Introduction: le Virus Respiratoire Syncytial humain (RSV) induit un taux élevé de morbidité et de mortalité chez les enfants, les personnes immunodéprimées et les personnes âgées. Il existe un besoin urgent d'un nouveau traitement antiviral et d'un vaccin efficaces. Les cellules épithéliales des voies aériennes (AEC) sont la cible principale de RSV et constituent la première ligne de défense grâce à des mécanismes distincts, qui incluent une réponse antivirale autonome cellulaire. La protéine p62/SQSTM1 a de multiples fonctions cellulaires, y compris la séquestration spécifique de la cargaison ubiquitinée (c'est-à-dire, les protéines/organelles et les bactéries intracellulaires) pour leur clairance par autophagie. Des données publiées ont mis en évidence un rôle important de p62 dans la régulation de plusieurs virus (par exemple, le virus de la grippe et la dengue), favorisant ou restreignant sa réplication en fonction du virus. L'objectif de notre étude est de déterminer le rôle de p62 dans la régulation du cycle infectieux de RSV. Méthodes et résultats: L'analyse de l'expression de p62 dans les cellules A549 a montré que p62 est induit et phosphorylé au début de l'infection par RSV. Il est ensuite dégradé plus tardivement durant l’infection. La déplétion des niveaux de p62 a diminué l'accumulation intracellulaire des protéines virales, tandis que la relâche des virions infectieux a été augmentée. De plus, nous avons observé que la réplication de recRSV-GFP est diminuée dans des cellules exprimant de façon stable la protéine associée aux microtubules 1A/1B, chaîne légère 3 (LC3). LC3 recrute p62 et ses cargaisons à l'autophagosome pour qu'ils soient dégradés par autophagie. Des études sont actuellement en cours pour déterminer les mécanismes moléculaires, dépendant de p62, impliqués dans la régulation de la réplication de RSV. Conclusion: nos résultats mettent en évidence un rôle clé de p62 dans la réplication et la propagation de RSV. Ces études aideront à définir si p62 pourrait représenter une cible thérapeutique potentielle pour lutter contre l'infection à RSV. / Introduction: Human respiratory syncytial virus (RSV) causes a high rate of morbidity and mortality worldwide in children, immunocompromised and elderly people. There is an urgent need for effective antiviral treatments and vaccines for RSV. Airway epithelial cells (AECs) are the primary target of RSV and constitute the first line of defense through distinct mechanisms, including intrinsic antiviral responses. The p62/SQSTM1 protein has multiple cellular functions including cell signaling and sequestration of specific ubiquitinated cargo (i.e. proteins/organelles and intracellular bacteria) for autophagic degradation. The replication of several viruses has been shown to be sensitive to p62 levels. The goal of our study is to investigate the role of p62 in the regulation of RSV replication. Methods and Results: Analysis of p62 expression in A549 cells showed that p62 is induced and phosphorylated during early stages of RSV infection, followed by degradation at later times. P62 silencing diminished the intracellular accumulation of viral proteins, while causing increased release of infectious virions. Additionally, we observed that the stable expression of Microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3 (LC3), which recruits p62 and its cargos to the autophagosome for autophagy degradation, reduces recRSV-GFP replication. Studies are currently undertaken to determine the molecular mechanisms involved in p62-dependent regulation of RSV replication. Conclusion: Our results highlight a key role of p62 in the replication of RSV. These studies will help to define whether p62 might represent a potential therapeutic target to fight RSV infection.

O Vírus Respiratório Sincicial Humano (HRSV) é considerado o principal causador de doenças agudas do trato respiratório inferior durante a infância, sendo o principal responsável por um elevado índice de hospitalização de crianças com até cinco anos de idade. Possui distribuição mundial, podendo acometer todas as faixas etárias, entretanto as crianças de 6 semanas a 9 meses são as que desenvolvem problemas mais sérios, como pneumonia e bronquiolite. A epidemia de HRSV apresenta uma sazonalidade bem clara, ocorrendo anualmente no período de outono tardio, inverno ou início da primavera, mas não durante o verão. No presente estudo foi realizada a análise da região G2 da glicoproteína G do HRSV. Um total de 44 amostras positivas para o HRSV do Hospital Universitário (HU) da Universidade de São Paulo (USP), nos anos de 2007-2008, foram seqüenciadas e posteriormente analisadas, sendo então comparadas com seqüências obtidas do NCBI/GeneBank. A análise filogenética mostrou que os genótipos GA2 e GA5, do grupo A, foram os predominantes nos anos de 2007 e 2008, alternando o padrão verificado nos anos anteriores, onde os genótipos do grupo B foram altamente predominantes. A comparação das mutações sinônimas e não sinônimas mostrou uma grande evidência de seleção positiva nos genótipos GA2 e GA5 do grupo A. / Human Respiratory Syncytial Virus (HRSV) is considered the most common cause of lower respiratory tract disease in infants and young children and are the main guilty for the elevated children hospitalizations rate under 5 years of age. The HRSV has a world-wide distribution, being able to attack all the ages however the 6 weeks to 9 months children of are the ones that develop more serious problems as pneumonia and bronquiolite. The HRSV outbreak presents a well defined season, occurring annually in the delayed falls period, winter or springs beginning, but not during the summer. In the present study, we performed a phylogenetic analysis from G2 region of HRSV G glycoprotein. Forty four samples positive for HRSV from University Hospital (UH) of University of Sao Paulo (USP) in 2007-2008, were submitted to sequencing by PCR and compared with GenBank sequences. Phylogenetic analysis revealed that HRSV group A genotypes GA2 and GA5 was the predominant in 2007-2008, alternating the standard verified in the previous years, where the group B genotypes had been highly predominant. Comparison of the synonymous/nonsynonymous mutation ratios showed greater evidence for positive selection pressure for group A genotypes GA2 and GA5.

Le Virus Respiratoire Syncytial (VRS) est le principal agent responsable d’infections respiratoires sévères chez les nourrissons et les veaux. Le génome du VRS est constitué d’un ARN simple brin de polarité négative qui est répliqué et transcrit par le complexe ARN-polymérase viral (RdRp). Ce complexe est composé de la nucléoprotéine N, de la polymérase L, de la phosphoprotéine P et du facteur anti-terminateur de transcription M2-1. Le but de ce travail était de mieux caractériser la structure et le fonctionnement de deux protéines du complexe RdRp: P et M2-1.M2-1 est un tétramère constitué de 4 domaines : un « doigt de zinc », un domaine d’oligomérisation hélicoïdal, une région flexible, un domaine globulaire interagissant avec l'ARN et P, et une région C-terminale désordonnée. À partir de la structure cristalline de M2-1 pleine longueur, j'ai identifié des résidus critiques sur le doigt de zinc et la région flexible pour l'activité d'anti-terminaison de transcription de M2-1.Par la suite j'ai identifié une région de P critique pour l’interaction P - M2-1 et montre qu’elle est nécessaire au recrutement de M2-1 dans des corps d’inclusion cytoplasmiques. Je montre également que la déphosphorylation de M2-1, nécessaire à la transcription virale, est modulée par un complexe formé entre P et la phosphatase cellulaire PP1.Enfin, la cyclopamine, composé chimique naturel, inhibe la réplication du VRS. Je démontre qu'une seule mutation R151K sur M2-1 est suffisante pour conférer une résistance virale à la cyclopamine. Ces données ouvrent de nouvelles perspectives pour le développement de futures thérapies contre le VRS. / Respiratory syncytial virus (RSV) is the leading cause of lower respiratory tract illness in infants and calves. The RSV genome consists of a single strand, negative-sense RNA, which is replicated and transcribed by the viral RNA-dependent RNA polymerase complex (RdRp). This complex is composed of the nucleoprotein N, the large protein L, the phosphoprotein P and the transcription anti-terminator M2-1. The aim of this work was to better characterize the structure and function of P and M2-1.M2-1 is a tetramer with 4 domains: a zinc-finger, a helical oligomerization domain, a flexible region, a RNA and P binding core domain and a C-terminal disordered region. Based on the crystal structure of the full-length M2-1 protein, I identified residues in the zinc-finger and the flexible loop critical for M2-1 antitermination activity.Then I identified a region of P critical for P – M2-1 interaction and show that it is required for the recruitment of M2-1 to cytoplasmic inclusion bodies. I also show that M2-1 dephosphorylation, which is critical for viral transcription, is modulated by a complex formed by P and the cellular phosphatase protein-1 (PP1).Finally cyclopamine, a natural chemical compound, inhibits the RSV replication. I show that a single R151K mutation in M2-1 is sufficient to confer virus resistance to cyclopamine. These data open a new avenue for the development of future therapies against RSV infection.

In dieser Arbeit wurden Vektorimpfstoffe auf der Basis rekombinanter Vacciniaviren hinsichtlich ihrer Eignung zur Immunisierung gegen Infektionen mit Respiratorischen Synzytialviren (RSV) untersucht. Hierfür standen genetisches Material und Viruspräparationen des Respiratorischen Synzytialvirus des Rindes (BRSV, Stamm Odijk) sowie des Respiratorischen Synzytialvirus des Menschen (HRSV, Subtyp A2) sowie rekombinante Vacciniaviren MVA-HRSV-F bzw. MVA-HRSV-G zur Verfügung. Rekombinante MVA-Viren, welche die Gene der BRSV-Oberflächenproteine G und F (MVA-BRSV-F, MVA-BRSV-G, MVA-BRSV-Gneu), sowie Viren in welchen die Fremdgensequenzen durch Deletion wieder entfernt sind (Revertante Viren MVA-∆BRSV-F und MVA-∆BRSV-G), wurden gentechnologisch hergestellt. Alle rekombinanten MVA-Viren wurden molekular-virologisch charakterisiert und dienten zur Gewinnung und Prüfung von Testimpfstoffen im Tiermodell. Die Untersuchungen zeigen: 1. Alle neu konstruierten rekombinanten MVA-BRSV-Viren produzierten nach Infektion von Zellkulturen die erwünschten Zielantigene, die BRSV-Glykoproteine F und G. Für das durch MVA-Expression hergestellte BRSV-F-Glykoprotein konnte außerdem die biologische Funktionalität in einem Fusionstest in infizierten HeLa-Zellen nachgewiesen werden. 2. Die Charakterisierung der Genome aller MVA-BRSV- sowie MVA-HRSV-Vektorviren bestätigte die exakte Insertion der Fremdgensequenzen im anvisierten Genombereich und zeigte die genetische Stabilität der Virusisolate nach Passagierung. 3. Bei der Untersuchung des Wachstumsverhaltens von MVA-BRSV-F und MVA-BRSV-G zeigte sich die eingeschränkte Vermehrungsfähigkeit des Virus MVA-BRSV-G. Die Konstruktion und Untersuchung der revertanten Viren MVA-∆BRSV-F und MVA-∆BRSV-G belegte die Koproduktion des G-Proteins als Ursache des verminderten Replikationsvermögens. Dieser für ein mögliches Impfvirus erhebliche Nachteil konnte durch die Verwendung eines moderateren Vacciniavirus-Promotors zur Fremdgenexpression (rekombinantes Virus MVA-BRSV-Gneu) behoben werden. 4. Die Prüfung von Testimpfstoffen auf der Grundlage der rekombinanten MVA-HRSV-Viren in einem Maus-HRSV-Infektionsmodell zeigte, dass MVA-HRSV-Impfstoffe, im Gegensatz zu Impfstoffen aus mit Formalin-inaktiviertem HRSV, Immunantworten mit einem ausgewogenen TH1/TH2-assoziierten Zytokinprofil induzierten. Eine infolge von Immunisierung verstärkte Einwanderung eosinophiler Zellen (Marker für Immunpathogenese) in die Lungen HRSV-infizierter Tiere, konnte nach MVA-Impfung nicht beziehungsweise in nur sehr geringem Ausmaß festgestellt werden (OLSZEWSKA et al. 2004). 5. Wichtige erste Daten hinsichtlich der Verträglichkeit, Immunogenität und Schutzwirkung rekombinanter Impfstoffe auf der Basis von MVA-BRSV-F und MVA-BRSV-G konnten in einem Kälber BRSV-Infektionsmodell erhoben werden. Die zweimalige Immunisierung mit MVA-Impfstoff verlief bei allen Tieren ohne feststellbare Nebenwirkungen und die Anregung Vaccinia- bzw. BRSV-F-spezifischer Antikörper bestätigte die Immunogenität der Vektorvakzinen. Schließlich belegten klinische Daten, insbesondere die fehlende Fieberreaktion bei Impflingen nach BRSV-Belastungsinfektion, die Schutzwirkung der MVA-BRSV-Impfstoffe. Insgesamt unterstützen die erzielten Ergebnisse dieser Arbeiten die weitere präklinische und klinische Untersuchung von MVA-Vektorimpfstoffen zur wirksameren und sichereren Bekämpfung von Infektionen mit Respiratorischen Synzytialviren. / This study investigated vector vaccines based on recombinant vaccinia virus MVA for their suitability to immunize against infections with respiratory syncytial viruses. Genetic material and virus stocks of bovine respiratory syncytial virus (BRSV, Strain Odijk) and human respiratory syncytial virus (HRSV, Strain A2) and recombinant vaccinia viruses MVA-HRSV-F and MVA-HRSV-G were provided and used in this study. The project work included the genetical engineering of recombinant MVA expressing gene sequences encoding the BRSV surface proteins G and F (MVA-BRSV-F, MVA-BRSV-G, MVA-BRSV-Gneu) and the secondary generation of mutant viruses in which recombinant gene sequences have been removed (revertant viruses MVA-∆BRSV-F, MVA-∆BRSV-G). All recombinant MVA were carefully characterized in in vitro experiments and served for generation of vaccine preparations being tested in animal model systems. The investigations demonstrate: 1. All recombinant MVA-BRSV viruses produced the target antigens (BRSV-F and -G proteins) upon tissue culture infections. Functional activity of BRSV-F protein was demonstrated in a cell fusion assay using virus-infected HeLa cells. 2. The characterization of the genomes of all MVA recombinant viruses confirmed the correct insertion of foreign gene sequences into the target site of the MVA genome and demonstrated the genetic stability of the vector viruses upon tissue culture passage. 3. In vitro studies on virus growth revealed a reduced replicative capacity of the recombinant virus MVA-BRSV-G. Construction and growth analysis of revertant viruses MVA-∆BRSV-F and MVA-∆BRSV-G demonstrated that over expression of BRSV-G protein caused this replication deficiency which could be avoided by using a more moderate vaccinia virus promoter for transcriptional control of recombinant gene expression (recombinant virus MVA-BRSV-Gneu). 4. Upon characterization in a mouse-HRSV challenge model candidate vaccines based on recombinant MVA-HRSV viruses, in contrast to formalin inactivated HRSV, and induced a well balanced TH1 and TH2 cytokine profile. In addition, none of the MVA-HRSV-F vaccinated animals and only two of the MVA-HRSV-G immunized mice showed low-level eosinophilia in the lungs after HRSV challenge infection (OLSZEWSKA et al. 2004). 5. Vaccination experiments in the calf-BRSV challenge model generated first relevant data on safety, immunogenicity and protective capacity of MVA-BRSV recombinant vaccines. The repeated application of MVA vaccine was well tolerated by all vaccinated animals and the induction of vaccinia- and BRSV-F-specific antibody responses confirmed the immunogenicity of the MVA vector vaccines. Moreover, clinical data (lack of fever response in vaccines) suggested the protective capacity of MVA-BRSV immunization upon BRSV challenge. The obtained results from these studies clearly support further preclinical and clinical evaluation of recombinant MVA candidate vaccines to immunize against disease caused by RSV infections in cattle and humans.

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O vírus sincicial respiratório humano (HRSV) é o mais frequente agente patogênico da família Paramyxoviridae. Apesar de sua grande importância e impacto em saúde pública, alguns aspectos demandam elucidação. Entre eles, estão os mecanismos de tráfego intracelular de proteínas virais para o sitio de montagem. Baseado nisso, fizemos um estudo de imunofluorescência tentando contribuir para o entendimento da participação da via secretória no tráfego de proteínas estruturais de HRSV que não são glicosiladas: proteínas de matriz (M) e de nucleocapsídeo (N). Pudemos observar que essas proteínas seguem rota similar àquelas que são glicosiladas no Golgi, como a proteína de fusão (F). Ademais, as proteínas M e N, além de colocalizarem com proteínas celulares da via secretória, tais como trans-Golgi network-46 (TGN46) e sorting nexin-2 (SNX2), também influem no recrutamento de proteínas celulares para os corpos de inclusão virais, como mostrado no caso da proteína Glut1. Os dados indicam que proteínas M e N de HRSV seguem pela via endocítica inicial, acumulam-se em corpos de inclusão que seriam fábricas virais e, no caso de TGN46, podem ser incorporadas aos vírus em brotamento / Human respiratory syncytial virus (HRSV) is the most relevant cause of respiratory infection in children worldwide. Despite its importance in public health, some aspects of the mechanisms of the trafficking of viral structural proteins remain unclear. In the present study, immunofluorescence was used to understand how the virus matrix (M) and nucleocapsid (N) proteins, which are non-glycosylated , are addressed to inclusion bodies in Hep-2 cells (MOI=3). M and N proteins followed similar intracellular trafficking routes as compared to the glycosylated fusion (F) viral protein. Moreover, M and N proteins colocalized with two key elements of the secretory pathway: trans-Golgi network- 46 (TGN46) and sorting nexin-2 (SNX2). Viral proteins M and N appear to be involved in the recruitment of cell proteins at the formation of virus inclusion bodies, as shown for Glucose Transporter Type 1 (Glut1). The data suggest that HRSV M and N proteins follow the secretory pathway, initiating in early endosomes, as indicated by the co-localization with TGN46 and SNX2. In addition, these host cell proteins accumulate in inclusion bodies that are viral factories, and can be part of budding viral progeny. Therefore, HRSV M and N proteins, even though they are not glycosylated, take advantage of the secretory pathway to reach virus inclusion bodies. Confocal images suggest that SNX2, which is known for its membrane-deforming properties, could play a pivotal role in HRSV budding

INTRODUÇÃO: A elevada frequência e morbimortalidade das infecções do trato respiratório inferior (ITRI) pelo vírus sincicial respiratório (VSR) na infância, além da ausência de estudos no Brasil que correlacionam evolutivamente a resposta inflamatória no epitélio respiratório e no sangue periférico à gravidade da doença respiratória pelo VSR, estimularam a realização desta pesquisa. OBJETIVOS: Avaliar se as concentrações dos mediadores inflamatórios (MI) (RANTES, sICAM-1, TNF-,IL -6 e IL-10) e suas razões na secreção nasofaríngea e no sangue de crianças com idade inferior a 3 meses e ITRI pelo VSR correlacionam-se à gravidade da doença; determinar a frequência dos grupos A e B do VSR nas crianças internadas na Unidade de Cuidados Intensivos Neonatal (UCINE) do Instituto da Criança do HCFMUSP; avaliar se há diferença na gravidade da doença respiratória pelo VSR entre as crianças internadas na UCINE e infectadas pelos grupos A e B do vírus; comparar as concentrações dos MI na secreção nasofaríngea e no sangue à admissão hospitalar ou por ocasião do diagnóstico de ITRI pelo VSR adquirida durante a internação, no terceiro e sétimo dias de evolução ou à alta (se antes do sétimo dia); comparar as concentrações dos MI na secreção nasofaríngea e no sangue dos pacientes à admissão, de acordo com grupos A e B do VSR; e descrever a evolução das concentrações de RANTES, sICAM-1, TNF-, IL-6 e IL-10 na secreção nasofaríngea e no sangue durante a doença pelo VSR. MÉTODOS: Foram incluídas no estudo prospectivo, de coorte, observacional, de julho de 2004 a dezembro de 2005, 30 crianças com idade inferior a três meses portadoras de ITRI pelo VSR internadas na UCINE. Foram medidas as concentrações dos MI na secreção nasofaríngea e no soro de todas as crianças à admissão no estudo, no terceiro e sétimo dias de evolução ou à alta hospitalar (se antes do sétimo dia) através da técnica ELISA sanduíche. Utilizamos para avaliar a gravidade da doença respiratória os seguintes marcadores clínicos: sistema de escore clínico modificado de De Boeck et al. (1997), tempos de oxigenoterapia e de ventilação mecânica e duração da internação. RESULTADOS: Houve correlação positiva significante entre a gravidade da doença pelo sistema de escore clínico modificado à admissão hospitalar e as concentrações na secreção nasofaríngea de sICAM-1 (r=0,401, p=0,028) e IL-10 (r=0,412, p=0,024) e de IL-6 no soro (r=0,469, p=0,009). Houve também correlação positiva significante entre as concentrações de IL-6 no soro e o tempo de oxigenoterapia (r=0,445, p=0,023) e a duração da internação (r=0,572, p=0,001). Das razões dos MI estudadas, a IL-10/IL-6 (primeiras amostras de soro), a IL-6/TNF- e a IL -6/IL-10 (segundas amostras de soro) foram associadas de forma mais consistente (p<0,001) à gravidade da ITRI pelo VSR. Não ocorreram óbitos entre as crianças envolvidas neste estudo. Os dois grupos de VSR causaram ITRI nas crianças internadas na UCINE, sendo que o grupo A foi o mais frequente (57%). No entanto, foram as crianças infectadas pelo grupo B do VSR as que evoluíram com maior morbidade (p<0,001). As medianas das concentrações de RANTES, sICAM-1 e IL-10 foram maiores nas três amostras de soro (p<0,001); enquanto as medianas das concentrações de IL-6 predominaram nas três amostras de secreção nasofaríngea (p<0,001). A mediana das concentrações de TNF- foi maior apenas nas primeiras amostras de secreção nasofaríngea (p<0,001). Houve diferença estatisticamente significante entre os dois grupos do VSR apenas em relação à mediana das concentrações de IL-10 na secreção nasofaríngea à admissão hospitalar, que foi mais elevada nas crianças com infecção pelo grupo B (p=0,039). As concentrações de RANTES, sICAM-1, IL-6 e IL-10 na secreção nasofaríngea e de TNF-,IL -6 e IL-10 no soro variaram, de forma significante, durante a evolução da ITRI pelo VSR. Os demais níveis de MI na secreção nasofaríngea e no soro mantiveram-se estáveis durante o período de estudo. CONCLUSÕES: Níveis de RANTES, sICAM-1, TNF-,IL -6 e IL-10 foram detectados em todas as amostras de secreção nasofaríngea e de soro das crianças com ITRI pelo VSR internadas na UCINE, confirmando o papel destes MI na patogênese da doença. Nossos resultados sugerem que as concentrações de sICAM-1 e IL-10 na secreção nasofaríngea e IL-6 no soro à admissão, bem como as razões IL-10/IL-6 (primeiras amostras de soro), IL-6/TNF- e IL -6/IL-10 (segundas amostras de soro), poderiam ser usadas como marcadores de gravidade da doença respiratória pelo VSR. Os níveis de IL-6 determinados no soro admissão também poderiam ser usados para predizer tempo de oxigenoterapia e duração da internação mais prolongados. Os grupos A e B do VSR cocircularam durante o período do estudo, com o grupo A sendo dominante nestes pacientes. Entretanto, foram as crianças infectadas com o grupo B do vírus que evoluíram com maior morbidade. As concentrações de IL-10 na secreção nasofaríngea à admissão hospitalar foram significantemente maiores nos pacientes com ITRI pelo grupo B do VSR. O tempo de evolução da doença pelo VSR foi significante para os níveis de RANTES, sICAM-1, IL-6 e IL-10 na secreção nasofaríngea e de TNF-,IL -6 e IL-10 no soro destas crianças. / INTRODUCTION: The high frequency and morbimortality of respiratory syncytial virus (RSV) lower respiratory tract infections (LRTI) in children, besides the lack of studies in Brazil that evolutionally correlate the inflammatory response in respiratory epithelium and in peripheral blood with RSV respiratory disease severity, have stimulated this research. OBJECTIVES: To assess whether the concentrations of inflammatory mediators (IM) (RANTES, sICAM-1, TNF- , IL-6 and IL-10) and their ratios in nasopharyngeal secretion and in blood of children less than 3 months of age and RSV LRTI correlate with disease severity; to determine the frequency of RSV groups A and B in children admitted to Unidade de Cuidados Intensivos Neonatal (UCINE) do Instituto da Criança do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo; to assess whether there is difference in RSV respiratory disease severity, according to RSV groups A and B; to compare the concentrations of IM in nasopharyngeal secretion and in blood at the time of hospital admission or by occasion of a diagnosis of RSV LRTI acquired during the stay, on third and seventh days of evolution or at the hospital discharge (should it had happened before the seventh day); to compare the concentrations of IM in nasopharyngeal secretion and in blood of patients at the hospital admission, according to RSV groups A and B; to describe the evolution of RANTES, sICAM-1, TNF-, IL-6 and IL-10 concentrations in nasopharyngeal secretion and in blood. METHODS: Thirty children less than 3 months of age with RSV LRTI admitted to UCINE were included in the prospective cohort observational study, from July 2004 to December 2005. The concentrations of IM were measured through the sandwich ELISA technique in nasopharyngeal secretion and in serum of all children at the hospital admission, and on the third and seventh days of evolution or at the hospital discharge (if before the seventh day). We used the following markers to assess the severity of respiratory illness: the modified clinical scoring system by De Boeck et al. (1997), the days of oxygen supplementation and of mechanical ventilation and duration of hospitalization. RESULTS: There was a significant positive correlation between severity of disease by modified clinical scoring system at the time of hospital admission and nasopharyngeal secretion sICAM-1 (r=0.401, p=0.028) and IL-10 concentrations (r=0.412, p=0.024) and serum IL-6 concentrations (r=0.469, p=0.009). There was also a significant positive correlation between serum IL-6 concentrations and the days of oxygen supplementation (r=0.572, p=0.001), as well as the days of hospital stay (r=0.572, p=0.001). Of IM ratios studied, IL-10/ IL-6 (first samples of serum), IL-6/TNF- and IL-6/IL-10 (second samples of serum) were associated to severity of RSV LRTI with greatest consistency (p<0.001). No fatal cases occurred among the children enrolled in this study. The two groups of RSV caused LRTI in 30 children less than 3 months of age hospitalized in UCINE, being group A the most frequent (57%). However, the children infected by RSV group B were the ones that evolved with a greater need of mechanical ventilation (p<0.001). Medians RANTES, sICAM-1 and IL-10 concentrations were greater in all the three serum samples (p<0.001); whereas medians IL-6 concentrations were predominant in the three nasopharyngeal secretion samples (p<0.001). Median TNF- concentration was greater only in the first nasopharyngeal secretion samples (p<0.001). There was a statistically significant difference between the two groups of RSV only relative to the median IL-10 concentrations on first nasopharyngeal secretion samples, which was more elevated in children infected by RSV group B (p=0.039). The nasopharyngeal secretion RANTES, sICAM-1, IL-6 and IL-10 and serum TNF- , IL-6 and IL-10 concentrations varied significantly during the evolution of RSV LRTI. The other nasopharyngeal secretion and serum IM levels remained stable during the period of study. CONCLUSIONS: Levels of RANTES, sICAM-1, TNF- , IL-6 and IL-10 were detected in all nasopharyngeal secretion and serum samples of children with RSV LRTI admitted to UCINE, therefore confirming the role of these IM in pathogenesis of illness. Our results suggest that nasopharyngeal secretion sICAM-1 and IL-10 and serum IL-6 concentrations determined at hospital admission, as well as the ratios IL-10/IL-6 (first samples of serum), IL-6/TNF- and IL-6/IL-10 (second samples of serum), could be used as markers of RSV respiratory disease severity. The levels of IL-6 found in serum at the time of hospital admission could also be used to predict prolonged oxygen supplementation and hospital stay. RSV groups A and B co-circulated during the period of the study, with group A being dominant in these patients. However, the children infected by RSV group B were the ones that evolved with a greater morbidity. Nasopharyngeal secretion IL-10 concentrations at admission were significantly greater in patients with RSV group B LRTI. The duration of RSV disease evolution was significant to nasopharyngeal secretion RANTES, sICAM-1, IL-6, IL-10 levels and to serum TNF- , IL-6 and IL-10 concentrations of these children.

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 joaobatistasalomaojunior_tese.pdf: 726701 bytes, checksum: be09a3fcaa3d491c8ac2601eb72d7961 (MD5) Previous issue date: 2008-02-08 / Acute lower respiratory tract disease (ALRTD) accounts for high infantile mortality and morbidity rate worldwidely. Respiratory syncytial virus (RSV) is frequently found among pathogens. Objectives: The objectives were: 1) to evaluate the RSV frequency in children from 0 to 6 years hospitalized due to acute lower respiratory disease in São José do Rio Preto, SP; 2) to characterize the virus seasoning in this city and 3) to verify possible association among epidemiologic, clinical and diagnostic data with this viral agent. Casuistic and Method: From May 2004 to September 2005, 278 children aged from 0 to 6 years with ALRTD were studied. They have contracted the disease in the community, hospitalized in the children s ward, emergency room and Pediatric Intensive Care Unit of Hospital de Base, São José do Rio Preto. They were asymptomatic in a 7-day period before the beginning of the disease. Questionnaires were used for the children's characterization and their clinical presentation. Samples of nasopharyngeal secretion were collected to identify RSV, using reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). Results: The results showed that in the 290 hospitalizations of ALRTD, RSV was positive in 29.3%. ALRTD was more frequent in infants (average = 13.5 months) and male (57.6%). RSV was more frequent in bronchiolitis cases (64%). RSV+ infections were more frequent in the first year of life (35%). In RSV + infections, pneumonia frequency varied from 19.5 to 26.2% in the studied age groups; acute wheezing was observed in 31.8% of children aged over 2 years; bronchiolitis was registered in 62.5% of the children younger than 1 year; pneumonia with pleural effusion was noticed in 18.7% of the children aged over 2 years. Conclusions: The frequency of RSV in children from 0 to 6 years hospitalized due to ALRTD was 29.3% in São José do Rio Preto, SP. The ALRTD were more frequent between June and November 2004. In 2005, the hospitalizations occurred mainly starting from March decreasing in September. There was RSV prevalence in children younger than 2 years, male and with bronchiolitis. The RSV frequency in the hospitalizations was higher in 2004 than in 2005. In the RSV+ infections, the cases of pneumonia had similar occurrence in the studied age groups. There was reduction of the RSV frequency as age increases in the cases of pneumonia with pleural effusion and increase in the cases of acute wheezing; in bronchiolitis most of the RSV+ cases occurred in children younger than1 year. The clinical and radiological data obtained did not allow the proper identification of the infection by RSV. Laboratory examination by means of RT-PCR was necessary to identify it. / As doenças agudas do aparelho respiratório inferior (DARI) são responsáveis por altos índices de mortalidade e morbidade infantil em todo mundo. Dentre os patógenos predominantes encontra-se o vírus sincicial respiratório (VSR). Objetivos: Os objetivos foram: 1) avaliar a freqüência do VSR em crianças de 0 a 6 anos hospitalizadas por DARI em São José do Rio Preto, SP; 2) caracterizar a sazonalidade do vírus nessa cidade e 3) evidenciar possível associação de dados epidemiológicos, clínicos e diagnósticos e este agente viral. Casuística e Método: No período de maio de 2004 a setembro de 2005 foram estudadas 278 crianças de 0 a 6 anos com DARI adquirida na comunidade, internadas na enfermaria, emergência e Unidade de Terapia Intensiva Pediátrica do Hospital de Base de São José do Rio Preto, que estavam assintomáticas por um período de 7 dias antes do início da doença. Foram utilizados questionários para caracterização das crianças e do quadro clínico. Para identificação do VSR foram coletadas amostras de secreção de nasofaringe, utilizando-se a técnica de Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (RT-PCR). Resultados: Os resultados mostraram que nas 290 internações por DARI, o VSR foi positivo em 29,3%. DARI foi mais freqüente em lactentes (mediana = 13,5 meses) e do gênero masculino (57,6%). O VSR foi mais freqüente nos casos de bronquiolite (64%). As infecções VSR+ foram mais freqüentes no primeiro ano de vida (35%). Nas infecções VSR+, a freqüência de pneumonia variou de 19,5 a 26,2% nas faixas etárias estudadas; em 31,8% das crianças maiores de 2 anos observou-se sibilância aguda; bronquiolite foi registrada em 62,5% das crianças menores de 1 ano; pneumonia com derrame pleural foi notada em 18,7% das crianças maiores de 2 anos. Conclusões: A freqüência do VSR em crianças de 0 a 6 anos hospitalizadas por DARI em São José do Rio Preto, SP, foi 29,3%. As DARI foram mais freqüentes entre junho e novembro de 2004. Em 2005, as internações ocorreram principalmente a partir de março, com queda em setembro. Houve predomínio do VSR em crianças de 0 a 2 anos, do gênero masculino e com bronquiolite. A freqüência do VSR nas internações foi maior em 2004 que em 2005. Nas infecções VSR+ os casos de pneumonia tiveram ocorrência semelhante nas faixas etárias estudadas. Houve redução da freqüência do VSR com aumento da idade nos casos de pneumonia com derrame pleural e aumento nos casos de sibilância aguda; na bronquiolite a maioria dos casos VSR+ ocorreu em crianças menores de 1 ano. Os dados clínicos e radiológicos encontrados não permitiram a identificação correta da infecção pelo VSR, havendo necessidade do exame laboratorial pela técnica RT-PCR para sua identificação.

INTRODUÇÃO: A elevada frequência e morbimortalidade das infecções do trato respiratório inferior (ITRI) pelo vírus sincicial respiratório (VSR) na infância, além da ausência de estudos no Brasil que correlacionam evolutivamente a resposta inflamatória no epitélio respiratório e no sangue periférico à gravidade da doença respiratória pelo VSR, estimularam a realização desta pesquisa. OBJETIVOS: Avaliar se as concentrações dos mediadores inflamatórios (MI) (RANTES, sICAM-1, TNF-,IL -6 e IL-10) e suas razões na secreção nasofaríngea e no sangue de crianças com idade inferior a 3 meses e ITRI pelo VSR correlacionam-se à gravidade da doença; determinar a frequência dos grupos A e B do VSR nas crianças internadas na Unidade de Cuidados Intensivos Neonatal (UCINE) do Instituto da Criança do HCFMUSP; avaliar se há diferença na gravidade da doença respiratória pelo VSR entre as crianças internadas na UCINE e infectadas pelos grupos A e B do vírus; comparar as concentrações dos MI na secreção nasofaríngea e no sangue à admissão hospitalar ou por ocasião do diagnóstico de ITRI pelo VSR adquirida durante a internação, no terceiro e sétimo dias de evolução ou à alta (se antes do sétimo dia); comparar as concentrações dos MI na secreção nasofaríngea e no sangue dos pacientes à admissão, de acordo com grupos A e B do VSR; e descrever a evolução das concentrações de RANTES, sICAM-1, TNF-, IL-6 e IL-10 na secreção nasofaríngea e no sangue durante a doença pelo VSR. MÉTODOS: Foram incluídas no estudo prospectivo, de coorte, observacional, de julho de 2004 a dezembro de 2005, 30 crianças com idade inferior a três meses portadoras de ITRI pelo VSR internadas na UCINE. Foram medidas as concentrações dos MI na secreção nasofaríngea e no soro de todas as crianças à admissão no estudo, no terceiro e sétimo dias de evolução ou à alta hospitalar (se antes do sétimo dia) através da técnica ELISA sanduíche. Utilizamos para avaliar a gravidade da doença respiratória os seguintes marcadores clínicos: sistema de escore clínico modificado de De Boeck et al. (1997), tempos de oxigenoterapia e de ventilação mecânica e duração da internação. RESULTADOS: Houve correlação positiva significante entre a gravidade da doença pelo sistema de escore clínico modificado à admissão hospitalar e as concentrações na secreção nasofaríngea de sICAM-1 (r=0,401, p=0,028) e IL-10 (r=0,412, p=0,024) e de IL-6 no soro (r=0,469, p=0,009). Houve também correlação positiva significante entre as concentrações de IL-6 no soro e o tempo de oxigenoterapia (r=0,445, p=0,023) e a duração da internação (r=0,572, p=0,001). Das razões dos MI estudadas, a IL-10/IL-6 (primeiras amostras de soro), a IL-6/TNF- e a IL -6/IL-10 (segundas amostras de soro) foram associadas de forma mais consistente (p<0,001) à gravidade da ITRI pelo VSR. Não ocorreram óbitos entre as crianças envolvidas neste estudo. Os dois grupos de VSR causaram ITRI nas crianças internadas na UCINE, sendo que o grupo A foi o mais frequente (57%). No entanto, foram as crianças infectadas pelo grupo B do VSR as que evoluíram com maior morbidade (p<0,001). As medianas das concentrações de RANTES, sICAM-1 e IL-10 foram maiores nas três amostras de soro (p<0,001); enquanto as medianas das concentrações de IL-6 predominaram nas três amostras de secreção nasofaríngea (p<0,001). A mediana das concentrações de TNF- foi maior apenas nas primeiras amostras de secreção nasofaríngea (p<0,001). Houve diferença estatisticamente significante entre os dois grupos do VSR apenas em relação à mediana das concentrações de IL-10 na secreção nasofaríngea à admissão hospitalar, que foi mais elevada nas crianças com infecção pelo grupo B (p=0,039). As concentrações de RANTES, sICAM-1, IL-6 e IL-10 na secreção nasofaríngea e de TNF-,IL -6 e IL-10 no soro variaram, de forma significante, durante a evolução da ITRI pelo VSR. Os demais níveis de MI na secreção nasofaríngea e no soro mantiveram-se estáveis durante o período de estudo. CONCLUSÕES: Níveis de RANTES, sICAM-1, TNF-,IL -6 e IL-10 foram detectados em todas as amostras de secreção nasofaríngea e de soro das crianças com ITRI pelo VSR internadas na UCINE, confirmando o papel destes MI na patogênese da doença. Nossos resultados sugerem que as concentrações de sICAM-1 e IL-10 na secreção nasofaríngea e IL-6 no soro à admissão, bem como as razões IL-10/IL-6 (primeiras amostras de soro), IL-6/TNF- e IL -6/IL-10 (segundas amostras de soro), poderiam ser usadas como marcadores de gravidade da doença respiratória pelo VSR. Os níveis de IL-6 determinados no soro admissão também poderiam ser usados para predizer tempo de oxigenoterapia e duração da internação mais prolongados. Os grupos A e B do VSR cocircularam durante o período do estudo, com o grupo A sendo dominante nestes pacientes. Entretanto, foram as crianças infectadas com o grupo B do vírus que evoluíram com maior morbidade. As concentrações de IL-10 na secreção nasofaríngea à admissão hospitalar foram significantemente maiores nos pacientes com ITRI pelo grupo B do VSR. O tempo de evolução da doença pelo VSR foi significante para os níveis de RANTES, sICAM-1, IL-6 e IL-10 na secreção nasofaríngea e de TNF-,IL -6 e IL-10 no soro destas crianças. / INTRODUCTION: The high frequency and morbimortality of respiratory syncytial virus (RSV) lower respiratory tract infections (LRTI) in children, besides the lack of studies in Brazil that evolutionally correlate the inflammatory response in respiratory epithelium and in peripheral blood with RSV respiratory disease severity, have stimulated this research. OBJECTIVES: To assess whether the concentrations of inflammatory mediators (IM) (RANTES, sICAM-1, TNF- , IL-6 and IL-10) and their ratios in nasopharyngeal secretion and in blood of children less than 3 months of age and RSV LRTI correlate with disease severity; to determine the frequency of RSV groups A and B in children admitted to Unidade de Cuidados Intensivos Neonatal (UCINE) do Instituto da Criança do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo; to assess whether there is difference in RSV respiratory disease severity, according to RSV groups A and B; to compare the concentrations of IM in nasopharyngeal secretion and in blood at the time of hospital admission or by occasion of a diagnosis of RSV LRTI acquired during the stay, on third and seventh days of evolution or at the hospital discharge (should it had happened before the seventh day); to compare the concentrations of IM in nasopharyngeal secretion and in blood of patients at the hospital admission, according to RSV groups A and B; to describe the evolution of RANTES, sICAM-1, TNF-, IL-6 and IL-10 concentrations in nasopharyngeal secretion and in blood. METHODS: Thirty children less than 3 months of age with RSV LRTI admitted to UCINE were included in the prospective cohort observational study, from July 2004 to December 2005. The concentrations of IM were measured through the sandwich ELISA technique in nasopharyngeal secretion and in serum of all children at the hospital admission, and on the third and seventh days of evolution or at the hospital discharge (if before the seventh day). We used the following markers to assess the severity of respiratory illness: the modified clinical scoring system by De Boeck et al. (1997), the days of oxygen supplementation and of mechanical ventilation and duration of hospitalization. RESULTS: There was a significant positive correlation between severity of disease by modified clinical scoring system at the time of hospital admission and nasopharyngeal secretion sICAM-1 (r=0.401, p=0.028) and IL-10 concentrations (r=0.412, p=0.024) and serum IL-6 concentrations (r=0.469, p=0.009). There was also a significant positive correlation between serum IL-6 concentrations and the days of oxygen supplementation (r=0.572, p=0.001), as well as the days of hospital stay (r=0.572, p=0.001). Of IM ratios studied, IL-10/ IL-6 (first samples of serum), IL-6/TNF- and IL-6/IL-10 (second samples of serum) were associated to severity of RSV LRTI with greatest consistency (p<0.001). No fatal cases occurred among the children enrolled in this study. The two groups of RSV caused LRTI in 30 children less than 3 months of age hospitalized in UCINE, being group A the most frequent (57%). However, the children infected by RSV group B were the ones that evolved with a greater need of mechanical ventilation (p<0.001). Medians RANTES, sICAM-1 and IL-10 concentrations were greater in all the three serum samples (p<0.001); whereas medians IL-6 concentrations were predominant in the three nasopharyngeal secretion samples (p<0.001). Median TNF- concentration was greater only in the first nasopharyngeal secretion samples (p<0.001). There was a statistically significant difference between the two groups of RSV only relative to the median IL-10 concentrations on first nasopharyngeal secretion samples, which was more elevated in children infected by RSV group B (p=0.039). The nasopharyngeal secretion RANTES, sICAM-1, IL-6 and IL-10 and serum TNF- , IL-6 and IL-10 concentrations varied significantly during the evolution of RSV LRTI. The other nasopharyngeal secretion and serum IM levels remained stable during the period of study. CONCLUSIONS: Levels of RANTES, sICAM-1, TNF- , IL-6 and IL-10 were detected in all nasopharyngeal secretion and serum samples of children with RSV LRTI admitted to UCINE, therefore confirming the role of these IM in pathogenesis of illness. Our results suggest that nasopharyngeal secretion sICAM-1 and IL-10 and serum IL-6 concentrations determined at hospital admission, as well as the ratios IL-10/IL-6 (first samples of serum), IL-6/TNF- and IL-6/IL-10 (second samples of serum), could be used as markers of RSV respiratory disease severity. The levels of IL-6 found in serum at the time of hospital admission could also be used to predict prolonged oxygen supplementation and hospital stay. RSV groups A and B co-circulated during the period of the study, with group A being dominant in these patients. However, the children infected by RSV group B were the ones that evolved with a greater morbidity. Nasopharyngeal secretion IL-10 concentrations at admission were significantly greater in patients with RSV group B LRTI. The duration of RSV disease evolution was significant to nasopharyngeal secretion RANTES, sICAM-1, IL-6, IL-10 levels and to serum TNF- , IL-6 and IL-10 concentrations of these children.

O vírus sincicial respiratório humano (HRSV) é o mais frequente agente patogênico da família Paramyxoviridae. Apesar de sua grande importância e impacto em saúde pública, alguns aspectos demandam elucidação. Entre eles, estão os mecanismos de tráfego intracelular de proteínas virais para o sitio de montagem. Baseado nisso, fizemos um estudo de imunofluorescência tentando contribuir para o entendimento da participação da via secretória no tráfego de proteínas estruturais de HRSV que não são glicosiladas: proteínas de matriz (M) e de nucleocapsídeo (N). Pudemos observar que essas proteínas seguem rota similar àquelas que são glicosiladas no Golgi, como a proteína de fusão (F). Ademais, as proteínas M e N, além de colocalizarem com proteínas celulares da via secretória, tais como trans-Golgi network-46 (TGN46) e sorting nexin-2 (SNX2), também influem no recrutamento de proteínas celulares para os corpos de inclusão virais, como mostrado no caso da proteína Glut1. Os dados indicam que proteínas M e N de HRSV seguem pela via endocítica inicial, acumulam-se em corpos de inclusão que seriam fábricas virais e, no caso de TGN46, podem ser incorporadas aos vírus em brotamento / Human respiratory syncytial virus (HRSV) is the most relevant cause of respiratory infection in children worldwide. Despite its importance in public health, some aspects of the mechanisms of the trafficking of viral structural proteins remain unclear. In the present study, immunofluorescence was used to understand how the virus matrix (M) and nucleocapsid (N) proteins, which are non-glycosylated , are addressed to inclusion bodies in Hep-2 cells (MOI=3). M and N proteins followed similar intracellular trafficking routes as compared to the glycosylated fusion (F) viral protein. Moreover, M and N proteins colocalized with two key elements of the secretory pathway: trans-Golgi network- 46 (TGN46) and sorting nexin-2 (SNX2). Viral proteins M and N appear to be involved in the recruitment of cell proteins at the formation of virus inclusion bodies, as shown for Glucose Transporter Type 1 (Glut1). The data suggest that HRSV M and N proteins follow the secretory pathway, initiating in early endosomes, as indicated by the co-localization with TGN46 and SNX2. In addition, these host cell proteins accumulate in inclusion bodies that are viral factories, and can be part of budding viral progeny. Therefore, HRSV M and N proteins, even though they are not glycosylated, take advantage of the secretory pathway to reach virus inclusion bodies. Confocal images suggest that SNX2, which is known for its membrane-deforming properties, could play a pivotal role in HRSV budding