Preview

Инфекция и иммунитет

Расширенный поиск

КОРРЕЛЯЦИЯ CD4 ЛИМФОЦИТОВ И ВИРУСНОЙ НАГРУЗКИ С УРОВНЕМ L-ЛИЗИНА ПЛАЗМЫ У ВИЧ-ИНФИЦИРОВАННЫХ БОЛЬНЫХ

https://doi.org/10.15789/2220-7619-2015-3-253-264

Полный текст:

Аннотация

Введение. Прямое и опосредованное цитопатическое действие ВИЧ, изменение интенсивности и направленности метаболических процессов, развивающийся иммунный дисбаланс и вирусиндуцированная дестабилизация гомеостаза в совокупности формируют полиморфизм клинической симптоматики и полиорганность поражений при ВИЧ-инфекции. В научных источниках представлены данные об увеличении белкового, липидного и основного обмена, азотистого и аминокислотного дисбаланса в асимптоматической стадии заболевания. Дальнейшие исследования метаболических изменений и, в частности, аминокислотного профиля вследствие инфицирования вирусом иммунодефицита человека представляют практический интерес с позиций патофизиологии ВИЧ-инфекции. Целью работы является изучение взаимосвязи иммуносупрессии и увеличения вирусной нагрузки с уровнем L-лизина плазмы у ВИЧ-инфицированных лиц в связи с клиническим течением заболевания. Материалы и методы. Образцы венозной крови для определения гематологических и иммунологических показателей, вирусной нагрузки отбирались в пробирки объемом 5 мл, содержащих 1,6 мг/мл K2 ЭДTA (BD Vacutainer®, США) и исследовались по стандартным методикам. Для определения концентрации L-лизина, венозная кровь центрифугировалась в течение 10 мин (3500 об./мин) для отделения плазмы. Образцы плазмы депротеинизировали 3% раствором сульфосалициловой кислоты и центрифугировали в течение 10 мин (3500 об./мин) для осаждения белков плазмы. Аликвоты супернатанта в объеме 100 мкл переносились в пробирки Эппендорф и хранились при температуре –40°C до проведения исследования методом тонкослойной хроматографии. Образцы цельной крови для определения уровня РНК ВИЧ-1 центрифугировались в течение 10 мин (3500 об./мин), аликвоты плазмы в объеме 1,0 мл переносились в пробирки Эппендорф и хранились при температуре –40°C до проведения исследования. Для определения гематологических и иммунологических параметров цельная венозная кровь исследовались по стандартным методикам в течение 2 ч в лаборатории центра. Определение уровня РНК ВИЧ-1 выполнено методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием коммерческого комплекта с пределом чувствительности 500 копий РНК ВИЧ-1 в мл (АмплиСенс®, ВИЧ-монитор-FRT, Россия), на амплификаторе с системой детекции флуоресцентного сигнала в режиме «реального времени» (Rotor-Gene Q, QIAGEN, Германия). Лабораторная методика оценки параметров клеточного иммунитета у ВИЧ-позитивных лиц проводилась на проточном цитометре (Coulter® Epics XL, Beckman Coulter, США) по стандартной методике, с определением уровня CD3, CD4, CD8 лимфоцитов в реакции непрямой иммунофлюоресценции (РНИФ) с помощью моноклональных антител. Исследование концентрация аминокислоты L-лизина проведено методом тонкослойной хроматографии с фиксацией нингидриновым реагентом и спектрофотометрической детекцией анализируемых субстратов. Для количественной оценки хроматограмм использовано программное обеспечение TLC® Manager 4.00. Результаты. В исследовании установлено наличие прямой корреляционной связи между количеством CD4 лимфоцитов и уровнем L-лизина плазмы (P < 0,01). Соответственно, выявлена обратная корреляционная связь между количеством копий РНК ВИЧ-1 и уровнем L-лизина (P < 0,05) в общей когорте больных с ВИЧ-инфекцией. В ходе исследования выявлено снижение уровня L-лизина плазмы у больных в стадиях 4а, 4б, 4в, относительно сравниваемых показателей у больных в 3 стадии заболевания и группой доноров (P < 0,01 и P < 0,001 соответственно). Полученные результаты свидетельствуют о наличии аминокислотного дисбаланса у ВИЧ-инфицированных, в частности, достоверного снижения уровня L-лизина плазмы, коррелирующего с основными объективными критериями клинической классификации ВИЧ-инфекции — вирусной нагрузкой и степенью иммуносупрессии. Обсуждение. Установлена обратная корреляционная связь между количеством копий РНК ВИЧ-1 и концентрацией L-лизина в плазме. Наиболее низкие показатели уровня аминокислоты выявлены в прогрессирующих стадиях ВИЧ-инфекции на фоне максимальных значений вирусной нагрузки. В то же время, угнетение репликации ВИЧ при приеме противовирусных препаратов сопровождается достоверным увеличением концентрации L-лизина с превышением референсных значений. Максимально низкие значения аминокислоты и количества копий РНК ВИЧ-1 зафиксированы у пациентов с медленным прогрессированием заболевания: «контроллеров» и «медленных прогрессоров», что подтверждает предположение о лимитирующем влиянии L-лизина на интенсивность синтеза вирусных белков и репликации ВИЧ, посредством изменения активности tRNALys. Результатами настоящего исследования предполагается, что избыток незаменимой аминокислоты увеличивает уровень вирусной нагрузки, патогенетически усугубляя иммуносупрессию и способствуя клиническому прогрессированию заболевания. Дальнейшее изучение метаболических изменений и, в частности, аминокислотного профиля, вследствие инфицирования вирусом иммунодефицита человека, представляется перспективным направлением в создании эффективных методов корректировки возникающих нарушений и контроля ВИЧинфекции. 

 

Об авторе

Е. В. Буторов
628412, Россия, г. Сургут, Тюменская область, а/я 500, КУ ХМАО-Югры Сургутский Центр по профилактике СПИД.
Россия

к.м.н., врач-эпидемиолог, врач клинической лабораторной диагностики, КУ ХМАО-Югры Сургутский Центр по профилактике СПИД, г. Сургут, Россия 



Список литературы

1. Бышевский А.Ш., Галян С.Л., Терсенев О.А. Биохимические сдвиги и их оценка в диагностике патологических состояний. М.: Медицинская книга, 2002. 318 с. [Byshevskiy A.Sh., Galyan S.L., Tersenev O.A. Biokhimicheskie sdvigi i ikh otsenka v diagnostike patologicheskikh sostoyanii [Biochemical changes and their evaluation in the diagnosis of pathological states]. Moscow: Medical book, 2002, 318 p.]

2. Alireza A., Tahereh S. Hyperhomocysteinemia in HIV-infected individuals: correlation of a frequent prothrombotic factor with CD4+ cell count. Oman. Med. J., 2012, vol. 27, no. 3, pp. 224–227. doi: 10.5001/omj.2012.50

3. Beisel W.R., Sawyer W.D., Ryll E.D., Crozier D. Metabolic effects of intracellular infections in man. Ann. Internal Med., 1967, vol. 67, pp. 744–779. doi:10.7326/0003-4819-67-4-744

4. Everitt E., Sundquist B., Philipson L. Mechanism of the arginine requirement for adenovirus synthesis // I. Synthesis of structural protein. J. Virol., 1971, vol. 8, pp. 742–753.

5. Fafournoux P., Bruhat A., Jousse C. Amino acid regulation of gene expression. Biochem. J., 2000, vol. 351, no. 1, pp. 1–12.

6. Fuchs D., Möller A.A., Reibnegger G., Stöckle E., Werner E.R., Wachter H. Decreased serum tryptophan in patients with HIV-1 infection correlates with increased serum neopterin and with neurologic/psychiatric symptoms. J. Acquir. Immune Defic. Syndr., 1990, vol. 3, no. 9, pp. 873–876.

7. Grunfeld C., Feingold K. Metabolic disturbances and wasting in the acquired immunodeficiency syndrome. N. Engl. J. Med., 1992, vol. 327, no. 5, pp. 329–37. doi:10.1056/neim199207303270506

8. Guo F., Cen S., Niu M., Javanbakht H., Kleiman L. Specific inhibition of the synthesis of human Lysyl-tRNA synthetase results in decreases in tRNALys incorporation, tRNALys annealing to viral RNA, and viral infectivity in human immunodeficiency virus type 1. J. Virol., 2003, vol. 77, no. 18, pp. 9817–9822.

9. Hortin G.L., Landt M., Powderly W.G. Changes in plasma amino acid concentrations in response to HIV-1 infection. Clin. Chem., 1994, vol. 40, no. 5, pp. 785–789.

10. Ikeda K., Yamasaki H., Suzuki Y., Hajime K.A., Arakawa T. Novel strategy with acidic arginine solution for the treatment of influenza a virus infection (Review). Exp. Ther. Med., 2010, vol. 1, no. 2, pp. 251–256. doi: 10.3892/etm_00000039

11. Inglis V.B.M. Requirement of arginine for the replication of herpes virus. J. Gen. Virol., 1968, vol. 3, pp. 9–17. doi: 10.1099/0022-1317-3-1-9

12. The GAP Report. Joint United Nations Programme on HIV/AIDS (UNAIDS), 2014, 422 p.

13. Kilberg M.S., Hutson R.G., Laine R.O. Amino acid-regulated gene expression in eukaryotic cells. FASEB J., 1994, vol. 8, no. 1, pp. 13–19.

14. Kotler D.P., Tierney A.R., Wang J., Pierson R.N. Magnitude of body-cell-mass depletion and the timing of death from wasting in AIDS. Am. J. Clin. Nutr., 1989, vol. 50, pp. 444–447.

15. Laurichesse H., Tauveron I., Gourdon F., Cormerais L., Champredon C., Charrier S., Rochon C., Lamain S., Bayle G., Laveran H., Thieblot P., Beytout J., Grizard J. Threonine and methionine are limiting amino acids for protein synthesis in patients with AIDS.J. Nutr., 1998, vol. 128, no. 8, pp. 1342–1348.

16. Loh P.C., Oie H.K. Role of lysine in the replication of reovirus: I. Synthesis of complete and empty virions. J. Virol., 1969, vol. 4, no. 6, pp. 890–895.

17. Lukasheva E.V., Berezov T.T. L-Lysine alpha-oxidase: physico-chemical and biological properties. Biochemistry, 2002, vol. 67, no. 10, pp. 1394–1402.

18. Maeda J., Higashiyama M., Imaizumi A., Nakayama T., Yamamoto H., Daimon T., Yamakado M., Imamura F., Kodama K. Possibility of multivariate function composed of plasma amino acid profiles as a novel screening index for non-small cell lung cancer: a case control study. BMC Cancer, 2010, vol. 10, p. 690. doi: 10.1186/1471-2407-10-690

19. Naito T., Irie H., Tsujimoto K., Ikeda K., Arakawa T., Koyama A.H. Antiviral effect of arginine against herpes simplex virus type 1. Int. J. Mol. Med., 2009, vol. 23, no. 4, pp. 495–499. doi: 10.3892/ijmm_00000156

20. Pisters P.W., Brennan M.F. Amino acid metabolism in human cancer cachexia. Review. Annu. Rev. Nutr., 1990, vol. 10, pp. 107–132. doi: 10.1146/annurev.nu.10.070190.000543

21. Schneider R.J., Shenk T. Impact of virus infection on host cell protein synthesis. Annu. Rev. Biochem., 1987, vol. 56, pp. 317–332. doi: 10.1146/annurev.bi.56.070187.001533

22. Sherman I.W. Amino acid metabolism and protein synthesis in malarial parasites. Bull. World Health Organ., 1977, vol. 55, no. 2–3, pp. 265–276.

23. Tankersley R.W. Amino acid requirements of herpes simplex virus in human cells. J. Bacteriol., 1964, vol. 87, pp. 609–613.

24. Tisne C., Roques B.P., Dardel F. The annealing mechanism of HIV-1 reverse transcription primer onto the viral genome. J. Biol. Chem., 2004, vol. 279, no. 5, pp. 3588–3595.

25. Wannemacher R.W.Jr. Key role of various individual amino acids in host response to infection. Am. J. Clin. Nutr., 1977, vol. 30, no. 8, pp. 1269–1280.

26. Wannemacher R.W.Jr., Pekarek J.R., Bartelloni P.J., Vollmer R.T., Beisel W.R. Changes in individual plasma amino acids following experimentally induced sand fly fever virus infection. Metabolism, 1972, vol. 21, no. 1, pp. 67–76. doi: 10.1016/0026-0495(72)90021-2

27. Wheeler D.A., Gibert C.L., Launer C.A., Muurahainen N., Elion R.A., Abrams D.I., Bartsch G.E. Weight loss as a predictor of survival and disease progression in HIV infection. J. Acquir. Immune Defic. Syndr. Hum. Retrovirol., 1998, vol. 18, pp. 80–85.

28. Wigand R., Kümel G. Amino acid requirement of adenovirus multiplication. J. Gen. Virol., 1978, vol. 39, pp. 281–292. doi:10.1099/0022-1317-39-2-281

29. Yamasaki H., Tsujimoto K., Koyama A.H., Ejima D., Arakawa T. Arginine facilitates inactivation of enveloped viruses. J. Pharm. Sci., 2008, vol. 97, no. 8, pp. 3067–3073. doi: 10.1002/jps.21224


Для цитирования:


Буторов Е.В. КОРРЕЛЯЦИЯ CD4 ЛИМФОЦИТОВ И ВИРУСНОЙ НАГРУЗКИ С УРОВНЕМ L-ЛИЗИНА ПЛАЗМЫ У ВИЧ-ИНФИЦИРОВАННЫХ БОЛЬНЫХ. Инфекция и иммунитет. 2015;5(3):253-264. https://doi.org/10.15789/2220-7619-2015-3-253-264

For citation:


Butorov E.V. CORRELATION BETWEEN CD4 LYMPHOCYTES, VIRAL LOAD AND L-LYSINE PLASMA LEVEL IN HIV-INFECTED PATIENTS. Russian Journal of Infection and Immunity. 2015;5(3):253-264. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/2220-7619-2015-3-253-264

Просмотров: 615


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-7619 (Print)
ISSN 2313-7398 (Online)