Differential expression of human beta defensins in placenta and detection of allelic variants in the DEFB1 gene from HIV-1 positive mothers

Abstract

ABSTRACT: Introduction: Low infection rates in neonates born to HIV-1-seropositive mothers highlight the existence of natural defense mechanisms in the maternal-fetal interface. Human beta defensins (HBDs) inhibit HIV-1 replication in vitro and their variants are associated with HIV-1 resistance/susceptibility. Objective: Levels of HBD mRNA expression in placentas were obtained from seropositive and healthy mothers to determine whether HIV-1 infection induces anti-viral factors. Materials and methods. HBD-1, -2 and -3 transcripts were quantified by real time RT-PCR, and A692G/G1654A/A1836G variants in the DEFB1 gene were evaluated by sequencing. Results: Transcript levels of HBD-1 were significantly higher, and those of HBD-3 were lower in placenta from seropositive mothers compared to controls. Additionally, simultaneous presence of the A692G A/G and A1836G G/G genotypes was associated with high expression of HBD-1 in all populations and the A692G variant in babies born to seropositive mothers was in Hardy-Weinberg disequilibrium. Conclusion: Contrasting results in levels of HBDs were probably due to viral stimuli and suggest that HIV-1 induce a differential expression of HBDs in placenta and these proteins could be involved in protecting against HIV-1 at least early in pregnancy. However, it was not possible to associate these findings directly with protection against HIV-1 vertical transmission since none of the newborn infants became infected.

RESUMEN: Introducción. Las bajas tasas de infección en neonatos nacidos de madres seropositivas para el VIH-1 resaltan la existencia de mecanismos de defensa natural en la interfase materno-fetal. Las beta defensinas humanas inhiben la replicación del VIH-1 in vitro y sus polimorfismos están asociados con la resistencia o susceptibilidad al VIH-1. Objetivo. Comparar los niveles de expresión de ARNm de beta defensinas humanas en placentas de madres seropositivas y en seronegativas para determinar si la infección por VIH-1 induce factores antivirales que pudieran proteger a los bebés de la transmisión del VIH-1. Materiales y métodos. Los transcritos de HBD-1, 2 y 3 se cuantificaron por PCR en tiempo real y las variantes A692G/G1654A/A1836G del gen DEFB1 se evaluaron por secuenciación. Resultados. Los niveles de transcritos de HBD-1 fueron significativamente mayores, y los de HBD-3 fueron menores en placentas de madres seropositivas en comparación con los controles. Además, la presencia simultánea de los genotipos A692G A/G y A1836G G/G se asoció con alta expresión de HBD-1 en toda la población estudiada y la variante A692G estuvo en desequilibrio de Hardy-Weinberg en los bebés nacidos de madres seropositivas. Conclusión. Los resultados contrastantes de los niveles de HBD se deben, probablemente, a estímulos virales y sugieren que el VIH-1 induce una expresión diferencial de beta-defensinas humanas en placenta y que estas proteínas podrían estar involucradas en la protección contra el VIH-1, al menos, en las etapas tempranas del embarazo. Sin embargo, no fue posible asociar estos hallazgos con la protección contra la transmisión vertical del VIH-1, puesto que ninguno de los bebés adquirió la infección