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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/57866
AVALIAÇÃO DA RESPOSTA IMUNE EFETORA E DE MEMÓRIA DE PACIENTES INFECTADOS OU COM HISTÓRICO DE INFECÇÃO POR DENV E ZIKV
Linfócitos T
Memória Imunológica Celular
Peptídeos lineares do ZIKV
Silva, Jéssica Badolato Corrêa da | Date Issued:
2020
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Epidemias ocasionadas pelo ZIKV em regiões endêmicas de DENV favoreceram a ocorrência de coinfecções. Como objetivo inicial deste estudo, buscamos comparar o status de ativação de linfócitos T de pacientes mono ou coinfectados por DENV e/ou ZIKV. Para isso, utilizamos pacientes agudos monoinfectados por DENV (n=6) ou ZIKV (n=4), e coinfectados por DENV/ZIKV (n=7). O método de citometria de fluxo foi utilizado para avaliar a expressão de CCR5, CX3CR1 e CCR3 e a produção intracelular de IFN- , TNF- e IL-2. As células produtoras de IFN- foram detectadas pelo ELISPOT após estimulação in vitro com proteína NS1 DENV (1 a 4). Como resultados, observamos aumento nas frequências de linfócitos T CD4+ e CD8+ expressando CCR5, CX3CR1 e CCR3 nos três grupos de pacientes, sugerindo semelhanças nos padrões migratórios e funcionais dos linfócitos T nas mono- e coinfecções. Ainda, observamos menor capacidade de produção de citocinas pró-inflamatórias por linfócitos T CD4+ na coinfecção comparado às monoinfecções. Por fim, detectamos menor magnitude de resposta ao NS1 do DENV nos pacientes agudos mono- ou coinfectados comparados aos doadores saudáveis exposto a dengue, sugerindo um perfil transitório de imunossupressão na fase aguda das infecções. Na segunda parte, buscamos avaliar a resposta de memória imunológica de linfócitos T de mulheres (n=5), mães infectadas na gravidez (n=21) e filhos expostos ao ZIKV pela via transplacentária (n=18). Mães e crianças foram subdivididas com base no desfecho clínico da criança. Para isso, foram utilizadas metodologias de citometria de fluxo e ELISPOT para avaliação de linfócitos T estimuladas in vitro com peptídeos do ZIKV. Como resultado, observamos alta frequência de linfócitos T CD127lowTbetnegGATA-3+ nas mães e crianças, sugerindo que essas células estariam contribuindo para o desenvolvimento da resposta humoral nesses indivíduos. Ainda, alta frequência de linfócitos T CD4+ expressando CD107a e IFN- em todos os indivíduos, indicando que os linfócitos T CD4+ mantém um perfil de memória de longa duração, enquanto que nos linfócitos T CD8+ observamos um perfil de memória de curta duração. Ainda, demonstramos que os linfócitos T CD4+ TEMRA são os principais produtores de IFN-. Como última parte deste estudo, devido à alta similaridade entre ZIKV e DENV, a confirmação do diagnóstico utilizando os kits comerciais existentes é um desafio. Desta forma, buscamos predizer epítopos lineares das proteínas E, NS1 e NS5 do ZIKV para linfócitos B e avaliar sua capacidade de ligação ao IgG total de doadores com histórico de infecção por ZIKV ou DENV e pacientes infectados pelo DENV. Para isso, utilizamos mães com histórico de ZIKV (n=20) e pacientes com dengue ou com histórico de dengue (n=18). A predição e a avaliação do grau de conservação dos peptídeos lineares foi realizada utilizando os programas de predição BepiPred e EMINI. Detecção da capacidade de ligação dos peptídeos às IgG séricas foi feita por ELISA. Como resultado, dos 22 peptídeos preditos, 5 apresentaram grau de conservação <50%, os quais foram sintetizados. A detecção desses peptídeos por IgG séricas destes pacientes indicou que apenas o peptídeo NS18- 15 foi significativamente capaz de diferenciar os doadores imunes ao ZIKV dos ao DENV. Destacamos como contribuições desse estudo envolvem as demonstrações de que a resposta imunológica mediada por linfócitos T CD4+ na coinfecção por DENV e ZIKV apresentou a capacidade de menor produção de citocinas proinflamatórias quando comparados às monoinfecções; geração de linfócitos T CD4+ de memória de longa duração após a infecção pelo ZIKV, mas aparentemente linfócitos T CD8+ de curta duração; e de que o peptídeo NS18-15 do ZIKV seria um candidato potencial para ensaios diagnósticos futuros
Abstract
Epidemics caused by ZIKV in endemic regions of DENV favored the occurrence of coinfections. As an initial objective of this study, we sought to compare the activation status of T lymphocytes from patients mono or coinfected by DENV and/or ZIKV. For this, we used acute patients monoinfected by DENV (n=6) or ZIKV (n=4), and coinfected by DENV/ZIKV (n = 7). The flow cytometry method was used to evaluate the expression of CCR5, CX3CR1 and CCR3 and the intracellular production of IFN-γ, TNF α and IL-2. IFN-γ producing cells were detected by ELISPOT after in vitro stimulation with NS1 DENV (1 to 4) protein. As a result, we observed an increase in frequencies of CD4+ and CD8 + T lymphocytes expressing CCR5, CX3CR1 and CCR3 in the three groups of patients, suggesting similarities in the migratory and functional patterns of T lymphocytes in mono and coinfections. In addition, we observed a lower capacity of production of pro-inflammatory cytokines by CD4 + T lymphocytes in coinfection compared to monoinfections. Finally, we detected a lower magnitude of response to NS1 of DENV in acute mono or coinfected patients compared to healthy donors exposed to dengue, suggesting a transient immunosuppression profile in the acute phase of infections. In the second part, we sought to assess the immune memory response of T lymphocytes from women (n = 5), mothers infected during pregnancy (n = 21) and children exposed to ZIKV via the transplacental route (n = 18). Mothers and children were subdivided based on the child's clinical outcome. For that, flow cytometry and ELISPOT methodologies were used to evaluate T lymphocytes stimulated in vitro with ZIKV peptides. As a result, we observed a high frequency of CD127lowTbetnegGATA-3 + T lymphocytes in mothers and children, suggesting that these cells are contributing to the development of the humoral response in these individuals. Also, high frequency of CD4+ T lymphocytes expressing CD107a and IFN-γ in all individuals, indicating that CD4+ T lymphocytes maintain a long-term memory profile, whereas in CD8+ T-lymphocytes we observe a short-term memory profile. Furthermore, we demonstrate that CD4+ TEMRA lymphocytes are the main producers of IFN-γ. As a final part of this study, due to the high similarity between ZIKV and DENV, confirming the diagnosis using existing commercial kits is a challenge. Thus, we seek to predict linear epitopes of ZIKV E, NS1 and NS5 proteins for B lymphocytes and to evaluate their ability to bind to total IgG from donors with a history of ZIKV or DENV infection and patients infected by DENV. For this, we used mothers with a history of ZIKV (n=20) and patients with dengue or a history of dengue (n=18). The prediction and evaluation of the degree of conservation of linear peptides was performed using the BepiPred and EMINI prediction programs. Detection of the peptides' binding capacity to serum IgG was performed by ELISA. As a result, of the 22 predicted peptides, 5 had a conservation degree <50%, which were synthesized. The detection of these peptides by serum IgG in these patients indicated that only the NS18-15 peptide was significantly capable of differentiating donors immune to ZIKV from those to DENV. We highlight how the contributions of this study involve the demonstrations that the immune response mediated by CD4+ T lymphocytes in the coinfection by DENV and ZIKV presented the capacity of lower production of pro inflammatory cytokines when compared to monoinfections; generation of CD4 + T lymphocytes from long-term memory after ZIKV infection, but apparently short-term CD8+ T-lymphocytes; and that the ZIKV NS18-15 peptide would be a potential candidate for future diagnostic assays
Keywords in Portuguese
CoinfecçãoLinfócitos T
Memória Imunológica Celular
Peptídeos lineares do ZIKV
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