Étude du mécanisme du changement programmé -1 du cadre de lecture par le ribosome

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Transcriptional regulation of effector CD8+ T cell differentiation and molecular dysfunction during HIV-1 infection

Les cellules T CD8+ jouent un rôle primordial dans le contrôle des infections virales en limitant la dissémination des cellules infectées. Lors de l’infection chronique par le virus HIV, les cellules T CD8+ HIV-spécifiques ne se différencient pas en cellules effectrices fonctionnelles capables de tuer les cellules infectées par le virus ; ces cellules ne sont plus capables de proliférer ou de produire l’ IL-2. Ces cellules expriment PD-1 et l’engagement de PD-1, par son ligand, aboutit a plusieurs de ces déficits fonctionnels des cellules T . Le rôle de PD-1 dans la régulation d'évènements transcriptionnels contrôlant la différentiation et l'obtention des fonction effectrices des cellules T CD8+ reste à démontrer. Id2 joue un rôle central dans la différenciation des cellules T CD8+ effectrices. Nous avons émis l’hypothèse que le défaut de maturation observé chez les cellules T CD8+ PD-1 high HIV-spécifiques (CD8+PD-1hi) au cours de l’infection chronique par le virus HIV pouvait être lié à la diminution d’expression du régulateur Id2. Nous avons ainsi démontré que l'engagement de PD-1 contribuait à une diminution d'expression de Id2 et de ses cibles transcriptionnelles. La surexpression de Id2 de ces cellules a permis de restaurer l'expression de marqueurs tels que Granzyme B et Bcl-2 et diminuir l’expression du marqueur de maturation de CD27. La famille des cytokines à chaine gamma joue un rôle clef dans la survie et l’homéostasie des cellules T. Dans ce travail, nous avons démontré que l’IL-15 était unique grâce à ses capacités de stimulation de l’expression d’Id2 et ses propriétés favorisant la survie ainsi que la différenciation des cellules T CD8+ effectrices. l’IL-15 induit la prolifération de toutes les populations de cellules T mémoires provenant de donneurs sains. L’addition de cette cytokine aux sous-populations cellulaires Ttm et Tem a permis leur différenciation en cellules effectrices capables de produire Granzyme B alors que la stimulation par l’IL-15 des cellules Tcm ne favorise pas leur différenciation. Un test de cytotoxicitié par cytométrie en flux nous a permis de confirmer que la stimulation de cellules T CD8+ HIV spécifiques par l’IL-15 favorisait l’expression de Id2 et restaurait les fonctions cytotoxiques des cellules T CD8+ HIV spécifiques. En conclusion, nous avons pour la première fois dans cette thèse défini les mécanismes moléculaires impliqués dans la modulation de l’expression du régulateur transcriptionnel Id2 par l’IL-15. Nous avons également révélé comment l’engagement de PD-1 conduisait a une altération de l’expression et de la fonction d’Id2 et favorisait la diminution des fonctions effectrices des cellules T CD8-HIV spécifiques. Une perspective de traitement avec des agents tels que l’IL-15 ou le bloquage de PD-1, en combinaison avec les traitements conventionnels, pourrait contribuer à une meilleure stimulation des réponses immunes favorisant ainsi la réactivation des cellules T CD8+ et permettant la destruction de cellules T CD4+ infectées de manière latente.

Identification des résidus essentiels à l’interaction du récepteur CXCR7 avec ses ligands SDF-1 et ITAC

Les chimiokines sont des petites protéines secrétées dont la fonction principale est la stimulation de la migration de cellules immunitaires vers différents organes et tissus. Elles sont souvent impliquées lors des maladies inflammatoires, auto-immunes et des cancers. Ainsi, les chimiokines et leurs récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) sont la cible pharmacologique de plusieurs molécules, actuellement testées en essais cliniques. Nous avons pris comme modèle, lors de notre étude, le récepteur atypique CXCR7. Ce récepteur est dit atypique, car il ne signalise pas via la voie classique des protéines G, mais plutôt via la voie de la β-arrestine. CXCR7 est impliqué dans de nombreux cancers, favorise la progression métastatique et est un co-récepteur pour le virus de l’immunodéficience humaine (VIH). Cependant, aucune donnée sur son mode de liaison avec ses ligands CXCL11/ITAC et CXCL12/SDF-1 n’existe à date. Nous pensons que cette information est essentielle pour le développement efficace d’agonistes et d’antagonistes, et nous nous sommes intéressés à identifier les résidus essentiels à la liaison des deux ligands de CXCR7 et à son activation par ces derniers. Pour cela, nous avons créé une série de mutants par substitution ou délétion d’acides aminés de la partie N-terminale, des boucles extracellulaires et des domaines transmembranaires du récepteur. Nous avons testé leur marquage en surface cellulaire par cytométrie en flux, leur liaison des deux ligands par expériences de radio-liaison, et leur capacité à recruter la β-arrestine en réponse aux ligands par essais BRET. Les résultats obtenus ont permis d’identifier des résidus importants à l’interaction des systèmes CXCR7/SDF-1 et CXCR7-ITAC et suggèrent des modes de liaison à CXCR7 différents entre ITAC et SDF-1. Tout comme la liaison d’ITAC à son autre récepteur CXCR3, sa liaison à CXCR7 suivrait le mode conventionnel de liaison en deux étapes des récepteurs de chimiokines. Cependant, la liaison de SDF-1 à CXCR7 suivrait un autre mode de liaison, contrairement à sa liaison à son autre récepteur, CXCR4.

Impacto de la auto - percepción de imagen corporal en sujetos con VIH y lipoatrofia facial.

La lipoatrofia facial es uno de los efectos secundarios que con más frecuencia se presenta y afecta la calidad de vida del paciente con VIH que recibe tratamiento antiretroviral. Metodología: Estudio observacional de corte transversal que involucró 126 sujetos, a quienes se aplicó una encuesta semi-estructurada para determinar cómo percibe el paciente que la lipoatrofia facial lo afecta en áreas afectiva, social, laboral y ocupacional; evaluar la percepción de la imagen corporal; caracterizar sociodemográficamente; determinar la prevalencia de lipoatrofia facial y establecer si hay diferencias de percepción de la imagen corporal según la caracterización sociodemográfica. Resultados: La Prevalencia de lipoatrofia facial fue del 57.1%. El grado de satisfacción en cuanto a apariencia física tuvo un promedio de 5.01±2.69. El 88.7% y 80.3% de los pacientes evaluados sintieron tristeza y frustración con su apariencia respectivamente. El 53.5% y el 42.9% informaron menos oportunidades laborales y educativas. La orientación sexual reportada con mayor frecuencia fue homosexualidad. No hubo diferencias estadísticamente significativas entre el grado de satisfacción de apariencia con aspectos sociodemográficos excepto en pacientes que recibieron apoyo psicológico. Conclusión: Primer estudio en el país que evalúa el impacto de la lipoatrofia facial en pacientes con VIH y tratamiento antiretroviral. Aunque la presencia de lipoatrofia facial sobre la cotidianidad no es estadísticamente significativa, si resulta trascendental pues existen porcentajes importantes de emociones y alteraciones psicológicas que afectan directamente a estos sujetos en las áreas afectiva, social, laboral y ocupacional. Se hace necesaria la realización de más estudios que permitan obtener mayor de evidencia.

Ansiedad, depresión y calidad de vida en personas adultas con VIH/SIDA y deterioro cognitivo leve

El Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH) y el Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA) han tenido a lo largo de los años un comportamiento epidemiológico que muestra la tendencia al aumento, de tal forma que ha llegado a considerarse como un problema de salud pública a nivel mundial. Sin embargo los tratamientos antiretrovirales han permitido que las personas con esta infección tengan una tasa de supervivencia mayor; pero ligado a esto, se han presentado efectos secundarios tales como problemas con la memoria y el funcionamiento cognitivo de estas personas. Además se ha encontrado que las personas con VIH/SIDA tienen algunas alteraciones en su área afectiva y generalmente ven afectada su calidad de vida. Este es un estudio exploratorio descriptivo que tuvo por objeto describir la ansiedad, depresión y percepción de calidad de vida en 35 pacientes con VIH/SIDA con deterioro cognitivo leve, seleccionados por conveniencia. Se aplicaron tres cuestionarios, el BDI-II para evaluar la sintomatología depresiva; el BAI para evaluar la sintomatología ansiosa y el MOS-SF30 para evaluar la calidad de vida. Además, se realizó una entrevista semiestructurada para profundizar en la evaluación de estas tres variables. Dentro de los resultados se evidenció que todos los paciente presentan algún nivel de ansiedad y de depresión, evalúan su calidad de vida en un punto medio; ni óptima ni baja. Se discuten estos y otros resultados.

Perfil neuropsicológico de personas adultas con VIH/SIDA

Los déficit neurológicos en el virus de inmunodeficiencia humana VIH, específicamente las alteraciones en el funcionamiento cognitivo, han estado presentes desde el inicio de su propagación y han sido una de las principales manifestaciones a lo largo de todas las etapas del virus. No obstante, gracias a los avances de la terapia antirretroviral se ha dado un aumento de la expectativa de vida de los pacientes, dándose de la misma manera un incremento en los déficits anteriormente mencionados. El objetivo del presente estudio es describir el perfil neuropsicológico de los pacientes con VIH y establecer si existen relaciones entre las funciones que se encuentren deterioradas, el tiempo de diagnóstico y la terapia antiretroviral. Para esto se llevo a cabo un estudio descriptivo de tipo exploratorio con el fin de medir las características de las funciones neuropsicológicas en un grupo de 24 pacientes pertenecientes al programa especial B24 del Hospital Universitario Mayor y Hospital de Barrios Unidos MÉDERI en Bogotá, Colombia. Para esto, se utilizó un protocolo de pruebas neuropsicológicas: Mini Mental StateExamination (MMSE), WAIS-III (sub-pruebas dígitos, letras y números, aritmética y semejanzas), Curva de aprendizaje auditivo verbal de Rey (RAVLT), WMS-III (sub-pruebas de recobro de historias y Localización), TMT A y B, Set Test de Isaacs, Figura Compleja de Rey y Test de Stroop. Dentro de los resultados se encontró que la medida de edad fue de 50 con un total de 19 hombres y 5 mujeres. Las funciones con mayor predominio de deterioro fueron la atención sostenida y alternante, la memoria declarativa, las funciones ejecutivas (específicamente en el control inhibitorio) y la velocidad de procesamiento, los pacientes presentan un rango de deterioro cognitivo leve (GDS 3). Se concluyó que el perfil de deterioro es mixto y que es necesario ampliar la muestra para obtener resultados más precisos en cuanto a las diferencias de acuerdo al tiempo de diagnóstico y la terapia antiretroviral.

Riesgo de accidentes biológicos en estudiantes de la salud: revisión de la literatura en los últimos 14 años.

Introducción: Todos los trabajadores del área de la salud están en riesgo de padecer un accidente biológico. No obstante los estudiantes de estas aéreas, pueden presentar más riesgo porque apenas están en formación y no tienen la práctica o experiencia suficiente. Existen varios artículos que han estudiado la incidencia y prevalencia de accidentes biológicos en los trabajadores del área de la salud, Sin embargo, sobre esta problemática de la población estudiantil del área de la salud, se encuentra menos literatura. Por lo tanto con esta revisión sistemática se busca analizar y actualizar este tema. Métodos: Se realizó una revisión de la literatura científica de artículos publicados en los últimos 14 años, en relación con la prevalencia de accidentes biológicos en estudiantes de medicina, odontología, enfermería y residentes del área de la salud a nivel mundial. Se llevó a cabo la búsqueda en la base de datos de Pubmed, encontrando un total de 100 artículos, escritos en inglés, francés, español o portugués. Resultados: Las prevalencias encontradas sobre accidentes biológicos en estudiantes fueron las siguientes: en países europeos a nivel de enfermería los valores oscilan entre 10.2 % a 32%, en medicina fueron del 16%-58.8%, y en odontología del 21 %. En países asiáticos, se encontró que en enfermería el porcentaje varía de 49%-96 %, en medicina van del 35% -68%, y en odontología varia de 68.a 75.4%. En Norte América, en medicina las cifras fluctúan alrededor del 11-72.7 % y en odontología giran alrededor del 19.1%. Finalmente respecto a Suramérica la prevalencia fue de 31.2 a 46.7% en medicina, y del 40% en enfermería. Conclusiones: Por lo anterior se pudo concluir que, la prevalencia de accidentes biológicos en los estudiantes del área de la salud es elevada y varía según el continente en el que se encuentren.

Actitudes hacia el VIH/SIDA, el cáncer y la enfermedad de Alzheimer

Esta revisión de la literatura tuvo como objetivo describir las actitudes hacia el VIH/SIDA, el cáncer y la Enfermedad de Alzheimer desde el modelo tripartito. Se revisaron 109 artículos publicados entre 2005 y 2015 en algunas bases de datos especializadas y herramientas de análisis de impacto. También se incluyeron fuentes secundarias ampliándose la búsqueda a los últimos 20 años (1995-2015). Los resultados mostraron que la mayoría de los estudios realizados sobre las actitudes hacia estas tres enfermedades son de tipo cuantitativo y la información se analizó con base en los componentes del modelo tripartito. Algunos aspectos sociodemográficos como el sexo y la edad están asociados con las actitudes hacia las tres enfermedades y predominan las creencias erróneas sobre ellas respecto a sus causas, curso y tratamiento. También predominan actitudes negativas hacia las tres enfermedades y las conductas e intenciones conductuales son diversas hacia cada una de ellas. No se hallaron antecedentes empíricos del estudio de la estructura de las actitudes propuesta por el modelo tripartito hacia las tres enfermedades. La Salud Pública ha liderado la investigación con base en el modelo de conocimientos, actitudes y prácticas propuesto por la OMS.

Expression-system-dependent modulation of HIV-1 envelope glycoprotein antigenicity and immunogenicity.

Recombinant expression systems differ in the type of glycosylation they impart on expressed antigens such as the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) envelope glycoproteins, potentially affecting their biological properties. We performed head-to-head antigenic, immunogenic and molecular profiling of two distantly related Env surface (gp120) antigens produced in different systems: (a) mammalian (293 FreeStyle cells; 293F) cells in the presence of kifunensine, which impart only high-mannose glycans; (b) insect cells (Spodoptera frugiperda, Sf9), which confer mainly paucimannosidic glycans; (c) Sf9 cells recombinant for mammalian glycosylation enzymes (Sf9 Mimic), which impart high-mannose, hybrid and complex glycans without sialic acid; and (d) 293F cells, which impart high-mannose, hybrid and complex glycans with sialic acid. Molecular models revealed a significant difference in gp120 glycan coverage between the Sf9-derived and wild-type mammalian-cell-derived material that is predicted to affect ligand binding sites proximal to glycans. Modeling of solvent-exposed surface electrostatic potentials showed that sialic acid imparts a significant negative surface charge that may influence gp120 antigenicity and immunogenicity. Gp120 expressed in systems that do not incorporate sialic acid displayed increased ligand binding to the CD4 binding and CD4-induced sites compared to those expressed in the system that do, and imparted other more subtle differences in antigenicity in a gp120 subtype-specific manner. Non-sialic-acid-containing gp120 was significantly more immunogenic than the sialylated version when administered in two different adjuvants, and induced higher titers of antibodies competing for CD4 binding site ligand-gp120 interaction. These findings suggest that non-sialic-acid-imparting systems yield gp120 immunogens with modified antigenic and immunogenic properties, considerations that should be considered when selecting expression systems for glycosylated antigens to be used for structure-function studies and for vaccine use.

An intronic G run within HIV-1 intron 2 is critical for splicing regulation of vif mRNA

Within target T lymphocytes, human immunodeficiency virus type I (HIV-1) encounters the retroviral restriction factor APOBEC3G (apolipoprotein B mRNA-editing enzyme, catalytic polypeptide-like 3G; A3G), which is counteracted by the HIV-1 accessory protein Vif. Vif is encoded by intron-containing viral RNAs that are generated by splicing at 3' splice site (3'ss) A1 but lack splicing at 5'ss D2, which results in the retention of a large downstream intron. Hence, the extents of activation of 3'ss A1 and repression of D2, respectively, determine the levels of vif mRNA and thus the ability to evade A3G-mediated antiviral effects. The use of 3'ss A1 can be enhanced or repressed by splicing regulatory elements that control the recognition of downstream 5'ss D2. Here we show that an intronic G run (G(I2)-1) represses the use of a second 5'ss, termed D2b, that is embedded within intron 2 and, as determined by RNA deep-sequencing analysis, is normally inefficiently used. Mutations of G(I2)-1 and activation of D2b led to the generation of transcripts coding for Gp41 and Rev protein isoforms but primarily led to considerable upregulation of vif mRNA expression. We further demonstrate, however, that higher levels of Vif protein are actually detrimental to viral replication in A3G-expressing T cell lines but not in A3G-deficient cells. These observations suggest that an appropriate ratio of Vif-to-A3G protein levels is required for optimal virus replication and that part of Vif level regulation is effected by the novel G run identified here.

Self-reported Body Changes and Associated Factors in Persons Living with HIV

The study aimed at verifying the associated factors of self-perceived body changes in adults living with HIV in highly-active antiretroviral therapy (HAART) in the city of Sao Paulo, Brazil. This cross-sectional study was conducted among people living with HIV on HAART for at least three months. A standardized questionnaire was used for assessing self-perceived body changes. Associated factors relating to self-reported body changes in people living with HIV (PLHIV) were assessed with Student`s t-test and chi-square test. In total, 507 patients were evaluated. The mean time since diagnosis was 6.6 years [standard deviation (SD)+/-4.1], and the mean duration of HAART was 5.1 years (SD+/-3.3). Self-perceived body changes were reported by 79.5% of the participants and were associated with viral load and duration of HAART. Fibre intake was lower among males who gained in abdominal fat (p=0.035). HAART-related body changes were reported by the large majority of the population and were associated with demographic and clinical variables.

Effectiveness of commercial inhibitors against subtype F HIV-1 protease

Subtype F wild type HIV protease has been kinetically characterized using six commercial inhibitors (amprenavir, indinavir, lopinavir, nelfinavir, ritonavir and saquinavir) commonly used for HIV/AIDS treatment, as well as inhibitor TL-3 and acetylpepstatin. We also obtained kinetic parameters for two multi-resistant proteases (one of subtype B and one of subtype F) harboring primary and secondary mutations selected by intensive treatment with ritonavir/nelfinavir. This newly obtained biochemical data shows that all six studied commercially available protease inhibitors are significantly less effective against subtype F HIV proteases than against HIV proteases of subtype B, as judged by increased K(i) and biochemical fitness (vitality) values. Comparison with previously reported kinetic values for subtype A and C HIV proteases show that subtype F wild type proteases are significantly less susceptible to inhibition. These results demonstrate that the accumulation of natural polymorphisms in subtype F proteases yields catalytically more active enzymes with a large degree of cross-resistance, which thus results in strong virus viability.

A comparative evaluation of open loop and closed loop drug administration strategies in the treatment of AIDS.

In recent years, many researchers in the field of biomedical sciences have made successful use of mathematical models to study, in a quantitative way, a multitude of phenomena such as those found in disease dynamics, control of physiological systems, optimization of drug therapy, economics of the preventive medicine and many other applications. The availability of good dynamic models have been providing means for simulation and design of novel control strategies in the context of biological events. This work concerns a particular model related to HIV infection dynamics which is used to allow a comparative evaluation of schemes for treatment of AIDS patients. The mathematical model adopted in this work was proposed by Nowak & Bangham, 1996 and describes the dynamics of viral concentration in terms of interaction with CD4 cells and the cytotoxic T lymphocytes, which are responsible for the defense of the organism. Two conceptually distinct techniques for drug therapy are analyzed: Open Loop Treatment, where a priori fixed dosage is prescribed and Closed Loop Treatment, where the doses are adjusted according to results obtained by laboratory analysis. Simulation results show that the Closed Loop Scheme can achieve improved quality of the treatment in terms of reduction in the viral load and quantity of administered drugs, but with the inconvenience related to the necessity of frequent and periodic laboratory analysis.

HIV attitudes and practices among professors in a Brazilian dental school.

Although there is considerable published research on Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS), individual biases persist because of lack of information regarding HIV virus transmission. As a result, both infected patients and health care professionals suffer. The objective of this study was to determine if there is prejudice among university professors at the School of Dentistry at Aracatuba's Sao Paulo State University (FOA-UNESP) concerning HIV-positive patients or HIV-positive health care professionals. Out of the seventy-seven professors who responded to the questionnaire, 62.3 percent (forty-eight) stated that they advise their students not to refuse to treat a patient with HIV. Although 96.2 percent (fifty-two) of the fifty-four professors who treat patients have reported that they treat patients who are HIV-positive, only 65.3 percent of them were aware of infection control precautions, and only 32.7 percent reported that they would treat an HIV-positive patient like any other patient. There is also prejudice regarding HIV-positive professionals because only 48.1 percent (thirty-seven) of the professors responded that they would be willing to be treated by an infected professional. It can be concluded that there is prejudice among some of the FOA-UNESP university professors regarding individuals who are HIV-positive.