HIV

Nature Communications volume 14, número do artigo: 4588 (2023) Citar este artigo

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O mecanismo de entrada nuclear do vírus da imunodeficiência humana 1 (HIV-1), necessário para a infecção produtiva, não é totalmente compreendido. Aqui, relatamos que em células HeLa e células T CD4+ ativadas infectadas com HIV-1 pseudotipadas com VSV-G e proteína Env nativa, respectivamente, endossomos tardios Rab7+ contendo HIV-1 endocitado promovem a formação de invaginações de envelope nuclear (NEIs) por um mecanismo molecular envolvendo o complexo VOR, composto pela proteína da membrana nuclear externa VAP-A, ORP3 hiperfosforilada e Rab7. O silenciamento de VAP-A ou ORP3 e o comprometimento mediado por drogas da ligação de Rab7 a ORP3-VAP-A inibiram a transferência nuclear dos componentes do HIV-1 e a infecção produtiva. Nas células T CD4 + quiescentes resistentes ao HIV-1, o ORP3 não foi hiperfosforilado e nem o complexo VOR nem os NEI foram formados. Esta nova via celular e os seus intervenientes moleculares são potenciais alvos terapêuticos, talvez partilhados por outros vírus que requerem entrada nuclear para completar o seu ciclo de vida.

Embora as terapias actuais tenham tornado a síndrome da imunodeficiência adquirida (SIDA) induzida pelo VIH-1 numa doença crónica controlável, esta continua a ser uma prioridade de saúde global. A indisponibilidade de cura e o desenvolvimento de resistência aos medicamentos indicam que é necessária uma compreensão profunda de todas as etapas do ciclo de vida do VIH-1 para desenvolver melhores estratégias terapêuticas. A fase inicial do ciclo de vida retroviral requer a entrada celular e acesso ao compartimento nuclear para integração dos componentes virais no DNA do hospedeiro. Embora os primeiros estudos apoiassem a entrada celular do HIV-1 independente do pH por fusão direta com a membrana plasmática1,2,3, o acúmulo de evidências implica a fusão de vírus com membranas endossomais após captação celular4,5,6,7,8. Por exemplo, a pseudotipagem do HIV-1 pela proteína G do vírus da estomatite vesicular (VSV-G) tem como alvo a entrada do HIV-1 na via endocítica9,10. Ao aplicar mutantes trans dominantes negativos de dinamina e Eps15, descobriu-se que a endocitose mediada por clatrina, dependente de dinamina, pode levar à entrada produtiva do HIV-1 em células HeLa CD4 + . Embora a entrada celular do HIV-1 por endocitose tenha sido vista e/ou considerada como um caminho sem saída que leva à degradação de componentes virais no compartimento lisossômico (revisado na ref. 14), ela pode, no entanto, ditar o caminho através qual o grande complexo de nucleoproteínas de pré-integração (PIC) atinge e entra no núcleo. De facto, os passos intracelulares espaço-temporais subsequentes, que podem ser dependentes do tipo de célula, não são claros ou estão em debate para o VIH-1 e outros vírus envelopados que se replicam no núcleo . A remoção do revestimento do capsídeo viral e a importação nuclear do genoma viral são críticas para a infecção produtiva . Fatores hospedeiros estão potencialmente envolvidos na entrada nuclear do PIC, incluindo importações20,21 e componentes dos complexos de poros nucleares (NPCs)22,23,24,25,26,27. Recentemente, foi relatado o transporte de capsídeos intactos do HIV-1 em forma de cone através de NPCs28,29 e a remoção do capsídeo nos NPCs30,31 ou dentro do núcleo32,33. Dado que a inibição da importação nuclear do VIH-1 bloquearia a infecção produtiva, esta etapa do ciclo de vida viral do VIH é um alvo potencial para medicamentos.

Descrevemos recentemente uma nova via intracelular pela qual proteínas e ácidos nucleicos de vesículas de membrana extracelular (EVs) endocitadas atingem o compartimento nuclear e alteram o perfil de expressão gênica ou o destino celular . A entrada de EVs endocitados no retículo nucleoplasmático (NR), especificamente em invaginações do envelope nuclear tipo II (NEIs)36, e a subsequente transferência nuclear de carga de EV via NPCs requerem ancoragem de endossomos tardios à membrana nuclear externa (ONM)34. O acoplamento é mediado pelo complexo proteico VOR, composto por proteína A associada à proteína de membrana associada à vesícula (VAMP) localizada em ONM (VAP-A), proteína 3 relacionada à proteína citoplasmática de ligação ao oxisterol (OSBP) (ORP3), e pequena GTPase Rab737 associada ao endossoma tardio. Essa via pode ser interceptada pelo medicamento antifúngico itraconazol (ICZ)38 aprovado pela FDA, que atua no ORP3, um membro da família OSBP. ORP3 está envolvido na troca de lipídios, principalmente esteróis encontrados nas zonas de contato da membrana entre organelas . A homologia entre as vias exossômicas e o ciclo viral, conforme postulado pela hipótese do exossomo de Trojan, nos levou a investigar se a via de entrada nuclear EV se aplica a vírus que requerem acesso nuclear para seu ciclo de vida. Aqui mostramos que o HIV-1 pseudotipado com VSV-G ou Env nativo usa a mesma via que os EVs após internalização em células HeLa ou células T CD4+ primárias para entregar seu conteúdo no núcleo das células hospedeiras, um processo que pode ser interceptado por produtos químicos drogas.