BOLLETTINO PER LE FARMACODIPENDENZE E L'ALCOOLISMO

ANNO XX 1997,  no. 3

II. Chiari e scuri nella patogenesi e nella terapia dell’AIDS

Parole chiave: Secondo recettore dell’HIV, Delezione genica recettoriale, Chemochine, Linfochine, Apoptosi, Teorie dell’omeostasi, Terapia immunitaria.

 

Due aspetti hanno recentemente sollevato interesse e destato speranze in un settore alquanto mortificato da un decennio di delusioni: l’individuazione del corecettore dell’HIV responsabile dell’effetto di blocco nei soggetti omozigoti per un difetto del gene CCR-5 ed il successo degli inibitori della proteasi nel ridurre drasticamente il carico virale.

Il secondo recettore dell’HIV è costituito da recettori delle chemochine; come osserva Michael (1) i virus che infettano le linee cellulari T formando sincizi (i SI da tempo considerati come più virulenti) vengono isolati nelle fasi avanzate dell’AIDS ed utilizzano il recettore CXCR-4. Invece i ceppi che non formano sincizi (NSI) sono macrofago-tropici (MT) e si isolano in tutte le fasi della malattia utilizzando come recettore il CCR-5. L’ipotesi di partenza è che difetti nel gene del CCR-5 possano ridurre il rischio di infezione nei sieronegativi e prolungare la non progressione verso lAIDS nei sieropositivi purché questi ultimi siano infetti da ceppi NSI. Studiando 406 omosessuali sieropositivi della serie di San Francisco nel 42% "non progressor" si sono individuate le distribuzioni delle delezioni ccr5. Omozigoti per le delezioni (D ccr5/D ccr5) sono stati individuati nel 2,7% dei sieronegativi della serie, mentre eterozigoti (cioè D CCR5/D ccr5) nel 19,5% degli appartenenti alla stessa serie. Fra i sieropositivi il 19,2% dei "non progressor" erano eterozigoti ma anche nel 10,7% dei "progressor", in questi ultimi però prevalgono le infezioni con ceppi SI.

Parallelamente sono emersi diversi lavori che interpretano la mancata infezione HIV fra soggetti con comportamenti ad alto rischio come dovuti alla delezione genica recettoriale e, malgrado la diffusione degli omozigoti per questa delezione calcolata all’incirca nell’1% della popolazione di etnia caucasica, non si è trovato alcun omozigote in qualcosa come 3.000 soggetti HIV+. Ma ecco che dall’Australia (2) perviene l’illustrazione di un caso di un omosessuale riconosciuto HIV+ nel 1992 (tre anni prima era sieronegativo) assai probabilmente contagiato per ripetuti contatti ricettivi/insertivi anali ed orali con partner diversi. Non solo è un omozigote "netto" ma in tutto l’albero familiare si riconosce la diffusione di questa caratteristica di delezione CCR-5. Il suo stato clinico non è da includersi fra i "non progressor". Vi sono diverse ipotesi circa il tipo di virus che ha infettato questo soggetto ma intanto il messaggio è che chi viene individuato come omozigote non è bene che si consideri immune ed eviti le normali precauzioni.

La configurazione delle C-C chemochine che sono in grado di bloccare ha portato alla ridiscussione del tratto V3 ed all’evidenza del fattore 1 derivato dalle cellule stromali (SDF-1). Quest’ultimo blocca il legame dei virus T-tropici al recettore CXCR-4, mentre il RANTES/MIP-1alfa/MIP-1ß inibisce il legame degli HIV M-tropici al recettore CCR-5. Si tratta di chiarire i rapporti fra i virus T-tropici che presentano residui di amino-acidi a maggiore carica positiva rispetto ai ceppi M-tropici per cui i siti recettoriali CXCR-4 dovrebbero essere a carica negativa; ciò è stato confermato da Jiang (3) e quindi si giustifica l’attrazione dei virus T-tropici. E’ probabile che negli stadi iniziali dell’infezione da HIV-1 prevalgano i virus M-tropici, invece nelle fasi avanzate dell’infezione a causa della pressione della risposta anticorpale si ha una mutazione verso strutture T-tropiche a carica positiva. L’esito di questa mutazione è duplice:

  1. i virus T-tropici si legano ai CXCR-4 inducendo la formazione di sincizio (SI) e quindi diventando più virulenti;
  2. i virus T-tropici sfuggono all’attacco di anticorpi diretti contro le sequenze M-tropiche.

L’apoptosi o morte cellulare programmata rappresenta un meccanismo omeostatico negli organismi multicellulari; l’alterazione di questo meccanismo è alla base di diverse malattie come il cancro, i disordini neurodegenerativi e l’AIDS. Anni fa si è postulato che la patologia dell’immunodeficienza risulti dallo scatenamento di apoptosi irregolari. I mononucleati periferici di soggetti HIV+ e le cellule CD4+ infette provocano in vitro una accelerazione del processo di apoptosi. Pertanto risulta logico pensare che bloccando l’apoptosi possa aversi un risultato positivo sulla progressione dell’infezione; in vitro diversi agenti come gli inibitori della proteasi, l’acido retinoico, la ciclosporina A, l’interleukina-12 ed altre sostanze eliminano l’apoptosi. Ma sempre in vitro Chinnayvan (4) ha dimostrato che inibendo l’apoptosi si verifica una incentivazione della replica virale e la formazione di sincizi, per cui si può affermare che la morte cellulare programmata serve semmai a limitare la diffusione dell’HIV.

ZviGrossman (5) esamina le due teorie più diffuse circa la dinamica delle risposte del sistema immunitario all’attacco dell’HIV ovvero quella della caduta dell’omeostasi e quella dell’omeostasi "accecata", per confutarle e per postulare che:

  1. l’attivazione delle cellule T viene amplificata coinvolgendo una gran proporzione di cellule T;
  2. solo una piccola frazione delle cellule bersaglio potenziali sono attivate in modo da favorire la loro infezione; per le altre invece si acquisisce e si conserva una resistenza all’infezione ed alla replicazione virale;
  3. almeno nella fase asintomatica viene ad essere inibita la propagazione del virus nelle linee T;
  4. l’infezione cronica è sostenuta dal meccanismo più lento dell’infezione crociata;
  5. la riduzione nel numero dei CD4+ in parte rappresenta un aggiustamento nei confronti dell’aumento della mortalità cellulare ed in parte la conseguenza di una auto-riduzione nel ricambio cellulare;
  6. le conte di cellule T in circolo riflettono le modifiche collegate con l’attivazione.

Esiste pertanto una dicotomia nella risposta fra infezione acuta ed infezione cronica in relazione con attivazione delle cellule T e con l’anergia; il che rende più complicata la soluzione dell’interazione fra il virus ed il sistema immunitario.

Osserva Giuseppe Pantaleo (6) che l’impiego degli inibitori delle proteasi riesce a ridurre la carica virale ai limiti delle possibilità di individuazione (200-500 copie di RNA) nell’associazione con i bloccatori della transcriptasi inversa. Si ha contemporaneamente un miglioramento delle condizioni generali il che ha portato a gridare al miracolo. Tuttavia se dopo tre mesi si interrompe la terapia nello spazio di 4 settimane la viremia torna verso i valori di partenza. Questo fenomeno si ripete anche interrompendo una terapia più prolungata, vale a dire per un anno, e si manifesta dopo 10-14 giorni dalla sospensione.

E’ assai probabile che la terapia agisca sui ceppi virali T, quelli a più rapida replicazione, e non su quelli M-tropici nei macrofagi e nelle cellule dendritiche che in media sono responsabili solo dell’1% della viremia (mentre il 99% è costituito dai ceppi T). Evidentemente vi è una refrattarietà di questa carica virale minoritaria e lenta all’azione degli antivirali; è anche possibile che proprio la bassa carica antigienica di questi virus sia insufficiente per provocare la risposta citotossica (CTL).

Il risultato è che la terapia antivirale va integrata con quella immunitaria ed i risultati finora deludenti di questa ultima dipendono dal fatto che è stata praticata isolatamente e non in associazione con quella antivirale oppure con dosaggi bassi di farmaci. Le strategie immunitarie dovrebbero avere come obiettivi:

  1. il mantenimento e/o il potenziamento delle risposte immunitarie HIV-specifiche già esistenti;
  2. il ripristino e/o il potenziamento delle risposte immunitarie non specifiche;
  3. l’induzione di una nuova risposta HIV-specifica;
  4. il ripristino delle preesistenti risposte HIV-specifiche perdute durante la malattia.

Per raggiungere i primi due obiettivi è essenziale migliorare la funzione dei CD4+ T helper nel quadro dell’immunità cellulo-mediata e la somministrazione di IL-2 o IL-12 rappresenta il mezzo specifico.

Per ottenere nuove risposte immunitarie HIV-specifiche nei confronti di diverse proteine virali è necessario utilizzare un pool di peptidi HIV-specifici ma purtroppo i cloni delle cellule T citotossiche specifiche sono rapidamente distrutti nel corso dell’infezione. Pertanto, il difficile ripristino delle preesistenti risposte immunitarie si deve basare sull’impiego delle ß-chemochine vale a dire i RANTES (Regulated upon Activation Normal T cell Expressed and Secreted), e delle proteine infiammatorie macrofagiche MIP-1ß e IL-10 per contribuire alla soppressione della replicazione virale. L'IL-10 mediando una rilevante soppressione dell’attivazione dei macrofagi potrebbe inibire le replicazione residua degli HIV tipo M (quelli a bassa replicazione). Ma anche una terapia immunosoppressiva come quella con ciclosporina A può costituire, in alcune fasi della malattia, una valida strategia per sopprimere la diffusione e replicazione del virus nei CD4+ nel corso dei regimi farmacologici di mantenimento. L’IL-2 è un potente attivatore dei CD4+ T linfociti mentre l’IL-12 e l’interferon-gamma sono attivatori dei macrofagi. Queste citochine possono:

  1. riattivare la replicazione virale nelle cellule CD4+ e nei macrofagi infettati da virus latenti;
  2. iperstimolare cellule virali a bassa replicazione.

Entrambe le azioni possono rendere i virus suscettibili sia agli antivirali che all’immunoterapia.

Negli stadi avanzati della malattia, quando il tessuto linfoide è stato sostituito da un tessuto fibrotico e da infiltrazioni adipose e le capacità del sistema immunitario sono irrimediabilmente perdute, vi è un "punto di non ritorno". Ciò è confermato dal fallimento delle terapie con IL-2 a conte di CD4 sui 150-200. Pertanto risulta essenziale avviare l’immunoterapia negli stadi iniziali, subito dopo un primo attacco antivirale, in modo da ristabilire i livelli di CD4+. L’essenziale dell’aggiunta dell’immunoterapia è che le terapie a tre-quattro antivirali non può essere prolungata all’infinito stante la sua tossicità.

N.B. Scopo di questo aggiornamento è di iniziare la familiarizzazione con sigle e concetti piuttosto nuovi.

Bibliografia

  1. Michael: Nature Medicine, 3: 338, 1997
  2. Bits R.: Nature Medicine, :3: 252, 1997
  3. Jiang Sh.: Nature Medicine, 3:367, 1997
  4. Chinnayvan A.R.: Nature Medicine, 3: 333, 1997
  5. Grossman Z.: Nature Medicine, 3: 486, 1997
  6. Pantaleo G.: Nature Medicine, 3: 483, 1997