Glucose uptake by CD4+Т cell subsets in HIV-infected patients receiving highly active antiretroviral therapy (haart)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Metabolism of glucose, a universal biosynthetic substrate in CD4+T lymphocytes, is increased in HIV-infection. However, the issue of heterogeneity in glucose consumption by the CD4+T cell subsets remains unresolved. The aim of this work was to assess glucose uptake by resting and cycling naive and memory CD4+T cells in HIV-infected patients receiving antiretroviral therapy. We examined 47 subjects, 26 of whom were infected with HIV and were administered antiretroviral drugs. The following indices were determined: the number of CD4+T lymphocytes, size of naive (CD4+CD45R0-) and memory (CD4+CD45R0+) T cell subsets, frequencies of resting (CD71-) and cycling (CD71+) cell forms in each subset, the glucose fluorescent analog (2-NBDG) uptake by various CD4+T cell subsets. It was shown that, regardless of HIV status, the CD4+T cells are active glucose consumers. Cycling lymphocytes, compared with resting cells, uptake more biosynthetic substrate. We have revealed a trend for increased glucose uptake in HIV-infected patients when compared with healthy individuals. Memory cells, in comparison with naive lymphocytes, consume the substrate more actively, independent on HIV status. At the same time, naive CD4+T lymphocytes of HIV-infected individuals capture more glucose than the corresponding cell subset in non-infected donors. Cycling naive CD4+T lymphocytes of HIV-positive subjects are more active consumers of glucose than the analogues in healthy subjects. No differences were found between HIV-positive and HIV-negative groups for intensity of substrate consumption by the cycling memory CD4+T cells. Thus, in treated HIV-infected patients, CD4+T cells seem to uptake more glucose than similar cell subpopulations in healthy people, which, apparently, is mediated by the activity of resting naive lymphocytes. The data obtained indicate that metabolic characteristics in resting T-cells are instable and may change depending on the substrate availability.

About the authors

L. B. Korolevskaya

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: bioqueen@mail.ru

Larisa B. Korolevskaya - PhD (Medicine), Research Associate, Laboratory of Ecological Immunology, Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.

614081, Perm, Golev str., 13.

Phone: 7 (342) 280-83-34.

Fax: 7 (342) 280-92-11.

Russian Federation

E. V. Saidakova

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: radimira@list.ru

PhD (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Ecological Immunology, Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.

614081, Perm, Golev str., 13.

Russian Federation

V. V. Vlasova

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: violetbaudelaire73@gmail.com

Laboratory Assistant, Laboratory of Ecological Immunology, Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.

614081, Perm, Golev str., 13.

Russian Federation

K. V. Shmagel

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: shmagel@iegm.ru

PhD, MD (Medicine), Head, Laboratory of Ecological Immunology, Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.

614081, Perm, Golev str., 13.

Russian Federation

References

  1. Fry T.J., Connick E., Falloon J., Lederman M.M., Liewehr D.J., Spritzler J. A potential role for interleukin-7 in T-cell homeostasis. Blood, 2001, Vol. 97, no. 10, pp. 2983-2990.
  2. Jones R.G., Thompson C.B. Revving the engine: signal transduction fuels T cell activation. Immunity, 2007, Vol. 27, no. 2, pp. 173-178.
  3. Korencak M., Byrne M., Richter E., Schultz B.T., Juszczak P., Ake J.A. Effect of HIV infection and antiretroviral therapy on immune cellular functions. JCI Insight, 2019, Vol. 4, no. 12, e126675. doi: 10.1172/jci.insight.126675.
  4. Masson J.J.R., Murphy A.J., Lee M.K.S., Ostrowski M., Crowe S.M., Palmer C.S. Assessment of metabolic and mitochondrial dynamics in CD4+ and CD8+ T cells in virologically suppressed HIV-positive individuals on combination antiretroviral therapy. PLoS One, 2017, Vol. 12, no. 8, e0183931. doi: 10.1371/journal.pone.0183931.
  5. Napolitano L.A., Grant R.M., Deeks S.G., Schmidt D., de Rosa S.C., Herzenberg L.A. Increased production of IL-7 accompanies HIV-1-mediated T-cell depletion: implications for T-cell homeostasis. Nat. Med., 2001, Vol. 7, no. 1, pp. 73-79.
  6. Sun H., Li X. Metabolic reprogramming in resting and activated immune cells. Metabolomics (Los Angel), 2017, Vol. 7, no. 1, 188. doi: 10.4172/2153-0769.1000188.
  7. Wofford J.A., Wieman H.L., Jacobs S.R., Zhao Y., Rathmell J.C. IL-7 promotes Glut1 trafficking and glucose uptake via STAT5-mediated activation of Akt to support T-cell survival. Blood, 2008, Vol. 111, no. 4, pp. 2101-2111.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2021 Korolevskaya L.B., Saidakova E.V., Vlasova V.V., Shmagel K.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».