Phenotypic and functional analysis of alpha-type1 polarized dendritic cells (alpha-DC1) derived from monocytes of HIV-1 infected subjects

Resumo: A imunoterapia baseada em células dendríticas derivadas de monócitos (MoDCs) constitui uma estratégia promissora para o manejo de indivíduos infectados pelo HIV podendo atuar como um tratamento complementar para pacientes que fazem uso de terapia antirretroviral. Protocolos para obtenção de MoDCs convencionais, aqui denominadas IL4-DCs, utilizam como mediadores da diferenciação celular as citocinas IL-4 e GM-CSF que originam DCs imaturas com características mielóides. O estímulo das DCs imaturas com citocinas pró-inflamatórias TNF-alfa, IL-1beta e IL-6 ativa as MoDCs tornando-as aptas a apresentar antígenos e iniciar uma resposta imune específica. As IL4-DCs tem demonstrado capacidade de induzir resposta específica de linfócitos T, mas ainda demonstram baixo potencial de migrar para os linfonodos e produzir IL-12p70, essencial para estimular linfócitos Th1. Um protocolo alternativo tem proposto a utilização de interferons dos tipos I e II, além de agonistas de TLR para suplementar o estímulo para ativação de MoDCs. As MoDCs assim estimuladas são denominadas células dendríticas polarizantes para o tipo alfa-1 (alfa-DC1) e apresentam capacidade de produzir níveis elevados de IL-12p70 levando a uma potente resposta Th1. O potencial terapêutico de alfa-DC1 foi demonstrado inicialmente em protocolos de imunoterapia para pacientes de tumores e mais recentemente foi desenvolvido protocolo para indivíduos infectados pelo HIV. Há alguns anos nosso grupo de pesquisa está envolvido com protocolo clínico de imunoterapia baseada em IL4-DCs pulsadas com vírus quimicamente inativado. Neste contexto, com o objetivo de buscar alternativas para aperfeiçoar a imunoterapia, a nossa proposta foi avaliar in vitro aspectos fenotípicos e funcionais das alfa-DC1 pulsadas com HIV quimicamente inativado com potencial de aplicação na imunoterapia. Para tanto, foram avaliadas alfa-DC1 e IL4-DCs de pacientes e controle quanto à morfologia, expressão de moléculas de superfície, produção de IL-12p70, capacidade de estimular a produção de IFN-y e expressão de CD107a em linfócitos T autólogos e capacidade de estimular a proliferação de linfócitos T alogênicos. Os resultados revelaram que as alfa-DC1 apresentam maior expressão de CD40, CCR7 e CCR5, quando comparadas às IL4-DCs. Os resultados dos ensaios funcionais demonstraram que as alfa-DC1 tendem a produzir maiores níveis de IL-12p70 e que ambas alfa-DC1 e IL4-DCs foram capazes de estimular linfócitos T autólogos de pacientes a produzirem IFN-y. Ainda, ambas MoDCs foram capazes de induzir a proliferação de linfócitos T alogênicos de pacientes e HIV-. Embora as alfa-DC1 e IL4-DCs constituam populações distintas de MoDCs, demonstrando potencial de produção de IL-12p70 distintos, observamos que a capacidade de reconhecer e apresentar antígenos virais e estimular resposta de linfócitos T foi semelhante entre estas duas populaçõesAbstract: Immunotherapy based on monocyte-derived dendritic cells (MoDCs) has been shown to be a promising tool for treating HIV-infected individuals, and can act as a complementary treatment for HIV-infected individuals in use of antiretroviral therapy. Protocols for obtaining conventional MoDCs, here called IL4-DCs, use as mediators of cell differentiation the IL-4 and GM-CSF cytokines that originate immature DCs with myeloid characteristics. Stimulation with TNF-alpha, IL-1beta and IL-6 pro-inflammatory cytokines activates MoDCs making them able to present antigens and initiate a specific immune response. IL4-DCs have shown able to induce specific-T cell response, but still unable to migrate to lymph nodes and increase IL-12p70 production, essential to stimulate Th1 cells. An alternative protocol has proposed the use of type I and II interferons, in addition to TLR agonists to supplement the activation stimulus of MoDCs. These MoDCs are called alpha-type-1 polarized DCs (alpha-DC1), which have an exuberant capacity to produce high levels of IL-12p70 cytokine and to induce a potent Th1 response, consequently. The therapeutic potential of alpha-DC1 was first demonstrated in immunotherapy protocols for tumor patients and more recently a protocol has been developed for HIV-infected individuals. For some years, our research group has been involved in a clinical immunotherapy protocol based on IL4-DCs stimulated with chemically-inactivated virus. In this context, the aim of this study was to investigate alternatives to improve immunotherapy with proposing to evaluate in vitro phenotypic and functional aspects of alpha-DC1 pulsed with chemically inactivated HIV prospecting as a potential application in HIV immunotherapy. For that, alphaDC1 and IL4-DCs of HIV+ and HIV- subjects were evaluated for morphology, surface molecule expression, IL-12p70 production, ability to stimulate IFN-y production and CD107a expression in autologous T lymphocytes and ability to stimulate the proliferation of allogeneic T lymphocytes. The results revealed that alpha-DC1. The results of functional assays demonstrate that alpha-DC1 tends to produce higher levels of IL-12p70 and that both alpha-DC1 and IL4-DCs were able to stimulate IFN-y producing autologous T lymphocytes of HIV+ subjects. Also, both of MoDCs were able to induce allogeneic T lymphocytes proliferation of HIV+ and HIV- subjects. Although alpha-DC1 and IL4-DCs are distinct MoDCs populations that demonstrated different potential to release IL-12p70, we observed that the ability to recognize and present viral antigens and stimulate T lymphocyte response was similar between these two population