PhD, Research Scientist, Laboratory of Ecological Immunology
кандидат медицинских наук, научный сотрудник лаборатории экологической иммунологии
Junior Research Scientist at the Laboratory of Molecular Immunology
младший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии
Dr. Sc. (Med.), Senior Research Scientist at the Laboratory of Ecological Immunology
доктор медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории экологической иммунологии
Dr.Sc. (Biol.), Head of the Laboratory of Molecular Immunology
доктор биологических наук, заведующая лабораторией молекулярной иммунологии
Oxidative phosphorylation and glycolysis are essential for CD4+ T-lymphocyte survival, division, and functioning. However, indirect evidence suggests that in HIV-positive hepatitis C virus (HCV) coinfected immunological non-responders to antiretroviral therapy, the CD4+ T-cell metabolic activity parameters are violated. This information implies that in immunological non-responders, CD4+ T-lymphocytes' inability to productively divide and increase in number after viral suppression by antiretroviral drugs may be due to metabolic dysfunction. The newly released technology for the analysis of extracellular fluxes using seahorse XF equipment permits assessment of the cells’ metabolic activity. The aim of this study was to evaluate the efficiency of oxidative phosphorylation and glycolysis in CD4+ T-lymphocytes of HIV/HCV coinfected immunological non-responders using Seahorse technology. Peripheral blood samples from patients of two groups were studied: HIV/HCV coinfected immunological non-responders with CD4+ T-lymphocyte count less than 350/µl and HIV/HCV coinfected immunological responders with CD4+ T-cell count more than 500/µl. In isolated CD4+ T-lymphocytes, the basal and maximal oxygen consumption rates by complexes of the mitochondrial electron transport chain, as well as the rate of medium acidification by protons formed during glycolysis, were assessed. It has been established that in HIV/HCV coinfected immunological non-responders, both basal and maximal oxygen consumption rates by CD4+ T-cell mitochondria are reduced. Moreover, in isolated CD4+ T-lymphocytes of immunological non-responders, the basal rate of glycolysis is increased. It can be assumed that a significant part of CD4+ T-lymphocytes in HIV/HCV coinfected immunological non-responders is activated and ready for homeostatic proliferation, which aggravates the need for additional energy and macromolecules. However, cells are unable to change their metabolism in a coordinated manner to meet these demands. The identified dysregulation of metabolic pathways may contribute to the low regenerative capacity of CD4+ T-lymphocytes in HIV/HCV coinfected immunological non-responders.
Окислительное фосфорилирование и гликолиз необходимы для выживания, деления и функционирования CD4+ Т-лимфоцитов. Однако косвенные данные свидетельствуют о том, что у ВИЧ-позитивных, коинфицированных вирусом гепатита С (ВГС), иммунологических неответчиков на антиретровирусную терапию изменены показатели метаболической активности CD4+ Т-клеток. Эти данные позволяют предположить, что в основе неспособности CD4+ Т-лимфоцитов иммунологических неответчиков продуктивно делиться и увеличивать свою численность после подавления вирусной репликации антиретровирусными препаратами может лежать метаболическая дисфункция. Ставшая доступной сравнительно недавно технология анализа внеклеточных потоков с использованием оборудования Seahorse XF дает возможность оценить метаболическую активность клеток. Целью настоящей работы была оценка эффективности окислительного фосфорилирования и гликолиза в CD4+ Т-лимфоцитах ВИЧ/ВГС коинфицированных иммунологических неответчиков с использованием технологии Seahorse. Исследованы образцы периферической крови пациентов двух групп: ВИЧ/ВГС коинфицированных иммунологических неответчиков с числом CD4+ Т-лимфоцитов менее 350/мкл крови и ВИЧ/ВГС коинфицированных иммунологических ответчиков с числом CD4+ Т-клеток более 500/мкл крови. В изолированных из крови CD4+ Т-лимфоцитах проведена оценка базальной и максимальной скорости потребления кислорода комплексами электрон-транспортной цепи митохондрий, а также скорость закисления среды протонами, формирующимися в процессе гликолиза. Установлено, что у ВИЧ/ВГС коинфицированных иммунологических неответчиков снижена как базальная, так и максимальная скорость потребления кислорода митохондриями CD4+ Т-клеток. Более того, в выделенных из крови CD4+ Т-лимфоцитах иммунологических неответчиков увеличена базальная скорость гликолиза. Можно предположить, что значительная часть CD4+ Т-лимфоцитов ВИЧ/ВГС коинфицированных иммунологических неответчиков находится в состоянии активации и готовности к гомеостатической пролиферации, что обостряет необходимость получения дополнительной энергии и макромолекул. Однако клетки оказываются неспособными скоординированно изменять свой метаболизм для удовлетворения данных потребностей. Выявленная нами дисрегуляция метаболических путей может вносить вклад в низкую регенеративную способность CD4+ Т-лимфоцитов у ВИЧ/ВГС коинфицированных иммунологических неответчиков.