theperthgroup.com/SCIPAPERS/EPEOxstressHIVAIDS.pdf
theperthgroup.com/SCIPAPERS/oxstresshivaids.html
virusmyth.com/aids/data/epresimmun.htm
Res. Immunol. 1992, 143, 145-148
Estrés oxidativo, VIH y sida
E. Papadopulos-Eleopulos (1) V.F. Turner (2) and J.M. Papadimitriou (3)
(1) Department of Medical Physics, (2) Emergency Department and (3) Department of Pathology, (University of Western Australia), Royal Perth Hospital, Wellington St., Perth 6001 (Western Australia)
Ya en 1983, uno de nosotros (E.P.-E.) propuso que los mecanismos oxidativos son de importancia crítica en la génesis del sida (síndrome de inmunodeficiencia adquirida). Una predicción de esta hipótesis era que los mecanismos responsables del sida podrían revertirse mediante la administración de agentes reductores, especialmente los que contienen grupos sulfhidrilo (grupos SH). El descubrimiento del VIH llevó a una ampliación de esta hipótesis, en donde se consideraba al estrés oxidativo como el mecanismo principal en el desarrollo del sida y en la expresión del VIH (Papadopulos-Eleopulos, 1988; Papadopulos-Eleopulos et al., 1989). Sin embargo, la aceptación general de la hipótesis del VIH del sida eclipsó por completo esta hipótesis alternativa, y aunque muchos otros científicos han cuestionado el papel del VIH en la causa del sida (Duesberg, 1987; Root-Bernstein, 1990) , Rober Gallo y la mayoría de los investigadores del sida consideran que el VIH es la causa "sine qua non" del sida.
Sin embargo, han aparecido algunos fallos, especialmente recientemente, que arrojan serias dudas sobre la hipótesis VIH-sida predominante. Luc Montagnier, el descubridor del VIH, es en la actualidad de la opinión de que se necesitan cofactores para la aparición del sida (Lemaitre et al., 1990). Investigadores del CDC han aceptado que el KS (sarcoma de Kaposi), la primera y más específica de las enfermedades indicadoras de sida, para la cual Gallo propuso la explicación de la hipótesis del VIH en 1982, no está causado directa o indirectamente por el VIH (Beral et al., 1990). Por otra parte, observaciones empíricas recientes de tres áreas aparentemente no relacionadas de la investigación del sida están de acuerdo con la hipótesis de que los mecanismos oxidativos juegan un papel crítico en la expresión del VIH y el desarrollo del sida.
(1) Pompidou et al. (1985a), y más recientemente investigadores de muchas otras instituciones (Lang et al., 1988; Brewton et al., 1989; Reisinger et al., 1990; Hersh et al., 1991), han mostrado que un agente reductor, el ditiocarbonato de dietilo, previamente utilizado como un inmunomodulador e inhibidor de la promoción tumoral, puede ser útil en la mejora de la respuesta inmune de individuos infectados con VIH, así como en la prevención y tratamiento del sida. Se ha encontrado que otros agentes reductores tienen efectos similares (Schulof et al., 1986; Wu et al., 1989).
(2) En 1989, Eck et al. midieron el nivel de los grupos SH solubles en ácido en plasma, así como la concentración intracelular de glutatión reducido (GSH) en células mononucleares de sangre periférica (PBMC) y monocitos de pacientes infectados con VIH: se vio que ambos estaban significativamente disminuidos. Tras el informe anterior, Buhl et al. (1989) determinaron la concentración de glutatión (reducido, oxidado y total) en plasma y el fluido de revestimiento epitelial pulmonar de individuos seropositivos de VIH asintomáticos: se halló que la concentración reducida y total de GSH estaba significativamente disminuida en ambos tejidos.
(3) En 1985 Pompidou et al. (1985b), y más recientemente muchos otros investigadores, incluyendo a Anthony Fauci, mostraron que los agentes reductores suprimen la expresión del VIH (Scheib et al., 1987; Bitterlich et al., 1989; Kalebic et al., 1991).
Debido a las posibles implicaciones terapéuticas de los agentes reductores en los pacientes de sida, es importante tener una comprensión básica de por qué:
- los agentes reductores suprimen la expresión del VIH;
- los individuos infectados con el VIH asintomáticos y los pacientes de sida tienen unos niveles disminuidos de sulfhidrilos y de glutatión total.
Expresión del VIH y agentes reductores
La respuesta a la primera pregunta está incluida en la investigación retroviral básica llevada a cabo durante más de medio siglo. Es bien sabido que todas las células contienen secuencias genómicas retrovirales (Martin et al., 1981 ; Callahan et al., 1989; Nakamura et al., 1991). Recientemente, investigadores franceses propusieron que el ADN humano también contiene secuencias que son homólogas con el genoma del VIH (Parravicini et al., 1988). Muchos eminentes retrovirólogos, incluyendo a Weiss, no excluyen la posibilidad de que durante el tiempo de vida del animal puedan surgir retrovirus con secuencias de genes no presentes originalmente en las células, mediante duplicación y/o recombinación de provirus endógenos, o incluso mediante la recombinación de ADN celular, causado por muchos factores, incluyendo el proceso patogénico en sí mismo, y que los retrovirus pueden ser el efecto y no la causa de la enfermedad (Weiss et al., 1971).
Según Temin (1974), que compartió el premio Nobel con Baltimore por el descubrimiento de la transcriptasa inversa (RT) y que, desde el momento de su descubrimiento, consideró a la enzima como constituyente de todas las células, no solamente de retrovirus, el genoma de un retrovirus (ribodeoxyvirus) puede surgir mediante el reordenamiento del genoma normal de las células mediante el siguiente mecanismo: "Una sección del genoma de una célula llega a modificarse en sucesivos ADN(w) a ARN(-) a transferencias de ADN hasta que se convierte en un genoma ribodeoxyvirus. En primer lugar, estas secuencias evolucionan como parte de un genoma celular. Después de que hayan escapado como un virus evolucionan independientemente como un genoma viral. El tiempo puede ser de millones de años en células de línea germinal y de días en células somáticas". De hecho, Temin and Baltimore (1972) no excluyeron la posibilidad de que, al menos en algunos casos, las partículas que se concentran a 1,16 g/ml con RT y que tienen características morfológicas similares a los retrovirus puedan ser nada más que fragmentos celulares. Independientemente del mecanismo es un hecho, establecido firmemente a partir de la investigación retroviral básica, que los retrovirus pueden aparecer incluso en cultivos libres de virus, con una tasa que puede acelerarse un millón de veces mediante radiación, infección con otros virus y con mitógenos (Weiss et al., 1971 Aaronson et al., 1971).
De particular relevancia para el presente análisis es el hecho de que todos los agentes mitogénicos, incluyendo la radiación, ejercen su efecto biológico mediante la oxidación de los grupos de sulfhidrilo celulares (Papadopulos-Eleopulos, 1982).
Montagnier y su colega David Klatzmann fueron los primeros en llamar la atención sobre el hecho de que la infección LAV de las células T4 in vitro no lleva a la expresión del VIH a menos que las células sean estimuladas. "La infección de células T4 en reposo no lleva a la replicación viral o a la expresión de los antígenos virales en la superficie de la célula, mientras que la estimulación mediante lectinas o antígenos de las mismas células lleva a la producción de partículas virales, expresión antigénica y el efecto citopático" (Klatzmann and Montagnier, 1986). Gallo también expresó la opinión de que sin "activación" las células T4 no expresan virus (Zagury et al., 1986). Pero, al parecer, no se dieron cuenta de que en la estimulación de células T humanas están implicados fenómenos oxidativos (Sekkat et al., 1988).
Ya en 1984, se advirtió que las secuencias genómicas del VIH in vivo no se detectan siempre en tejidos obtenidos de pacientes con ARC y sida, o que cuando se encuentran, la "señal" es baja. Según Gallo y sus colegas "esta baja intensidad de señal podría también explicarse por la presencia de un virus lejanamente homólogo al HTLV-III en estas células" (Shaw et al., 1984).
Anthony Fauci y sus colegas, comparando los datos obtenidos del estudio de macrófagos in vivo y in vitro, concluyeron: "Estos datos indican que la capacidad de aislar cepas trópicas de macrófagos del VIH in vitro no reflejan infeccción in vivo de monicitos circulantes, sino que está relacionada con fenómenos de selección o adaptación in vitro" (Massari et al., 1990).
Además,
(a) hasta la fecha, tal vez con una sola excepción, no se han aislado dos VIH idénticos, ni siquiera de una misma persona; en un caso donde se hicieron dos aislamientos secuenciales separados 16 meses, ninguno de los provirus del primer aislamiento se encontraron en el segundo (Saag et al., 1988);
(b) los datos genéticos obtenidos in vitro no correlan con los datos obtenidos in vivo: "cultivar es perturbar" (Meyerhans et al., 1989);
(c) muchos, si no todos, de los provirus detectados in vivo e in vitro son defectuosos.
Estos datos llevaron a los investigadores del Instituto Pasteur y sus colegas a concluir que: (1) "la tarea de definir la infección del VIH en términos moleculares será difícil", (2) "los virus aislados de PBMC pueden producirse por la complementación de genes defectuosos o mediante recombinación entre dos de ellos" (Meyerhans et al., 1989; Wain-Hobson, 1989). Sea como fuere, de particular relevancia para el presente discusión es el hecho que:
a) el VIH ha sido aislado solamente a partir de cultivos in vitro;
b) no se puede aislar ningún VIH a menos que los cultivos, de una manera o de otra, estén sometidos a estrés oxidativo, incluso aunque el tejido de los pacientes de sida esté ya oxidado; puede ser entonces que el estrés oxidativo tenga una importancia fundamental en la detección de todos los retrovirus, incluyendo el VIH. Si la oxidación es un prerrequisito para la expresión de VIH, se sigue que los agentes reductores tendrán el efecto contrario: el VIH no se expresará en su presencia.
Factores oxidativos en pacientes de sida
Los pacientes de sida sufren de muchos microorganismos oportunistas. Como todas las células, estos microorganismos requieren equivalentes reductores, incluyendo el SH, para su división y supervivencia (Papadopulos-Eleopulos, 1982), que obtienen en detrimento de los tejidos del cuerpo. En pacientes de sida también se puede dar una disminución del nivel de SH como resultado de la malnutrición y la diarrea. Sin embargo, las infecciones oportunistas, la diarrea y la malnutrición no pueden explicar el bajo nivel de GSH y SH soluble en ácido encontrados en homosexuales y hemofílicos VIH positivo, sin síntomas y bien alimentados.
Puesto que la producción viral también requiere tioles, que obtienen del anfitrión, podría ser razonable suponer que el nivel disminuido de SH de los individuos VIH positivo sea el resultado de la infección por VIH, como ya se ha propuesto para los monos infectados con SIV (Eck et al., 1991). Sin embargo, puesto que para la expresión del VIH y del SIV se necesita el estrés oxidativo, no puede ser el caso, es decir, la oxidación no puede ser la causa y el efecto de la expresión del VIH al mismo tiempo (Papadopulos-Eleopulos et al., 1991).
A primera vista parece que no hay un factor común, aparte de la infección por VIH, que una a los distintos grupos de riesgo del sida. Sin embargo, los homosexuales estan expuestos a niveles relativamente altos de nitritos y esperma depositado analmente, los toxicómanos a opiáceos y nitritos, y los hemofílicos la factor VIII. Todos estos son potentes agentes oxidantes conocidos que oxidan muchos equivalentes reductores celulares, como el NADPH y todos los grupos sulfhidrilo, incluyendo los de cisteína (tiols solubles en ácido) (Papadopulos-Eleopulos, 1988).
En un tejido normal casi todo el glutatión se encuentra intracelularmente en la forma reducida (GSH), donde también es sintetizado a partir del ácido glutámico, la cisteína y la glicina, en presencia del ATP y del magnesio. La cisteína, que es el aminoácido limitador de la velocidad, no puede ser sustituida por su forma oxidada, la cistina. La oxidación de la cisteína (SH soluble en ácido) también es conocida por disminuir la concentración de ATP y de magnesio celular (Tateishi and Higashi, 1978; Siliprandi et al., 1987). La malnutrición y la diarrea puede también llevar a una deficiencia de cisteína, magnesio y ATP.
Como resultado de la disminución de la concentración de cisteína, magnesio y ATP, se inhibirá la síntesis de glutatión. Los agentes oxidantes a los que están expuestos los grupos de riesgo del sida también podrían oxidar directamente el GSH a GSSG. El GSSG es excretado de modo eficiente desde las células (Sies and Akerbrum, 1984). El glutatión exportado a traves de la membrana de la célula interactúa con la gamma glutamil transpeptidasa, una enzima que cataliza la descomposición del glutatión mediante la transferencia del grupo gamma glutamil a un aceptor.
Debe tenerse en cuenta que: la cistina es uno de los mejores aceptores para el grupo gamma glutamil. Con la excepción del riñón y el páncreas, la mayor actividad de la enzima se encuentra en el epidídimo y las vesículas seminales. La mayor concentración en su forma soluble, aparte de la orina y el jugo pancreático, es en el líquido seminal (Meister and Anderson, 1983). De este modo, la disminución sistemática de la concentración de glutatión en los individuos seropositivos al VIH podría resultar de la disminución de la síntesis y el aumento de la degradación. El estrés oxidativo, al cual están sometidos los pacientes de sida, daría lugar a anomalías celulares en muchas células, incluyendo los linfocitos, resultando en infecciones oportunistas, anormalidades inmunológicas y neoplasia.
Todo esto habla en favor de la oxidación como un factor crítico en la patogénesis del sida y la expresión del VIH.
Referencias
Beral, V., Peterman, T. A., Berkelman, R. L. et al. (1990), Kaposi's sarcoma among persons with AIDS: a sexually transmitted infection? Lancet, 1, 123-128.
Bitterlich, G., Larcher, C., Solder, B. et al. (1989), Effect of D-penicillamine on the expression and propagation of the human immunodeficiency virus by H9 T-lymphoblastoid cells. Drug Res., 39 (II).Nr 7, 824-828.
Brewton, G.W., Hersh, E.M., Rios, A. et al. (1989), A pilot study of diethyldithiocarbamate in patients with acquired immune deficiency syndrome (AIDS) and the AIDS-related complex. Life Sci., 45, 2509-2520.
Buhl, R., Holroyd, K. J., Mastrangell, A. et al. (1989), Systemic glutathione deficiency in symptom-free-HIV seropositive individuals. Lancet, 11, 1294-1297.
Callahan, R., Chiu, I., Wong, J.F.H. et al. (1985), A new class of endogenous human retroviral genomes. Science, 288, 1208-1211.
Deusberg, P.H. (1987), Retroviruses as carcinogens and pathogens: expectations and reality. Cancer Res., 47, 1199-1220.
Eck, H.P., Stahl-Hennig, C., Hunsmann, G. et al. (1991), Metabolic disorder of early consequence of simian imniunodeficiency virus infection in rhesus macaques. Lancet, 1, 346-347.
Eck, H.P., Gmunder, H., Hartmann, M. et al. (1989), Low concentrations of acid soluble thiol (cysteine) in the blood plasma of HIV-1-infected patients. Biol. Chem. Hoppe-Selyer, 370, 101-108.
Hersh, E.M., Brewtom, G., Abrams, D. et al. (1991), Ditiocarb sodium (diethyldithiocarbamate) therapy in patients with symptomatic HIV infection and AIDS. J. Amer. med. Ass., 265, 1538-1544.
Katebic, T., Kinter, A., Poli, G. et al. (1991), Suppression of human immunodeficiency virus expression in chronically infected monocytic cells by glutathione, glutathione ester, and N-acetylcysteine. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.), 88, 986-990.
Klatzmann, D. & Montagnier, L. (1986), Approaches to AIDS therapy. Immunology, 319, 10-11.
Lang, J.M., Touraine, J.L. & Tr‚po, C. (1988), Randomised, double-blind placebo-controlled trial of ditiocarb sodium ("Imuthiol") in human immunodeficiency virus infection. Lancet, II, 702-706.
Lemaitre, M., Gu‚tard, D., H‚nin, Y. et al. (1990), Protective activity of tetracyline analogs against the cytopathic effect of the human immunodeficiency viruses in CEM cells. Res. Virol., 141, 5-16.
Martin, M.A., Bryan, T., Rasheed, S. et al. (1981), Identification and cloning of endogenous retroviral sequences present in human DNA. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.), 78, 4892-4896.
Massari, F.E., Poli, G. & Schnittman, S.M. (1990), In vivo T-lymphocyte origin of macrophage-trophic strains of HIV. J. Immunol., 144, 4628-4632.
Mcister, A. & Anderson, M.E. (1983), Glutathione. Ann. Rev. Biochem., 52, 711-760.
Meyerhans, A., Cheynier, R., Albert, J. et al. (1989), Temporal fluctuations in HIV quasispecies in vivo are not reflected by sequential HIV isolations. Cell, 58, 901-910.
Nakamura, N., Sugino, H., Takahara, K. et al. (1991), Endogenous retroviral LTR DNA sequences as markers for individual human chromosomes. Cytogenet. Cell. Genetics, 57, 18-22.
Papadopulos-Eleopulos, E., Hedland-Thomas, B., Causer, D.A. et al. (1989), An alternative explanation for the radiosensitization of AIDS patients. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 17, 695-696.
Papadopulos-Eleopulos, E. (1982), A mitotic theory. J. theor. Biol., 96, 741-758 ( vih-probablemente-no-existe.blogspot.com.es/2013/08/una-teoria-mitotica.html ).
Papadopulos-Eleopulos, E. (1988), Reappraisal of AIDS. Is the oxidation induced by the risk factors the primary cause? Med. Hypotheses, 25, 151-162 ( vih-probablemente-no-existe.blogspot.com/2013/09/revaluacion-del-sida-oxidacion.html ).
Papadopulos-Eleopulos, E., Hedland-Thomas, B., Causer, D.et al. (1991), Changes in thiols and glutamate as consequences of simian immunodeficiency virus infection. Lancet, 11, 1013.
Parravicini, C.I,., Klatzmann, D., Jaffray, P. et al. (1988), Monoclonal antibodies to the human immunodeficiency virus p18 protein cross-react with normal human tissues. AIDS, 2, 171-177.
Pompidou, A., Delsaux, M.C., Telvi, L. et al. (1985a), Isoprinosine and imuthiol, two potentially active compounds in patients with AIDS-related complex symptoms. Cancer Res. (Suppl.), 45, 4671s-4673s.
Pompidou, A., Zagury, D., Gallo, R.C. et al. (1985b), In vitro inhibition of LAV/HTLV-III-infected lymphocytes by dithiocarb and inodine pranobex. Lancet, II, 1423.
Reisinger, E.C., Kern, P., Ernest, M. et al. (1990), Inhibition of HIV progression by dithiocarb. Lancet, 335, 679-682.
Root-Bernstein, R.S. (1990), Do we know the cause(s) of AIDS? Perspect. Biol. Med., 33, 480-500.
Saag, M.S., Hahn, B.H., Gibbons, J. et al. (1988), Extensive variation of human immunodeficiency virus type-1 in vivo. Nature (Lond.), 334, 440-444.
Scheib, R.G., Parenti, D.M. & Simon, G.L. (1987), Prolonged antiviral activity of D-penicillamine in human immunodeficiency virus-infected homosexual. Men. Amer. J. Med., 83, 608.
Schulof, R.S., Scheib, R.G., Parenti, D.M. et al. (1986), Treatment of HTLV-III/LAV-infected patients with D-penicillamine. Drug Res. 36, (11),Nr 10, 1530-1535.
Sekkat, C., Dornand, J. & Gerber, M. (1988), Oxidative phenomena are implicated in human T-cell stimulation. Immunology, 63, 431-437.
Shaw, G.M., Hahn, B.H., Araya, S.K. et al. (1984), Molecular characterization of human T-cell leukaemia (lymphotrophic) virus type III in the acquired immune deficiency syndrome. Science, 226, 1165-1171.
Sies, H. & Akerbrum, T.P.M. (1984), Glutathione disulfide (GSSG) efflux from cells and tissues. Methods Enzymol., 105, 445-451.
Siliprandi, N., Siliprandi, D., Bindoli, A. et al. (1978), Effect of oxidation of glutathione and membrane thiol groups on mitochondrial functions, in: Functions of glutathione in liver and kidney (H. Sies & A. Wendel) (pp. 139-147). Springer-Verlag, Heidelberg.
Tateishi, N. & Higashi, T. (1978), Turnover of glutathione in rat liver, in "Functions of glutathione in liver and kidney" (H. Sies & A. Wendel) (pp. 3-7). Springer Verlag, Heidelberg.
Temin, H.M. & Baltimore, D. (1972), RNA-directed DNA synthesis and RNA tumour viruses. Advanc. Virus Res., 17, 129-187.
Temin, H.W. (1974), On the origin of RNA tumour viruses. Harvey Lect., 69, 173-197.
Wain-Hobson, S. (1989), HIV genome variability in vivo. AIDS, 3, S13-SI8.
Weiss, R.A.Weiss, R. A., Friis, R. R., Katz, E. et al. (1971), Induction of avian tumor viruses in normal cells by physical and chemical carcinogens. Virology, 46, 920-938.
Wu, J., Levy, E.M. & Black, P. H. (1989), 2-Mercaptoethanol and n-acetylcysteine enhance T-cell colony formation in AIDS and ARC. Clin. exp. Immunol., 77, 1-10.
Zagury, D.,Bernard, J., Leonard, R. et al. (1986), Long term cultures of HTLV-III-infected cells: a model of cytopathology of T-cell depiction in AIDS. Science, 231, 850-853.
