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DENGUE INDUCES INOS EXPRESSION AND NITRIC OXIDE SYNTHESIS IN PLATELETS THROUGH IL-1R
Author
Affilliation
Universidade Federal de Juiz de Fora. Departamento de Bioquímica. Laboratório de Imunotrombose. Juiz de Fora. MG, Brasil.
Universidade Federal de Juiz de Fora. Departamento de Bioquímica. Laboratório de Imunotrombose. Juiz de Fora. MG, Brasil.
Universidade Federal de Juiz de Fora. Departamento de Bioquímica. Laboratório de Imunotrombose. Juiz de Fora. MG, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Inovação em Doenças das Populações Negligenciadas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Intituto D´OR de Pesquisa e Educação. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal de Juiz de Fora. Departamento de Bioquímica. Laboratório de Imunotrombose. Juiz de Fora. MG, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal de Juiz de Fora. Departamento de Bioquímica. Laboratório de Imunotrombose. Juiz de Fora. MG, Brasil.
Universidade Federal de Juiz de Fora. Departamento de Bioquímica. Laboratório de Imunotrombose. Juiz de Fora. MG, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Inovação em Doenças das Populações Negligenciadas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Intituto D´OR de Pesquisa e Educação. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal de Juiz de Fora. Departamento de Bioquímica. Laboratório de Imunotrombose. Juiz de Fora. MG, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract
Introduction: Dengue is an arthropod-born disease caused by dengue virus
(DENV), that may manifest as a mild illness or severe form, characterized by
hemorrhagic fever and shock. Nitric oxide (NO) is a vasodilator signaling
molecule and an inhibitor of platelet aggregation known to be increased in
platelets from dengue patients. However, the mechanisms underlying NO
synthesis by platelets during dengue are not yet elucidated. IL-1b is a proinflammatory
cytokine able to induce iNOS expression in leukocytes and
present in dengue patients at high levels. Nevertheless, the role of IL-1b in
platelet activation, especially regarding iNOS expression, are not clear.Methods:
We prospectively followed a cohort of 28 dengue-infected patients
to study NO synthesis in platelets and its relationship with disease outcomes.
We used in vitro infection and stimulation models to gain insights on the
mechanisms. Results and Discussion: We confirmed that platelets from dengue patients
express iNOS and produce higher levels of NO during the acute phase
compared to healthy volunteers, returning to normal levels after recovery.
Platelet NO production during acute dengue infection was associated with the
presence of warning signs, hypoalbuminemia and hemorrhagic manifestations,
suggesting a role in dengue pathophysiology. By investigating the mechanisms,
we evidenced increased iNOS expression in platelets stimulated with dengue
patients´ plasma, indicating induction by circulating inflammatory mediators.
We then investigated possible factors able to induce platelet iNOS expression
and observed higher levels of IL-1b in plasma from patients with dengue, which
were correlated with NO production by platelets. Since platelets can synthesize and respond to IL-1b, we investigated whether IL-1b induces iNOS expression
and NO synthesis in platelets. We observed that recombinant human IL-1b
enhanced iNOS expression and dose-dependently increased NO synthesis by
platelets. Finally, platelet infection with DENV in vitro induced iNOS expression
and NO production, besides the secretion of both IL-1a and IL-1b. Importantly,
treatment with IL-1 receptor antagonist or a combination of anti-IL-1a and
anti-IL-1b antibodies prevented DENV-induced iNOS expression and NO
synthesis. Our data show that DENV induces iNOS expression and NO
production in platelets through mechanisms depending on IL-1 receptor
signaling.
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