Biomarcadores de prognóstico da HAM/TSP e o papel do líquido cefalorraquidiano na modulação do transcriptoma de células neurais na infecção por HTLV-1

Abstract

O vírus linfotrópico para células T humanas do tipo 1 (HTLV-1) é um retrovírus associado ao desenvolvimento da mielopatia associada ao HTLV-1/paraparesia espástica tropical (HAM/TSP). A HAM/TSP resulta de uma resposta inflamatória de células T citotóxicas contra células T CD4⁺ infectadas no sistema nervoso central (SNC). Os mecanismos de patogênese dessa doença ainda não são totalmente compreendidos e biomarcadores de prognóstico necessitam de definição. Este estudo teve como objetivo identificar biomarcadores para a HAM/TSP e avaliar o papel do líquido cefalorraquidiano (LCR) em sua patogênese. Amostras de LCR de portadores assintomáticos de HTLV-1 (n=13) e de pacientes com HAM/TSP de progressão rápida (n=6), típica/lenta (n=9) e muito lenta (n=6) foram analisadas por espectrometria de massas. Os resultados foram validados pelo ensaio imunoabsorção enzimática (ELISA) em amostras pareadas de LCR e soro, e em amostras de indivíduos soronegativos (n=9). A modulação do transcriptoma de células neurais pelo LCR foi avaliada por RNA-Seq de células de glioblastoma (linhagem U87) após 6h e 24h de incubação, e as alterações confirmadas por microscopia de fluorescência. Na análise proteômica, processos de ativação de células/leucócitos, de resposta imune e de vias de neurodegeneração estavam enriquecidos no LCR de pacientes com progressão rápida. Em pacientes com HAM/TSP, a proteína chitotriosidase 1 (CHIT1) se mostrou aumentada no LCR, particularmente na HAM/TSP rápida. Os níveis dessa proteína correlacionaram com a pontuação do índice de progressão da doença, e com fatores inflamatórios e de morte neuronal no LCR. Corroborando esses resultados, a incubação de células por 24h com o LCR dos indivíduos com HAM/TSP rápida reduziu a transcrição do genoma mitocondrial. Processos e vias relacionados à fosforilação oxidativa e à cadeia transportadora de elétrons estavam enriquecidos entre os transcritos negativamente regulados. Por microscopia confocal, foi observado que a rede mitocondrial dessas células também apresentava alterações morfológicas após a incubação com o LCR de pacientes com HAM/TSP rápida. A associação dos níveis de CHIT1 no LCR com HAM/TSP rápida e sua correlação com biomarcadores de neuroinflamação e degeneração neuronal sugerem essa proteína como um potencial biomarcador de pior prognóstico de doença. Além disso, o LCR de pacientes com HAM/TSP rápida foi capaz de induzir alterações morfológicas e transcricionais em mitocôndrias de células da glia, provavelmente em resposta ao seu perfil inflamatório. Desta forma, é possível que o LCR desempenhe um papel na patogênese de HAM/TSP através da disseminação de respostas oxidativas que promovem a quebra da homeostase do SNC.