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Type: Tese
Title: Avaliação do papel de genes imunorreguladores (B18R, D9R e D10R) em infecções causadas por amostras de Vaccinia virus: utilização de vírus recombinantes como ferramenta de análise
Authors: Lorena Falabella Daher de Freitas
First Advisor: Flávio Guimarães da Fonseca
First Co-advisor: Edel Figueiredo Barbosa Stancioli
Abstract: Os Orthopoxvirus fazem parte da família Poxviridae que compreende vírus grandes e complexos que possuem um genoma de DNA linear de dupla fita e se multiplicam no citoplasma da célula hospedeira. Para escapar da resposta imune do hospedeiro, os OPXV possuem genes que codificam proteínas de evasão imune. Esses vírus possuem como alvo muitos mediadores da imunidade inata incluindo IFNs, TNFs, interleucinas (IL), sistema do complemento e quimiocinas, além disso, interferem em várias vias de sinalização celular. O vírus MVA, um OPXV, foi obtido através de mais de 500 passagens sucessivas do vírus corioalantóide Vaccinia Ankara (CVA) em culturas de fibroblasto de embrião de galinha (CEF). Após essas passagens o MVA perdeu cerca de 15% do seu genoma parental e se tornou incapaz de se multiplicar produtivamente na maioria das linhagens celulares de mamíferos e por isso ele é um excelente candidato a vetor vacinal. O delineamento dos genes imunomoduladores que estão ausentes na amostra MVA é essencial para o entendimento, de uma forma global, da interação dos VACV com a resposta antiviral do hospedeiro. Pois, mesmo sabendo que a segurança e eficácia do MVA como vetor vacinal são bem estabelecidas, a base genética que define essas características ainda não é bem entendida. Como o MVA foi gerado a partir de um processo de atenuação em que os genes foram deletados de forma aleatória, ao se estudar esses genes isoladamente podemos entender quais papeis exercem na virulência da amostra viral e utilizar esses conhecimentos para produzir, de uma maneira mais racional, novos vetores virais através da deleção de genes específicos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o papel dos genes B18R (receptor solúvel dos IFN tipo I), D9R e D10R (enzimas que removem o cap 5’ do mRNA) através da caracterização “in vitro” de diferentes construções dos vírus Western Reserve (WR) e MVA expressando ou não esses genes, além de comparar a imunogenicidade desses vírus em modelo murino. A inativação dos sítios catalíticos das enzimas D9 e D10 do vírus MVA, além de atrasar a transição entre os estágios precoces e tardios do ciclo viral e a interrupção da síntese proteica celular, causa um acúmulo de dsRNA principalmente nas células BS-C-1 infectadas pelo vírus duplo mutante. Esse acúmulo é capaz de ativar vias de sinalização celular que vão desencadear a resposta antiviral interrompendo principalmente a síntese de proteínas na célula infectada e estimulando a produção de IFN tipo I. Provavelmente o MVAD9muD10mu construído neste trabalho é mais imunogênico que a amostra original, sendo, portanto, um bom candidato para vetor vacinal. Quanto ao gene B18R nenhuma alteração de virulência ou fenótipo de placas foi notada nas amostras MVA contendo ou não o gene. Além disso, a inserção do gene B18R também não causou alterações significativas na ativação das células dendríticas e dos linfócitos T e B. Com relação ao vírus WR a deleção causou uma redução significativa na virulência da amostra WRΔB18 quando comparada a amostra original e dentro dos parâmetros analisados podemos concluir que a ausência da proteína B18 no vírus WR causa uma maior ativação das DC e uma menor ativação de linfócitos B e T.
Abstract: The Orthopoxvirus (OPXV) are part of the Poxviridae family comprising large, complex viruses having double-stranded DNA genomes and with viral multiplication taking place in the cytoplasm of the host cell. In order to escape host immune responses, the OPXV have genes encoding immune evasion proteins. These viruses block or interfere with many innate immunity mediators including IFNs, TNFs, interleukins (IL), the complement system, chemokines, as well as different cell signaling pathways. The MVA virus, an OPXV, was obtained after more than 500 successive passages of the chorioalantoid virus Vaccinia Ankara (CVA) in cultures of chicken embryo fibroblasts (CEF). Following these passages the MVA lost about 15% of its parental genome and became unable to replicate productively in most mammalian cell lines. This makes MVA an excellent vaccine vector candidate. To determine and explore the immunomodulatory genes that are missing in the MVA, it is essential to completely understand the interaction between VACV and the host antiviral response. Even though the safety and efficacy of the MVA as a vaccine vector are well established, the genetic basis that defines these features are not totally known. Since the MVA was generated through an attenuation process by random deletion, studying each gene individually would allow us to better understand its role in virulence. This knowledge would enable the development of new viral vectors in a more rational way, through specific gene deletion. Thus, the aim of this work was to evaluate the role of the genes B18R (soluble type I IFN receptor), D9R and D10R (mRNA decapping enzymes) by in vitro characterization of different constructions of the Western Reserve (WR) and MVA expressing or not those genes. We also aimed to compare the immunogenicity of these viruses in a murine model of infection. We observed that the inactivation of the catalytic sites of the enzymes D9 and D10 of the MVA virus delayed the transition between the early and late stages of the viral cycle. Furthermore, the interruption of cellular protein synthesis caused a buildup of dsRNA in BS-C-1 cells infected by the double mutant virus. This build-up led to the activation of cell signaling pathways, triggering the antiviral response that primarily disrupts protein synthesis in infected cells and stimulates the production of type I IFN. It could be possible that the MVAD9muD10mu engineered here is more immunogenic than the original sample, and therefore a good vaccine vector candidate. We saw no changes in virulence or plaque phenotype between the MVA samples that carried or lacked the B18R gene. In addition, the insertion of the B18R gene did not cause significant changes in the activation of dendritic cells and lymphocytes. With respect to the virus WR, the deletion caused a significant decrease in virulence of the WRΔB18 sample when compared to the original virus. Based on the results obtained from the analyzed parameters we can conclude that the absence of the protein B18 in the WR virus leads to an increase in DC activation and a reduction in the activation of T lymphocytes and B cells.
Subject: Microbiologia
Orthopoxvirus
Vírus Vaccinia
Imunomodulação
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Microbiologia
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/41324
Issue Date: 29-Oct-2015
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