Ποσοτικός και ποιοτικός έλεγχος γλυκοζαμινογλυκανών αίματος ανδρών με HIV λοίμωξη

Abstract

Glycosaminoglycans are linear heteropolysaccharites with a characteristic sequence of disaccharides: one hexosamine (D-glucosamine or galactosamine) and one uronic acid (D- glucuronic or iduronic). The most important glycosaminoglycans are chondroitin sulphate, dermatan sulphate, keratan sulphate, heparin, heparan sulphate and hyaluronic acid. Glycosaminoglycans are polyanionic hydrophilic molecules involved in cellular adhesion and migration as well as cellular proliferation and tissular development, structuring and restructuring. Glycosaminoglycans are usually bound to a protein core to form the proteoglycans, they constitute a major component of the extracellular matrix, the cellular membrane and the cytosol while being also detected in the serum and urine. The concentration of glycosaminoglycans in the serum of healthy adults is mainly modified with physical activity. Further more the serum concentration is modified (increased or decreased level) in a large number of diseases including autoimmune inflammatory and neoplastic diseases, reflecting the altered tissular metabolism of glycosaminoglycans. Several viruses have been studied in vitro to be able to bind the glycosaminoglycans of the cellular membrane, including HCV and several other flavo-viruses. The HIV1 binding to the cellular membrane glycosaminoglycans is a decisive step for the cellular adhesion of the virus on the target cell surface. Further more, the inhibitory effect of exogenous glycosaminoglycans on the cellular adhesion and viral entry has been studied in vitro as well as the inhibitory action of chondroitine sulphate of the maternal milk. In this study the concentration of serum glycosaminoglycans has been measured in 78 patients with HIV infection and 29 controls. The measurement has been effectuated according to the Bitter and Muir method used to measure uronic acid after delipidation, according to Hata, and isolation. Electrophoresis was used for the qualitative analysis. The results of the quantitative analysis where correlated with the immunologic status of the patients, as represented by the CD4 lymphocyte count and after stratification (CD4>500, 200<CD4>500, CD4<200), as well as in comparison with the controls. Additional associations were examined such as with the antiretroviral treatment administration and the viral load levels. This study reveals a statistically significant association between the serum glycosaminoglycans of the HIV patients and the CD4 count: Serum glycosaminoglycans are increased in the CD4>500 group in comparison with the other two groups, whereas these levels are significantly different from those of the healthy controls. Chondroitine sulphate was isolated in the qualitative analysis in both patients and controls. Further studies are needed in order to define the biological role of the serum glycosaminoglycans increase in HIV+ patients with CD4>500.

Οι γλυκοζαμινογλυκάνες είναι γραμμικοί ετεροπολυσακχαρίτες αποτελούμενοι από μια χαρακτηριστική αλληλουχία δισακχαριτών: μια εξοζαμίνη, (D-γλυκοζαμίνη ή γαλακτοζαμίνη) και ένα ουρονικό οξύ (D-γλυκουρονικό ή ιδουρονικό). Οι κυριότερες γλυκοζαμινογλυκάνες είναι οι θειική χονδροϊτίνη, θειική δερματάνη, θειική κερατάνη, ηπαρίνη, θειική ηπαράνη και υαλουρονικό οξύ. Πρόκειται για πολυανιονικές υδρόφιλες ενώσεις οι οποίες συμμετέχουν στην κυτταρική προσκόλληση, στη μετακίνηση των κυττάρων και τη μεταφορά μορίων μεταξύ τους καθώς και στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό, την αύξηση και αρχιτεκτονική δόμηση και αναδόμηση των ιστών . Οι γλυκοζαμινογλυκάνες ανευρίσκονται κυρίως συνδεμένες με ένα πρωτεϊνικό πυρήνα σχηματίζοντας τις πρωτεογλυκάνες αποτελούν δε βασικό συστατικό της διάμεσης εξωκυττάριας ουσίας της κυτταρικής μεμβράνης, του κυτταροπλάσματος, ανευρίσκονται δε στον ορό του αίματος και στα ούρα. Τα επίπεδα των ολικών γλυκοζαμινογλυκανών στον ορό των υγιών ενηλίκων τροποποιούνται κυρίως με τη σωματική δραστηριότητα. Αντίθετα, τα επίπεδα στον ορό ανευρίσκονται αυξημένα ή ελαττωμένα σε ευρύ φάσμα νοσολογικών οντοτήτων (π.χ. αυτοάνοσα φλεγμονώδη νοσήματα, νεοπλασματικές νόσοι κλπ), οι δε μεταβολές απηχούν τις διαταραχές του μεταβολισμού των γλυκοζαμινογλυκανών σε ιστικό επίπεδο. Η σύνδεση διαφόρων ιών με τις γλυκοζαμινογλυκάνες της κυτταρικής μεμβράνης έχει μελετηθεί in vitro, ιδιαίτερα των ιών της οικογένειας των φλαβοϊών (π.χ. HCV). Η σύνδεση του HIV1 με τις γλυκοζαμινογλυκάνες της κυτταρικής μεμβράνης αποτελεί καθοριστικό στάδιο στη διαδικασία της προσκόλλησης του ιού αυτού στην κυτταρική επιφάνεια των κυττάρων στόχων. Αντίστοιχα έχει μελετηθεί in vitro η ανασταλτική δράση προσθήκης διαλύματος γλυκοζαμινογλυκάνης στην προσκόλληση και είσοδο του ιού σε επίπεδο κυτταρικής καλλιέργειας όπως επίσης και η ανασταλτική δράση της θειικής χονδροϊτίνης η οποία περιέχεται στο μητρικό γάλα. Στην παρούσα μελέτη μετρήθηκε η συγκέντρωση των γλυκοζαμινογλυκανών του ορού τελικά σε 78 ασθενείς με HIV λοίμωξη και 29 μάρτυρες. Η μέτρηση έγινε σύμφωνα με τη μέθοδο Bitter & Muir με την οποία μετράται το ουρονικό οξύ μετά από απολίπωση σύμφωνα με τη μεθοδο Ηata, και απομόνωση. Ο ποιοτικός προσδιορισμός έγινε με τη μέθοδο της ηλεκτροφόρησης. Τα αποτέλεσματα του ποσοτικού προσδιορισμού συσχετίστηκαν με την ανοσολογική κατάσταση των ασθενών, εκφραζόμενη στο επίπεδο των CD4 λεμφοκυττάρων, μετά από διαστρωμάτωση (CD4>500, 200<CD4>500, CD4<200) καθώς και σε σύγκριση με τους υγιείς μάρτυρες. Επιπλέον συσχετίστηκαν με την χορήγηση ή όχι αντιρετροϊκής αγωγής καθώς και με τα επίπεδα του ιικού φορτίου. Από την παρούσα μελέτη αναδεικνύεται στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ του επιπέδου των γλυκοζαμινογλυκανών του ορού των ασθενών με HIV λοίμωξη και της συγκέντρωσης των CD4 λεμφοκυττάρων τους δεδομένου ότι οι γλυκοζαμινογλυκάνες είναι αυξημένες στον ορό των ασθενών με CD4>500 σε σχέση με τις υπόλοιπες δύο ομάδες. Για την ίδια ομάδα των ασθενών παρατηρείται στατιστικά σημαντική διαφορά των επιπέδων γλυκοζαμινογλυκανών σε σύγκριση με τους υγιείς μάρτυρες. Κατά την ποιοτική ανάλυση απομονώνεται η θειική χονδροϊτίνη τόσο στους ασθενείς όσο και στους μάρτυρες. Περαιτέρω μελέτες είναι απαραίτητες προκειμένου να διασαφηνιστεί η βιολογική σημασία της αύξησης των γλυκοζαμινογλυκανών στον ορό των HIV+ ασθενών με CD4>500.