Resumo
Abstract The human respiratory syncytial virus (hRSV) is the most common cause of severe lower respiratory tract diseases in young children worldwide, leading to a high number of hospitalizations and significant expenditures for health systems. Neutrophils are massively recruited to the lung tissue of patients with acute respiratory diseases. At the infection site, they release neutrophil extracellular traps (NETs) that can capture and/or inactivate different types of microorganisms, including viruses. Evidence has shown that the accumulation of NETs results in direct cytotoxic effects on endothelial and epithelial cells. Neutrophils stimulated by the hRSV-F protein generate NETs that are able to capture hRSV particles, thus reducing their transmission. However, the massive production of NETs obstructs the airways and increases disease severity. Therefore, further knowledge about the effects of NETs during hRSV infections is essential for the development of new specific and effective treatments. This study evaluated the effects of NETs on the previous or posterior contact with hRSV-infected Hep-2 cells. Hep-2 cells were infected with different hRSV multiplicity of infection (MOI 0.5 or 1.0), either before or after incubation with NETs (0.516 g/mL). Infected and untreated cells showed decreased cellular viability and intense staining with trypan blue, which was accompanied by the formation of many large syncytia. Previous contact between NETs and cells did not result in a protective effect. Cells in monolayers showed a reduced number and area of syncytia, but cell death was similar in infected and non-treated cells. The addition of NETs to infected tissues maintained a similar virus-induced cell death rate and an increased syncytial area, indicating cytotoxic and deleterious damages. Our results corroborate previously reported findings that NETs contribute to the immunopathology developed by patients infected with hRSV.
Resumo O vírus sincicial respiratório humano (hRSV) é a causa mais comum de doenças graves do trato respiratório inferior em crianças pequenas em todo o mundo, resultando em grande número de hospitalizações e gastos significativos para os sistemas de saúde. Neutrófilos são recrutados em massa para o tecido pulmonar de pacientes com doenças respiratórias agudas. No local da infecção, eles liberam armadilhas extracelulares de neutrófilos (NETs) que podem capturar e/ou inativar diferentes tipos de microrganismos, incluindo vírus. Evidências demonstraram que o acúmulo de NETs resulta em efeitos citotóxicos diretos nas células endoteliais e epiteliais. Os neutrófilos estimulados pela proteína F do vírus sincicial respiratório (hRSV-F) geram NETs que são capazes de capturar partículas virais, reduzindo assim sua transmissão. No entanto, a produção maciça de NETs obstrui as vias aéreas e aumenta a gravidade da doença. Assim, um maior conhecimento sobre os efeitos das NETs durante as infecções por hRSV é essencial para o desenvolvimento de novos tratamentos específicos e eficazes. Este estudo avaliou os efeitos das NETs no contato prévio ou posterior à infecção de células Hep-2 com hRSV. As células Hep-2 foram infectadas com diferentes quantidades de hRSV (multiplicidade de infecção ou MOI 0,5 ou 1,0), antes ou após a incubação com NETs (0,516 g/mL). Células infectadas e não tratadas mostraram redução da viabilidade celular e intensa coloração com azul de tripano, que foi acompanhada pela formação de sincícios numerosos e grandes. O contato prévio entre as NETs e as células não resultou em efeito protetor. As células em monocamadas mostraram um número e área de sincícios reduzidos, mas a morte celular foi semelhante àquela apresentada por células infectadas e não tratadas. A adição de NETs aos tecidos infectados manteve taxa de morte celular e formação de sincícios semelhantes àqueles induzidos pelo vírus em células não tratadas, indicando danos citotóxicos e deletérios. Nossos resultados corroboram achados relatados anteriormente de que as NETs contribuem para a imunopatologia desenvolvida por pacientes infectados com hRSV.
Resumo
The human respiratory syncytial virus (hRSV) is the most common cause of severe lower respiratory tract diseases in young children worldwide, leading to a high number of hospitalizations and significant expenditures for health systems. Neutrophils are massively recruited to the lung tissue of patients with acute respiratory diseases. At the infection site, they release neutrophil extracellular traps (NETs) that can capture and/or inactivate different types of microorganisms, including viruses. Evidence has shown that the accumulation of NETs results in direct cytotoxic effects on endothelial and epithelial cells. Neutrophils stimulated by the hRSV-F protein generate NETs that are able to capture hRSV particles, thus reducing their transmission. However, the massive production of NETs obstructs the airways and increases disease severity. Therefore, further knowledge about the effects of NETs during hRSV infections is essential for the development of new specific and effective treatments. This study evaluated the effects of NETs on the previous or posterior contact with hRSV-infected Hep-2 cells. Hep-2 cells were infected with different hRSV multiplicity of infection (MOI 0.5 or 1.0), either before or after incubation with NETs (0.516 μg/mL). Infected and untreated cells showed decreased cellular viability and intense staining with trypan blue, which was accompanied by the formation of many large syncytia. Previous contact between NETs and cells did not result in a protective effect. Cells in monolayers showed a reduced number and area of syncytia, but cell death was similar in infected and non-treated cells. The addition of NETs to infected tissues maintained a similar virus-induced cell death rate and an increased syncytial area, indicating cytotoxic and deleterious damages. Our results corroborate previously reported findings that NETs contribute to the immunopathology developed by patients infected with hRSV.
O vírus sincicial respiratório humano (hRSV) é a causa mais comum de doenças graves do trato respiratório inferior em crianças pequenas em todo o mundo, resultando em grande número de hospitalizações e gastos significativos para os sistemas de saúde. Neutrófilos são recrutados em massa para o tecido pulmonar de pacientes com doenças respiratórias agudas. No local da infecção, eles liberam armadilhas extracelulares de neutrófilos (NETs) que podem capturar e/ou inativar diferentes tipos de microrganismos, incluindo vírus. Evidências demonstraram que o acúmulo de NETs resulta em efeitos citotóxicos diretos nas células endoteliais e epiteliais. Os neutrófilos estimulados pela proteína F do vírus sincicial respiratório (hRSV-F) geram NETs que são capazes de capturar partículas virais, reduzindo assim sua transmissão. No entanto, a produção maciça de NETs obstrui as vias aéreas e aumenta a gravidade da doença. Assim, um maior conhecimento sobre os efeitos das NETs durante as infecções por hRSV é essencial para o desenvolvimento de novos tratamentos específicos e eficazes. Este estudo avaliou os efeitos das NETs no contato prévio ou posterior à infecção de células Hep-2 com hRSV. As células Hep-2 foram infectadas com diferentes quantidades de hRSV (multiplicidade de infecção ou MOI 0,5 ou 1,0), antes ou após a incubação com NETs (0,516 μg/mL). Células infectadas e não tratadas mostraram redução da viabilidade celular e intensa coloração com azul de tripano, que foi acompanhada pela formação de sincícios numerosos e grandes. O contato prévio entre as NETs e as células não resultou em efeito protetor. As células em monocamadas mostraram um número e área de sincícios reduzidos, mas a morte celular foi semelhante àquela apresentada por células infectadas e não tratadas. A adição de NETs aos tecidos infectados manteve taxa de morte celular e formação de sincícios [...].
Assuntos
Humanos , Infecções por Vírus Respiratório Sincicial , Neutrófilos , Vírus Sincicial Respiratório Humano/genéticaResumo
The human respiratory syncytial virus (hRSV) is the most common cause of severe lower respiratory tract diseases in young children worldwide, leading to a high number of hospitalizations and significant expenditures for health systems. Neutrophils are massively recruited to the lung tissue of patients with acute respiratory diseases. At the infection site, they release neutrophil extracellular traps (NETs) that can capture and/or inactivate different types of microorganisms, including viruses. Evidence has shown that the accumulation of NETs results in direct cytotoxic effects on endothelial and epithelial cells. Neutrophils stimulated by the hRSV-F protein generate NETs that are able to capture hRSV particles, thus reducing their transmission. However, the massive production of NETs obstructs the airways and increases disease severity. Therefore, further knowledge about the effects of NETs during hRSV infections is essential for the development of new specific and effective treatments. This study evaluated the effects of NETs on the previous or posterior contact with hRSV-infected Hep-2 cells. Hep-2 cells were infected with different hRSV multiplicity of infection (MOI 0.5 or 1.0), either before or after incubation with NETs (0.516 μg/mL). Infected and untreated cells showed decreased cellular viability and intense staining with trypan blue, which was accompanied by the formation of many large syncytia. Previous contact between NETs and cells did not result in a protective effect. Cells in monolayers showed a reduced number and area of syncytia, but cell death was similar in infected and non-treated cells. The addition of NETs to infected tissues maintained a similar virus-induced cell death rate and an increased syncytial area, indicating cytotoxic and deleterious damages. Our results corroborate previously reported findings that NETs contribute to the immunopathology developed by patients infected with hRSV.(AU)
O vírus sincicial respiratório humano (hRSV) é a causa mais comum de doenças graves do trato respiratório inferior em crianças pequenas em todo o mundo, resultando em grande número de hospitalizações e gastos significativos para os sistemas de saúde. Neutrófilos são recrutados em massa para o tecido pulmonar de pacientes com doenças respiratórias agudas. No local da infecção, eles liberam armadilhas extracelulares de neutrófilos (NETs) que podem capturar e/ou inativar diferentes tipos de microrganismos, incluindo vírus. Evidências demonstraram que o acúmulo de NETs resulta em efeitos citotóxicos diretos nas células endoteliais e epiteliais. Os neutrófilos estimulados pela proteína F do vírus sincicial respiratório (hRSV-F) geram NETs que são capazes de capturar partículas virais, reduzindo assim sua transmissão. No entanto, a produção maciça de NETs obstrui as vias aéreas e aumenta a gravidade da doença. Assim, um maior conhecimento sobre os efeitos das NETs durante as infecções por hRSV é essencial para o desenvolvimento de novos tratamentos específicos e eficazes. Este estudo avaliou os efeitos das NETs no contato prévio ou posterior à infecção de células Hep-2 com hRSV. As células Hep-2 foram infectadas com diferentes quantidades de hRSV (multiplicidade de infecção ou MOI 0,5 ou 1,0), antes ou após a incubação com NETs (0,516 μg/mL). Células infectadas e não tratadas mostraram redução da viabilidade celular e intensa coloração com azul de tripano, que foi acompanhada pela formação de sincícios numerosos e grandes. O contato prévio entre as NETs e as células não resultou em efeito protetor. As células em monocamadas mostraram um número e área de sincícios reduzidos, mas a morte celular foi semelhante àquela apresentada por células infectadas e não tratadas. A adição de NETs aos tecidos infectados manteve taxa de morte celular e formação de sincícios [...].(AU)
Assuntos
Humanos , Vírus Sincicial Respiratório Humano/genética , Infecções por Vírus Respiratório Sincicial , NeutrófilosResumo
Abstract The human respiratory syncytial virus (hRSV) is the most common cause of severe lower respiratory tract diseases in young children worldwide, leading to a high number of hospitalizations and significant expenditures for health systems. Neutrophils are massively recruited to the lung tissue of patients with acute respiratory diseases. At the infection site, they release neutrophil extracellular traps (NETs) that can capture and/or inactivate different types of microorganisms, including viruses. Evidence has shown that the accumulation of NETs results in direct cytotoxic effects on endothelial and epithelial cells. Neutrophils stimulated by the hRSV-F protein generate NETs that are able to capture hRSV particles, thus reducing their transmission. However, the massive production of NETs obstructs the airways and increases disease severity. Therefore, further knowledge about the effects of NETs during hRSV infections is essential for the development of new specific and effective treatments. This study evaluated the effects of NETs on the previous or posterior contact with hRSV-infected Hep-2 cells. Hep-2 cells were infected with different hRSV multiplicity of infection (MOI 0.5 or 1.0), either before or after incubation with NETs (0.5-16 μg/mL). Infected and untreated cells showed decreased cellular viability and intense staining with trypan blue, which was accompanied by the formation of many large syncytia. Previous contact between NETs and cells did not result in a protective effect. Cells in monolayers showed a reduced number and area of syncytia, but cell death was similar in infected and non-treated cells. The addition of NETs to infected tissues maintained a similar virus-induced cell death rate and an increased syncytial area, indicating cytotoxic and deleterious damages. Our results corroborate previously reported findings that NETs contribute to the immunopathology developed by patients infected with hRSV.
Resumo O vírus sincicial respiratório humano (hRSV) é a causa mais comum de doenças graves do trato respiratório inferior em crianças pequenas em todo o mundo, resultando em grande número de hospitalizações e gastos significativos para os sistemas de saúde. Neutrófilos são recrutados em massa para o tecido pulmonar de pacientes com doenças respiratórias agudas. No local da infecção, eles liberam armadilhas extracelulares de neutrófilos (NETs) que podem capturar e/ou inativar diferentes tipos de microrganismos, incluindo vírus. Evidências demonstraram que o acúmulo de NETs resulta em efeitos citotóxicos diretos nas células endoteliais e epiteliais. Os neutrófilos estimulados pela proteína F do vírus sincicial respiratório (hRSV-F) geram NETs que são capazes de capturar partículas virais, reduzindo assim sua transmissão. No entanto, a produção maciça de NETs obstrui as vias aéreas e aumenta a gravidade da doença. Assim, um maior conhecimento sobre os efeitos das NETs durante as infecções por hRSV é essencial para o desenvolvimento de novos tratamentos específicos e eficazes. Este estudo avaliou os efeitos das NETs no contato prévio ou posterior à infecção de células Hep-2 com hRSV. As células Hep-2 foram infectadas com diferentes quantidades de hRSV (multiplicidade de infecção ou MOI 0,5 ou 1,0), antes ou após a incubação com NETs (0,5-16 μg/mL). Células infectadas e não tratadas mostraram redução da viabilidade celular e intensa coloração com azul de tripano, que foi acompanhada pela formação de sincícios numerosos e grandes. O contato prévio entre as NETs e as células não resultou em efeito protetor. As células em monocamadas mostraram um número e área de sincícios reduzidos, mas a morte celular foi semelhante àquela apresentada por células infectadas e não tratadas. A adição de NETs aos tecidos infectados manteve taxa de morte celular e formação de sincícios semelhantes àqueles induzidos pelo vírus em células não tratadas, indicando danos citotóxicos e deletérios. Nossos resultados corroboram achados relatados anteriormente de que as NETs contribuem para a imunopatologia desenvolvida por pacientes infectados com hRSV.
Assuntos
Humanos , Pré-Escolar , Vírus Sincicial Respiratório Humano , Infecções por Vírus Respiratório Sincicial , Armadilhas Extracelulares , Células Epiteliais , PulmãoResumo
The Human Respiratory Syncytial Virus (HRSV), isolated in 1955, is the main cause of hospitalization of babies and infants with respiratory illness. Several studies have been conducted worldwide aiming the development of a safe and effective vaccine against HRSV. The G2 region of glycoprotein G is used as genotyping default. In the present study, we performed a phylogenetic analysis of G protein and a comparative study between G2 region and ectodomain of attachment glycoprotein. Fifty-three nasal swab samples from children less than 5 years old and presenting symptoms of acute respiratory illness, assisted at the University Hospital (UH) of University of Sao Paulo (USP) in 2004, were submitted to sequencing by PCR and compared with GenBank sequences. We concluded that the G2 region is adequate for HRSV genotyping.
O vírus respiratório sincicial humano (HRSV), isolado em 1955, é a principal causa da hospitalização de bebês e crianças pequenas com sintomas de doença respiratória. No mundo inteiro, vários estudos para o desenvolvimento de uma vacina segura e eficiente contra o HRSV têm tido alta prioridade. A região G2 da glicoproteína G é usada como padrão para genotipagem do HRSV. Neste estudo, foi realizada a análise filogenética da glicoproteína G e o estudo comparativo entre a região G2 e o ectodomínio dessa glicoproteína. Cinquenta e três amostras de swab nasal de crianças com menos de cinco anos de idade, apresentando doença respiratória aguda, atendidas no Hospital Universitário (HU) da Universidade de São Paulo durante o ano de 2004, foram submetidas a sequenciamento por PCR e comparadas com seqüências do GenBank. A região G2 mostrou ser adequada para a genotipagem do HRSV.
Resumo
Human Respiratory Syncytial Virus (HRSV) was first characterized in 1957 and has since been recognized as the most common viral cause of severe respiratory tract infection in young infants worldwide. Despite many years of research there is still no effective treatment or any immediate prospect of a vaccine. The HRSV genome is composed of single stranded negative sense RNA and the virion consists of a nucleocapsid packaged within a lipid envelope. The envelope contains spike-like projections, each being a homo-oligomer of one of three transmembrane viral envelope proteins: the attachment protein G, the fusion protein F involved in viral penetration and the small hydrofobic protein SH. The aim of this work was to construct two recombinant replication-defective adenoviruses carrying separately F and G genes from HRSV. This system was chosen because adenovirus delivers genes into target cells with high efficiency in a variety of cell lines and can be used in vitro and in vivo. In order to obtain the recombinant viruses, we did RT-PCR of RNA extracted from the HRSV A2 strain, the genes F and G were cloned in to pAdeno-X vectors. pAdeno-F and pAdeno-G were transfected in HEK-293 cells for the production of recombinant viruses, that expressed efficiently these two proteins and provide us the means for doing functional assays and immunization tests.
O Vírus Sincicial Respiratório Humano (HRSV) foi isolado e caracterizado pela primeira vez em 1957 e é considerado como o patógeno viral mais freqüente do trato respiratório de bebês e crianças. Apesar de muitos anos de pesquisa, não há ainda um tratamento específico ou uma vacina licenciada. Seu genoma é composto por uma fita simples de RNA polaridade negativa e o vírion consiste em um nucleocapsídeo empacotado por um envelope lipídico. O envelope contém projeções, chamadas espículas, constituídas de homoligômeros de uma das 3 glicoproteínas de membrana: a proteína de ligação G ("attachment"), a proteína de fusão F ("fusion") e a proteína SH ("small hydrofobic"). O objetivo deste trabalho foi construir dois adenovirus recombinantes defectivos em replicação expressando separadamente os genes F e G do HRSV. Este sistema foi escolhido porque os vetores adenovirais possuem a capacidade de inserir genes em uma grande variedade de linhagens celulares in vitro e in vivo. Para obtenção destes vetores adenovirais, um RT-PCR de RNA extraído do protótipo A2 de HRSV foi feito e os genes F e G clonados em vetores pAdeno-X. pAdeno-F e pAdeno-G foram transfectados em células HEK-293 para a produção do vírus recombinante, que expressaram corretamente essas duas proteínas constituem-se ferramentas para imunização e estudos funcionais.
Resumo
Human Respiratory Syncytial Virus (HRSV) was first characterized in 1957 and has since been recognized as the most common viral cause of severe respiratory tract infection in young infants worldwide. Despite many years of research there is still no effective treatment or any immediate prospect of a vaccine. The HRSV genome is composed of single stranded negative sense RNA and the virion consists of a nucleocapsid packaged within a lipid envelope. The envelope contains spike-like projections, each being a homo-oligomer of one of three transmembrane viral envelope proteins: the attachment protein G, the fusion protein F involved in viral penetration and the small hydrofobic protein SH. The aim of this work was to construct two recombinant replication-defective adenoviruses carrying separately F and G genes from HRSV. This system was chosen because adenovirus delivers genes into target cells with high efficiency in a variety of cell lines and can be used in vitro and in vivo. In order to obtain the recombinant viruses, we did RT-PCR of RNA extracted from the HRSV A2 strain, the genes F and G were cloned in to pAdeno-X vectors. pAdeno-F and pAdeno-G were transfected in HEK-293 cells for the production of recombinant viruses, that expressed efficiently these two proteins and provide us the means for doing functional assays and immunization tests.
O Vírus Sincicial Respiratório Humano (HRSV) foi isolado e caracterizado pela primeira vez em 1957 e é considerado como o patógeno viral mais freqüente do trato respiratório de bebês e crianças. Apesar de muitos anos de pesquisa, não há ainda um tratamento específico ou uma vacina licenciada. Seu genoma é composto por uma fita simples de RNA polaridade negativa e o vírion consiste em um nucleocapsídeo empacotado por um envelope lipídico. O envelope contém projeções, chamadas espículas, constituídas de homoligômeros de uma das 3 glicoproteínas de membrana: a proteína de ligação G ("attachment"), a proteína de fusão F ("fusion") e a proteína SH ("small hydrofobic"). O objetivo deste trabalho foi construir dois adenovirus recombinantes defectivos em replicação expressando separadamente os genes F e G do HRSV. Este sistema foi escolhido porque os vetores adenovirais possuem a capacidade de inserir genes em uma grande variedade de linhagens celulares in vitro e in vivo. Para obtenção destes vetores adenovirais, um RT-PCR de RNA extraído do protótipo A2 de HRSV foi feito e os genes F e G clonados em vetores pAdeno-X. pAdeno-F e pAdeno-G foram transfectados em células HEK-293 para a produção do vírus recombinante, que expressaram corretamente essas duas proteínas constituem-se ferramentas para imunização e estudos funcionais.
Resumo
Os membros da família Paramyxoviridae são vírus que causam infecções em humanos e animais de importância econômica global. Entre os membros desta família incluem patógenos de importância mundial para os humanos, como o vírus respiratório sincicial humano (hRSV), o metapneumovírus humano (hMPV) e vírus de importância em Medicina Veterinária, como o vírus respiratório sincicial bovino (bRSV) e o metapnemovírus aviário (aMPV). Os membros da família Paramyxoviridae, subfamília Pneumovirinae são vírus envelopados, não-segmentados dotados de genoma de RNA de fita simples com sentido negativo. Na primeira parte do estudo, desenvolvemos um adenovírus recombinante expressando a proteína F do aMPV. A expressão da proteína F foi determinada por Western Blot. Os níveis de transcrição do gene F foram avaliados por RT-PCR em tempo real, em células HEK-293 e células HEP-2. Foi realizada a imunização experimental de Ad-aMPV-F e foi analisada a indução de resposta de anticorpos em camundongos BALB/c. Os títulos de anticorpos neutralizantes foram detectados após a imunização com Ad-aMPV-F. Na segunda parte do trabalho o objetivo foi à construção de adenovírus recombinantes expressando a proteína F do bRSV. A proteína F parece ser um antígeno ideal para fins de diagnóstico. Utilizando anticorpo anti-V-5, uma banda de
90 kDa foi detectada no sobrenadante de cultura de células HEK-293 infectadas com Ad-bRSV-F. Na terceira parte do estudo, o objetivo foi à construção de dois vetores adenovirais expressando as proteínas G do aMPV e bRSV, a expressão destas proteínas em células HEK-293 infectadas foi analisada pela expressão do gene repórter, da proteína verde fluorescente (GFP)