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Title: Estudo da imunopatologia no cérebro/cerebelo de camundongos infectados com DENV-2 por via intravenosa e em casos fatais: histopatologia, detecção viral e citocinas
Advisor: Santos, Flavia Barreto dos
Paes, Marciano Viana
Authors: Salomão, Natália Gedeão
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract: O vírus da dengue não é mais considerado um vírus não-neurotrópico, já que nas últimas epidemias, manifestações neurológicas estão se tornando cada vez mais comuns, como encefalopatias, encefalites, síndromes imuno-mediadas (mielite transversa aguda, encefalomielite aguda disseminada e síndrome de Guillain-Barré), disfunção muscular e desordens neurofltálmicas. Para avançar neste campo, alguns modelos animais estão sendo desenvolvidos, mesmo com a falta de um modelo animal imunocompetente para dengue que mimetize a doença como nos humanos. O objetivo deste trabalho foi comparar os achados do modelo murino com casos fatais de dengue, no que se refere à histopatologia, detecção de antígenos virais e citocinas envolvidas. Camundongos BALB/c foram infectados com DENV-2 não-neuroadaptado pela via intravenosa. Coloração histológica, microscopia eletrônica e imunohistoquímica foram realizadas no modelo murino para caracterizar os aspectos histopatológicos e ultraestruturais e detecção de antígenos virais e citocinas. Os animais infectados não exibiram sinais clínicos, mas a análise histopatológica do cérebro e cerebelo revelou principalmente áreas com infiltrados inflamatórios, gliose, hemorragia e edema. Células gliais (microglia e astrócitos) estavam alteradas em sua morfologia e quantidade, sugerindo ativação em decorrência da infecção A replicação viral ocorreu em células endoteliais, microglia e neurônios dos animais infectados. A avaliação ultraestrutural mostrou neurônios, microglia e astrócitos com alterações indicativas de apoptose. Além disso, células CD8+ e citocinas, como TNF-\03B1, IFN-\03B3 e RANTES, que podem estar envolvidas na neuropatogênese da dengue, também foram detectadas. Em experimentos "in vitro\201D, culturas de células neurais mistas foram infectadas com DENV-2, e a evidência da replicação do vírus foi mostrada pela detecção da proteína NS3, uma proteína não-estrutural, que esteve presente em microglia. Além do modelo animal, os casos fatais de DENV-2 e DENV-3 foram investigados. A análise histopatológica mostrou dano tecidual e células neuronais alteradas, diferente do controle. O recrutamento de microglia, células CD8+, antígenos virais e citocinas (TNF-\03B1, IFN-\03B3 e RANTES) também foram detectados. Ainda neste contexto, a barreira hematoencefálica foi caracterizada no modelo murino e em casos fatais, onde as células endoteliais foram detectadas em áreas com disfunção vascular. De uma maneira geral, estes achados irão contribuir para o melhor entendimento sobre os principais tecidos e células do sistema nervoso central, envolvidos na patogênese da dengue em correlação com os estudos de amostras de tecidos de casos fatais, contribuindo significativamente para o conhecimento da doença, novas vacinas e métodos terapêuticos contra a doença.
Abstract: Dengue virus is not considered a non-neurotropic virus anymore, as in the last epidemics neurological manifestations are becoming more common, such as encephalopathy, encephalitis, immune-mediated syndromes (acute transverse myelitis, disseminated acute encephalomyelitis and Guillain-Barré syndrome), muscle dysfunction and neuro-ophthalmic disorders. To advance in this field, some animal models are being developed, even with the lack of an immunocompetent animal model for dengue mimicking the disease in humans. The objective of this work was to compare the findings of mouse model with fatal cases of dengue, with regard to histopathology, viral antigens and cytokines involved detections. BALB/c mice were infected with nonneuroadapted DENV-2 by intravenous route. Histological staining, electron microscopy and immunohistochemistry assay were performed in murine model to characterize histopathology and ultrastructural aspects, virus antigens and cytokines detection. The infected animals did not exhibit clinical signs, but the histopathological analysis of the brain and cerebellum revealed mainly inflammatory infiltrate, gliosis, hemorrhage and edema areas. Glial cells (microglia and astrocytes) were altered in morphology and quantity, suggesting their activation due to infection The virus replication occurred in endothelial cells, microglia and neurons of the infected animals. Ultrastructural evaluation showed neurons, microglia and astrocytes with changes leading to apoptosis. In addition, CD8+ cells and cytokines, such as TNF-\03B1, IFN-\03B3 and RANTES, which may be involved in neuropathogenesis of dengue, were also detected. In \201Cin vitro\201D experiments, mixed cell neural cultures were infected with DENV-2, and the evidence of virus replication was shown by NS3 protein detection, a nonstructural protein, that were present in microglia. Besides the animal model, fatal cases of infection of DENV-2 and DENV-3 were investigated.The histopathological analysis showed tissue damage; and neuronal cells altered, different from the control. The recruitment of microglia, CD8+ cells, viral antigens and cytokines (TNF-\03B1, IFN-\03B3 and RANTES) were also detected. Still in this context, the blood-brain barrier was characterized in the murine model and in the fatal cases, where endothelial cells were detected in vascular dysfunction areas. In general, these findings will help in a better understanding about the main tissues and cells of the central nervous system involved in the pathogenesis of dengue in correlations with studies of tissue samples from fatal cases, thus contributing significantly to the knowledge of the disease, and to new vaccine or therapeutic approaches against the disease.
keywords: Dengue
Camundongos
Humano
Sistema Nervoso Central
Neuroglia
Issue Date: 2018
Citation: SALOMÃO, Natália Gedeão. Estudo da imunopatologia no cérebro/cerebelo de camundongos infectados com DENV-2 por via intravenosa e em casos fatais: histopatologia, detecção viral e citocinas. 2018. 101 f. Dissertação (Mestrado em Medicina Tropical)-Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2018.
Date of defense: 2018
Place of defense: Rio de Janeiro
Department: Instituto Oswaldo Cruz
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGMT - Dissertações de Mestrado

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