Las células infectadas por el virus de la inmunodeficiencia adquirida humana (VIH) sintetizan y expresan en su membrana citoplasmática las proteínas de la envoltura viral (complejo gp120/gp41 o Env) a partir del gene viral env. Estas moléculas confieren a las células infectadas la capacidad para interaccionar con células circundantes que portan el receptor CD4 y un receptor para quimiocinas, conduciendo a la fusión entre las membranas plasmáticas de ambas células. Ciertas variantes del virus de la inmunodeficiencia adquirida humana tipo 1 (VIH-1) inducen la formación de sincicios en cultivos de linfocitos T CD4+ y líneas celulares linfocíticas CD4+, pero no en monocitos. Estas variantes se detectan en aproximadamente el 50% de los individuos infectados y su presencia se asocia con una aceleración de la pérdida de linfocitos CD4+ y la progresión al síndrome de la inmunodeficiencia adquirida (SIDA) (4-10). En cultivos de linfocitos T, la fusión de membranas conduce a la formación de células gigantes multinucleadas (sincicios), los cuales sufren degeneración estructural y apoptosis (1-2). Se considera que la fusión celular podría constituir uno de los mecanismos subyacentes en la pérdida de linfocitos T CD4+ característica del SIDA (3). Por otra parte, se ha reportado frecuentemente la observación de células multinucleadas infectadas en el cerebro, la médula espinal y ganglios linfáticos (11-18), indicando que la fusión celular puede ocurrir in vivo y que las células multinucleadas pueden permanecer viables en diversos tejidos de los individuos infectados. Sin embargo, a la fecha no existen estudios que documenten la frecuencia de la fusión celular in vivo ni tampoco se ha examinado integralmente el papel que desempeñan en la patogénesis._x000D_ En nuestro laboratorio hemos analizado la formación de sincicios y heterocariones (producidos por la fusión linfocito-linfocito y linfocito-monocito, respectivamente) en cocultivos de líneas celulares linfocíticas transfectadas con el gene env del VIH y líneas celulares CD4+. Utilizando citometría de flujo, mostramos que la fusión celular inducida por las proteínas de fusión del VIH es un proceso altamente heterogéneo, en el cual se generan sincicios y heterocariones que difieren en tamaño, composición celular, viabilidad y fenotipo (19-26). Estos estudios señalan que las células fusionadas constituyen una fuente de variabilidad funcional, cuyos efectos pueden incidir en el sistema inmune y en la replicación viral. _x000D_ A diferencia de nuestros estudios previos, en este proyecto se incorpora el uso de cepas de laboratorio del VIH (IIIB y MN), para infectar células leucocitarias de la sangre periférica de donadores sanos con el objetivo de estudiar el efecto de la fusión celular sobre la replicación viral y la función celular. POR LO TANTO, LOS ESTUDIOS NO HARÁN USO DE VIRUS NI SANGRE DE INDIVIDUOS INFECTADOS, SINO DE CÉLULAS OBTENIDAS DE BANCOS DE SANGRE Y CEPAS VIRALES DE LABORATORIO. LOS ESTUDIOS SE CONDUCIRÁN EN CONDICIONES DE BIOSEGURIDAD NIVEL 2* (Ver capítulo “Consideraciones de Bioseguridad”). El proyecto plantea la caracterización de la cinética de la fusión, de la diversidad de los sincicios o heterocariones generados y el efecto de inhibidores clásicos. Los estudios funcionales incluirán la determinación de la viabilidad, nivel de apoptosis, la expresión de moléculas de superficie relevantes para la identificación de las células fusionadas y para la función inmunológica (CD4, CD3, CD14, CD11, CD25, CXCR4 y CCR5), así como la producción de citocinas relevantes para la respuesta inmune y la respuesta inflamatoria (IL-2, IL-4, IL-6, TNF-alfa, INF-gama, TGF-beta). Asimismo, se evaluará la replicación viral mediante la determinación del antígeno p24 en los cocultivos y se determinará la infectividad viral en un ensayo estándar. El análisis cuantitativo de la fusión, la viabilidad y la expresión de receptores de superficie se efectuará por citometría de flujo, en base a una metodología previamente diseñada y caracterizada por nuestro grupo [19-26]. La producción de factores solubles se analizará la detección de citocinas intracelulares. Los estudios serán documentados asimismo mediante microscopía de fluorescencia. Los resultados contribuirán al conocimiento de la función de los sincicios en el mantenimiento y/o control de la infección por el VIH-1 y de las consecuencias de la fusión para la respuesta inmune. _x000D_ Este proyecto tendrá una duración de 3 años e involucrará la colaboración de investigadores del departamento de Inmunología del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM y del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición “Salvador Zubirán”. Los grupos involucrados cuentan con la experiencia y la infraestructura necesarias para el logro de los objetivos propuestos. Se incluye la incorporación de estudiantes de licenciatura y posgrado quienes elaborarán sus tesis desarrollando diferentes aspectos de las investigaciones._x000D_

- Conocimiento del papel de la fusión de células infectadas con células sanas en el incremento y/o control de la replicación del VIH-1, así como de las consecuencias de la fusión para la respuesta inmune. Los resultados contribuirán a la comprensión de los mecanismos patogénicos en el SIDA y serán publicados en revistas internacionales indizadas. _x000D_ _x000D_ - Establecimiento del laboratorio y de las técnicas de trabajo experimental con células infectadas con el VIH en condiciones de bioseguridad Nivel 2*, en el Instituto de Investigaciones Biomédicas _x000D_ _x000D_ - Formación de recursos humanos de nivel Licenciatura y Posgrado en los aspectos teóricos y técnicos del trabajo de investigación en Virología._x000D_