[en] Nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NRTI) are a family of drugs used in the treatment of the Human Immunodeficiency Virus (HIV) infection. This antiretroviral group is a constant in all therapeutic options in combination with drugs from other antiretroviral families. The administration of these compounds, especially abacavir (ABC) and didanosine (ddI), has been linked with cardiovascular side effects, though the mechanism implicated remains unclear. Using in vitro and in vivo models, we evaluated the effects of clinically relevant concentrations of these antiretroviral drugs on leukocyte-endothelium interactions, which are the first phase in the onset of cardiovascular diseases with an inflammatory component, such as myocardial infarction, atherosclerosis and thrombosis. ABC (the most employed drug of this family and a purine analogue), induced leukocyte-endothelium (venular and arteriolar) interactions in vitro and in vivo, and enhanced the expression of the leukocyte adhesion molecule Mac-1 (CD11b/CD18) on neutrophils and monocytes from both human and rat blood. Although ICAM-1 expression was not modified by ABC, the leukocyte accumulation it induced was mediated by Mac-1/ ICAM-1 interaction; this was evident in the fact that blocking antibodies against these adhesion molecules prevented the different leukocyte parameters. Further studies in which each cellular type (endothelium or leukocyte) was treated individually revealed that the endothelium also played a key role in this response. Moreover, at the endothelial level, ABC was found to promote reactive oxygen species (ROS) production, as well as traslocation of NF-κB to the nucleus and cytosolic degradation of its inhibitor IκB-α. Our studies have highlighted a structure-activity relationship in the way the different antiretroviral drugs work: didanosine (ddI, purine analogue) reproduced the toxic effects of ABC, while the pyrimidine analogues lamivudine (3TC), zidovudine (ZDV) and emtricitabine (FTC) or the nucleotide analogue tenofovir (TDF) did not produce significant changes in either of the parameters evaluated. This suggests that ABC and ddI exert an effect on the purine signalling pathway, and that the ATP molecule is implicated in these effects. In this way, ABC increases intracellular levels of ATP and undermines the expression of CD73 (an enzyme responsible for the degradation of ATP) on the endothelium and on leukocytes. Furthermore, it has been observed that the role of ATP in the leukocyte recruitment induced by this NRTI takes place through its P2X7 receptors. Finally, the therapeutic combination of ABC/3TC produced the same proinflammatory effect than ABC. However, the alternative combination of FTC/TDF did not promote this action. In conclusion, the present study highlights the proinflammatory mechanism by which the purine analogues NRTI, and specifically ABC, induce leukocyte accumulation which precedes the development of cardiovascular diseases. It also highlights the relevance of the chemical structure of these drugs in the genesis of this toxic effect and supports a clinical association between these drugs and cardiovascular pathologies.

[es] Los inhibidores de la transcriptasa inversa análogos de nucleós(t)ido (ITIAN) son una familia de fármacos empleados en el tratamiento de la infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Este grupo de antirretrovirales está presente en todas las opciones terapéuticas en combinación con fármacos antirretrovirales de otras familias. La administración de estos compuestos, en particular de abacavir (ABC) y didanosina (ddI), se ha asociado con la aparición de efectos adversos a nivel cardiovascular; sin embargo los mecanismos responsables permanecen sin esclarecer. Empleando modelos in vitro e in vivo, hemos evaluado los efectos de concentraciones clínicamente relevantes de estos antirretrovirales sobre la interacción leucocito-endotelio, la cual es el primer paso en la génesis de las enfermedades cardiovasculares con componente inflamatorio tales como infarto de miocardio, aterosclerosis y trombosis. ABC (fármaco más utilizado de esta familia y análogo de purina), indujo la interacción de leucocitos con el endotelio (venoso y arterial) in vitro e in vivo así como un incremento en la expresión de la molécula de adhesión leucocitaria Mac-1 (CD11b/CD18) en neutrófilos y monocitos tanto humanos como de rata. Aunque la expresión de ICAM-1 no se vio modificada por este fármaco, la acumulación leucocitaria inducida por ABC se debe a la interacción Mac-1/ICAM-1, esto se hace evidente por el hecho de que anticuerpos bloqueantes frente a estas moléculas previnieron los diferentes parámetros leucocitarios. Los estudios en los que cada tipo celular (endotelio o leucocitos) fue tratado individualmente indican que el endotelio también posee un papel importante en esta respuesta. Además, a nivel endotelial, ABC promueve la producción de ERO, así como la translocación de NF-κB al núcleo y la pérdida citosólica de su inhibidor IκB-α. Nuestros estudios mostraron una relación estructura-actividad debido al modo en el que los diferentes antirretrovirales actúan: Así, ddI (análogo de purina) reprodujo los efectos tóxicos de ABC, mientras que los análogos de pirimidina lamivudina (3TC), zidovudina (ZDV) y emtricitabina (FTC) o el análogo de nucleótido tenofovir (TDF) no produjeron cambios significativos en ninguno de los parámetros evaluados. Esto sugiere que ABC y ddI están afectando a la ruta de señalización purinérgica y que el ATP está implicado en estos efectos. De este modo, ABC causó tanto un incremento en los niveles de ATP intracelular como una reducción de la expresión de CD73 (enzima responsable de la degradación del ATP) tanto a nivel endotelial como leucocitario. Además, comprobamos el papel del ATP a través de sus receptores P2X7 en el reclutamiento leucocitario inducido por este ITIAN. Por último, la combinación terapéutica ABC/3TC produce el mismo efecto proinflamatorio que ABC. Sin embargo, la alternativa terapéutica FTC/TDF no promueve dichos efectos. En conclusión, el presente trabajo describe el mecanismo proinflamatorio por el cual los ITIAN análogos de purina y más concretamente, ABC, inducen la acumulación leucocitaria previa al desarrollo de patologías cardiovasculares. Además, destaca la importancia de la estructura química de estos fármacos en el desarrollo de estos efectos tóxicos y apoya la asociación clínica entre estos fármacos y las patologías cardiovasculares.