Innate HIV/AIDS Resistance; How We Think it Works: By Vivienne Walz - accmontreal.org

You may have heard about some people whose bodies have a natural resistance against HIV. This resistance is also called innate immunity, and there are actually two different kinds. The first is found in people called exposed uninfected individuals – this group has spontaneous resistance to the initial infection with HIV. The second kind of innate immunity is a resistance to progression to AIDS in people who have HIV – within this category are long-term non-progressors, who are also known as elite controllers.

While these individuals might seem to be the lucky few, innate immunity has incredible potential as a research tool in finding new therapies against the virus that could benefit millions in the future!

But first, scientists need to find out how innate immunity works. Researchers are currently looking at how intrinsic mechanisms can first sense HIV entry into cells and then boost inflammation to fight the infection.

One mechanism that has been elucidated for HIV-1 (the most common strain of HIV) resistance is in plasmacytoid dendritic cells (pDCs) and involves Toll-like receptors. When infection occurs through the body’s mucous membranes, the virus needs to pass through a barrier on the surface that’s composed of epithelial cells organized into layers. Before the virus reaches the final layer, dendritic cells can stop the virus in its tracks, using sensors like Toll-like receptors that recognize intrusions by the virus. The new pCDs then start producing type I interferon, which inhibits the early stages of HIV-1 replication.

There is one catch, though – interferon and inflammatory responses can actually be used by the virus to amplify the infection. As Ploquin et al. state in their review, the inflammatory response by the immune system is a double-edged sword. Inflammation can promote adaptive responses and confine viral replication, but it can also help create viral reservoirs in T cells, and help the virus disseminate (which leads to a generalized infection of the immune system). The immune system’s inflammatory response can then become chronic and lead to progression to AIDS.

Other types of immunity might recruit macrophages, which become targeted by HIV to play roles in the viral reservoir and in the virus’ replication, but can also help fight infection by inhibiting the virus’ replication. Another contributor to natural immunity are natural killer cells, which are also present in the mucosa and become more numerous and more toxic to HIV once pDCs start releasing interferon. Natural killer and dendritic cell interactions are also very important in fostering adaptive immunity, since effective crosstalk can help the dendritic cells to specialize into their functional forms.

Resistance to progression to AIDS is unique in that the immune response has been adaptive enough so that CD8+ T-cells’ responses are unusually strong. This is thought to be related to the myeloid dendritic cells’ maturation, which is also triggered by interferon.

So what can we learn from innate immunity? Ploquin et al. believe that with more research on natural killer cells, scientists will be closer to developing an HIV vaccine. Other researchers are looking at SIV-infected macaque monkey models to see how controlling inflammation in the mucosa and lymphoid organs can help protect against the virus. So, the key now lies in discovering exactly what mechanisms allow immunity against HIV infection and against progression to AIDS, and then figuring out how to reproduce and apply the mechanisms.

Sources:
1. HIV Subtypes, Groups and Strains. Avert. http://www.avert.org/hiv-types.htm

2. Blankson, JN, D. Persaud, RF Siliciano. The challenge of viral reservoirs in HIV-1 infection. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11818490. Annu Rev Med. 2002;53:557-93.

3. Ploquin, Mickaël J.-Y., Béatrice Jacquelin, Simon P. Jochems, Françoise Barré-Sinoussi and Michaela C. Müler-Trutwin. Innate immunity in the control of HIV/AIDS: recent advances and open questions. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22472855. AIDS 2012; 26:1269–1279

La résistance innée – Comment ça fonctionne, et pourquoi c’est bon pour tous!

Écrit par Vivienne Walz

Peut-être vous avez déjà entendu parler des personnes qui ont une résistance naturelle contre le VIH. Pour les chercheurs qui songent trouver des nouvelle thérapies contre le virus, la résistance naturelle a le potentiel incroyable. Cette résistance est aussi appelé l’immunité innée, et il y a deux types. Le premier se présente en des personnes qui ont la résistance spontanée contre l’infection initiale. Le deuxième apparait en des personnes déjà infectés avec le VIH, et c’est une résistance contre le SIDA – ces individus sont appelés des non-progresseurs à long terme.

Au présent, les chercheurs sont en train d’investiguer les mécanismes du système immunitaire pour détecter l’entrée du virus dans les cellules et ensuite pour stimuler l’inflammation pour combattre l’infection.

Un mécanisme qui a été découvert pour le VIH-1 (la sorte de VIH la plus courante) est le résistance dans le cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) et implique les récepteurs « Toll-like » (TLR). Lorsque l’infection se produit par voie muqueuse, le virus doit passer à travers une barrière de cellules épithéliales qui se compose de plusieurs couches. Avant que le virus atteint la dernière couche, les cellules dendritiques peuvent empêcher le VIH dans son élan en utilisant des capteurs comme les TLRs, qui reconnaissent les intrusions par le virus. Les pCDs commencent à produire de l’interféron de type I, qui inhibe les premiers stades de la réplication du VIH-1.

Mais, il y a un hic – l’interféron et les réactions inflammatoires peuvent aussi amplifier l’infection. Comme Ploquin et al. ont écrit, la réponse inflammatoire par le système immunitaire est une épée à double tranchant. L’inflammation peut promouvoir des réponses d’adaptation et peut contrôler la réplication virale, mais elle peut aussi aider à créer des réservoirs viraux dans les cellules T et aider à diffuser le virus, ce qui conduit à une infection généralisée du système immunitaire. La réponse inflammatoire du système immunitaire peut alors devenir chronique et entrainer la progression du sida.

Un autre type d’immunité pourrait recruter des macrophages, qui seront effectivement ciblés par le VIH à jouer un rôle dans le réservoir viral et dans la réplication du virus, mais qui peuvent aussi aider à combattre l’infection en inhibant la réplication du virus. En outre, les natural killer cells, qui sont présents dans le muqueuse, deviennent plus nombreux et plus toxiques pour le VIH une fois les pDCs commencent à libérer l’interféron. Les natural killers et les interactions des cellules dendritiques sont également très importants dans la promotion de l’immunité adaptative, car leur communication efficace permet d’optimiser le processus de le spécialisation des cellules dendritiques.

Les non-progresseurs à long terme sont uniques en ce que leur réponse immunitaire adaptative a été suffisant pour que les réponses de leurs cellules T CD8+ sont très forts. Cela ralentit considérablement la progression vers le SIDA. C’est pensé que ceci est lié à la maturation des cellules dendritiques myéloïdes, qui est déclenchée par l’interféron.

Alors, que pouvons-nous apprendre de l’immunité innée? Ploquin et al. croient qu’avec des recherches plus concentrés sur le ceullules natural killer, les chercheurs seront plus proches de l’élaboration d’un vaccin contre le VIH. D’autres chercheurs étudient les modèles de singe macaque infectés avec le VIS pour voir comment contrôler l’inflammation de la muqueuse et les organes lymphoïdes peuvent aider à protéger contre le virus. Il reste maintenant à découvrir exactement quels mécanismes permettent une immunité contre l’infection à VIH et contre la progression du sida, et ensuite réfléchir à la façon de reproduire et d’appliquer les mécanismes.

Sources:
1. HIV Subtypes, Groups and Strains. Avert. http://www.avert.org/hiv-types.htm

2. Blankson, JN, D. Persaud, RF Siliciano. The challenge of viral reservoirs in HIV-1 infection. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11818490. Annu Rev Med. 2002;53:557-93.

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