El Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA), causado por el virus de la inmunodeficiencia humana (HIV), un retrovirus que pertenece a la familia lentoviridae, constituye un importante problema de salud pública a nivel mundial por su rápida velocidad de expansión y letalidad. La primera población infectada con este virus fue la de los homosexuales. Así en diciembre de 1981, en un artículo aparecido en New England Journal of Medicine, se describía un singular grupo de 7 hombres jóvenes homosexuales que presentaban una inmunodepresión muy importante, que conducían a infecciones oportunistas o cánceres que hasta el momento, eran relativamente raros, como el Sarcoma de Kaposi. Pronto comenzó a conocerse este tipo de infección como Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida. El siguiente grupo infectado por el VIH fue el de los adictos a la droga intravenosa. Esta segunda oleada epidémica se manifestó dos ó tres años de la primera. La siguiente oleada epidémica fue la diseminación de la infección a las parejas sexuales de los hombres bisexuales y de los adictos ya mencionados. La oleada final de la epidemia se está dando con la transmisión heterosexual y su extensión amplia en el resto de la población. / Tesis de segunda especialidad

Le génome du VIH-1, l'agent responsable du SIDA, est composé de deux molécules identiques d'ARN liées de façon non-covalente par une région de leur extrémité 5'. Il a été montré que la tige-boucle SL1, localisée dans cette région, était capable d'initier cette dimérisation. La dimérisation constitue une étape clé du cycle de réplication du virus et fait intervenir deux types de complexe de SL1 : un « kissing-complex » et un complexe en forme de double hélice contenant deux boucles internes. Plusieurs structures contradictoires ont été publiées pour ces deux complexes, et différents mécanismes de transition entre ces complexes ont été envisagés jusque là. Ce travail a permis d'étudier la stabilité des différentes structures publiées, et en particulier de faire ressortir de l'ensemble des structures de « kissing-complex » publiées une conformation plus probable. Parallèlement, l'étude du mécanisme de transition a mis en évidence une structure intermédiaire dans ce processus. Ce travail constitue un ensemble d'informations qui pourra par la suite être utilisé pour la conceptions d'inhibiteurs de la dimérisation.

Les protéines solubles sont généralement faiblement immunogènes, ce qui constitue une limite pour le développement de vaccins sous unitaires à base de protéines. Mes travaux de thèse ont eu pour objectif de décrypter certains mécanismes moléculaires et cellulaires qui contribuent à l'immunogénicité et d'en tirer partie pour développer des approches originales permettant d'améliorer la capacité des protéines à déclencher la réponse immunitaire. Pour cela, j'ai principalement utilisé le transactivateur transcriptionnel (Tat) du VIH-1. J'ai montré que l'oligomérisation de Tat permet à un mécanisme de collaboration B-TH-2 d'induire la réponse immunitaire en absence d'adjuvant. J'ai identifié le déterminant minimal responsable de l'effet et montré qu'il confère la propriété adjuvante à d'autres antigènes. J'ai ensuite montré que la présentation aux cellules T restreinte aux CMH I et CMH II est accrue lorsque les protéines sont dotées de la capacité à lier des sucres sulfatés d'expression ubiquitaire: les héparanes sulfate. Ces travaux ont permis de définir de nouvelles approches pour améliorer l'immunogénicité de protéines susceptibles d'être intégrées dans des préparations vaccinales.

Les cellules dendritiques constituent une population hétérogène de cellules d'origine hématopoïétique. Ces cellules interviennent au niveau de la réponse immunitaire innée et adaptative. On peut les classer en deux groupes, les cellules dendritiques myeloïdes (mDC) et les plasmacytoïdes (pDC). Les pDC sont connues pour être les principales cellules productrices d'interférons de type I qui ont une activité antivirale forte. L'infection par le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) a une action sur la distribution et la fonction des cellules dendritiques. Ainsi le nombre des cellules dendritiques est diminué dans le sang des patients atteints par le VIH. Ce travail de thèse étudie les mécanismes liés à cette diminution. En particulier l'hypothèse de la domiciliation des cellules dendritiques dans les organes lymphoïdes. Nous montrons une accumulation des pDC dans la rate des patients infectés contrairement aux mDC. Dans les ganglions de macaques cynomolgus en début d'infection par le SIV, modèle animal de l'infection par VIH, nous montrons aussi une domiciliation des pDC. Dans la rate des patients étudiés, les pDC sont immatures et ne semblent pas être les cellules productrices d'IFN-α. D'autres cellules comme les macrophages et les lymphocytes T et B semblent prendre le relais. En revanche, chez le singe, la production d'IFN-α en primoinfection semble bien due aux pDC. Elle est corrélée avec l'apparition de mécanismes liés à la tolérance comme la sécrétion d'indoléamine 2,3-dioygénase et l'induction de lymphocytes T régulateurs. La production d'IFN-α en primo-infection semble ainsi nécessaire à l'élimination du virus. Toutefois lorsqu'elle atteint un niveau élevé, elle a des effets délétères pour la mise en place d'une réponse immunitaire stérilisante, via l'induction de mécanismes régulateurs. Au stade chronique de l'infection, la production d'IFN-α semble promouvoir l'activation générale du système immunitaire et favoriser sa destruction.

INTRODUCCIÓN: Desde la introducción del TARGA la historia natural de la infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) ha cambiado. El descenso en eventos definitorios de SIDA y el aumentado en la supervivencia han hecho que estos pacientes presenten enfermedades órgano-terminales como enfermedad renal crónica (ERC). Existe poca información clínica y epidemiológica respecto los pacientes con infección por el VIH que están en terapia renal sustitutiva (diálisis o trasplante renal –TR-) en España y en Europa. OBJETIVO GENERAL: tener un mejor conocimiento global de la patología renal en pacientes con infección por el VIH; estudiar las características clínicas, epidemiológicas, la prevalencia, las tasas de supervivencia y los factores pronóstico de los pacientes con infección por el VIH y ERC que están en terapia renal sustitutiva en España y en Europa. MÉTODOS: se han realizado 3 estudios epidemiológicos de prevalencia (2 en España y uno en Europa), un estudio de cohortes retrospectivo para el análisis de la supervivencia y dos descripciones de la experiencia aislada con casos clínicos. RESULTADOS Y CONCLUSIONES: los resultados se recogen en 6 trabajos originales y 3 trabajos relacionados con esta tesis doctoral con las siguientes conclusiones: 1. Epidemiología del VIH en diálisis 1.1.- La prevalencia del VIH en centros de diálisis en España es del 0.54%, siendo superior en diálisis peritoneal respecto a hemodiálisis. 1.2.- Los pacientes con VIH en diálisis en España son jóvenes, de raza blanca, afectos de distintas glomerulonefritis no-NAVIH y con un buen control del VIH bajo TARGA. 1.3.- Los pacientes con VIH en diálisis en Europa son también jóvenes y con un buen control del VIH, pero con una mayor presencia de raza negra y de NAVIH como causa de ERC. 1.4.- Un 39.5% de pacientes con VIH en diálisis cumple criterios para su inclusión en lista de espera para TR, pero solo un 12% estaba en lista de espera. Las causas de exclusión más frecuentes están relacionadas con un mal control del VIH. 1.5.- Dos tercios de los pacientes con VIH en diálisis en España presentan coinfección por el VHC, al ser la transmisión parenteral la vía más frecuente. En Europa la transmisión sexual es más frecuente, siendo el porcentaje de coinfectados por el VHC muy inferior. 1.6.- Los pacientes coinfectados VIH/VHC en diálisis no presentan mayor mortalidad respecto a los monoinfectados por el VIH, pero sí tienen alguna característica diferencial, siendo la más importante el menor acceso al TR. 2. Supervivencia del VIH en diálisis 2.1.- La supervivencia a medio plazo de los pacientes con VIH en diálisis es inferior respecto a la población control sin VIH. 2.2.- Los factores asociados a mal pronóstico son la ausencia de una pauta efectiva de TARGA y estar en diálisis peritoneal respecto a hemodiálisis. 3. TR en pacientes con VIH 3.1.- El TR en pacientes con VIH en Europa tiene una prevalencia del 0.04%, siendo las tasas de supervivencia a medio plazo (de injerto y paciente) muy elevadas y similares a les series publicadas en pacientes sin VIH. 3.2.- La tasa de rechazo agudo en receptores europeos de TR con VIH fue del 30%, siendo superior a la de las series publicadas en pacientes sin VIH. 3.3.- El uso de timoglobulina como agente inductor en receptores de TR con VIH produce una rápida y profunda linfocitopenia que no se asoció a un mayor número de infecciones respecto a un grupo control sin VIH. 3.4.- El cambio de TARGA por una combinación que incluya raltegravir en el periodo post-trasplante es una estrategia segura y eficaz para el manejo del VIH por la ausencia de interacciones farmacológicas con inmunosupresores. 3.5.- El doble trasplante reno-pancreático es también posible en pacientes con VIH pero la experiencia es muy escasa. / BACKGROUND: Antiretroviral therapy (ART) has been immensely successful in reducing AIDS-events and death after HIV infection, raising the interest in non-infectious comorbidities including kidney disease. There is a lack of clinical and epidemiological data regarding kidney issues in HIV-infected patients. OBJECTIVE: to improve global knowledge on kidney diseases in HIV-infected patients, focusing on clinical and epidemiological issues (prevalence, survival and prognostic factors) among HIV infection on dialysis or renal transplantation (RT) in Spain and Europe. METHODS: the following studies were conducted: three cross-sectional prevalence studies, one retrospective survival cohort study and two descriptive case series experiences. RESULTS AND CONCLUSIONS: the results are included in 6 original and 3 related studies with the following conclusions: 1.- Prevalence of HIV on dialysis units in Spain was 0.54% being higher on peritoneal dialysis. 2.- Spanish HIV-infected patients on dialysis were young males, with no-HIVAN glomerulonephritis and with a good control of HIV. In European patients a higher proportion of black race and HIVAN was found. 3.- 39.5% of HIV-infected patients on dialysis met criteria to be included on RT waiting list. Only 12% were already included. The most frequent exclusion criteria were related with poor control of HIV. 4.- HCV coinfection was present in 2/3 of HIV-infected patients on dialysis, was not associated with mortality but with lower access to RT. 5.- Survival of HIV-infected patients on dialysis was lower than that of matched HIV-negative patients. Factors related with poor prognosis were the absence of ART and peritoneal dialysis. 6.- Patients and graft survival rates of European HIV-infected RT recipients were similar to HIV-negative patients. Acute rejection was more frequent (30%). 7.- Thymoglobulin produced a profound lymphocytopenia that was not associated with increased risk of infections. 8.- Raltegravir had no interactions with immunosuppressants and can be used safely after transplant.

Objetivos: 1.- Determinar la variabilidad interindividual de la concentración valle en plasma de los fármacos inhibidores de la transcriptasa inversa no análogos de los nucleósidos (ITINAN) y de los inhibidores de la proteasa (IP) del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), así como la proporción de pacientes infectados por el VIH en tratamiento antirretroviral con concentraciones valle de los fármacos por debajo de la concentración mínima eficaz en la practica clínica habitual. 2.- Evaluar la influencia de la co-infección por el virus de la hepatitis C (VHC) y el grado de fibrosis hepática asociado a la misma en la exposición a lopinavir y ritonavir en un grupo de pacientes infectados por el VIH sin evidencia de insuficiencia hepática. 3.- Desarrollar y validar un modelo farmacocinético poblacional simultáneo para lopinavir y ritonavir incluyendo las características individuales que explican parte de la variabilidad cinética de los fármacos observada en la práctica clínica así como la interacción entre lopinavir y ritonavir.Métodos: Para alcanzar el primer objetivo de realizó un estudio transversal en el que se determinó la concentración valle de los ITINAN e IP en todos los pacientes que acudieron a a unidad de VIH del Hospital Universitari Germans Trias i Pujol durante un periodo de dos semanas. Para alcanzar el segundo y tercer objetivos se realizó un estudio en el que se determinó la concentración de lopinavir y ritonavir en plasma en un grupo de pacientes en tratamiento estable con lopinavir/ritonavir, inmediatamente antes y durante las 12 siguientes a la administración de una dosis de lopinavir/ritonavir de 400/100 mg. Para lograr el segundo objetivo se realizó un análisis farmacocinético no compartimental mediante el programa informático WinNonlin (Versión 2.0; Pharsight, Mountain View, CA). El modelo farmacocinético poblacional simultáneo para ritonavir y lopinavir se desarrolló mediante el programa informático NONMEM.Resultados: La variabilidad interindividual de la concentración valle de los ITINAN e IP se estimó en aproximadamente el 50% (coeficiente de variación), y un 12% de los pacientes infectados por el VIH presentaban concentraciones valle de ITINAN o IP en plasma inferiores a la concentración mínima eficaz. Utilizando un análisis de datos no compartimental, los pacientes co-infectados por el VHC que tenían fibrosis hepática avanzada (F3-F4) mostraron un aumento significativo del volumen de distribución aparente de lopinavir así como una reducción del 50% en el aclaramiento y una mayor exposición a ritonavir que los pacientes no co-infectados o que los co-infectados sin fibrosis hepática avanzada. El mejor modelo farmacocinético poblacional que mejor describió la evolución temporal de las concentraciones de lopinavir y ritonavir fue un modelo monocompartimental con absorción y eliminación de primer orden. El análisis poblacional confirmó a reducción del aclaramiento de ritonavir en los pacientes co-infectados por el VHC en presencia de grados avanzados de fibrosis hepática. Además, el aclaramiento y el volumen de distribución aparentes de lopinavir se relacionaron de forma inversa con la concentración plasmática de alfa-1 glicoproteína ácida. Aunque la inhibición del aclaramiento de lopinavir por parte de ritonavir se describió en función del área bajo a curva de concentración-tiempo y de la concentración de ritonavir en cada punto de tiempo, la segunda estrategia proporcionó una mejor descripción de los datos observados. Utilizando un modelo de efecto máximo, se estimó que ritonavir podía ser capaz de inhibir por completo el aclaramiento de lopinavir (Imax 1), y la concentración de ritonavir necesaria para inhibir el aclaramiento de lopinavir fue de 0.36 mg/L. El modelo final fue posteriormente validado mediante simulaciones y en un grupo de pacientes no empleado para el desarrollo del modelo, sin objetivarse desviaciones sistemáticas y con una precisión adecuada. / Objectives: 1.- To assess interindividual variability in trough concentrations in plasma of non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTI) and protease inhibitors (PI) among HIV-infected adults as well as the proportion of patients with drug concentrations below the proposed minimum effective concentration in an outpatient routine clinical practice setting. 2.- To assess the influence of hepatitis C virus (HCV) co-infection and the extent of liver fibrosis on lopinavir and ritonavir pharmacokinetics in HIV-infected subjects without evident liver function impairment. 3.- To develop and validate a simultaneous population pharmacokinetic model for lopinavir and ritonavir in a population of HIV-infected adults. The model sought was to incorporate patient characteristics influencing variability in drug concentration and the interaction between the lopinavir and ritonavirMethods: To achieve the first objective, a cross-sectional study was performed. Trough concentration of NNRTI and PI in plasma was determined in patients who consecutively attended the HIV Unit of the Hospital Universitari Germans Trias i Pujol during a two weeks period for routine outpatient blood tests and who were receiving antiretroviral therapy which included NNRTI or PI. To achieve the second and third objectives, lopinavir and ritonavir concentrations in plasma were determined in a group of patients on stable therapy with lopinavir/ritonavir immediately before and during 12 hours following the administration of a lopinavir/ritonavir 400/100 mg dose. To reach the second objective, a pharmacokinetic analysis was performed using a non-compartmental approach by means of Winnonlin (Version 2.0; Pharsight, Mountain View, CA). Population analysis was performed using non-linear effects modeling (NONMEM, version V)Results: Interindividual variability in NNRTI and PI plasma concentrations was approximately 50% (coefficient of variation), and12% of the patients showed drug concentrations below the minimum effective concentration. Using a non-compartmental pharmacokinetic analysis, HCV co-infected patients who had advanced liver fibrosis (F3-F4) showed a significant increase in lopinavir apparent volume of distribution as well as a reduction of 50% in ritonavir clearance and an increase in ritonavir exposure compared with not co-infected patients or with co-infected patients without advanced liver fibrosis. The best population pharmacokinetic model which described the time course of lopinavir and ritonavir concentrations was a monocompartmental model with first order absorption and elimination. The population analysis confirmed the reduction in ritonavir clearance in HCV co-infected patients with advanced liver fibrosis. In addition, lopinavir clearance and volume of distribution were inversely correlated to concentration of α1-acid glycoprotein in plasma. Although, the inhibition of lopinavir clearance by ritonavir was assumed to be dependent on ritonavir area under the time-concentration curve or on ritonavir concentration at each time point, the second strategy resulted in a better description of the observed data. Using a maximum effect equation, it was estimated that lopinavir metabolism could be completely inhibited at high ritonavir concentrations (Imax 1), and the estimated ritonavir concentration necessary for producing half-inhibition of lopinavir CL/F was 0.36 mg/L. The population pharmacokinetic model was validated by means of simulations in a set of patients not included during the model-building step, showing absence of evident bias and good precision.

La toxicidad de los fármacos antirretrovirales así como la coexistencia de patologías concomitantes pueden dificultar que los pacientes con infección por el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) sigan su tratamiento con el rigor requerido para obtener los máximos beneficios clínicos de estas terapias.En el primer artículo que conforma esta tesis doctoral, se evaluaron los niveles de adherencia en pacientes supervivientes de la época previa a la terapia antirretroviral altamente activa y se determinaron las variables clave asociadas a una mejor adherencia. En este estudio transversal realizado con una muestra de 87 pacientes se halló que la adherencia al tratamiento antirretroviral fue superior al 90% en la mayoría de los pacientes en terapia antirretroviral durante por lo menos diez años. Por otra parte, los pacientes con una adherencia adecuada presentaron una mayor percepción de riesgo de desarrollar la enfermedad y de los beneficios de la toma de medicación, estuvieron más influenciados por los acontecimientos que motivan la toma de medicación y tuvieron una mayor autoeficacia e intención para seguir el tratamiento, con independencia de las características del tratamiento antirretroviral que seguían. En el segundo artículo, se tomó como ejemplo un fármaco antirretroviral, efavirenz, para estudiar su impacto a diferentes niveles en los individuos. Este estudio transversal comparativo realizado con 120 pacientes concluyó que los trastornos neuropsiquiátricos de carácter leve persisten a largo plazo en una proporción significativa de pacientes en tratamiento con efavirenz si bien su presencia no está relacionada con niveles elevados en plasma. Tanto los pacientes tratados con efavirenz como los pacientes en tratamiento con inhibidores de la proteasa refirieron una buena calidad de vida y un adecuado estado emocional. La adherencia al tratamiento fue inadecuada en una proporción significativa de pacientes en ambos grupos de estudio y disminuyó cuando el tiempo en tratamiento antirretroviral era mayor. El tercer estudio analizó el impacto del tratamiento de una patología concomitante, en concreto la infección por virus de hepatitis C (VHC), a través de dos tipos de tratamiento diferentes: IFN-Pegilado α-2a e IFN-Pegilado α-2b. Los resultados hallados en este estudio prospectivo comparativo observacional realizado con 63 pacientes indicaron que la tasa de síntomas depresivos a lo largo del tratamiento anti-VHC fue muy elevada, sin observarse diferencias en los grupos de estudio aunque los pacientes tratados con IFN-Pegilado α-2a refirieron menos fatiga y menos síntomas neuropsiquiátricos. El tipo de interferón pegilado no produjo diferencias respecto al alto número de discontinuaciones prematuras ni a las escasas recaídas en el consumo de sustancias tóxicas y necesidad de tratamiento antidepresivo. La calidad de vida de los pacientes empeoró a lo largo del tratamiento anti-VHC, si bien los pacientes tratados con IFN-Pegilado α-2a tuvieron un menor impacto negativo en las áreas de función física, función de rol, percepción de salud general, vitalidad, rol emocional y salud mental. La adherencia al tratamiento anti-VHC fue muy elevada, lo cual se relacionó con el apoyo estrecho ofrecido a los pacientes. No obstante, la adherencia al tratamiento antirretroviral fue baja y estuvo relacionada con la presencia de sintomatología depresiva y el empeoramiento de la calidad de vida. Concluimos entonces que la adherencia al tratamiento antirretroviral en la práctica clínica es baja en general. Esto sugiere la necesidad de implementar intervenciones de forma rutinaria en el cuidado de los pacientes infectados por el VIH que incluyan la evaluación de las creencias que el paciente tiene sobre su enfermedad y el tratamiento, ya que son clave a la hora de promover un comportamiento más saludable. La modificación de las creencias erróneas y la instauración de una actitud más favorable frente a la enfermedad y su manejo permitirán a los pacientes enfrentarse mejor a las situaciones derivadas del impacto de tratamientos concomitantes para patologías paralelas, como la coinfección por el VHC, y a la toxicidad prolongada de fármacos antirretrovirales como es el caso de la afectación neuropsiquiátrica atribuible a efavirenz. / Antiretroviral treatment's toxicity together with the coexistence of concomitant pathologies may make difficult that patients infected with the Human Immunodeficiency Virus (HIV) follow their treatment with the rigour needed to obtain the maximum clinical benefits of these therapies.In the first article that conforms this doctoral thesis, levels of adherence and the key variables associated with a better adherence were evaluated in patients who survived the era previous to the onset of highly active antiretroviral therapy. In this cross-sectional study developed with a sample of 87 patients, adherence to antiretroviral treatment was superior to 90% in the majority of patients in antiretroviral therapy for at least ten years. Besides, patients with an adequate adherence presented higher perception of risk of developing the illness and of the benefits of medication intake, were more influenced for the events that motivate medication intake and had more self-efficacy and intention to follow the treatment, independently of the characteristics of the medication followed. In the second article, efavirenz was taken as an example of an antiretroviral drug in order to study its impact on different areas of patients' lives. This comparative cross-sectional study developed with 120 patients concluded that mild neuropsychiatric disorders persist in the long-term in a significant proportion of patients treated with efavirenz, although their presence was not related to higher plasma levels. Both groups of patients treated with efavirenz and with protease inhibitors referred a good quality of life and an adequate emotional status. Adherence to treatment was inadequate in a significant proportion of patients in both study groups and diminished when time on antiretroviral treatment was higher. The third study analysed the impact of the treatment of a concomitant pathology, specifically Hepatitis C virus infection (HCV) through two different types of treatment: pegylated-Interferon (IFN) α-2a and pegylated-IFN α-2b. The results of this prospective comparative observational study developed with 63 patients indicated that the rate of depressive symptoms throughout the anti-HCV treatment was very high, without observing differences between the study groups, although patients treated with pegylated-IFN α-2a referred less fatigue and less neuropsychiatric symptoms. The type of pegylated interferon did not produce differences with regard to the high number of premature discontinuations or the scarce consumption of toxic substances and necessity of antidepressant treatment. Patients' quality of life impaired during the anti-HCV treatment, although patients treated with pegylated-IFN α-2a had less negative impact on the areas of physical function, role function, general health perception, vitality, emotional role and mental health. Adherence to anti-HCV treatment was very high, which was related to the close support offered to the patients. However, adherence to antiretroviral treatment was low and was related to the presence of depressive symptoms and to the quality of life's impairment. We conclude that adherence to antiretroviral treatment in clinical practice is low. This suggests the necessity of implementing routine interventions in the care of HIV-infected patients that include the assessment of health beliefs, since they are key to promote a healthy behaviour. The modification of erroneous beliefs and the instauration of a more favourable attitude towards the illness and its management will permit patients to cope better with the impact of concomitant treatment of parallel pathologies, such as HCV coinfection, as well as with the prolonged toxicity of antiretroviral drugs, such as the neuropsychiatric effects of efavirenz.

El Virus de la Immunodeficiència Humana, VIH, és un virus amb envolta de la família Retroviridae. El primer pas en el procés d'infecció del virus és la seva entrada dins de la cèl·lula hoste. En el cas d'infecció de limfòcits T, primer es produeix el reconeixement del receptor CD4 del limfòcit per part de la proteïna gp120 del virus. Aquest proteïna està unida mitjançant interaccions de tipus febles a una altra proteïna de l'envolta lipídica del virus, la proteïna gp41. Aquesta proteïna és la responsable final de la fusió entre la membrana plasmàtica de la cèl·lula hoste i l'envolta lipídica del virus, permetent l'entrada d'aquest últim al citosol de la cèl·lula i iniciant el procés d'infecció.La proteïna gp41 presenta en el seu extrem amino terminal una seqüència molt hidrofòbica i rica en residus de glicina i alanina, la qual cosa fa que sigui conformacionalment polimòrfca, i que es coneix com pèptid de fusió. Un cop produït el reconeixement, la gp120 sofreix un canvi conformacional que es transmet a la gp41, de manera que el pèptid de fusió interacciona amb la membrana del limfòcit, desencadenant el procés de fusió.En el present treball s'ha estudiat la interacció de pèptids de fusió de la proteïna gp41 del VIH amb membranes model. Els resultats obtinguts han permès proposar un model cinètic dels diferents processos que tenen lloc durant la interacció d'aquests pèptids amb membranes model, contribuint de manera remarcable a resoldre una qüestió fins ara controvertida, referent al tipus d'estructura que adopta el pèptid de fusió quan interacciona amb les membranes i que desencadena la fusió. El treball també ha permès determinar la importància del potencial dipolar de membrana, un paràmetre físico-químic de les membranes, en aquests processos així com la importància de la presència de colesterol en les membranes model. Segons els resultats obtinguts, el pèptid de fusió primerament interaccionaria amb la membrana. Un cop unit a aquesta, el pèptid de fusió experimentaria un canvi conformacional, passant d'una barreja d'estructura helicoïdal, desordenada i de fulla ?, a més estrcutura ?, la qual finalment seria l'estructura responsable de la fusió. A més, el pèptid durant la interacció provocaria una desestabilització de la membrana, una agregació de membranes model i una deshidratació de la seva interfície aigua-lípid. El potencial dipolar de membrana, afectaria tan sols al procés d'unió del pèptid de fusió a les membranes, mentre que no afectaria al canvi conformacional ni a la fusió. Aquests últims estarien afectats per la hidratació de les membranes i/o per la seva fluïdesa, tal i com mostren els resultats obtinguts amb el colesterol. Finalment el treball ens ha permès formular la qüestió de si els agregats peptídics amorfs detectats en el cas dels pèptids de fusió del VIH podrien correspondre a un tipus conformacional més general, implicat en d'altres processos amb rellevància biològica, com l'efecte citotòxic dels pèptids amiloïdes relacionat amb certes malalties neurodegeneratives.El conexeixement dels processos moleculars de la infecció vírica podria permetre el disseny de noves estratègies farmacològiques que podrien inhibir la entrada del virus a la cèl·lula. / The Human Immunodeficiency Virus, HIV, is an enveloped virus of the Retroviridae family. The first step in the sequence of events leading to the virus entry into the target cell is the binding of gp120 to the CD4 receptor on T-lymphocytes membranes. The gp120 protein is noncovalently associated to gp41 protein, which is the protein responsible of fusion between cellular and viral membranes, allowing virus entry in the target cell.The gp41 contains in its amino terminus a sequence rich in glycine and alanine residues, the so-called fusion peptide. Following the interaction of gp120 with the CD4 receptor, a series of conformational rearrangements takes place, which result in the interaction of the N-terminal part of gp41 with the cell membrane. This process has been described to trigger the fusion of the viral and the cellular membranes.In the present work we have studied the interaction of HIV gp41 fusion peptide with model membranes. The results obtained allow us to propose a kinetic model for the different steps that take place during interaction of fusion peptide with model membranes, contributing to resolve a controversial question about the secondary structure that adopts the fusion peptide upon interaction with membranes and that trigger membrane fusion. Results also allowed us to determine the significance of membrane dipole potential on the interaction of fusion peptides with the membranes, an effect which is due to the presence of cholesterol in the model membranes. The results showed that membrane fusion depends on the transformation of unordered and probably helical structures into ? aggregates structures and that such a conformational change occurs upon binding to the membrane. Moreover, this interaction would induce membrane destabilization, vesicle aggregation and the dehydration of the membrane surface. The membrane dipole potential would only affect the binding process but would not affect either the conformational change or the fusion. These two processes would be affected by surface membrane hydration and/or membrane fluidity. Finally this work allowed us hypothesize whether amorphous peptidic aggregates detected in the case of HIV fusion peptides would correspond to a more general structure, that could be involved in others relevant biological processes, such as the cytotoxic effect of amyloid peptides which is related with certain neurodegenerative diseases.The knowledge of molecular mechanisms underlying viral infection could facilitate the design of novel pharmacological strategies against the viral entry into the target cell.

La infecció pel virus de la immunodeficiència humana (VIH) es caracteritza per un descens progressiu en la funció i el nombre de limfòcits T CD4+, amb la conseqüent aparició d'infeccions oportunistes. El tractament antiretroviral de gran activitat (TARGA) ha disminuit significativament la morbilitat i mortalitat associades a la infecció pel VIH, però tot i així no permet l'eradicació de la infecció. Aquest és el principal motiu pel qual es busquen teràpies alternatives com les teràpies immunomediades (en la present tesi han estat les interrupcions estructurades del tractament i una vacuna terapèutica de cèl·lules dendrítiques pulsades amb el virus autòleg inactivat per calor), encaminades a estimular el sistema immunològic, principalment la recuperació de la resposta específica cel·lular contra el VIH. Els principals objectius d'aquesta tesi han estat els següents: (1) analitzar les conseqüències de les interupcions estructurades del tractament sobre la dinàmica de la resposta de les cèl·lules T CD4+ i T CD8+ VIH-1-específiques, sobre les subpoblacions de cèl·lules T, i sobre la resposta limfoproliferativa a antígens policlonals i de record en pacients crònics infectats pel VIH-1 amb un sitema immunològic preservat; (2) estudiar l'eficàcia d'una vacuna terapèutica de cèl·lules dendrítiques pulsades amb virus autòleg inactivat per calor en pacients crònics infectats pel VIH-1 amb un sitema immunològic preservat; (3) estudiar les característiques fenotípiques i funcionals de les cèl·lules T CD4+ i T CD8+ VIH-1-específiques en aquests pacients després del calendari d'immunitzacions amb la vacuna de cèl·lules dendrítiques; i per últim (4) analitzar els epítops immunodominants de les regions p17 i p24 del gen gag dels esmentats pacients per analitzar la influència de la variabilitat d'aquests epítops sobre la resposta immune anti-VIH-1 observada. / The main objectives of this thesis were: (1) To analyze the dynamics of T cells subsets and lymphoproliferative responses during structured treatment interruption cycles and after definitive interruption of HAART in early chronic HIV-1-infected patients; (2) to assess the differentiation and maturation markers as well as functional characteristics of HIV-1-specific CD8+ T lymphocytes in chronic HIV-1-infected patients during dendritic cells therapeutic vaccine; (3) To analyze autologous HIV Gag p17 and p24 sequence variability to know if any mutation in immunodominant peptides occurred after vaccination.

Las defensinas son moléculas efectoras de la inmunidad innata con un amplio espectro antimicrobiano e importantes efectos inmunomoduladores. Dentro de su amplio espectro se incluye la inactivación del VIH, actuando directamente sobre el virus y también sobre las células diana. Nosotros hipotetizamos que las células dendríticas (DC) producirían alfa defensinas 1-3, lo que les permitirá inactivar al virus antes o después de su captura y hacer una presentación más eficiente a la célula CD4 sin producir su infección. Esta hipótesis predice que existirá una variabilidad interindividual en la producción de estas defensinas, lo que podrá constituir un factor de resistencia/susceptibilidad frente a la infección por VIH y su evolución a SIDA.En nuestros resultados encontramos que las DC inmaduras producen y secretan alfa-defensina 1-3 y que esta producción disminuye tras la maduración de las DC con distintos agentes madurativos. Además, las citocinas pro-inflamatorias y la infección viral aumentan la producción de defensinas, mientras que el tratamiento de las células con estrógeno la disminuye. Por otro lado, las alfa-defensinas 1-3 son capaces de modular la maduración y diferenciación de las DC e inducen la secreción de IL-8 de forma dosis-dependiente. Por último, el análisis de los pacientes infectados por VIH reveló que las DC de estos pacientes producen mayores niveles de alfa-defensinas 1-3 que los controles sanos. Además, dentro del grupo de infectados, aquellos que controlan espontáneamente la infección son los mayores productores. Se encontró asimismo una correlación positiva con los niveles de células T CD4 y una asociación entre mayores niveles de alfa-defensinas 1-3 secretadas por DC y una menor progresión de la enfermedad.En conclusión, una mayor producción de alfa-defensinas 1-3 por las DC de pacientes infectados por VIH será un factor protector frente a la evolución de la enfermedad. / Defensins are natural peptides with potent anti-HIV activity. In humans two subfamilies exist,beta- and alpha-defensins. Alpha-Defensins 1-3 are mainly secreted by neutrophils, although other leukocytes also produce them. Besides their direct antimicrobial effect, alpha-defensins1-3 also exert immunomodulory activities, chemoattracting leukocytes and inducing cytokines and chemokines production.We hypothesis that dendritic cells (DC) would produce alpha-defensins 1-3. The greater the production of alpha-defensins 1-3 by DC the greater the capacity to damage the HIV prior to and after its internalization and to perform a more efficient presentation to CD4+ T cells without infection. This hypothesis predicts a differential inter-individual expression of ¦Á-defensins1-3 by dendritic cells, which could be another resistance/susceptibility factor to HIV infection and AIDS progression.In our results we found that immature DC produce and secrete alpha-defensins 1-3 and this production was down-regulated after DC maturation with different maturative agents. Defensins production was up-regulated by pro-inflammatory cytokines and viral infection and strongly down-regulated by estrogen. In addition, alpha-defensins 1-3 were able to interfere with the maturation and differentiation of DC with opposite dose dependent effects. Moreover, alpha-defensins 1-3 induce a dose dependent IL-8 secretion by DC. The analysis of HIV-infected patients revealed that immature DC from HIV-infected patients secreted significantly higher levels of alpha-defensins 1-3 than healthy controls. Within the HIV-infected group, this production was statistically increased in untrated HIV-infected patients that spontaneously control the infection while in untreated viremic and treated HIV-infected patients the production was not significantly increased. The levels ofalpha-defensins 1-3 secreted by immature DC positively correlated with CD4 T cell counts in the controllers group, but not in viremic non-controllers and treated patients. HIV-infected patients with higher alpha-defensins 1-3 secretion by immature DC showed a slower disease progression, measured as no decrease in the number of CD4+ T- cells below 350 cell/mm3, lower increase in plasmatic viral load and no initiation of treatment over time.In conclusion, increased production of alpha-defensins 1-3 by dendritic cells in HIV-infected individuals is associated with a slower disease progression.