Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Introdução: Isolados clínicos do Citomegalovirus (CMV) são facilmente propagados in vitro resultando em comprometimento da monocamada celular onde o vírus foi inoculado, evidenciando assim a presença ou ausência de infecção. A cultura celular é um método clássico para detecção do CMV e foi bastante utilizada no passado. O ensaio de antigenemia, que detecta o antígeno viral pp65 do CMV, é o método mais utilizado atualmente na prática clínica, por ser mais rápido e específico para detecção da infecção ativa. Recentemente a técnica de PCR em tempo real tem sido empregada no monitoramento da infecção por meio da quantificação da carga viral por ser um método de alta sensibilidade e especificidade ao DNA viral. Sendo assim, o objetivo do estudo foi empregar testes usados no diagnóstico e monitoramento da infecção clínica à cepa padrão do CMV como protocolo para implantação em experimentos in vitro. Métodos: Monocamada de células fibroblásticas humanas confluentes e em quiescência foram inoculadas com amostras de células infectadas pela cepa adaptada em laboratório do CMV AD169. O efeito do vírus sobre a cultura foi monitorado 1 hora, 24 horas, 48 horas e 72 horas após a infecção (h.p.i) através da observação do efeito citopático. As mesmas amostras foram analisadas por antigenemia estimando-se a média de células positivas em 2x105 células e por PCR em tempo real estimando-se a média de cópias de DNA viral/Log10 presente nas amostras. Resultados: Efeito citopático foi observado pela primeira vez 24 h.p.i, evidenciando que o início das mudanças morfológicas ocorreu precocemente. Esse efeito tornou-se mais intenso após 72h. O ensaio de antigenemia evidenciou presença de infecção ativa pelo padrão de marcação do antígeno viral pp65 encontrado no núcleo das células infectadas, enquanto que a PCR em tempo real evidenciou o número de cópias de DNA viral nos diferentes tempos de infecção. Antigenemia apresentou uma média 57 ±56 células positivas 1h.p.i. O pico da infecção foi alcançado 24h.p.i com um aumento significativo da média para 2.381 ±168 (P<0.05 versus 1h.p.i), mantendo-se elevado 48h.p.i, mostrando uma média de 2.012 ±352. Entretanto, os níveis de antigenemia diminuem significativamente 72h.p.i para 262 ±5 (P<0.05 versus 48h.p.i). Assim como na antigenemia, observou-se aumento significativo da carga viral de 1 h.p.i para 24 h.p.i, sendo uma média de DNA viral detectado 11.30 ±0.30 e 11.96 ±0.09, respectivamente (P<0.05 versus 1h.p.i). Os níveis de DNA viral se mantêm elevados 48h.p.i, sendo detectada uma média de 12.33 ±0,26. Após esse período, carga viral cai significativamente para 11.57 ±0.06 (P<0.05 versus 48h.p.i). Não foi encontrada correlação entre os métodos quantitativos de antigenemia e PCR em tempo real. Conclusão: Os três métodos utilizados, isolamento viral, antigenemia e PCR em tempo real evidenciaram o sucesso da infecção “in vitro” pelo CMV por meio de mudanças cito-morfológicas, detecção de antígeno viral específico e carga viral por detecção do DNA viral, respectivamente. A técnica de PCR se mostrou a mais sensível na detecção viral em relação às demais técnicas. Embora sejam métodos sensíveis e específicos, consideramos a necessidade da titulação viral em quaisquer ensaios experimentais in vitro. / Introduction: Clinical isolates of Cytomegalovirus (CMV) are easily spread in vitro resulting in impairment of the monolayer cell where the virus was inoculated, thus evidencing the presence or absence of infection. The cell culture is a classic method for detection of CMV and it was widely used in the past. Antigenemia assay, which detects CMV pp65 antigen, is the method most used currently in clinical practice, because it is faster and specific for detection of the active infection. Recently, the real-time PCR has been used in monitoring of the infection through the quantification of viral load for being a high sensitivity and specificity method to viral DNA. Therefore, the aim of the study was employing tests used in diagnosis and monitoring of infection to the standard CMV strain as a protocol for implantation in experiments in vitro. Methods: Quiescent human fibroblasts in confluent monolayer were inoculated with samples of infected cells by the adapted CMV AD169 strain. The effect of the virus on culture was monitored at 1 hour, 24 hours, 48 hours and 72 hours post infection (h.p.i) by observation of cytopathic effect. The same samples were analyzed by antigenemia being estimate the mean of positive cells in 2x105 cells and by real-time PCR being estimate the mean of copies of viral DNA/Log10 present in samples. Results: Cytopathic effect was first noticed 24 h.p.i, showing that the initiation of morphological changes occurred early. This effect became more intense after 72 h.p.i. Antigenemia assay showed the presence of active infection through pattern of labeling of the pp65 viral antigen found on nucleus of infected cells, while the real-time PCR showed the number of copies of viral DNA in different times of infection. Antigenemia showed an mean of 57 ±56 positive cells 1h.p.i. The peak of the infection was reached 24h.p.i with a significant increase in the mean 2.381 ±168 (P<0.05 versus 1h.p.i) and remained high 48h.p.i, showing an mean of 2.012 ±352 positive cells. However, the mean of antigenemia decrease 72h.p.i to 262 ±5 (P<0.05 versus 48h.p.i). As well as in antigenemia, a significant increase of th viral load was observed of 1h.p.i to 24h.p.i, being the mean of viral DNA detected 11.30 ±0.30 and 11.96 ±0.09, respectively (P<0.05). The levels of viral DNA stayed high 48h.p.i, being detected a mean of 12.33 ±0.26. After this period, viral load decreased significantly to 11.57 ±0.06 (P<0.05 versus 48h.p.i). No correlation was found between the quantitative methods of antigenemia and real-time PCR. Conclusion: The three methods, virus isolation, antigenemia and real-time PCR, showed the success of the CMV infection “in vitro” by cyto-morphological changes, detection of viral antigen specific and viral load by virus DNA detection, respectively. PCR method was more sensitive in detecting virus in relation the other methods. Although sensitive and specific, we consider the need for viral titration in any experimental studies in vitro. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Abstract Herpes simplex virus type 1 (HSV-1) is a common pathogen with an age-standardized seroprevalence of 52% in Finland. The most common manifestation of HSV-1 infection is labial herpes, but recently HSV-1 has emerged as the most common cause of primary genital herpes in Finnish women. HSV-1 can also lead to severe conditions such as encephalitis. After the primary lytic HSV-1 infection at the epithelia, the progeny viruses infect the innervating sensory neurons. The neuronal infection may lead to a quiescent infection form, called latency. Periodically, the virus may reactivate, which can lead to recurrent infection at the epithelia. During different phases of the viral life cycle the host cells try to restrict the infection. This study set out to investigate the roles of two HSV-1 proteins, γ134.5 and Us3 during different phases of the HSV-1 life cycle. The aim of the first study was to investigate how the deletion of Us3 affected host responses, especially Toll-like Receptor (TLR) signaling, in monocytic U937 cells. TLR3 expression was increased during Us3 deletion virus infections. This also led to increased activation of IRF-3 and increased expression of type I interferons (IFN) and an interferon stimulated protein. This study shows that TLR3 is involved in controlling the HSV-1 infection and that Us3 regulates IRF-3 activation. The second study focused on the role of the γ134.5 protein in HSV-1 latency. Embryonic mouse dorsal root ganglion (DRG) cultures were used as a cell culture model for HSV-1 latency and reactivation. In this model γ134.5 deletion viruses did not reactivate as efficiently as wild-type viruses, even though they replicated well and established latency in the neurons. Stress granules are part of the host response. In the third study, the roles of the innate immunity effectors HSV-1 Us3 and human Z-DNA binding protein 1 (ZBP1) in stress granule formation (SG) were studied. Wild-type HSV-1 efficiently prevented the formation of SGs. The overexpression of ZBP1 resulted in accumulation of smaller but more abundant SGs during oxidative stress. Overexpression of Us3 did not significantly affect the size or number of SGs, but during Us3 deletion virus infection, SG proteins localized to cis-Golgi. This work shows that HSV-1 uses Us3 to evade and modulate host responses and that the γ134.5 protein is required for reactivation in mouse DRG cultures. / Tiivistelmä Herpes simplex virus tyyppi 1 (HSV-1) on yleinen taudinaiheuttaja, jonka ikävakioitu seroprevalenssi Suomessa on 52&#160;%. HSV-1 tunnetaan yleisimmin huuliherpeksen aiheuttajana, mutta myös kasvava osuus genitaaliherpeksistä on HSV-1:n aiheuttamia. HSV-1 voi johtaa myös vakaviin ilmentymiin, kuten aivotulehdukseen. Epiteelisolujen infektion tuottamia viruksia siirtyy aluetta hermottaviin tuntohermosoluihin, mikä voi johtaa piilevään infektiomuotoon eli latenssiin. Latentti virus voi ajoittain reaktivoitua, mistä voi seurata uusintainfektio. Isäntäsolu pyrkii rajoittamaan infektiota sen eri vaiheissa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää kahden HSV-1:n virulenssiproteiinin, γ134.5:n ja Us3:n, merkitystä HSV-1:n elinkierrossa. Osatyössä I tutkittiin, miten Us3:n poisto vaikuttaa luontaisen immuniteetin vasteisiin, keskittyen etenkin Tollin kaltaisten reseptorien (TLR) signaalivälitykseen U937-monosyyttisoluissa. Us3-poistogeenisillä viruksilla suoritetuissa infektioissa TLR3:n ilmentyminen lisääntyi merkittävästi. Tämä johti myös lisääntyneeseen IRF-3-aktivaatioon sekä tyypin I interferonien ja interferonistimuloituvan proteiinin lisääntyneeseen ilmentymiseen. Tämä osoittaa, että TLR3 osallistuu HSV-1-viruksen tunnistukseen ja että Us3 säätelee IRF-3:n aktivaatiota. Osatyössä II keskityttiin γ134.5-proteiinin merkitykseen HSV-1:n latenssissa. Hiirialkioiden takajuuren hermoganglioita käytettiin soluviljelymallina HSV-1:n latenssin ja reaktivaation tutkimisessa. Tässä mallissa γ134.5-poistogeeniset virukset kasvoivat hyvin ja asettuivat latenteiksi, mutta eivät silti reaktivoituneet kuten luonnonkannan virukset. Stressijyväset ovat osa luontaista immuniteettia. Osatyössä III määritettiin HSV-1:n Us3-proteiinin ja ihmisen Z-DNA:han sitoutuvan proteiini 1:n (ZBP1) merkitystä stressijyvästen muodostumisessa. Luonnonkannan virus kykeni tehokkaasti estämään jyvästen muodostumisen. ZBP1:n yli-ilmentäminen oksidatiivisen stressin aikana johti suureen määrään pienikokoisia stressijyväsiä. Us3:n yli-ilmentäminen ei vaikuttanut stressijyväsiin, kun taas Us3-poistogeenisellä viruksella suoritetuissa infektioissa stressijyväsproteiinit paikantuivat Golgin laitteeseen. Tämä tutkimus osoittaa, että HSV-1 käyttää Us3-proteiinia luontaisten immuunivasteiden muunteluun ja että γ134.5-proteiini on välttämätön reaktivaatiossa hiiren hermoganglioissa.