The effect of sodium deoxyribonucleate with iron complex on the expression of surface markers of MT-4 cells infected with human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) (Retroviridae: Primate lentivirus group)

Cover Image

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. The persistence of immune dysfunction during therapy has serious consequences for the health of HIV-infected people. Therefore, an important direction is the search for drugs that can reduce the inflammatory potential of the immune system and serve as an additional component of antiviral therapy.

Aim ‒ to study the effect of the immunomodulatory drug Sodium deoxyribonucleate with iron complex (DNA-Na-Fe) on the expression of activation markers in MT-4 cells infected with HIV-1.

Materials and methods. Expression levels of CD4, CD28, CD38, CD62L and HLA-DR proteins on the plasma membrane were measured in cells. To assess viral activity, the p24 protein was quantified by ELISA.

Results and discussion. The two cell variants with different replicative activity were analyzed. Control cells, cells with DNA-Na-Fe, infected cells and infected cells with DNA-Na-Fe were tested. Based on the results obtained, it can be concluded that antiviral activity of the drug in MT-4 cells infected with HIV-1 is associated with immunomodulatory activity that enhances the expression of membrane proteins CD4, CD28, CD38 and CD62L. Diversity in the effect of DNA-Na-Fe on the studied surface proteins expression in two cell lines indicates that they depend on the characteristics of the combined molecular biological processes occurring in cells. And the increased effects observed in a system with changes in replicative activity assumes its active participation in virus replication at the stages of virus penetration and budding.

Conclusion. Studies have shown that DNA-Na-Fe has antiviral and immunomodulatory activity.

About the authors

Dmitry N. Nosik

FSBI «National Research Centre for Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya» of the Ministry of Health of Russia

Author for correspondence.
Email: dnnosik@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5757-5671

Professor, Doctor of Medical Sciences, Head of the Laboratory of Antiviral and Disinfection Agents, The D.I. Ivanovsky Institute of Virology

Russian Federation, 123098, Moscow

Lyudmila B. Kalnina

FSBI «National Research Centre for Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya» of the Ministry of Health of Russia

Email: klb3@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2702-8578

Candidate of Biological Sciences, Leading researcher of the Laboratory of Antiviral and Disinfection Agents, The D.I. Ivanovsky Institute of Virology

Russian Federation, 123098, Moscow

Lyudmila M. Selimova

FSBI «National Research Centre for Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya» of the Ministry of Health of Russia

Email: lselim@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3709-770X

Doctor of Biological Sciences, Leader Researcher at the Laboratory of Antivirals and Disinfectants, D.I. Ivanovsky Institute of Virology

Russian Federation, 123098, Moscow

Ellie N. Kaplina

LLC «PharmPak»

Email: info@derinat.ru
ORCID iD: 0000-0001-8540-5856

Candidate of Technical Sciences, Professor RAE, Consultant

Russian Federation, 105318, Moscow

References

  1. Masenga S.K., Mweene B.C., Luwaya E., Muchaili L., Chona M., Kirabo A. HIV-host cell interactions. Cells. 2023; 12(10): 1351. https://doi.org/10.3390/cells12101351
  2. Hokello J., Tyagi P., Dimri S., Sharma A.L., Tyagi M. Comparison of the biological basis for non-HIV transmission to HIV-exposed seronegative individuals, disease non-progression in HIV long-term non-progressors and elite controllers. Viruses. 2023; 15(6): 1362. https://doi.org/10.3390/v15061362
  3. Ventura J.D. Human Immunodeficiency Virus 1 (HIV-1): Viral latency, the reservoir, and the cure. Yale J. Biol. Med. 2020; 93(4): 549–60.
  4. Lv T., Cao W., Li T. HIV-related immune activation and inflammation: current understanding and strategies. J. Immunol. Res. 2021; 2021: 7316456. https://doi.org/10.1155/2021/7316456
  5. Yang X., Su B., Zhang X., Liu Y., Wu H., Zhang T. Incomplete immune reconstitution in HIV/AIDS patients on antiretroviral therapy: Challenges of immunological non-responders. J. Leukoc. Biol. 2020; 107(4): 597–612. https://doi.org/10.1002/JLB.4MR1019-189R
  6. Besednova N.N., Makarenkova I.D., Fedyanina L.N., Avdeeva Zh.I., Kryzshanovsky S.P., Kuznetsova T.A., et al. Prokaryotic and eukaryotic DNA in prevention and treatment of infectious diseases. Antibiotiki i khimioterapiya. 2018; 63(5-6): 52–67. https://elibrary.ru/xvvinv (in Russian)
  7. Nosik D.N., Kalnina L.B., Lobach O.A., Chataeva M.S., Berezhnaya E.V., Bochkova M.S., et al. Antiviral and virucidal activity of sodium deoxyribonucleate and its complex with iron against viruses of different kingdoms and families. Voprosy virusologii. 2022; 67(6): 506–15. https://doi.org/10.36233/0507-4088-148 https://elibrary.ru/rtrade (in Russian)
  8. Miyoshi I., Kubonishi I., Yoshimoto S., Akagi T., Ohtsuki Y., Shiraishi Y., et al. Type C virus particles in a cord T-cell line derived by co-cultivating normal human cord leukocytes and human leukaemic T cells. Nature. 1981; 294(5843): 770–1. https://doi.org/10.1038/294770a0
  9. Selimova L.M., Kalnina L.B., Nosik D.N. The superficial markers of neoplastic cell line mt-4 and perspectives of its application as a model for studying activity of immune modulating preparations. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2016; 61(12): 822–5. https://doi.org/10.18821/0869-2084-2016-61-12-822-825 https://elibrary.ru/xscfqz (in Russian)
  10. Nosik D.N., Kalnina L.B., Selimova L.M., Pronin A.V. An increase in the infectivity of the human immunodeficiency virus with modification of the ccr5 gene receptor of sensitive cells. Doklady Rossiiskoi Akademii nauk. Nauki o zhizni. 2023; 511(1): 344–8. https://doi.org/10.31857/S2686738923700257 https://elibrary.ru/jiltbd (in Russian)
  11. Levesque K., Finzi A., Binette J., Cohen E.A. Role of CD4 receptor down-regulation during HIV-1 infection. Curr. HIV Res. 2004; 2(1): 51–9. https://doi.org/10.2174/1570162043485086
  12. Boomer J.S., Green J.M. An enigmatic tail of CD28 signaling. Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2010; 2(8): a002436. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a002436
  13. Nandi D., Pathak S., Verma T., Singh M., Chattopadhyay A., Thakur S., et al. T cell costimulation, checkpoint inhibitors and anti-tumor therapy. J. Biosci. 2020; 45: 50.
  14. Leonard J.A., Filzen T., Carter C.C., Schaefer M., Collins K.L. HIV-1 Nef disrupts intracellular trafficking of major histocompatibility complex class I, CD4, CD8, and CD28 by distinct pathways that share common elements. J. Virol. 2011; 85(14): 6867–81. https://doi.org/10.1128/JVI.00229-11
  15. Rohr J., Guo S., Huo J., Bouska A., Lachel C., Li Y., et al. Recurrent activating mutations of CD28 in peripheral T-cell lymphomas. Leukemia. 2016; 30(5): 1062–70. https://doi.org/10.1038/leu.2015.357
  16. Glaría E., Valledor A.F. Roles of CD38 in the Immune Response to Infection. Cells. 2020; 9(1): 228. https://doi.org/10.3390/cells9010228
  17. Savarino A., Bottarel F., Malavasi F., Dianzani U. Role of CD38 in HIV-1 infection: an epiphenomenon of T-cell activation or an active player in virus/host interactions? AIDS. 2000; 14(9): 1079–89. https://doi.org/10.1097/00002030-200006160-00004
  18. Vassena L., Giuliani E., Koppensteiner H., Bolduan S., Schindler M., Doria M. HIV-1 Nef and Vpu interfere with L-selectin (CD62L) cell surface expression to inhibit adhesion and signaling in infected CD4+ T lymphocytes. J. Virol. 2015; 89(10): 5687–700. https://doi.org/10.1128/JVI.00611-15
  19. Segura J., He B., Ireland J., Zou Z., Shen T., Roth G., et al. The role of L-selectin in HIV infection. Front. Microbiol. 2021; 12: 725741. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.725741
  20. Freedman A.S., Nadler L.M. Immunologic markers in non-Hodgkin’s lymphoma. Hematol. Oncol. Clin. North Am. 1991; 5(5): 871–89.
  21. Mahalingam M., Pozniak A., McManus T.J., Vergani D., Peakman M. Cell cycling in HIV infection: analysis of in vivo activated lymphocytes. Clin. Exp. Immunol. 1995; 102(3): 481–6. https://doi.org/10.1111/j.1365-2249.1995.tb03841.x
  22. Horsburgh B.A., Lee E., Hiener B., Eden J.S., Schlub T.E., von Stockenstrom S., et al. High levels of genetically intact HIV in HLA-DR+ memory T cells indicates their value for reservoir studies. AIDS. 2020; 34(5): 659–68. https://doi.org/10.1097/qad.0000000000002465

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The results of determining the number of cells containing surface markers of MT-4 cells using the flow cytometry method. a – L1, b – L2. K – control cells; F – cells cultured with DNA-Na-Fe; B – infected cells; F + B – infected cells cultured with DNA-Na-Fe.

Download (829KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Single-parameter histograms of the distribution of cells containing surface markers CD4, CD28, CD38. CD4+ – 72 hours after infection L1 (а); CD28+ – 48 hours after infection L1 (b); CD38+ – 48 hours after infection L1 (c). K – control cells; F – cells cultured with DNA-Na-Fe; B – infected cells; F + B – infected cells cultured with DNA-Na-Fe.

Download (627KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Single-parameter histograms of the distribution of cells containing surface markers CD62L and HLA-DR. CD62L+ – L1 48 hours after infection (a) and 72 hours after infection (b); HLA-DR+ – 48 hours after infection L1 (c) and L2 (d), L2 72 hours after infection (e). K – control cells; F – cells cultured with DNA-Na-Fe; B – infected cells; F + B – infected cells cultured with DNA-Na-Fe.

Download (1MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Nosik D.N., Kalnina L.B., Selimova L.M., Kaplina E.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».