Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/54303
Type: Tese
Title: caracterização do ciclo de multiplicação de Mayaro Virus (MAYV) e análise dos potenciais efeitos antivirais de inibidores de vias de sinalização in vitro e in vivo
Authors: Diogo Correa Mendonca
First Advisor: Cláudio Antônio Bonjardim
First Referee: Edel Figueiredo Barbosa Stancioli
Second Referee: José Carlos de Magalhães
Third Referee: Pedro Augusto Alves
metadata.dc.contributor.referee4: Breno de Mello Silva
Abstract: Mayaro vírus (MAYV) pertence ao gênero Alphavirus, da família Togaviridae, que também inclui o CHIKV. MAYV é encontrado principalmente nas Américas Centrais e do Sul, e é transmitido por mosquitos do gênero Haemagogus causando uma doença febril seguida de artrite e artralgia debilitante, similar a causada pelo CHIKV. A febre do Mayaro pode levar a sequelas que tem impacto direto na capacidade produtiva do paciente por longos períodos o que pode levar a um prejuízo humano e econômico grave, como o que já ocorreu com o CHIKV nos últimos anos. A febre do Mayaro é considerada uma doença negligenciada devido aos poucos dados epidemiológicos e no Brasil é considerada um potencial risco de saúde pública com números de casos aumentando todo ano. Como para a maior parte das arboviroses, não existe tratamento ou vacina para o MAYV, e o desenvolvimento delas se faz necessário frente a uma futura epidemia. Um dos objetivos desse trabalho foi caracterizar as etapas do ciclo de multiplicação de MAYV estabelecendo uma linha temporal de eventos, além de avaliar o efeito de inibidores farmacológicos (IFs) no seu ciclo de multiplicação tanto in vitro quanto in vivo modelo animal. Para a caracterização do ciclo foram realizadas curvas de multiplicação com MOI 10 – 0.1, analisadas através de titulação por ensaio de placa, RT-qPCR e microscopia eletrônica de transmissão (MET). O vírus apresentou um ciclo de multiplicação rápido, caracterizado por um período de eclipse em torno das 4 horas pós infecção (h.p.i.), seguido de aumento exponencial na quantidade de partículas virais com duração entre 3 e 18 horas e fase estacionária após 24 horas. Imagens de MET utilizando MOI 10, revelaram que a penetração na célula ocorreu entre 30 m.p.i. e 1 h.p.i., o desnudamento ocorreu 2-3 h.p.i., a formação de esférulas 4 h.p.i. e do vacúolo citoplasmático II (CPV-II) 5 h.p.i., a liberação de partículas ocorreu após 4 h.p.i. aumentando exponencialemnte 6 h.p.i. Esses resultados nos possibilitaram estabelecer uma linha temporal de eventos durante o ciclo de multiplicação do MAYV incluindo algumas etapas ainda não caracterizadas, reorganização de ribossomos e formação de grupos precursores virais pré-formação de esférulas e liberação de partículas por exocitose via formas gigantes. Nos ensaios com IFs foram testados IFs de MAPKs com redução de 90% nos títulos virais 15 h.p.i. em MOI 0.1 para os inibidores Trametinib (MEK/ERK) e JNK-VIII além da observação na redução de 82% no número de partículas intracelulares verificada na MET (Trametinib). Realizamos também experimentos piloto em modelo animal utilizando camundongos C57BL/6 e em modelo de infecção com animais com 15-18 dias de idade infectados com MAYV, e o Trametinib foi capaz de reduzir a taxa de mortalidade em 75% na dose diária administrada (2mg/kg), a qual se mostrou bem tolerável para C57BL/6. Além disso, verificamos um retardo no surgimento de sinais clínicos, que foi acompanhado por redução na carga genômica observada no fígado (42%), baço (59%) e cérebro (100%). Em conclusão, nosso trabalho demonstra o potencial antiviral do IFs: 1- Trametinib (in vitro e in vivo) e 2- do JNK VIII (in vitro) contra o MAYV e caracteriza etapas do seu ciclo de multiplicação, em particular imagens obtidas através da MET, inéditas para o MAYV.
Abstract: Mayaro virus (MAYV) belongs to the genus Alphavirus, family Togaviridae, that also includes CHIV. MAYV is mainly found on Central and South America and is transmitted by mosquitos from the Haemagogus genus causing a febrile illness followed by a debilitating arthritis and arthralgia similar to the one caused by CHIV. The Mayaro fever can lead to sequelae that have a direct impact on the patient's productive capacity for long periods of time which can lead to serious economic damage, such as that which has occurred with CHIKV in recent years. The Mayaro fever is considered a neglected disease due to the few epidemiological data and in Brazil it is considered a potential public health risk with increasing numbers of cases increasing every year. As with most arboviruses, there is no treatment or vaccine for MAYV, and their development is necessary in the face of a future epidemic. The main objectives are characterizing the stages of MAYV replication cycle establishing a event tiemeline and to evaluate the potential of Pharmacological Inhibitors (PIs) against infection with MAYV in vitro and in vivo in animal model. For the characterization, multiplication curves with MOI 10 – 0.1 were made for analysis by titration in plaque assay, qPCR and transmission electron microscopy (TEM). The virus had a rapid cycle, a period of eclipse around 4 h.p.i. followed by an exponential increase in the number of particles lasting between 3 and 18 hours and a stationary phase after 24 hours. TEM images using MOI 10 revealed particles penetrating the cell between 30 m.p.i. and 1 h.p.i., uncoating 2-3 h.p.i, appearance of spherules 4 h.p.i., and cytoplasmic vacuole II (CPV-II) 5 h.p.i., liberation started 4 h.p.i. increasing exponentially 6 h.p.i. With our data we were able to stablish a chronological order of events during MAYV replication including uncharacterized steps as ribosome reorganization, early clusters of viral precursors and a secondary way of particle release, through exocytosis inside giant forms. For the inhibition assays, MAPK PIs were tested, with a 90% reduction in viral load at 15 h.p.i with MOI 0.1, for the inhibitors, Trametinib (MEK / ERK) and JNK-VIII and reduction in 82% in the number of particles observed in MET (Trametinib only). We also carried out pilot experiments with animal models using C57BL/6 and using an infection model with mice 15-18 days old infected with MAYV. Trametinib was able to reduce the mortality rate by 75% with the administered dose (2mg/ kg) that was tolerable for these animals. In addition, it caused a delay in the appearance of signals and a reduction in the genomic load observed in the liver (42%), spleen (59%) and brain (100%). In conclusion, our work demonstrates the antiviral potential of two PIs: Trametinib (in vitro and in vivo) JNK VIII (in vivo), for MAYV and characterizes stages of the multiplication cycle, with unpublished MET images for MAYV
Subject: Microbiologia
Alphavirus
Microscopia eletrônica de transmissão
Quinases de proteína quinase ativadas por mitógeno
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/1843/54303
Issue Date: 15-Feb-2022
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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