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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.5.2021.tde-14012022-144240
Document
Author
Full name
Nágela Ghabdan Zanluqui
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Peron, Jean Pierre Schatzmann (President)
Cunha, Fernando de Queiroz
Kalil Filho, Jorge Elias
Wowk, Pryscilla Fanini
Title in Portuguese
Papel dos neutrófilos e células T CD8 na infecção por Zika vírus
Keywords in Portuguese
Células T CD8+ reguladoras
Flavivírus
Neutrófilos
Placenta
Susceptibilidade
Zika vírus
Abstract in Portuguese
Infecções por flavivírus são causa de grande preocupação em todo o mudo devido às recorrentes epidemias e altos índices de mortalidade, sendo um grande problema de saúde pública. A relevância do estudo da infecção por ZIKV ganhou destaque devido ao enorme número de bebês nascidos com microcefalia, especialmente no Nordeste Brasileiro, tendo em maio de 2016 sido comprovada a relação causal entre a infecção por ZIKV durante a gestação e os casos de microcefalia. Sabendo-se que o ZIKV, assim como outros flavivírus, tem a capacidade de modular a resposta imune inata e adaptativa do hospedeiro, este projeto visou compreender o papel dos neutrófilos e de células T CD8+Foxp3+ no controle da replicação viral e na progressão da doença em modelo de infecção murina por ZIKV. Para isso, neutrófilos de sangue periférico de indivíduos saudáveis e neutrófilos de medula óssea de animais C57BL/6 e SJL foram utilizados para os experimentos in vitro e, para os experimentos in vivo, animais C57BL/6 IFNAR-/-, C57BL/6 WT, C57BL/6 Foxp3GFP e C57BL/6 CD8-/- foram infectados ou não com ZIKV. Foram realizadas análises para quantificação viral, expressão gênica e citometria de fluxo. Nossos resultados mostraram que ZIKV é capaz de infectar neutrófilos murinos e humanos in vitro sem interferir na meia-vida, produção de ROS e liberação de NETs destas células, além de não induzir expressão de marcadores de ativação celular como MHC-I, MHC-II, CD80, CD86 e IFNAR. Em consideração à expressão gênica, apenas Ifn-b, Axl, Nos2 e Tnf foram alterados. Adicionalmente, neutrófilos infectados com ZIKV foram detectados em sangue e placenta de animais infectados. A transferência de neutrófilos infectados com ZIKV in vitro para animais prenhes foi capaz de causar infecção sistêmica, além da transferência de partículas virais para os fetos, provando que os neutrófilos podem agir como cavalo de Tróia para replicação e disseminação viral na infecção por ZIKV. Por outro lado, a infecção de animais deficientes de células CD8+ apresentou um perfil oscilatório, tendo maior cópias virais no soro, enquanto que menor número de partículas virais no baço em comparação ao grupo controle. Além disso, a análise por PCR Array evidenciou alterações na expressão de genes relacionados ao reconhecimento viral, como o Tlr3 e Nod2 e resposta imune do hospedeiro, como Nfkb1, FasL e Ifn-a. A análise das populações de células do baço mostrou que a infecção por ZIKV induz o aumento da população de células T CD8+Foxp3+. Estas células induzidas durante a infecção por ZIKV expressam altos níveis de FasL e Ly6C e parecem não responder à infecção por ZIKV, enquanto que células T CD8+Foxp3+ de animais naïve induzem maior replicação viral em experimento de transferência adotiva. Tais achados nos levam a crer que existe uma tentativa do patógeno em modular a resposta imune inata e adaptativa no intuito de facilitar sua replicação e permanência no hospedeiro. Em suma, este trabalho buscou elucidar a imunobiologia da infecção pelo ZIKV na gestação, correlacionando com a susceptibilidade à Síndrome Congênita Causada pelo vírus
Title in English
The role of neutrophils and CD8 T cells in Zika virus infection
Keywords in English
CD8+ regulatory T cells
Flavivirus
Neutrophils
Placenta
Susceptibility
Zika virus
Abstract in English
Flavivirus infections are a cause of great concern around the world due to recurrent epidemics and high mortality rates, being a major public health problem. The relevance of the study of ZIKV infection was highlighted due to the huge number of babies born with microcephaly, especially in Northeast Brazil, and in May 2016 our group proved the causal relationship between ZIKV infection during pregnancy and cases of microcephaly. Knowing that ZIKV, as other flaviviruses, has the ability to modulate the host's innate and adaptive immune response, this project aimed to understand the role of neutrophils, and CD8+Foxp3+ T cells, in the control of viral replication and in disease progression in a murine ZIKV infection model. For this, peripheral blood neutrophils from healthy individuals and bone marrow neutrophils from C57BL/6 and SJL animals were used for in vitro experiments, and for in vivo experiments, C57BL/6 IFNAR-/-, C57BL/6 WT, C57BL/6 Foxp3GFP and C57BL/6 CD8-/- mice were infected with ZIKV, followed by the most varied analyzes for viral quantification, gene expression and cell populations of interest. Our results showed that ZIKV was able to infect murine and human neutrophils in vitro without interfering with the half-life, ROS production and NET release of these cells, in addition to not inducing expression of cell activation markers such as MHC-I, MHC-II, CD80, CD86 and IFNAR. Regarding gene expression, only Ifn-b, Axl, Nos2 and Tnf were altered. Additionally, ZIKV-infected neutrophils were detected in blood and placenta from infected mice, and the transfer of in vitro ZIKV-infected neutrophils to pregnant mice was capable to cause systemic infection, in addition to the transfer of viral particles to fetuses, proving that neutrophils can act as a Trojan horse for viral replication and dissemination in ZIKV infection. On the other hand, the infection of mice deficient in CD8+ cells presented an oscillatory profile, with higher viral copies in the serum, while a lower number of viral particles in the spleen compared to the control group. Furthermore, PCRArray analysis showed alterations in the expression of genes related to viral recognition, such as Tlr3 and Nod2 and host immune response Nfkb1, FasL and Ifn-a. The analysis of spleen cell populations showed that ZIKV infection induces an increase in the population of CD8+Foxp3+ T cells, the CD8+regulators. However, these cells induced during ZIKV infection express high levels of FasL and Ly6C and seems to be not responder to ZIKV infection, whereas CD8+Foxp3+ T cells from naïve mice induce greater viral replication in adoptive transfer experiment. Such findings lead us to believe that there is an attempt by the pathogen to modulate the innate and adaptive immune response, in order to facilitate its replication and permanence in the host. In summary, this work sought to elucidate the immunobiology of ZIKV infection during pregnancy, and to correlate it with the susceptibility to Congenital Syndrome Caused by the virus
 
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Publishing Date
2022-01-20
 
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