HIV infection of the male genital tract – consequences for sexual transmission and reproduction

Abstract

Despite semen being the main vector of human immunodeficiency virus (HIV) dissemination worldwide, the origin of the virus in this bodily fluid remains unclear. It was recently shown that several organs of the male genital tract (MGT) are infected by HIV/simian immunodeficiency virus (SIV) and likely to contribute to semen viral load during the primary and chronic stages of the infection. These findings are important in helping answer the following questions: (i) does the MGT constitute a viral reservoir responsible for the persistence of virus release into the semen of a subset of HIV-infected men under antiretroviral therapy, who otherwise show an undetectable blood viral load? (ii) What is the aetiology of the semen abnormalities observed in asymptomatic HIV-infected men? (iii) What is the exact nature of the interactions between the spermatozoa, their testicular progenitors and HIV, an important issue in the context of assisted reproductive techniques proposed for HIV-seropositive (HIV+) men? Answers to these questions are crucial for the design of new therapeutic strategies aimed at eradicating the virus from the genital tract of HIV+ men – thus reducing its sexual transmission – and for improving the care of serodiscordant couples wishing to have children. This review summarizes the most recent literature on HIV infection of the male genital tract, discusses the above issues in light of the latest findings and highlights future directions of research.

Human Immunodeficiency Virus Infects Human Seminal Vesicles in Vitro and in Vivo

“…Although semen represents the foremost vector of HIV-1 dissemination, 1 the precise origins of the infected leukocytes and free viral particles contaminating the seminal plasma remain unclear. Phylogenetic studies have established that HIV in semen arises from local sources within the male genital tract and/or from passive diffusion via the blood [2][3][4] (previous references in Le Tortorec and Dejucq-Rainsford 5 ). The existence of productive sources in the male genital tract is further substantiated through observations of several differences between blood and semen, including i) detection of persistent infectious HIV in the semen of 5% to 30% of men with undetectable blood viral load receiving fully suppressive antiretroviral therapy [5][6][7][8][9] ; ii) higher viral load in semen in a subpopulation of treatment-naïve men 10 ; iii) different rates, kinetics of emergence, and diversity of drug-resistant strains 4,11,12 ; and iv) different ratio of infected versus noninfected leukocytes.…”

Le tractus génital masculin

“…On a longtemps pensé que cette contamination provenait d'une diffusion passive de virus et de cellules infectées à partir du sang. Or, plusieurs études ont maintenant établi qu'une partie des souches de VIH présentes dans le sperme sont génétiquement et phénotypiquement différentes des souches sanguines [2]. Cette compartimentation suggère une production locale de virus au niveau du tractus génital masculin soumise à une pression de sélection différente de celle du compartiment sanguin.…”

“…Chez la majorité des patients, un traitement antirétroviral efficace -c'est-à-dire conduisant à une charge virale sanguine dite indétecta-ble, soit inférieure à 50 copies/ml -permet de réduire la charge virale dans le sperme à un niveau dit indétecta-ble (généralement inférieur à 200 copies/ml de sperme) [15]. Cependant, un nombre croissant d'études a mis en évidence la persistance du VIH (sous forme d'ARN viral et de cellules infectées) dans le sperme d'environ 5 à 10 % des patients sous ART efficace depuis au moins 6 mois, voire depuis plusieurs années [16,17] (réfé-rences antérieures dans [2]) (Tableau I). Les causes de cette persistance sont, à l'heure actuelle, inconnues.…”

“…Toutefois, des concentrations efficaces de drogues antirétrovirales dans le liquide séminal ne préjugent pas de la concentration atteinte dans les organes producteurs de virus dans le sperme. La charge virale résiduelle est généralement faible mais peut être élevée chez un petit nombre de patients [2,16,17]. La persistance du VIH dans le sperme en dépit du traitement pose le problème du risque résiduel de transmission.…”

“…Spermatozoïdes et VIH Les spermatozoïdes normaux ne sont pas infectés par le VIH (pour revue, voir [2]). Cependant, après une incubation in vitro avec le VIH, les spermatozoïdes isolés du sperme peuvent fixer le virus à leur surface via des récepteurs cellulaires alternatifs et le transmettre à des cellules cibles telles que les lymphocytes [27] ou les cellules dendritiques qui représentent des cibles privilégiées du virus dans le compartiment génital fémi-nin [28].…”