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CARACTERIZAÇÃO DO ENVOLVIMENTO HEPÁTICO, PULMONAR, CARDÍACO E RENAL NA INFECÇÃO PELO VÍRUS DENGUE SOROTIPO 4 EM MODELO MURINO E EM CASOS HUMANOS FATAIS
Rasinhas, Arthur da Costa | Date Issued:
2023
Author
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Desde sua introdução no Brasil, o vírus dengue sorotipo 4 (DENV-4) permaneceu ausente do cenário epidemiológico nacional por quase 25 anos, até sua reintrodução em 2010. Apesar de casos de DENV-4 normalmente apresentarem sintomatologia mais branda, fatores como infecções secundárias por sorotipos heterólogos podem resultar em casos fatais. Estudos acerca da patogênese da dengue são dificultados, principalmente, pela inexistência de modelos animais experimentais que reproduzam adequadamente a infecção pelo vírus como observada em casos humanos. O presente estudo tem como objetivo caracterizar o perfil imuno-histopatológico e ultraestrutural do envolvimento hepático, pulmonar, cardíaco e renal em modelo murino e de casos humanos fatais infectados pelo DENV-4. Para tal, camundongos da linhagem BALB/c foram inoculados pela via intravenosa com cepa de DENV-4, isolada de caso humano de dengue, e o fígado, o pulmão, o coração e os rins foram coletados para a análise por microscopia de campo claro, microscopia eletrônica de transmissão, imuno-histoquímica e transcrição reversa seguida de reação em cadeia da polimerase. De forma semelhante, quatro casos humanos de óbito por DENV-4 ocorridos entre 2011 e 2013, no estado do Ceará, tiveram o perfil histopatológico das alterações analisado por microscopia de campo claro. Títulos elevados de RNA viral, variando entre 10-3 e 1010, foram observados no soro, fígado, pulmão e coração de camundongo BALB/c, com detecção de antígeno viral nos órgãos supracitados e no rim. Alterações encontradas no fígado, pulmão e rim de casos humanos e camundongos BALB/c foram semelhantes, e muitos desses achados apresentam um perfil análogo Em contrapartida, não foram observadas alterações em coração de casos humanos, ainda que estas estivessem presentes no modelo animal. O resultado positivo do qRT-PCR no soro desses animais demonstra que ocorreu a infecção pelo DENV-4 após a inoculação com cepa isolada de paciente humano não neuroadaptada. Além disso, a imuno-histoquímica sugere a replicação do vírus em hepatócitos, pneumócitos, cardiomiócitos e células endoteliais de camundongo. A detecção de viremia e a observação de um padrão das alterações histopatológicas observadas nos camundongos BALB/c, semelhantes ao que foi observado em casos humanos fatais de dengue, demonstra a susceptibilidade do modelo animal, e sugere a existência de um maior tropismo do vírus por tecido cardíaco murino
Abstract
Since its introduction into Brazil, dengue virus serotype 4 (DENV-4) remained absent from the national epidemiological scenario for almost 25 years, until its reintroduction in 2010. Although cases of DENV-4 usually present milder symptoms, factors such as secondary infections by heterologous serotypes can result in fatal cases. Studies on the pathogenesis of dengue are hampered mainly by the lack of experimental animal models that adequately reproduce the virus infection as observed in human cases. The present study aims to characterize the immunohistopathological and ultrastructural profile of the hepatic, pulmonary, cardiac and renal involvement in a murine model and in fatal human cases infected by DENV-4. To this end, BALB/c mice were inoculated intravenously with a DENV-4 strain isolated from a human case of dengue, and the liver, lung, heart, and kidneys were collected for analysis by bright field microscopy, transmission electron microscopy, immunohistochemistry, and reverse transcription followed by polymerase chain reaction. Similarly, four human cases of death by DENV-4 that occurred between 2011 and 2013, in the state of Ceará, had the histopathological profile of the alterations analysed by bright-field microscopy. High titers of viral RNA, ranging between 10-3 and 1010, were observed in serum, liver, lung and heart of BALB/c mice, with detection of viral antigen in the aforementioned organs and in the kidney. Alterations found in the liver, lung, and kidney of human cases and BALB/c mice were similar, and many of these findings have an analogous profile. In contrast, no alterations were observed in human case hearts, although these were present in the animal model The positive qRT-PCR result in the serum of these animals demonstrates that DENV-4 infection occurred after inoculation with a strain isolated from a non-neuroadapted human patient. In addition, immunohistochemistry suggests virus replication in mouse hepatocytes, pneumocytes, cardiomyocytes, and endothelial cells. The detection of viremia and the observation of a pattern of the histopathological changes observed in BALB/c mice, similar to what has been observed in fatal human cases of dengue, demonstrates the susceptibility of the animal model, and suggests the existence of a greater tropism of the virus for murine cardiac tissue
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