Suplementação de Zn em não respondedores imunológicos ao HIV (VIHZn)

Estudos realizados em pessoas que vivem com VIH mostram que, embora os tratamentos antirretrovirais (TAR) diminuam a inflamação (1), vários marcadores inflamatórios permanecem persistentemente elevados e esta inflamação crónica pode desempenhar um papel importante nas doenças cardiovasculares (DCV). Além disso, alguns indivíduos com VIH que iniciam a TARV não recuperam a contagem de CD4+ conforme esperado e são descritos como Não Respondedores Imunológicos (INR). Os INRs apresentam funções imunológicas gravemente alteradas, incluindo mau funcionamento e diminuição da produção de células no tecido linfopoético, frequências perturbadas de reguladores imunológicos, como células T reguladoras e células Th17, e aumento da ativação imunológica, imunosenescência e apoptose. É importante ressaltar que os INRs apresentam um risco aumentado de morbidade e mortalidade em comparação com pacientes infectados pelo HIV com uma reconstituição imunológica ideal. Nosso grupo demonstrou como este grupo responde mal à vacinação de mRNA contra SARS-CoV-2, mostrando uma função imunológica prejudicada entre esses indivíduos (2).

No entanto, a definição de Não Respondentes Imunológicos (INRs) sofre de falta de consenso, impedindo a comparação dos resultados. Na maioria das vezes, os INRs são definidos como contagens de células CD4+ <200 células/μL, enquanto a duração do tratamento necessária para categorizar os pacientes como INRs é variável. Além disso, alguns grupos de estudo definem os INRs pelo aumento percentual de células CD4+, mais comumente <20% de aumento em relação ao valor basal (3). Por outro lado, parece haver consenso de que uma resposta imunitária adequada à HAART deve incluir uma contagem de células CD4+ >500 células/μL, principalmente porque os pacientes infectados pelo VIH com este nível de restauração imunitária têm uma taxa de morbilidade e mortalidade próxima ou comparável. aos de indivíduos HIV negativos (4). Pacientes com contagens de células CD4+ <500 células/μL são, consequentemente, classificados como respondedores inadequados, incluídos no grupo de INRs. E, embora sejam um grupo mal descrito, a sua morbidade e mortalidade parecem ser mais semelhantes aos INRs do que aos respondedores adequados (5).

O mecanismo subjacente que explica os fenômenos dos INRs não é bem compreendido. Várias hipóteses foram levantadas, uma vez que uma idade mais avançada, uma longa duração da infecção pelo VIH antes da HAART, a co-infecção com hepatite C e um nadir baixo de CD4 predispõem à não resposta imunológica (6). O nadir CD4 parece ser especificamente crítico para a recuperação de células CD4+ (7). No entanto, nenhum destes factores fornece uma explicação completa para a falta de reconstituição imunitária nos INRs. Provavelmente isso é consequência de diversos fatores e de sua interação. Curiosamente, foram encontrados baixos níveis plasmáticos de zinco e ingestão inadequada de zinco em até 50% dos participantes em várias coortes de adultos infectados pelo VIH (8,9), e foram independentemente associados a uma progressão mais rápida da doença pelo VIH (10) e ao aumento da mortalidade (11). A deficiência de zinco reduz a geração de células T, deprime a imunidade humoral e mediada por células, leva à linfopenia e à atrofia do timo e aumenta a frequência e o número de infecções (8). Assim, o status do zinco também poderia ter um papel nos mecanismos envolvidos nos INRs.

Zinco na infecção viral O zinco é um oligoelemento essencial tanto para o hospedeiro quanto para os patógenos. Para crescer, os patógenos precisam de zinco. Assim, o zinco é um cofator estrutural de proteínas virais e certos vírus desenvolveram estratégias para alterar a homeostase celular do zinco em seu benefício (12). Por outro lado, há extensas evidências de que o zinco pode prevenir a replicação viral e diminuir a invasão celular (por exemplo. Rinovírus, HCV, SARS-CoV) (revisado em 13).

Notavelmente, a nossa equipa demonstrou que os baixos níveis de zinco favorecem a expansão do SARS-CoV2 (14). Estes resultados podem indicar uma ação antiviral direta contra o SARS-CoV2 ou que o vírus beneficia de condições de stress causadas por baixos níveis de zinco celular. A suplementação de zinco demonstrou ser benéfica quando administrada a pacientes infectados por HBV e HCV. Além disso, a imunidade nutricional baseada no zinco reduz episódios diarreicos e doenças do aparelho respiratório (revisto em 13). Notavelmente, a suplementação de zinco para o resfriado comum causado por rinocerontes e coronavírus previne-o e reduz sua duração, se a administração começar dentro de 24 horas após o início dos sintomas (revisado em 13). Assim, a suplementação de zinco provou ser benéfica contra algumas infecções virais. No entanto, permanece incerto se isso foi causado pela melhora da resposta imune local ou pela inibição viral.

Zinco como imunomodulador A deficiência de zinco (ZD) é conhecida por estar associada a respostas pró-inflamatórias na infecção, apresentando maior produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) e marcadores inflamatórios (12,13). Também foi relatado um desequilíbrio na produção de citocinas pelas células da imunidade inata e adaptativa.

Concretamente, a ZD está associada a níveis mais elevados de IL-6, IL-1beta e TNF-alfa (13,15). Neste cenário, foi demonstrado que a suplementação de zinco diminui a incidência de infecção, citocinas inflamatórias, incluindo IL-6, e marcadores de estresse oxidativo em idosos (12). Além disso, foi demonstrado que a suplementação de zinco equilibra as respostas imunitárias (16).

O status nutricional do zinco e a IL-6 estão altamente interligados. Assim, a IL-6 pode reduzir a biodisponibilidade do zinco promovendo a internalização nos hepatócitos e a expressão de quelantes de zinco (17). Por outro lado, o zinco diminui a produção de IL-6 através da inibição da via STAT-3 (18). Nosso estudo com pacientes com COVID-19 mostrou uma correlação negativa entre os níveis séricos de zinco e a produção de IL-6 (14).

Zinco na ativação e exaustão dos linfócitos T O zinco é conhecido por afetar a maturação, diferenciação e produção de citocinas dos linfócitos T (19). Sabe-se que as células T ativadas aumentam o conteúdo de zinco (20). Por um lado, demonstrou-se que o zinco é necessário para a sinalização correta do TCR, modulando a atividade de Lck e Zap-70 (20). Nossos colaboradores Vicente et al. demonstraram que o zinco potencializa positivamente as três principais vias de sinalização, AP-1, NF-kB e NFAT1 (21). A derrubada do Zip6, um transportador de zinco regulado precocemente durante a ativação celular, altera a entrada do zinco e prejudica dramaticamente a ativação das células T Jurkat (22). Além disso, estudos recentes sobre a disfunção das células T CD8+ durante o cancro e as infecções crónicas começaram a elucidar as vias transcricionais envolvidas neste fenómeno e a homeostase do zinco emergiu novamente como um elemento chave. Assim, os níveis de metalotioneínas 1 e 2 e os fatores de transcrição dependentes de zinco são expressos diferencialmente em células CD8+ esgotadas (23). No entanto, não existem estudos que investiguem se a suplementação/quelação de zinco pode afetar diretamente o perfil disfuncional de CD8+ e como estes conhecimentos podem ser traduzidos em novas abordagens terapêuticas para estas doenças, incluindo a infeção pelo VIH.

Zinco na função dos linfócitos B Foi demonstrado que os transportadores de zinco (Zip7 e Zip10) são essenciais na função das células B. A ativação das células B e a diferenciação das células plasmáticas dependem da sinalização do zinco (24). O estado nutricional do zinco é um fator importante que determina a produção de anticorpos, dada a sua ação nas células B e nos linfócitos T CD4+. Assim, foi demonstrado que a ZD em modelos de camundongos reduz a resposta imune humoral (25).

Em resumo, o Zinco tem propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias e está envolvido na regulação imunológica, incluindo maturação celular, diferenciação celular e apoptose. A homeostase do zinco é importante para vários aspectos do sistema imunológico, uma vez que existem várias conversas cruzadas entre o zinco e a função imunológica. A deficiência de zinco resulta num aumento da sensibilidade aos efeitos do estresse oxidativo. Além disso, o zinco tem ativação antiviral contra certos vírus. Neste sentido, propomos um ensaio clínico baseado no efeito da suplementação de zinco, juntamente com um estudo mais aprofundado do impacto e mecanismos desta suplementação nas células imunitárias e na inflamação, na infecção pelo VIH e especialmente nos casos com menor resposta à TARV. e menor capacidade de recuperação imunológica.

Resultados Preliminares Nosso grupo trabalha no efeito imunomodulador do zinco em infecções virais e na resposta imune desde 2020. Além disso, estamos trabalhando ativamente na resposta imune nos INRs da PWH (2). Temos diversas publicações e uma linha de pesquisa ativa unindo essas duas linhas de pesquisa.

Anteriormente, realizamos um estudo analisando a associação entre os níveis plasmáticos de zinco na admissão hospitalar e o prognóstico da COVID-19, durante a primeira onda da pandemia. Encontramos correlação negativa entre os níveis de zinco e IL-6, bem como com a mortalidade. Descobrimos também que o zinco atuou na replicação viral em culturas de células vero (14). Conduzimos recentemente um ensaio clínico (NCT05778383) cujos resultados preliminares foram relatados em CROI2023 #542. Neste ensaio, observamos que a suplementação de altas doses de zinco na fase aguda da infecção por SARS-coV-2 está associada a um melhor prognóstico da doença. Também mostramos uma resposta imune anormal à vacinação entre os INRs (2). Portanto, demonstrámos num contexto de infecção viral que o zinco tem um efeito antiviral e anti-inflamatório, o que pode ter um benefício em pessoas que vivem com VIH, especialmente na situação de INR.

Hipótese

Este estudo tem várias hipóteses:

1. Níveis relativamente baixos de zinco são frequentes em nossa coorte de pacientes com HIV e têm um papel na pior resposta imunológica e na maior resposta inflamatória.

2. Nossa hipótese é que o zinco tem um impacto no sistema imunológico, restaurando a contagem de linfócitos em indivíduos com INRs HIV e melhorando a função imunológica e a inflamação associada à infecção viral crônica.

   Portanto, a suplementação de zinco em concentrações e recomendações fisiológicas tem um impacto benéfico na função imunológica, reduzindo a ativação imunológica e reduzindo a inflamação crônica em indivíduos com INRs HIV.

3. A suplementação de zinco protege a mucosa intestinal do efeito citopático do vírus, restaurando parcialmente a permeabilidade intestinal induzida pelo HIV
4. A suplementação de zinco melhora o estresse oxidativo e a função mitocondrial

Objetivos

O objetivo principal é estudar os benefícios clínicos e imunológicos de 16 semanas de suplementação com acetato de zinco em indivíduos não respondedores imunológicos ao HIV. Para atingir este objetivo, um Ensaio Clínico Randomizado (ECR) será desenhado.

Objetivo 1: projetar um estudo duplo-cego, multicêntrico, randomizado, de 2 braços. Os seguintes parâmetros serão medidos no início do estudo e na semana 16 em indivíduos suplementados com zinco versus controles:

• Primário: alteração na contagem de células T CD4+
• Secundário: Mudanças na qualidade de vida por meio de EuroQol-5D-3L, ativação de células T CD4 + CD8 +, subconjuntos de células T, replicação do vírus Torque Teno, IL-6, C-RP, transcriptômica, ROS

Objetivo 2. Medir a persistência nas mudanças na qualidade de vida, função imunológica, ativação imunológica, biomarcadores inflamatórios e função mitocondrial e ROS na semana 24 em relação à semana 16 e linha de base. Em termos de: Mudanças na qualidade de vida por meio de EuroQol-5D-3L, ativação de células T CD4 + CD8 +, subconjuntos de células T, replicação do vírus Torque Teno, IL-6, C-RP, transcriptômica, ROS

A metodologia está dividida em tarefas.

Tarefa 1. Ensaio Clínico Randomizado. Um estudo multicêntrico randomizado aberto de 2 braços será projetado. Os participantes serão inscritos prospectivamente em dois locais, Hospital del Mar e Hospital Parc Taulí. No grupo Suplementação de Zinco (Zn), os participantes receberão o Standard of Care (SoC) e separados em 12h (caso o ART seja baseado em Inibidores de Integrase (INSTI)) serão suplementados durante 16 semanas com 75mg de Zn elementar (3 comprimidos (83 mg de acetato de Zn) 249 mg de Acetato de Zinco Zinc-NM (Código nacional 156252.4)). Selecionamos 75 mg de Zn elementar/d como suplementação oral porque tem sido usado com segurança em estudos não-HIV com duração de 1 ano nesta concentração, sem efeitos adversos graves (15). O fim do tratamento (EoT) será às 16 semanas, mas será feito um acompanhamento de até 24 semanas para avaliar a persistência dos efeitos do Zn.

Resultado primário

Alteração da linha de base para a semana 16 (desfecho primário) e para a semana 24 (desfecho secundário) nos seguintes parâmetros:

• Níveis plasmáticos de Zn
• Biomarcadores inflamatórios (IL-6, Proteína C Reativa, CD14, receptor solúvel TNF-alfa, I-FABP, LBP)
• Função imunológica:

Replicação do vírus Torque Teno (TTV): O TTV é da família Anelloviridae e é detectável em >90% das pessoas saudáveis ​​(27,28) (3 a 6 log10 cópias/ml). A carga viral reflecte a interacção entre a replicação do TTV e a resposta imunitária antiviral, com uma taxa de depuração diária estimada em mais de 90% dos viriões (29). Cargas virais mais elevadas em relação aos HIV negativos e uma correlação entre a carga viral do TTV e a contagem de CD4+ foram descritas em PWH (30). Concentrações plasmáticas de TTV significativamente elevadas em pacientes com recuperação diminuída de células CD4+ indicam um defeito imunológico mais profundo. A presença e replicação do TTV podem ser usadas como um substituto da função imunológica e da resposta à intervenção com suplementação de zinco (31) Subpopulações de células T: O estudo do compartimento de células T também pode fornecer uma ideia do equilíbrio e da função do sistema imunológico. Células T CD4+/CD8+ e ingênuas, memória central, memória efetora, TEMRA serão medidas.

Ativação imunológica: Os níveis de ativação imunológica podem ser determinados medindo a expressão de CD38 e Ki67 em linfócitos T CD8+ e CD4+. Exaustão: PD-1 transmite sinais inibitórios para células T, e PD-1 é regulado positivamente de forma seletiva por células T exaustas durante infecção viral crônica. (32). Foram relatados níveis elevados de PD-1 no INR em comparação com respondedores normais (33).

ERO e função mitocondrial: A disfunção mitocondrial tem sido implicada em um número crescente de distúrbios. As ERO geradas pelas mitocôndrias têm sido implicadas em vários processos, como câncer, envelhecimento, infarto do miocárdio, doenças cardiovasculares (38) Questionário de qualidade de vida (QV) (EuroQol-5D-3L):O EQ-5D-3L é um questionário estabelecido e validado questionário de qualidade de vida utilizado em muitos ambientes terapêuticos (34,35,36). Com seu pequeno tamanho de 5 itens e uma escala visual analógica, sua brevidade e facilidade de uso o tornam adequado para uso em pesquisa e prática clínica. Existe uma versão validada na população espanhola (37).

Resultados secundários

• Alteração no perfil do transcriptoma entre a linha de base e a semana 16 em relação à semana 24 em amostras de sangue total

Pontos finais de segurança

• Incidência de eventos adversos (EAs)