Human papillomavirus type 18 E5 oncoprotein cooperates with E6 and E7 in promoting cell viability and invasion and in modulating the cellular redox state

BACKGROUND High-risk human papillomaviruses (HR-HPVs) are the etiological agents of cervical cancer. Among them, types 16 and 18 are the most prevalent worldwide. The HPV genome encodes three oncoproteins (E5, E6, and E7) that possess a high transformation potential in culture cells when transduced simultaneously. In the present study, we analysed how these oncoproteins cooperate to boost key cancer cell features such as uncontrolled cell proliferation, invasion potential, and cellular redox state imbalance. Oxidative stress is known to contribute to the carcinogenic process, as reactive oxygen species (ROS) constitute a potentially harmful by-product of many cellular reactions, and an efficient clearance mechanism is therefore required. Cells infected with HR-HPVs can adapt to oxidative stress conditions by upregulating the formation of endogenous antioxidants such as catalase, glutathione (GSH), and peroxiredoxin (PRX). OBJECTIVES The primary aim of this work was to study how these oncoproteins cooperate to promote the development of certain cancer cell features such as uncontrolled cell proliferation, invasion potential, and oxidative stress that are known to aid in the carcinogenic process. METHODS To perform this study, we generated three different HaCaT cell lines using retroviral transduction that stably expressed combinations of HPV-18 oncogenes that included HaCaT E5-18, HaCaT E6/E7-18, and HaCaT E5/E6/E7-18. FINDINGS Our results revealed a statistically significant increment in cell viability as measured by MTT assay, cell proliferation, and invasion assays in the cell line containing the three viral oncogenes. Additionally, we observed that cells expressing HPV-18 E5/E6/E7 exhibited a decrease in catalase activity and a significant augmentation of GSH and PRX1 levels relative to those of E5, E6/E7, and HaCaT cells. MAIN CONCLUSIONS This study demonstrates for the first time that HPV-18 E5, E6, and E7 oncoproteins can cooperate to enhance malignant transformation.

Human polyomaviruses and cancer: an overview

The name of the family Polyomaviridae, derives from the early observation that cells infected with murine polyomavirus induced multiple (poly) tumors (omas) in immunocompromised mice. Subsequent studies showed that many members of this family exhibit the capacity of mediating cell transformation and tumorigenesis in different experimental models. The transformation process mediated by these viruses is driven by viral pleiotropic regulatory proteins called T (tumor) antigens. Similar to other viral oncoproteins T antigens target cellular regulatory factors to favor cell proliferation, immune evasion and downregulation of apoptosis. The first two human polyomaviruses were isolated over 45 years ago. However, recent advances in the DNA sequencing technologies led to the rapid identification of additional twelve new polyomaviruses in different human samples. Many of these viruses establish chronic infections and have been associated with conditions in immunosuppressed individuals, particularly in organ transplant recipients. This has been associated to viral reactivation due to the immunosuppressant therapy applied to these patients. Four polyomaviruses namely, Merkel cell polyomavirus (MCPyV), Trichodysplasia spinulosa polyomavirus (TSPyV), John Cunningham Polyomavirus (JCPyV) and BK polyomavirus (BKPyV) have been associated with the development of specific malignant tumors. However, present evidence only supports the role of MCPyV as a carcinogen to humans. In the present review we present a summarized discussion on the current knowledge concerning the role of MCPyV, TSPyV, JCPyV and BKPyV in human cancers.

Percepción parental de la salud psicofísica, estado nutricional y salud bucal, en relación con características sociodemográficas en niños de Bariloche, Argentina: estudio epidemiológico / Parental perception of psychophysical health, nutritional status and oral health in relation to sociodemographic characteristics in children in Bariloche, Argentina: an epidemiological study

Introducción. Existen evidencias de la asociación de determinantes sociales con la salud infantil. Objetivo. Identificar características sociodemográficas asociadas a desigualdades en la salud infantil y evaluar el efecto acumulado sobre la salud de factores de riesgo basados en estas características. Población y métodos. Evaluamos niños de 4-13 años, de Bariloche, entre junio de 2008 y mayo de 2009. Características sociodemográficas consideradas: nivel socioeconómico, educación materna, embarazo adolescente, cobertura médica, inseguridad y hábitos familiares. Valoramos la percepción parental de la salud física y socioemocional, el estado nutricional y la salud bucal en relación con dichas características y con la acumulación de factores de riesgo. Utilizamos encuesta, antropometría y examen bucal. Resultados. Participaron 180 escolares. El nivel educativo materno se asoció con la salud física, socioemocional y bucal del niño. El porcentaje de niños con piezas faltantes o caries fue 77% entre aquellos cuyas madres, como máximo, habían completado el primario, comparado con 13% entre aquellos cuyas madres habían completado estudios terciarios/universitarios. La posibilidad de percepción de salud física y socioemocional no óptima aumentó con cada factor de riesgo 1,8 y 1,4 veces, respectivamente, y la posibilidad de caries o piezas faltantes se duplicó con cada factor de riesgo adicional. El 27,3% de los escolares presentó sobrepeso y el 8,7%, obesidad, y no se encontró asociación con características sociodemográficas. Conclusiones. El bajo nivel socioeconómico familiar y educativo materno se asoció con una mayor prevalencia de resultados de salud desfavorables. Múltiples factores de riesgo tienen un efecto acumulado sobre la percepción parental de la salud física y socioemocional y la salud bucal.

Introduction. There is evidence of an association between social determinants and child health. Objective. To identify sociodemographic characteristics related to child health inequalities and to analize the cumulative effect on health of risk factors based on these characteristics. Population and Methods. We evaluated 4-13 year-old children in Bariloche between June 2008 and May 2009. The following sociodemographic characteristics were taken into account: socioeconomic level, maternal education, adolescent pregnancy, medical coverage, unsafeness, and family habits. We assessed parental perception of physical, and social and emotional health, nutritional status and oral health in relation to these characteristics and the accumulation of risk factors. We used survey, anthropometry and oral examination. Results. One hundred and eighty students participated. The level of maternal education was associated with the child's physical, social and emotional, and oral health. The percentage of children with missing teeth or cavities reached 77% among those whose mothers had, at most, completed primary school, compared to 13% among those whose mothers had completed tertiary school or university. The possibility of perceiving a non-optimal physical, and social and emotional health increased 1.8 and 1.4 times with each risk factor, respectively, and the possibility of having missing teeth or cavities was twice as much with each additional risk factor. Overweight and obesity was observed in 27.3% and 8.7% of students, respectively, and no relationship was found with sociodemographic characteristics. Conclusions. A low family socioeconomic level and a low maternal education level were associated with a higher prevalence of unfavorable health outcomes. Multiple risk factors have an cumulative effect on parental perception of physical, social and emotional, and oral health.

Factores que participan en la interacción huésped-agente patógeno en el riesgo de Linfoma de Hodgkin inducido por el virus Epstein Barr / Factors involved in host-pathogen interaction for the risk of Hodgkin lymphoma induced by Epstein Barr virus

El linfoma de Hodgkin (LH) es una neoplasia del sistema linfático. La incidencia mundial anual del LH es de 3-10/100,000 habitantes. El mecanismo mediante el cual se lleva a cabo la transformación celular no es completamente claro; sin embargo, algunas evidencias parecen indicar que ciertos virus oncogénicos como el virus Epstein Barr (VEB), pueden tener alto impacto en la patogénesis de la linfoproliferación. También algunos factores genéticos y ambientales pueden estar involucrados, pues se ha encontrado una alta incidencia de casos de LH entre individuos de una misma familia que comparten características genéticas y conviven en un mismo ambiente. En México se han realizado estudios encaminados a conocer la prevalencia del VEB en pacientes con LH y se ha encontrado la presencia de este virus hasta en el 64,2%. El VEB ha sido detectado en las Células Reed Sternberg (CRS) y en Células de Hodgkin (CH) en el 50% de los casos de LH clásico. No se ha dado hasta ahora una explicación satisfactoria, pero se ha propuesto que la variabilidad geográfica y la variabilidad inmunológica desempeñan un papel determinante en la positividad del VEB en LH. A pesar de los avances que hasta ahora se tienen, no existen suficientes evidencias que permitan establecer una clara asociación entre los factores del huésped, el medio ambiente y el agente patógeno en el riesgo de la linfoproliferación que conduce al desarrollo de LH. La presente revisión tiene como objetivo analizar algunos de los factores de riesgo que influyen durante la interacción huésped, agente patógeno y medio ambiente en la etiología del LH.

Hodgkin lymphoma (HL) is a neoplasm characterized by malignant cells called Reed Sternberg and Hodgkin’s cells in the lymphatic system. Such cells comprise 1% of the tumor while the remainder is made up of lymphocytes, histiocytes, eosinophils and plasma non-neoplastic cells. The annual global incidence of HL is 3-10/100,000 inhabitants and is most commonly found in young adults. The mechanism by which cell transformation is accomplished is not entirely clear; however, some evidences suggest that oncogenic viruses like the Epstein Barr virus (EBV) may have a high impact on the pathogenesis of lymphoproliferation. Genetic and environmental factors could be involved, since it has been found a high incidence of HL among members of the same family. In Mexico, there have been studies to determine the prevalence of EBV in patients with HL and found the presence of this virus in up to 64.2% of the cases. EBV has been detected in the Reed Sternberg cells and Hodgkin cells in 50% of cases of classical HL. There is not a satisfactory explanation for this, but it has been proposed that geographic and immunological variabilities play a role in the positivity of EBV in HL. However, despite recent advances in the field, there is insufficient evidence to show a clear association between host factors, environment and pathogens, and the risk of lymphoproliferation leading to the development of HL. This review aims to give an overview about the risk factors that influence the interaction of host, pathogens and environment in the etiology of HL.

Production of L1 protein from different types of HPV in Pichia pastoris using an integrative vector

Human papillomavirus (HPV) infection is the most common sexually transmitted disease in the world and is related to the etiology of cervical cancer. The most common high-risk HPV types are 16 and 18; however, the second most prevalent type in the Midwestern region of Brazil is HPV-33. New vaccine strategies against HPV have shown that virus-like particles (VLP) of the major capsid protein (L1) induce efficient production of antibodies, which confer protection against the same viral type. The methylotrophic yeast Pichia pastoris is an efficient and inexpensive expression system for the production of high levels of heterologous proteins stably using a wild-type gene in combination with an integrative vector. It was recently demonstrated that P. pastoris can produce the HPV-16 L1 protein by using an episomal vector associated with the optimized L1 gene. However, the use of an episomal vector is not appropriate for protein production on an industrial scale. In the present study, the vectors were integrated into the Pichia genome and the results were positive for L1 gene transcription and protein production, both intracellularly and in the extracellular environment. Despite the great potential for expression by the P. pastoris system, our results suggest a low yield of L1 recombinant protein, which, however, does not make this system unworkable. The achievement of stable clones containing the expression cassettes integrated in the genome may permit optimizations that could enable the establishment of a platform for the production of VLP-based vaccines.

Desarrollo de improntas para el diagnostico del virus epstein-barr por inmunofluorescencia indirecta / Development of slides for Epstein-Barr virus diagnosis by indirect immunofluorescence

El vírus de Epstein-Barr (VEB) es el principal agente oncogénico linfotrópico dentro de la família Herpesviridae y se encuentra mundialmente distribuído. La primoinfección se produce en adultos jovenes y se manifesta como mononucleosis infecciosa. La detección de anticuerpos anti-viral cápside antigen (VCA) indica infección previa o presente com VEB. Además, se observan títulos elevados de anticuerpos anti-VCA en las enfermidades neoplásicas asociadas al VEB como los linfomas, em indivíduois HIV-positivos. El objetivo de este estúdio fue el desarrollo y puesta a punto de improntas de células P3HR1 para la detección serológica del VEB por técnicas de inmunofluorescencia indirecta (IFI). Se estimularon cultivos de células P3HR1 en crecimiento exponencial com phorbol-12-mirystoil-13-acetato y se recolectaron alícuotas a distintos tiempos para realizar improntas. Se realizó uma IFI com cada impronta usando como anticuerpo primário um suero VEB-positivo. Se observo un aumento del 11% em la expresión del VCA a las 40 horas post-estimulación, deyendo al 3.5% a las 48 horas. Estos datos fueron corroborados por ensayo de Western blot com inmunodetección. La precisión intra- e inter-lote de las improntas fue evaluada para anticuerpos IgM e IgG, com sueros probados previamente por equipos para esta determinación disponibles en el mercado para el VEB y com sueros reactivos para otros miembros de la família Herpesviridae. No se obtuvieron resultados falsos-negativos ni falsos-positivos para el VEB ni se observo reactividad cruzada com otros herpesvirus. Las improntas desarrolladas constituyen un instrumento para el diagnóstico de la primoinfección del VEB y la detección serológica de anticuerpos IgG anti-VCA de neoplasias asociadas al VEB.

Correlação da infecção viral pelo papilomavírus humano com as lesões papilomatosas e o carcinoma epidermóide na boca e orofaringe / Human papillomavirus (HPV) infection and its relation with squamous cell carcinoma of the mouth and oropharynx

O objetivo deste trabalho é estabelecer a relação entre a infecção pelo vírus do papiloma humano (HPV) e o desenvolvimento de lesões malignas (carcinoma epidermóide) e benignas (hiperplasia epitelial papilomatosa e papiloma) de cavidade bucal e orofaringe. MÉTODOS: Estudo retrospectivo de 66 lâminas e blocos de parafina com tecido biopsiado e fixado com formalina. Esse material, colhido no ano de 2002, refere-se a uma casuística de 44 homens (66,7 por cento) e 22 mulheres (33,3 por cento) com idades que variavam entre 11 e 100 anos. O diagnóstico foi confirmado em 38 casos de carcinoma epidermóide, 20 casos de hiperplasia epitelial papilomatosa e oito casos de papilomas. Utilizamos a imunohistoquímica para analisar este material e determinar a possível presença do DNA viral nas amostras citadas. RESULTADOS: Detectamos a presença do DNA viral (HPV) em 16 dos 38 casos de carcinoma (42,5 por cento), 19 em 20 casos de hiperplasia (95 por cento) e em todos os oito casos de papilomas (100 por cento). CONCLUSAO: Este estudo demonstrou que as lesões papilomatosas e hiperplásicas da boca e orofaringe estão associadas ao HPV, ao contrário do carcinoma espinocelular que não apresentou correlação estatística significante com este agente infeccioso.

Establishment of HTLV-I-infected cell lines from peripheral blood mononuclear cells of Brazilian patients

Para investigar a epidemiologia e patogênese da infecção por HTLV-I seguimos coorte de portadores dessa retrovirose no HC-FMUSP desde 1991. Este estudo descreve o estabelecimento de linhagens celulares a partir de células mononucleares periféricas (CMP) de indivíduos infectados. As CMP foram cultivadas com as de doador soronegativo, verificando-se após 90 dias evidência morfológica de transformação celular com detecção de células multinucleadas com núcleos cerebriformes. Demonstrou-se integração do DNA proviral e expressão in vitro de antígenos virais pela PCR e imunofluorescência. As linhagens celulares transformadas foram mantidas por 240 dias, com retirada gradual de IL-2 exógena. A imunofenotipagem por citometria de fluxo revelou ativação celular. O estabelecimento de linhagens celulares infectadas por HTLV-I a partir de CMP ex-vivo é exeqüível e pode ser útil na investigação de alterações fenotípicas linfocitárias e dos mecanismos de proliferação celular induzida por esse retrovírus. Podem ainda ser utilizadas com intuito diagnóstico em reações de imunofluorescência.

Virus y cáncer humano: genética molecular del cáncer cervicouterino / Virus and human carcinoma: molecular genetic and cervical carcinoma

El cáncer es un proceso multifactorial y con múltiples etapas. Los protooncogenes, antioncogenes y virus oncogénicos están involucrados en el desarrollo de diversas neoplasias. La expresión alterada de los protooncogenes (por mutaciones, rearreglos o amplificaciones), así como la cooperación entre ellos puede llevar a la célula a una estado transformado. Los genes p53 y RB codifican para dos proteínas antioncogénicas que regulan las decisiones celulares de proliferación o diferenciación. La ausencia de RB (pérdida de ambos alelos) lleva a la liberación de factores de transcripción. p53 en su forma mutada, favorece el crecimiento celular. El cáncer cervicouterino ejemplifica claramente la intervención de este tipo de factores en su desarrollo. Los papilomavirus humanos genitales (PVH) estan implicados en su etiología como iniciadores de la proliferación celular. La inactivación de las proteínas antioncogénicas p53 y p105 RB porparte de los oncogenes virales E6 y E7, respectivamente, mantiene el estado de divición celular continua. Adicionalmente, la participación de ooncogenes expresados en forma alterada (c-myc) y otros cofactores contribuyen a modificar los periodos de latencia y la gravedad de la enfermedad

Mecanismos de ativaçäo do linfócito T e induçäo da leucemia linfoma T do adulto pelo HTLV I / Lymphocyte T activation and adult T lymphoma-leukemia induction by HTLV I

A infecçäo pelo vírus linfotrópico de célula T, tipo I (HTLV I), endêmica em algumas regiöes do mundo, ganha conotaçäo principalmente pelo fato de induzir a leucemia linfoma T do adulto e paraparesia espástica tropical/mielopatia associada ao HTLV I. O conhecimento da fisiopatologia da transformaçäo da célula T auxilia tanto a compreensäo das vias normais de ativaçäo/proliferaçäo do linfócito, como no mecanismo de aparecimento de doenças linfoproliferativas. As estratégias usadas pelo vírus para induzir à proliferaçäo celular afeta o ciclo celular em diferentes estágios e em diferentes vias de sinalizaçäo. Seräo analisadas as principais vias envolvidas nessa questäo e alguns mecanismos de açäo do vírus.

Inmunolocalización subcelular de antígeno tumoral mayor, proteína p53 y antígeno nuclear de proliferación celular en células transformadas por el virus SV40 / Subcellar immunolocalization of SV40-large T antigen, p53 and proliferating cell nuclear antigen in SV40-virus transformed cells

La localización intracelular de proteínas involucradas en el control proliferativo puede ser estudiada mediante técnicas de inmunocitoquímica. Con el propósito de establecer la distribución del antígeno tumoral mayor del virus SV40 (agT), proteína p53 (p53) y antígeno nuclear de proliferación celular (PCNA) tanto en el núcleo como en la superficie de células transformadas por el virus SV40 provenientes de una línea de cultivo, se utilizaron técnicas de inmunoperoxidasa tanto a nivel de microscopia de luz y electrónica como técnicas de inmunofluorescencia. Para lograr la optimización de dichas técnicas en nuestro material se evaluaron distintos procedimientos de fijación, dos métodos de permeabilización celular y se efectuaron modificaciones a las técnicas de inmunoperoxidasa e inmunofluorescencia. Los resultados mostraron inmonorreactividad nuclear conservada para los tres antígenos estudiados cuando se utilizaron fijadores alcohólicos. La fijación con aldehídos permitió una buena morfología y óptima inmunorreactividad a nivel de microscopia de luz, pero las células debieron ser sometidas a un tratamiento previo de permeabilización. A nivel de microscopia electrónica se observó pobre morfología con fijadores alcohólicos, la que mejoró notablemente utilizando fijadores a base de aldehídos. Cuando se utilizó glutaraldehídos como fijador no hubo conservación de la inmunorreactividad. El agT de superficie fue demostrado con una técnica de inmunoperoxidasa modificada para ser aplicada a células sin fijar mantenidas en suspensión.

Inmunopatología del SIDA / Immunopathology of AIDS

El virus de la inmunodeficiencia humana (HIV) es un retrovirus, que exhibe tropismo selectivo por células del sistema inmunológico. Tiene acceso al interior celular mediante la molécula CD4, presente fundamentalmente sobre los linfocitos T colaboradores. La unión se da por interacción entre el CD4 y una glicoproteína de la cápside viral, la gp120. La infección de la célula es irreversible, ya que el material genético viral se incorpora, en forma de provirus, el genoma de la célula huésped, donde puede permanecer en estado latente durante un período de tiempo que varía entre unos meses y varios años. La activación del provirus se da en forma conjunta con la activación celular, lleva a la producción elevada de partículas virales. El hecho más significativo es la disminución de células T CD4+ atribuido, al menos en parte, al efecto citopático del virus. De la población total de linfocitos CD4+, solo un pequeño número es susceptible de infección viral, lo cual dificulta la interpretación de su marcada disminución. Teniendo en cuenta que el blanco preferido del virus es una célula central dentro del sistema inmune, puede comprenderse la amplia gama de alteraciones inmunológicas, que presentan los individuos infectados, que lleva a la severa inmunodeficiencia observada en los pacientes con SIDA