Cytokines regulate HIV-1 replication and lymphocyte apoptosis in vitro

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To study the ability of cytokines - interleukin-2, interleukin-7 and tumor necrosis factor alpha to induce human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) replication and lymphocyte apoptosis in vitro. Methods. Peripheral blood mononuclears were separated by centrifugation on a ficoll paque solution specific density gradient. Lymphocytes were cultivated in RPMI 1640 medium with addition of L-glutamine, embryonal bovine serum, antibiotics and cytokines (interleukines-2, -4, -7, tumor necrosis factor alpha). To infect the lymphocytes, a laboratory strain of HIV-1 NL4-3 (NIH Res&Reag. Prog., USA) was used. HIV-1 replication was assessed by р24gag viral protein level in culture supernatants (ELISA) and its cytozolic level in lymphocytes (flow cytometry). Lymphocyte apoptosis was assessed by flow cytometry using the following parameters: (1) decrease of transmembrane mitochondrial potential; (2) increase in phosphatidyl serine molecules expression. Lymphocyte activation was assessed by CD25 and HLA-DR molecules expression (flow cytometry). Results. Cytokines induce the HIV-1 replication in lymphocytes in vitro. HIV-1 replication was noted only if inactivated lymphocytes were present in the culture. At the same time, lymphocytes not expressing the classical activation markers (CD25 and HLA-DR) were present among the lymphocytes producing HIV-1 indicating the possible alternative mechanism of HIV-1 replication, not dependent on cell activation. This fact might also be an evidence of viral replication processes in the pool of latently-infected lymphocytes, not expressing the classic activation markers. The abovementioned cytokines promote apoptotic death of uninfected lymphocytes in vitro, backing up the infected cells viability and thus promoting HIV-1 replication. Conclusion. Cytokines (interleukines-2, -4, -7, tumor necrosis factor alpha) which are known as factors supporting the immune system homeostasis and immune response formation, might also play a negative role in HIV-1 pathogenesis - induce HIV-1 replication in lymphocytes and, probably, lead to reactivation of the pool of latently-infected lymphocytes, deepening the lymphopenia and leading to disease progression.

About the authors

S V Boichuk

Kazan State Medical University, Kazan, Russia

Email: boichuksergei@mail.ru

P D Dunaev

Kazan State Medical University, Kazan, Russia

I G Mustafin

Kazan State Medical University, Kazan, Russia

References

  1. Бойчук С.В., Мустафин И.Г., Фассахов Р.С. Апоптоз: характеристика, методы изучения и его роль в патогенезе атопических заболеваний // Казан. мед. ж. - 2000. - №3. - С. 217-222.
  2. Бойчук С.В., Мустафин И.Г. Роль эндотелиальных клеток и ВИЧ-1 белка Nef в патогенезе ВИЧ-инфекции: новые механизмы репликации ВИЧ-1 // Мед. иммунол. - 2004. - №6. - С. 499-506.
  3. Дунаев П.Д., Бойчук С.В., Мустафин И.Г. Свойства и роль фактора некроза опухолей альфа в патогенезе ВИЧ-инфекции // Казан. мед. ж. - 2012. - №2. - С. 290-293.
  4. Alderson M.R., Tough T.W., Davis-Smith T. et al. Fas ligand mediates activation-induced cell death in human T lymphocytes // J. Exp. Med. - 1995. - Vol. 181, N 1. - P. 71-77.
  5. Gibellini D., Re M.C., Ponti C. et al. HIV-1 Tat protein concomitantly downregulates apical caspase-10 and up-regulates c-FLIP in lymphoid T cells: a potential molecular mechanism to escape TRAIL cytotoxicy // J. Cell. Physiol. - 2005. - Vol. 20, N 3. - P. 547-556.
  6. Shedlock D.J., Hwang D., Choo A.Y. et al. HIV-1 viral genes and mitochondrial apoptosis // Apoptosis. - 2008. - Vol. 13, N 9. - P. 1088-1099.
  7. Sirskij D., Theze J., Kumar A. et al. Disruption of the γc cytokine network in T cells during HIV infection // Cytokine. - 2008. - Vol. 43, N 8. - P. 1-14.
  8. Unutmaz D., Pileri P., Abrignani S. Antigen-independent activation of naïve and memory resting T cells by a cytokine combination // J. Exp. Med. - 1994. - Vol. 180, N 3. - P. 1159-1164.
  9. Unutmaz D., Kewal Ramani V.N., Marmon S., Littman D.R. Cytokine signals are sufficient for HIV-1 infection of resting human T lymphocytes // J. Exp. Med. - 1999. - Vol. 189, N 11. - P. 1735-1746.
  10. Vandergeeten C., Fromentin R., Chomont N. The role of cytokines in the establishment, persistence and eradication of the HIV reservoir // Cytokine & Growth Factor Reviews. - 2012. - Vol. 23, N 4-5. - P. 143-149.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

© 2013 Boichuk S.V., Dunaev P.D., Mustafin I.G.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 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».