Published May 19, 2020 | Version v1
Publication Open

Contrasting Inflammatory Signatures in Peripheral Blood and Bronchoalveolar Cells Reveal Compartment-Specific Effects of HIV Infection

Creators

  • 1. Kenya Medical Research Institute
  • 2. Africa Health Research Institute
  • 3. University of KwaZulu-Natal
  • 4. Harvard University
  • 5. Ragon Institute of MGH, MIT and Harvard
  • 6. Friedrich-Loeffler-Institut
  • 7. University of Alabama at Birmingham
  • 8. Massachusetts General Hospital
  • 9. Max Planck Institute for Infection Biology
  • 10. University College London

Description

The mechanisms by which HIV increases susceptibility to tuberculosis and other respiratory infections are incompletely understood. We used transcriptomics of paired whole bronchoalveolar lavage cells (BLCs) and peripheral blood mononuclear cells to compare the effect of HIV at the lung mucosal surface and in peripheral blood. The majority of HIV-induced differentially expressed genes (DEGs) were specific to either the peripheral or lung mucosa compartments (1,307/1,404, 93%). Type I interferon signaling was the dominant signature of DEGs in HIV-positive blood but not in HIV-positive BLCs. DEGs in the HIV-positive BLCs were significantly enriched for infiltration with cytotoxic CD8+ T cells. Higher expression of type 1 interferon transcripts in peripheral CD8+ T cells and representative transcripts and proteins in BLCs-derived CD8+ T cells during HIV infection, including IFNG (IFN-gamma), GZMB (Granzyme B), and PDCD1 (PD-1), was confirmed by cell-subset specific transcriptional analysis and flow cytometry. Thus, we report that a whole transcriptomic approach revealed qualitatively distinct effects of HIV in blood and bronchoalveolar compartments. Further work exploring the impact of distinct type I interferon programs and functional features of CD8+ T cells infiltrating the lung mucosa during HIV infection may provide novel insights into HIV-induced susceptibility to respiratory pathogens.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الآليات التي يزيد بها فيروس نقص المناعة البشرية من قابلية الإصابة بالسل والتهابات الجهاز التنفسي الأخرى غير مفهومة بشكل كامل. استخدمنا علم النسخ لخلايا الغسيل القصبي السنخي الكاملة المقترنة (BLCs) والخلايا أحادية النواة في الدم المحيطي لمقارنة تأثير فيروس نقص المناعة البشرية على السطح المخاطي للرئة وفي الدم المحيطي. كانت غالبية الجينات المعبر عنها بشكل تفاضلي التي يسببها فيروس نقص المناعة البشرية (DEGs) خاصة إما بالمقصورات المحيطية أو الغشاء المخاطي للرئة (1307/1،404، 93 ٪). كانت إشارات الإنترفيرون من النوع الأول هي التوقيع السائد لـ DEGs في الدم المصاب بفيروس نقص المناعة البشرية ولكن ليس في BLCs المصابة بفيروس نقص المناعة البشرية. تم إثراء DEGs في BLCs الإيجابية لفيروس نقص المناعة البشرية بشكل كبير للتسلل مع خلايا CD8+ T السامة للخلايا. تم تأكيد التعبير العالي لنصوص الإنترفيرون من النوع 1 في خلايا CD8+ T الطرفية والنصوص التمثيلية والبروتينات في خلايا CD8 + T المشتقة من BLCs أثناء الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية، بما في ذلك IFNG (IFN - gamma) و GZMB (Granzyme B) و PDCD1 (PD -1)، من خلال التحليل النسخي المحدد لمجموعة الخلية وقياس التدفق الخلوي. وبالتالي، فإننا نذكر أن نهج النسخ الكامل كشف عن آثار مميزة نوعيًا لفيروس نقص المناعة البشرية في الدم والحجرات القصبية السنخية. قد يوفر المزيد من العمل لاستكشاف تأثير برامج الإنترفيرون المتميزة من النوع الأول والميزات الوظيفية لخلايا CD8 + T التي تتسلل إلى الغشاء المخاطي للرئة أثناء الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية رؤى جديدة حول التعرض لمسببات الأمراض التنفسية الناجمة عن فيروس نقص المناعة البشرية.

Translated Description (French)

Les mécanismes par lesquels le VIH augmente la sensibilité à la tuberculose et à d'autres infections respiratoires sont mal compris. Nous avons utilisé la transcriptomique de paires de cellules de lavage broncho-alvéolaires entières (CLB) et de cellules mononucléées du sang périphérique pour comparer l'effet du VIH à la surface de la muqueuse pulmonaire et dans le sang périphérique. La majorité des gènes à expression différentielle (DEG) induits par le VIH étaient spécifiques des compartiments de la muqueuse périphérique ou pulmonaire (1 307/1404, 93 %). La signalisation de l'interféron de type I était la signature dominante des DEG dans le sang séropositif, mais pas dans les CLB séropositives. Les DEG dans les CLB séropositives ont été significativement enrichis pour l'infiltration de lymphocytes T CD8+ cytotoxiques. Une expression plus élevée des transcrits d'interféron de type 1 dans les lymphocytes T CD8+ périphériques et des transcrits et protéines représentatifs dans les lymphocytes T CD8+ dérivés des CLB pendant l'infection par le VIH, y compris IFNG (IFN-gamma), GZMB (Granzyme B) et PDCD1 (PD-1), a été confirmée par l'analyse transcriptionnelle spécifique du sous-ensemble cellulaire et la cytométrie en flux. Ainsi, nous rapportons qu'une approche transcriptomique complète a révélé des effets qualitativement distincts du VIH dans le sang et les compartiments bronchoalvéolaires. D'autres travaux explorant l'impact de programmes distincts d'interféron de type I et les caractéristiques fonctionnelles des lymphocytes T CD8+ infiltrant la muqueuse pulmonaire pendant l'infection par le VIH pourraient fournir de nouvelles informations sur la sensibilité aux agents pathogènes respiratoires induite par le VIH.

Translated Description (Spanish)

Los mecanismos por los cuales el VIH aumenta la susceptibilidad a la tuberculosis y otras infecciones respiratorias no se comprenden completamente. Utilizamos transcriptómica de células de lavado broncoalveolar (BLC) completas emparejadas y células mononucleares de sangre periférica para comparar el efecto del VIH en la superficie de la mucosa pulmonar y en la sangre periférica. La mayoría de los genes expresados diferencialmente (DEG) inducidos por el VIH fueron específicos de los compartimentos de la mucosa periférica o pulmonar (1,307/1 ,404, 93%). La señalización del interferón tipo I fue la firma dominante de los DEG en la sangre VIH positiva, pero no en los BLC VIH positivos. DEG en los BLC VIH positivos se enriquecieron significativamente para la infiltración con células T CD8+ citotóxicas. La mayor expresión de transcritos de interferón tipo 1 en linfocitos T CD8+ periféricos y transcritos y proteínas representativos en linfocitos T CD8+ derivados de BLC durante la infección por VIH, incluidos IFNG (IFN-gamma), GZMB (granzima B) y PDCD1 (PD-1), se confirmó mediante análisis transcripcional específico de subconjunto celular y citometría de flujo. Por lo tanto, informamos que un enfoque transcriptómico completo reveló efectos cualitativamente distintos del VIH en la sangre y los compartimentos broncoalveolares. El trabajo adicional que explora el impacto de los distintos programas de interferón de tipo I y las características funcionales de las células T CD8+ que se infiltran en la mucosa pulmonar durante la infección por VIH puede proporcionar nuevos conocimientos sobre la susceptibilidad inducida por el VIH a los patógenos respiratorios.

Files

pdf.pdf

Files (546.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:898a1cc4b199014f03acdc05e400f645
546.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
البصمات الالتهابية المتناقضة في الدم المحيطي والخلايا القصبية السنخية تكشف عن تأثيرات محددة للمقصورة للإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية
Translated title (French)
Des signatures inflammatoires contrastées dans le sang périphérique et les cellules bronchoalvéolaires révèlent les effets spécifiques des compartiments de l'infection par le VIH
Translated title (Spanish)
Firmas inflamatorias contrastantes en sangre periférica y células broncoalveolares revelan efectos específicos del compartimento de la infección por VIH

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3027382471
DOI
10.3389/fimmu.2020.00864

Is supplement to
https://openalex.org/W4242704436 (Other)
https://openalex.org/W4214634819 (Other)
https://openalex.org/W2980186086 (Other)
https://openalex.org/W2738311931 (Other)
https://openalex.org/W2105080076 (Other)
https://openalex.org/W2083502121 (Other)
https://openalex.org/W2082517037 (Other)
https://openalex.org/W2082300596 (Other)
https://openalex.org/W2062137773 (Other)
https://openalex.org/W2045577344 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Kenya

References

  • https://openalex.org/W1928536305
  • https://openalex.org/W1985987855
  • https://openalex.org/W2036235452
  • https://openalex.org/W2038963685
  • https://openalex.org/W2057262142
  • https://openalex.org/W2070721461
  • https://openalex.org/W2072545569
  • https://openalex.org/W2075064711
  • https://openalex.org/W2082814103
  • https://openalex.org/W2090001019
  • https://openalex.org/W2100305481
  • https://openalex.org/W2109543073
  • https://openalex.org/W2111413018
  • https://openalex.org/W2115377212
  • https://openalex.org/W2126756304
  • https://openalex.org/W2130046741
  • https://openalex.org/W2132999784
  • https://openalex.org/W2145510581
  • https://openalex.org/W2168051914
  • https://openalex.org/W2169706086
  • https://openalex.org/W2285903333
  • https://openalex.org/W2516029375
  • https://openalex.org/W2697958352
  • https://openalex.org/W2740017267
  • https://openalex.org/W2777138079
  • https://openalex.org/W2892128713
  • https://openalex.org/W2912648593
  • https://openalex.org/W2914779888
  • https://openalex.org/W2942068613
  • https://openalex.org/W2981776986
  • https://openalex.org/W3027382471
  • https://openalex.org/W4210634657
  • https://openalex.org/W4313333757