des virus à faible infectivité RLUs / pg RT en dessous de la médiane, comparativement à% d’inflammation Figure C Fait intéressant, moins de femmes ayant une inflammation génitale; % que sans inflammation de; Des résultats similaires ont été obtenus en comparant les femmes infectées par les virus les plus infectieux RLUs / pg RT au ≥ percentile avec celles infectées par des virus ayant une infectivité très faible RLUs / pg RT au% e percentile Figure supplémentaire Étant donné que l’infectiosité virale est la somme de plusieurs étapes du cycle viral, nous avons évalué si la première étape, l’entrée virale, déterminait la relation avec l’inflammation génitale. -dextran dépendance de la figure supplémentaire des isolats, ainsi que la figure supplémentaire d’infectivité PSV, suggérant que l’efficacité d’entrée virale peut être le principal moteurNext nous avons examiné si l’inflammation génitale affecte le goulot d’étranglement génétique en permettant la transmission de multiples variantes virales par opposition à virus unique Bien que ce résultat ne soit pas significatif Test exact de Fisher; P = des femmes étudiées, toutes les transmissions multivariées ont été détectées chez des femmes regroupées comme ayant une inflammation. En outre, le score du facteur chimiokine et les concentrations de MIP-α étaient plus élevés chez les femmes présentant plusieurs variants viraux transmis. avec des marqueurs de la progression de la maladie VIH, y compris le coefficient β de la charge virale plasmatique, -% intervalle de confiance, – à; P =] et le temps pris pour que les numérations de lymphocytes T CD tombent à & lt; / μL ou le rapport de risque d’initiation de la thérapie antirétrovirale; % Intervalle de confiance, -; P =, même après ajustement pour l’inflammation génitale

DISCUSSION

La prévalence du VIH chez les jeunes femmes sud-africaines est extrêmement élevée, mais les facteurs biologiques responsables de cette prévalence ne sont pas bien compris. Un facteur important pourrait être la prévalence élevée des affections génitales inflammatoires qui augmentent le risque d’acquisition du VIH . l’absence de préinfection l’inflammation génitale la plupart des femmes ont été infectées par des virus hautement infectieux Cependant, chez les femmes présentant une inflammation, une augmentation des infections à VIH a été observée, principalement des virus de faible infectiosité. La probabilité de transmission d’un virus dépendrait donc non seulement de l’efficacité de la barrière muqueuse et de la concentration virale dans le sperme , mais aussi du phénotype viral. Nous avons également constaté que moins de femmes avaient une inflammation préventive des organes génitaux. ont été infectés par des virus hautement infectieux, rouge avec les femmes sans inflammation Cela pourrait suggérer que dans les viroses quasispécies du sperme ou dans la population infectée, moins de virus infectieux pourraient être plus nombreux que ceux à infectivité plus élevée. Nos résultats sont en accord avec ceux des études précédentes. et que l’ulcération génitale ou l’inflammation peut réduire le biais de sélection pour les variants consensuels pendant la transmission, permettant aux virus moins aptes d’établir l’infection En revanche, Deymier et al. , bien que cela puisse être dû à l’utilisation du DEAE-dextran dans leur test d’infectiosité et / ou à la présence d’une inflammation subclinique. Les cytokines génitales qui prédisaient la transmission de virus moins infectieux, y compris IL-β, IL-, TNF-α et Il a été montré que l’IL- hématopoïétique induit directement l’expression du VIH , alors que ns, IL- synergise avec les cytokines inflammatoires pour améliorer la réplication du VIH La chimiokine MIP-α recrute des cellules CCR nécessaires pour établir l’infection Une limitation de l’étude actuelle est le nombre relativement faible d’isolats qui avaient des échantillons CVL de préinfection disponibles pour la cytokine Bien que peu de femmes aient été infectées par de multiples variantes virales, limitant la puissance statistique, la transmission multivariée était corrélée à des taux élevés de MIP-α génitale et à des scores de facteur chimiokine plus élevés, suggérant un rôle possible dans le recrutement de cellules cibles en transmission multivariée. une association entre l’infectiosité virale et la progression de la maladie, suggérant que d’autres facteurs tels que l’activation immunitaire contribuent à la progression de la maladie ou que l’infectiosité ne confère pas d’avantage à long terme. phénotype viral transmis en facilitant la transmission de moins d’infection variantes du VIH

Remarques

Remerciements Nous remercions le CAPRISA et l’équipe d’étude TRAPS pour la coordination de la collecte, du traitement, du stockage et de l’expédition des échantillons. Nous remercions également le service de transfusion sanguine de la Province de l’Ouest au Cap pour avoir fourni du sang aux donneurs séronégatifsDisclaimer Les opinions exprimées par les auteurs ne reflètent pas nécessairement les vues de l’USAID, de Gilead Sciences, de Eastern Virginia Medical School ou de Contraception Research and Development. Les bailleurs de fonds n’ont joué aucun rôle dans la conception des études, la collecte et l’analyse des données, la décision de publication, ou la préparation du manuscrit Soutien financier Le procès CAPRISA parent a été soutenu par l’USAID, contrat de coopération FHI USAID GPO-A —-, contrat, et l’Innovation Technology Agency LIFElab du ministère de la Science du gouvernement sud-africain & amp; Technologie L’infrastructure de recherche a été financée par le Programme international de recherche sur le SIDA et les instituts nationaux de la santé AI Ce travail a également été soutenu par l’Initiative de recherche clinique sur les maladies infectieuses CIDRI, Afrique du Sud subvention à PS, Fondation de recherche sur la poliomyélite SP, l’Initiative de recherche clinique sur les maladies infectieuses de l’Université du Cap Wellcome Trust; Octroyer à LM et PS la Fondation Nationale de Recherche d’Afrique du Sud, le programme de formation Fogarty JA SP et LM, et la Fondation Claude Leon et la bourse postdoctorale CIDRI à P Conflits d’intérêts potentiels Tous les auteurs: Aucun conflit signalé Tous les auteurs ont soumis le formulaire ICMJE pour la divulgation des conflits d’intérêts potentiels Les conflits que les éditeurs jugent pertinents pour le contenu du manuscrit ont été divulgués