Zn-kiegészítés HIV immunológiai nem reagáló betegeknél (VIHZn)

HIV-fertőzöttekkel végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy bár az antiretrovirális kezelések (ART) csökkentik a gyulladást (1), számos gyulladásos marker tartósan emelkedett marad, és ez a krónikus gyulladás fontos szerepet játszhat a szív- és érrendszeri betegségekben (CVD). Ezen túlmenően, néhány HIV-ben szenvedő, ART-t kezdeményező egyén nem állítja helyre a CD4+-számot a várt módon, ezért immunológiai nem reagáló (INR)-ként írják le őket. Az INR-ek súlyosan megváltozott immunológiai funkcióival járnak, beleértve a limfopoetikus szövetben lévő sejtek hibás működését és csökkent termelését, az immunregulátorok, például a szabályozó T-sejtek és a Th17-sejtek megzavart gyakoriságát, valamint fokozott immunaktivációt, immunszenszcenciát és apoptózist. Fontos, hogy az INR-ek nagyobb megbetegedési és mortalitási kockázatot jelentenek az optimális immunrendszer helyreállításával rendelkező HIV-fertőzött betegekhez képest. Csoportunk kimutatta, hogy ez a csoport gyengén reagál a SARS-CoV-2 elleni mRNS-oltásra, ami károsodott immunfunkciót mutat ezen egyének körében (2).

Az immunológiai nem reagálók (INR) meghatározása azonban a konszenzus hiányától szenved, ami akadályozza az eredmények összehasonlítását. Leggyakrabban az INR-eket úgy határozzák meg, hogy a CD4+ sejtszám < 200 sejt/μL, míg a betegek INR-ként való besorolásához szükséges kezelési időtartam változó. Ezenkívül egyes vizsgálati csoportok az INR-értékeket a CD4+ sejtek százalékos növekedése alapján határozzák meg, leggyakrabban a kiindulási értékhez képest 20%-nál kisebb növekedéssel (3). Másrészt egyetértés mutatkozik abban, hogy a HAART-ra adott megfelelő immunválasznak 500 sejt/μl feletti CD4+ sejtszámot kell tartalmaznia, főként azért, mert az ilyen szintű immunrestaurációval rendelkező HIV-fertőzött betegek morbiditási és mortalitási aránya megközelíti vagy összehasonlítható. HIV-negatív egyének esetében (4). Azok a betegek, akiknek CD4+ sejtszáma <500 sejt/μl, következésképpen az inadekvát válaszadók közé tartoznak, és az INR-ek csoportjába tartoznak. És bár ők egy rosszul leírt csoport, morbiditásuk és mortalitásuk inkább hasonlít az INR-hez, mint a megfelelő válaszadókhoz (5).

Az INR-jelenségeket megmagyarázó mögöttes mechanizmus nem teljesen ismert. Számos hipotézist vetettek fel az idősebb kor, a HIV-fertőzés HAART előtti hosszú időtartama, a hepatitis C-vel való egyidejű fertőzés és az alacsony CD4 legalacsonyabb szintje miatt az immunológiai válasz hiányára (6). A CD4 mélypontja kifejezetten kritikusnak tűnik a CD4+ sejtek helyreállítása szempontjából (7). Azonban ezen tényezők egyike sem ad teljes magyarázatot az immunrekonstitúció hiányára az INR-ekben. Valószínűleg ez több tényező és annak kölcsönhatása következménye. Érdekes módon alacsony plazma cinkszintet és nem megfelelő cinkbevitelt találtak a HIV-fertőzött felnőttek több csoportjában (8,9) a résztvevők legfeljebb 50%-ánál, és ezek egymástól függetlenül összefüggésbe hozhatók a HIV-betegség gyorsabb progressziójával (10) és a megnövekedett halálozással (11). A cinkhiány csökkenti a T-sejtek képződését, csökkenti a humorális és sejtközvetített immunitást, limfopeniához és csecsemőmirigy-sorvadáshoz vezet, valamint növeli a fertőzések gyakoriságát és számát (8). Így a cink státusza is szerepet játszhat az INR-ekben szerepet játszó mechanizmusokban.

Cink vírusfertőzésben A cink nélkülözhetetlen nyomelem mind a gazdaszervezet, mind a kórokozók számára. A növekedéshez a kórokozóknak cinkre van szükségük. Így a cink a vírusfehérjék strukturális kofaktora, és bizonyos vírusok stratégiákat dolgoztak ki a celluláris cink homeosztázis megváltoztatására annak érdekében (12). Másrészről kiterjedt bizonyítékok állnak rendelkezésre arra vonatkozóan, hogy a cink megakadályozhatja a vírus replikációját és csökkentheti a sejtinváziót (pl. Rhinovirus, HCV, SARS-CoV) (áttekintve a 13-ban).

Figyelemre méltó, hogy csapatunk kimutatta, hogy az alacsony cinkszint kedvez a SARS-CoV2 terjedésének (14). Ezek az eredmények vagy a SARS-CoV2 elleni közvetlen vírusellenes hatásra utalhatnak, vagy arra, hogy a vírus előnyös a celluláris cink alacsony szintje által okozott stresszhelyzetekben. A cink-kiegészítés előnyösnek bizonyult HBV-vel és HCV-vel fertőzött betegeknél. Ezenkívül a cink alapú táplálkozási immunitás csökkenti a hasmenéses epizódokat és a légúti betegségeket (13-ban áttekintve). Figyelemre méltó, hogy a rhino- és koronavírusok által okozott közönséges megfázás cinkpótlása megelőzi és lerövidíti annak időtartamát, ha a beadást a tünetek megjelenése után 24 órán belül megkezdik (áttekintve a 13-ban). Így a cink-kiegészítés jótékony hatású egyes vírusfertőzések ellen. Azonban továbbra is bizonytalan, hogy ezt a javuló helyi immunválasz vagy a vírusgátlás okozta.

A cink mint immunmodulátor A cinkhiányról (ZD) ismert, hogy a fertőzéskor proinflammatorikus válaszreakciókkal jár együtt, magasabb reaktív oxigénfajták (ROS) termelést és gyulladásos markereket mutatva (12,13). A veleszületett és adaptív immunitású sejtek citokintermelésének egyensúlyhiányáról is beszámoltak.

Konkrétan, a ZD magasabb IL-6, IL-1béta és TNF-alfa szinttel jár (13,15). Ebben a forgatókönyvben kimutatták, hogy a cink-kiegészítés csökkenti a fertőzések, a gyulladásos citokinek, köztük az IL-6, és az oxidatív stressz markerek előfordulását idős egyénekben (12). Ezenkívül a cink-kiegészítésről kimutatták, hogy kiegyensúlyozza az immunválaszokat (16).

A táplálkozási cink állapota és az IL-6 szorosan összefügg egymással. Így az IL-6 csökkentheti a cink biológiai hozzáférhetőségét, elősegítve a hepatociták internalizációját és a cinkkelátképzők expresszióját (17). Másrészt a cink csökkenti az IL-6 termelést a STAT-3 útvonal gátlásán keresztül (18). COVID-19-betegekkel végzett vizsgálatunk negatív korrelációt mutatott ki a szérum cinkszintje és az IL-6 termelése között (14).

Cink a T-limfociták aktiválásában és kimerülésében A cinkről ismert, hogy befolyásolja a T-limfociták érését, differenciálódását és citokintermelését (19). Az aktivált T-sejtekről ismert, hogy növelik a cinktartalmat (20). Egyrészt kimutatták, hogy az Lck és a Zap-70 aktivitás modulálásával cink szükséges a helyes TCR jelátvitelhez (20). Munkatársaink Vicente et al. kimutatták, hogy a cink pozitívan erősíti a három fő jelátviteli útvonalat, az AP-1-et, az NF-kB-t és az NFAT1-et (21). A Zip6, a cink transzporter leütése, amelyet a sejtaktiváció korai szakaszában szabályoznak, megváltoztatja a cink bejutását, és drámai módon rontja a Jurkat T-sejtek aktiválását (22). Ezenkívül a CD8+ T-sejtek rák és krónikus fertőzések alatti diszfunkciójáról szóló legújabb tanulmányok elkezdték tisztázni a jelenségben szerepet játszó transzkripciós útvonalakat, és a cink homeosztázis ismét kulcsfontosságú elemmé vált. Így a metallotionein 1-es és 2-es szintje és a cink-függő transzkripciós faktorok eltérően expresszálódnak a kimerült CD8+ sejtekben (23). Mindazonáltal nincs olyan tanulmány, amely azt vizsgálná, hogy a cink-kiegészítés/kelátképzés közvetlenül befolyásolhatja-e a CD8+ diszfunkcionális profilját, és hogyan lehetne ezeket a tanulságokat lefordítani e betegségek új terápiás megközelítéseibe, beleértve a HIV-fertőzést is.

Cink a B-limfociták működésében Kimutatták, hogy a cink transzporterek (Zip7 és Zip10) nélkülözhetetlenek a B-sejtek működésében. A B-sejtek aktivációja és a plazmasejtek differenciálódása a cink jelátvitelétől függ (24). A cink tápláltsági állapota fontos tényező az antitest-termelést meghatározó, mind a B-sejtekre, mind a CD4+ T limfocitákra gyakorolt ​​hatásának köszönhetően. Így kimutatták, hogy a ZD egérmodellekben csökkenti a humorális immunválaszt (25).

Összefoglalva, a cink antioxidáns és gyulladásgátló tulajdonságokkal rendelkezik, és részt vesz az immunrendszer szabályozásában, beleértve a sejtérést, a sejtdifferenciálódást és az apoptózist. A cink homeosztázis az immunrendszer számos aspektusa szempontjából fontos, mivel számos keresztbeszéd van a cink és az immunfunkció között. A cinkhiány fokozott érzékenységet eredményez az oxidatív stressz hatásaival szemben. Ezenkívül a cink bizonyos vírusokkal szemben vírusellenes aktiválással rendelkezik. Ebben a tekintetben egy klinikai vizsgálatot javasolunk, amely a cink-kiegészítés hatásán alapul, valamint egy mélyebb tanulmányozása ennek a kiegészítésnek az immunsejtekre és a gyulladásokra, a HIV-fertőzésre és különösen az ART-re kevésbé reagáló hatásának és mechanizmusainak vizsgálatára. és kisebb az immunrendszer helyreállítási képessége.

Előzetes eredmények Csoportunk 2020 óta foglalkozik a cink immunmoduláló hatásával vírusfertőzésekben és az immunválaszban. Emellett aktívan dolgozunk a PWH INR-ek immunválaszán (2). Számos publikációnk és aktív kutatási vonalunk van, amelyek ezt a két kutatási irányvonalat egyesítik.

Korábban végeztünk egy tanulmányt, amely a kórházi felvételkor jelentkező cinkplazmaszint és a COVID-19 prognózis közötti összefüggést elemezte, a járvány első hullámában. Negatív korrelációt találtunk a cinkszint és az IL-6, valamint a mortalitás között. Azt is megállapítottuk, hogy a cink a vírus replikációjára hatott vero sejttenyészetekben (14). Nemrég végeztünk egy klinikai vizsgálatot (NCT05778383), amelynek előzetes eredményeit a CROI2023 #542. Ebben a vizsgálatban megfigyeltük, hogy a SARS-coV-2 fertőzés akut fázisában a nagy dózisú cink-kiegészítés a betegség jobb prognózisával jár. Az INR-ek körében is kóros immunválaszt mutattunk ki az oltásra (2). Ezért vírusfertőzéssel összefüggésben kimutattuk, hogy a cink vírusellenes és gyulladáscsökkentő hatással bír, ami előnyös lehet a HIV-fertőzöttek számára, különösen az INR-helyzetben.

Hipotézis

Ez a tanulmány több hipotézist tartalmaz:

1. A viszonylag alacsony cinkszint gyakori a HIV-betegek csoportjában, és szerepet játszik a rosszabb immunválaszban és a magasabb gyulladásos válaszban.

2. Feltételezzük, hogy a cink hatással van az immunrendszerre, helyreállítja a limfocitaszámot az INR-es HIV egyénekben, és javítja az immunfunkciót és a krónikus vírusfertőzéssel összefüggő gyulladásokat.

   Ezért a cink fiziológiás koncentrációban és ajánlásokban történő kiegészítése jótékony hatással van az immunfunkcióra, csökkenti az immunaktivációt és csökkenti a krónikus gyulladást az INR-es HIV egyénekben.

3. A cink-kiegészítés megvédi a bélnyálkahártyát a vírus citopátiás hatásától, részben helyreállítva a HIV által kiváltott bélpermeabilitást
4. A cink-kiegészítés javítja az oxidatív stresszt és a mitokondriális működést

Célok

A fő cél a 16 hetes cink-acetát-pótlás klinikai és immunrendszeri előnyeinek tanulmányozása HIV immunológiailag nem reagáló egyéneknél. E cél elérése érdekében véletlenszerű klinikai vizsgálatot (RCT) terveznek.

1. cél: Kettős vak, randomizált, többcentrikus, 2 karú vizsgálat megtervezése A következő paramétereket mérik a kiinduláskor és a 16. héten cinkkel kiegészített egyéneknél a kontrollokhoz képest:

• Elsődleges: A CD4+ T-sejtszám változása
• Másodlagos: Az életminőség változásai az EuroQol-5D-3L, CD4+ CD8+ T-sejt aktiválás, T-sejt alcsoportok, Torque Teno Virus replikáció, IL-6, C-RP, transzkriptomika, ROS révén

Cél 2. Az életminőség, az immunfunkció, az immunaktiváció, a gyulladásos biomarkerek, valamint a mitokondriális funkció és a ROS változásaiban bekövetkezett tartósság mérése a 24. héten a 16. héthez és a kiindulási értékhez viszonyítva. Ami a következőket illeti: Az életminőség változásai az EuroQol-5D-3L, CD4+ CD8+ T-sejt aktiválás, T-sejt alcsoportok, Torque Teno Virus replikáció, IL-6, C-RP, transzkriptomika, ROS révén

A módszertan feladatokra oszlik.

1. feladat. Randomizált klinikai vizsgálat. Nyílt elrendezésű, randomizált, többcentrikus, kétkarú vizsgálatot terveznek. A résztvevőket két helyszínen, a Hospital del Marban és a Hospital Parc Taulíban íratják be. A cink-kiegészítő csoportban (Zn) a résztvevők megkapják a Standard of Care-t (SoC), és 12 órán keresztül elválasztják őket (csak abban az esetben, ha az ART Integrase Inhibitorokon (INSTI) alapul) 16 héten keresztül 75 mg elemi Zn-nal (3) egészítik ki. tabletták (83mg Zn-acetát) 249mg cink-acetát cink-NM Laboratorios Cantabria (Código nacional 156252.4)); 75 mg elemi Zn/d-t választottunk orális kiegészítésként, mert biztonságosan használták nem-HIV vizsgálatokban 1 évig ebben a koncentrációban, komoly mellékhatások nélkül (15). A kezelés vége (EoT) a 16. héten lesz, de akár 24 hetes nyomon követést is végeznek a cink hatásainak tartósságának felmérésére.

Elsődleges eredmény

Változás az alapvonalról a 16. hétre (elsődleges végpont) és a 24. hétre (másodlagos végpont) a következő paraméterekben:

• A plazma Zn szintje
• Gyulladásos biomarkerek (IL-6, C-reaktív fehérje, CD14, oldható receptor TNF-alfa, I-FABP, LBP)
• Immunfunkció:

Torque Teno Virus (TTV) replikáció: A TTV az Anelloviridae családból származik, és az egészséges emberek >90%-ánál (27,28) kimutatható (3-6 log10 kópia/ml). A vírusterhelés a TTV replikáció és az antivirális immunválasz közötti kölcsönhatást tükrözi, a virionok becsült napi kiürülési aránya több mint 90% (29). A HIV-negatívhoz képest magasabb vírusterhelést, valamint a TTV vírusterhelés és a CD4+ szám közötti összefüggést a PWH (30) írta le. A jelentősen megemelkedett TTV plazmakoncentráció olyan betegeknél, akiknél a CD4+ sejt regenerációja csökkent, mélyebb immunhiányt jelez. A TTV jelenléte és replikációja felhasználható az immunfunkció és a cink-kiegészítésre adott beavatkozásra adott válasz helyettesítőjeként (31) T-sejt-alpopulációk: A T-sejt-kompartment tanulmányozása képet alkothat az immunrendszer egyensúlyáról és működéséről is. A CD4+/CD8+ T-sejtek és a naiv, központi memória, effektor memória, TEMRA mérésre kerül.

Immunaktiváció: Az immunaktivációs szintek a CD38 és a Ki67 expressziójának mérésével határozhatók meg CD8+ és CD4+ T limfocitákban. Kimerültség: A PD-1 gátló jeleket továbbít a T-sejtek felé, a PD-1-et pedig szelektíven szabályozzák a kimerült T-sejtek krónikus vírusfertőzés során. (32). A normál reagálókhoz képest emelkedett PD-1-szintről számoltak be az INR-ben (33).

ROS és mitokondriális funkció: A mitokondriális diszfunkció egyre több rendellenességben szerepet játszik. A mitokondriumok által generált ROS több folyamatban is szerepet játszik, mint például a rák, az öregedés, a szívinfarktus, a szív- és érrendszeri betegségek (38) Életminőség (QoL) kérdőív (EuroQol-5D-3L): Az EQ-5D-3L egy megalapozott és validált számos terápiás környezetben használt QoL kérdőív (34,35,36). 5 elemből álló kis méretének és vizuális analóg skálájának, rövidségének és könnyű kezelhetőségének köszönhetően kiválóan alkalmas klinikai kutatásban és gyakorlatban való használatra. Van egy verzió, amelyet a spanyol lakosság körében érvényesítettek (37).

Másodlagos eredmények

• A transzkripciós profil változása az alapvonal és a 16. hét között a 24. héthez képest a teljes vérmintákban

Biztonsági végpontok

• Nemkívánatos események (AE) előfordulása