Análise mutacional de alelos do vpu, exon 1 do rev e a seqüência do peptídeo sinal do env, isolados de pacientes em diferentes estágios clínicos da infecção pelo HIV-1

Abstract

A diminuição da expressão do receptor CD4 da superfície da célula infectada é um dos mais importantes eventos durante a infecção pelo vírus da Imunodeficiência Adquirida (HIV-1). Três proteínas virais, Nef, Env e Vpu, participam neste processo, sugerindo que a remoção do receptor viral possui um papel crítico no ciclo de vida destes retrovírus. Dentro deste contexto, estudos descritos por outros grupos e o nosso, mostraram claramente a relação entre a capacidade de diminuir a expressão do receptor viral e o aumento de infectividade e capacidade replicativa do HIV-1, o que sugere a participação deste fenômeno na patogênese e progressão à doença. Baseado nestes dados, este estudo propõe investigar a presença de possíveis mutações nas seqüências de alelos de vpu, presente em diferentes estágios clínicos da infecção. Por outro lado, aproveitando a abordagem de PCR utilizada, foram também analisadas as seqüências dos alelos do exon 1 do gene rev e do peptídeo sinal do gene env. Na análise dos alelos de vpu em amostras de DNA genômico de células de sangue periférico de 12 pacientes, nos estágios inicial e tardio da infecção, foram detectadas 37 mutações (P3S, -L, I4Q, V6L, I8P, I26F, L41I, L45I, I46R, E59D, - QEE, A74P, W75G, V6I, A7T, V60L, I4E, V6F, I15A, V20I, I26L, R36K, M66T, E50D, -V, I4V, V6S, A14V, S23T, I24L, I26G, R29S, M69L, I78V, D79V, I27G e D79A) nos alelos presentes no estágio inicial, sendo que oito mutações (P3S, -L, L45I, I46R, E59D, -QEE, I15A, M66T) apresentaram diferenças estatisticamente significativas (p<0,05). Após análise dos alelos do exon 1 de rev, foram detectadas seis mutações no estágio inicial da infecção (S5R, E11D, I13L, R14K, L18V e L21F) e uma (I19T) no estágio tardio, sendo que três das presentes no estágio inicial (I13L, R14K, L21F) apresentaram um valor de p<0,05, e a presente no estágio tardio um p>0,05. Finalmente, no peptídeo sinal da proteína Env, foi detectado seis mutações (IRKN, IRRNC, GIKKNC, IRMSC, IRKNC e TLL) no estágio inicial e uma (K16E) no estágio tardio, porém essas mutações, não apresentaram diferenças estatisticamente significativas (p>0,05). A localização das mutações detectadas, assim como, sua possível correlação com os estágios clínicos da infecção, sugerem que estas possam vir a desempenhar importante papel na função das proteínas analisadas e conseqüentemente no curso da infecção. Dessa forma, espera-se que as informações obtidas neste estudo nos permitam posteriormente junto com testes funcionais "in vitro", determinar a relevância fisiológica da proteína Vpu, como das outras regiões analisadas, na patogênese da AIDS. _________________________________________________________________________________________ Abstract

Down-modulation of CD4 receptor expression is one of the most important events during the HIV-1 infection. Three viral proteins, Nef, Env and Vpu participate in this process, suggesting that viral receptor removal from the cell surface exerts a critical role in the retroviral life cycle. In this context, results achieved by for our group and others clearly showed a relationship between the infected cells viral receptor down-modulation and the increased infectivity and viral replication of HIV-1. These data suggest participation of this phenomenon in the pathogenesis and progression to the syndrome. Based on these data, it was investigated the presence of possible mutations in the alleles sequences of vpu, present in different clinical stages of HIV-1 infection. On the other hand, and taking advantage of the PCR approach utilized it was also analysed the allelic sequences of exon 1 rev gene and of env gene signal peptide. The analysis of genomic DNA obtained from peripheral blood samples of 12 patients, in the early and late stage of infection, detected 37 mutations (P3S, -L, I4Q, V6L, I8P, I26F, L41I, L45I, I46R, E59D, - QEE, A74P, W75G, V6I, A7T, V60L, I4E, V6F, I15A, V20I, I26L, R36K, M66T, E50D, -V, I4V, V6S, A14V, S23T, I24L, I26G, R29S, M69L, I78V, D79V, I27G e D79A) in the vpu alleles present in the early stage of infection, of these, eight mutations (P3S, -L, L45I, I46R, E59D, -QEE, I15A, M66T) showed statistically differences significant (p<0,05). Analysis of alleles of exon 1 rev gene, showed six mutations were detected in the initial stage of infection (S5R, E11D, I13L, R14K, L18V e L21F). Of them three (I13L, R14K, L21F), were statistically significant (p<0.05), one mutation (I19T) in late stage was also statistically significant with p>0.05 value. Finally, in the env peptide signal, six mutations were detected (IRKN, IRRNC, GIKKNC, IRMSC, IRKNC e TLL) in the initial stage and one (K16E) in the late stage of infection. Nevertheless, these mutations did not show statistical differences (p>0.05). Mapping of detected mutations, as well as, the possible correlation with different clinical infection stages of AIDS, suggests that Vpu and Env peptide signal could play an important function in the disease evolution. Therefore, we hope these informations, related to mutations in different alleles, would allow us in the near future; allied with in vitro experiments, contribute to the elucidatation the physiological relevance of Vpu protein as also, the other analyzed regions, in the pathogenic mechanisms of AIDS.