latencia del VIH

El promotor LTR tiene múltiples elementos reguladores de ADN corriente arriba : hay tres sitios de unión a SP1, un elemento TATA y una secuencia iniciadora. ^{[ 4 ]} El LTR tiene dos motivos de unión a NF-κB que son capaces de unirse tanto a factores de transcripción NF-κB como a NFAT . ^{[ 4 ]} El promotor LTR es muy ruidoso ^{[ 5 ]} y propenso a grandes ráfagas de transcripción. ^{[ 6 ]} Si bien se ha demostrado que la señalización a través de los potenciadores de NF-κB es necesaria para la reactivación de provirus latentes, las mutaciones en estos sitios no inhiben completamente el crecimiento viral en experimentos con líneas celulares. ^{[ 7 ]}

El LTR del VIH está autorregulado positivamente por la proteína Tat (activador de la transcripción), que se encuentra hacia el extremo 3' del genoma del VIH. Sin la actividad de Tat, la transcripción del VIH está restringida y a menudo resulta en transcripciones abortivas . ^{[ 8 ]} Tat activa el LTR a través de interacciones con el factor de elongación P-TEFb ; ^{[ 9 ]} Tat se une a la ciclina T1 , que es una unidad de P-TEFb. ^{[ 9 ] [ 10 ]} Tat:P-TEFb dirige las ARN polimerasas al genoma del provirus al unirse al elemento de respuesta de transactivación del VIH (TAR), una estructura de bucle de tallo de ARN. ^{[ 4 ] [ 11 ]}

En el modelo de regulación de la latencia dependiente de la célula, los procesos de la célula huésped controlan la latencia y la inducción del provirus. En general, este modelo propone que la relajación de las células T CD4+ activas a un estado de reposo o quiescencia como células T de memoria restringe la transcripción proviral y conduce a la latencia. ^{[ 12 ]}

Múltiples procesos de la célula huésped se han vinculado experimentalmente con la regulación de la latencia del VIH. Las observaciones tanto en muestras de pacientes como en experimentos in vitro con líneas celulares T han correlacionado la latencia con la relajación de las células T activadas a un estado de memoria de reposo. ^{[ 1 ] [ 13 ]} Inicialmente se pensó que la latencia se debía a la integración del genoma proviral del VIH en la heterocromatina , pero más tarde se descubrió que los transcritos provirales latentes aún se integraban preferentemente en genes activos. ^{[ 14 ]} Los principales cambios en el estado celular observados son el silenciamiento epigenético del LTR del VIH, así como el secuestro citosólico de NF-κB y NFAST, que pueden activar la transcripción del VIH si están presentes en el núcleo. ^{[ 1 ]} Los LTR de los provirus latentes adquieren estructuras heterocromáticas en lugar de integrarse en áreas previamente heterocromáticas, ^{[ 4 ]} y muestran altos niveles de histonas desacetiladas y metiladas , ^{[ 15 ] [ 16 ]} lo que refuerza el papel de la restricción de la cromatina en la regulación de la latencia. ^{[ 17 ]} Las histonas desacetilasas ( HDAC ) son reclutadas al genoma proviral durante el establecimiento de la latencia y metilan lisinas clave de la histona H3 , lo que indica un papel de las HDAC en la regulación de la latencia. ^{[ 1 ]}

Además del secuestro citosólico de factores de transcripción, el complejo P-TEFb está restringido en células T quiescentes mediante su incorporación a un complejo RNP . ^{[ 18 ]} En células infectadas latentemente, se ha demostrado que la inducción de NF-κB y TNF-α son necesarias pero no suficientes para la inducción viral. ^{[ 1 ] [ 19 ]} Se ha demostrado que la activación del receptor de células T (TCR) activa la transcripción proviral en células T de memoria infectadas latentemente, lo que indica cierta correlación entre la inducción proviral y el estado de las células T. ^{[ 1 ]}

A diferencia del modelo dependiente de la célula, el modelo autónomo de la célula propone que las decisiones de latencia del VIH están impulsadas en gran medida por el bucle de retroalimentación positiva de Tat y, por lo tanto, la latencia es una respuesta probabilística debida a la heterogeneidad fenotípica generada intrínsecamente en lugar de estar determinada por la célula huésped. ^{[ 12 ]}

Múltiples estudios han encontrado que la inducción proviral depende de la respuesta de autorregulación Tat. ^{[ 12 ] [ 11 ]} En un estudio centrado en comprender la diversidad de funciones de los elementos de unión de Sp1 y NF-κB en el LTR, los autores observaron que el circuito autorregulador Tat resultó en una bifurcación fenotípica de células genéticamente idénticas donde la expresión del gen viral estaba desactivada o altamente inducida. ^{[ 11 ]} Además, estudios en primates sobre la latencia del VIH han demostrado que las células latentes emergen antes de que se establezca la respuesta inmune adaptativa , lo que indica que la latencia no puede depender completamente de la relajación de las células T después del pico de la respuesta inmune adaptativa. ^{[ 20 ]} La latencia también se establece en modelos de cultivo celular con una probabilidad de establecimiento de hasta el 50 %. ^{[ 12 ] [ 21 ] [ 22 ]}

Algunas investigaciones han demostrado que el bucle de retroalimentación positiva Tat, de forma aislada, tiene la capacidad de establecer latencia mediante ruido estocástico, ^{[ 23 ]} y que la relajación de las células T no es suficiente para inducir la latencia. ^{[ 12 ]} Este modelo propone explicar por qué muchos provirus latentes no se reactivan junto con la reactivación de las células T: en lugar de un mecanismo determinista, la activación o relajación celular afectaría probabilísticamente las decisiones de latencia del VIH, ^{[ 12 ]} lo cual es consistente con otros trabajos que muestran que los sitios reguladores LTR tienen cierta influencia en la frecuencia de bifurcación fenotípica de la transcripción del VIH. ^{[ 11 ]}