نموذج مورين من مرض التهاب الدماغ الفيروسي الحاد الناجم عن فيروس حمى الضنك
Summary
هنا، نقدم بروتوكول لإنشاء ICR المناعة (معهد أبحاث السرطان) نموذج مورين من عدوى الجهاز العصبي المركزي لعرض تطور الاعتلال العصبي. ويمكن رصد اضطرابات الدماغ الفيروسية الحادة من خلال درجات المرض المتطابقة لإظهار الاعتلال العصبي الناجم عن فيروس حمى الضنك في الجسم الحي.
Abstract
فيروس حمى الضنك (DENV)، وهو فيروس ينتقل عن طريق المفصل ينتقل عن طريق البعوض، قد يسبب المرض الحاد المعروف باسم حمى الضنك النزفية، والذي يتميز بمضاعفات مميتة بسبب تسرب البلازما، الاستسقاء، الانصباب الجنبي، الضائقة التنفسية، نزيف حاد، وضعف الأعضاء. وهناك عدد قليل من حالات العدوى DENV تقديم مظاهر عصبية. ومع ذلك، لم تستكشف الدراسات الأمراض العصبية الناجمة عن DENV أكثر من ذلك. في هذه الدراسة، نقدم بروتوكوللاستخدام فأر ICR (معهد أبحاث السرطان) مناعية مناعية للتحقق من تحريض عدوى الجهاز العصبي المركزي (CNS) مع DENV، يليه تطور التهاب الدماغ الفيروسي الحاد مثل التهاب الدماغ الفيروسي المرض.
Introduction
DENV، وهو فيروس يحمله المفصليمن عائلة Flaviviridae، يحتوي على جينوم RNA بالمعنى الإيجابي الذي يشفر ثلاثة بروتينات هيكلية فيروسية (كابسيد، قبل الغشاء، والمغلف) وسبعة بروتينات فيروسية غير هيكلية (NS1، NS2A، NS2B، NS3، NS4A، NS4B ، وNS5). الأنواع المصلية الأربعة من DENV (DENV1-4)، التي تصيب ما يقرب من 390 مليون شخص سنويا، تسبب عبئا عالميا على الرغم من أن الحكومات قد وجهت جهودا كبيرة نحو ناقلات البعوض ومكافحة الأمراض1. وفي الوقت الراهن، يجري تطوير لقاحات واقية وأدوية علاجية مضادة للفيروسات وتتطلب مزيدا من التحقق على المدى الطويل2. في الممارسة السريرية، على الرغم من أن مريض حمى الضنك مع عدوى الجهاز العصبي الوطني نادرة، فإنه يحتاج إلى مزيد من الاستكشاف لفهم تنوع تطور مرض حمى الضنك3. وثمة حاجة إلى مزيد من التحقيق والتحقق؛ وعلى وجه الخصوص، أدرجت منظمة الصحة العالمية مشاركة ضعف الجهاز العصبي الوطني، مثل ضعف الإدراك، والتشنجات، واعتلال الدماغ، والتهاب الدماغ، في تصنيف حمى الضنك الشديدة3و4. بناء نماذج حيوانية من عدوى DENV أمر لا غنى عنه لاستكشاف الأمراض العصبية من عدوى DENV.
لتوليد عدوى الجهاز العصبي المركزي من قبل DENV، وقد نفذت العديد من الدراسات طرق مختلفة من عدوى DENV، بما في ذلك (1) التلقيح داخل الدماغ من الفئران C57BL/6 الذين تلقوا 4 × 103 وحدات تشكيل البلاك (PFU) من DENV3 غير مكيفة5، 6، (2) التلقيح داخل التعامق من الفئران BALB / ج الذين تلقوا 7 × 104 PFU من في المختبر NEUROadaptED DENV47، (3) التلقيح داخل المخ من الفئران السويسرية الذين تلقوا 1 × 105 PFU من في الجسم الحي NEUROadapted DENV18، و (4) التلقيح المشترك داخل الدماغ وداخل اقفارية من الفئران الإمتصاص ICR الذين تلقوا 1 × 106 PFU من DENV2 غير مكيفة9. وفقا لنتائج هذه الدراسات5,6,7,8,9, عدوى DENV في الفئران تؤدي إلى النسخ الفيروسي في الدماغ , مما يؤدي إلى الفيروسية الحادة متلازمات التهاب الدماغ مثل، والتغيرات السلوكية مصحوبة بشلل الأطراف وعدم الاستقرار الوضعي، والسمية العصبية للسي إن سي والتهاب، وتسرب البلازما العامة والمحلية من خلال حاجز الدم في الدماغ (BBB)، والفتك. وقد أظهرت جميع النتائج من هذه الدراسات5،6،7،8،9 قدرة DENV لإصابة الجهاز العصبي المركزى وتحريض التهاب الدماغ الفيروسي الحاد مثل المرض بعد العدوى.
بناء على النتائج الحاليةلدينا9،10،11،12،13،14،15،أنشأنا نموذج مورين من عدوى DENV باعتبارها في الجسم الحي منصة لدراسة الفعالية العلاجية للعوامل المستهدفة / العوامل ضد النسخ المتماثل الفيروسي، فضلا عن السمية العصبية. هنا، نبلغ عن البروتوكول المستخدم لإنشاء فأرICR خارجي مناعية للمناعة لدراسة عدوى الجهاز العصبي الوطني ولرصد تطور الاعتلال العصبي مع شدة مختلفة الناجمة عن DENV. وتظهر النتائج التقدم الكبير للأمراض الشبيهة بالتهاب الدماغ في الفئران المصابة بDENV بطريقة تعتمد على الوقت.
Protocol
Representative Results
Discussion
تم الكشف عن عدوى DENV في الجهاز العصبي الوطني لمرضى حمى الضنك الشديدة3،17، مما يشير إلى إمكانية ظهور التهاب الدماغ الفيروسي الحاد وقعت خلال مرض حمى الضنك. هنا، نبلغ عن نموذج في الجسم الحي من عدوى DENV لدراسة مشاركة خلل الجهاز العصبي المركزي في حمى الضنك الشديدة، …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد تم دعم هذه الدراسة بمنح من وزارة العلوم والتكنولوجيا (MOST107-2321-B-038-001) والتمويل الداخلي 106TMU-CIT-01-2، تايبيه، تايوان.
Materials
| Roswell Park Memorial Institute 1640 medium (RPMI) | Gibco | 11875-085 | Diluting virus |
| 0.3-mL Insulin Syringe | BD Ultra-FineII | 328838 | Intracerebral and intraperitoneal injection |
| Microbalance | METTLER TOLEDO's LabX | AL104 | Weight mouse |
| Non-adapted DENV2 (strain PL046) | The Centers for Disease Control of Taiwan | – | Infect mouse |
| Institute of Cancer Research (ICR) suckling mouse | BioLASCO Taiwan Co., Ltd | – | Our murine model |
References
- Guzman, M. G., Gubler, D. J., Izquierdo, A., Martinez, E., Halstead, S. B. Dengue infection. Nature Reviews Disease Primers. 2, 16055 (2016).
- Katzelnick, L. C., Coloma, J., Harris, E. Dengue: knowledge gaps, unmet needs, and research priorities. Lancet Infectious Diseases. 17 (3), e88-e100 (2017).
- Carod-Artal, F. J., Wichmann, O., Farrar, J., Gascon, J. Neurological complications of dengue virus infection. Lancet Neurology. 12 (9), 906-919 (2013).
- Geneva: World Health Organization. . Dengue: Guidelines for Diagnosis, Treatment, Prevention and Control: New Edition. , (2009).
- Amaral, D. C., et al. Intracerebral infection with dengue-3 virus induces meningoencephalitis and behavioral changes that precede lethality in mice. Journal of Neuroinflammation. 8, 23 (2011).
- de Miranda, A. S., et al. Dengue-3 encephalitis promotes anxiety-like behavior in mice. Behavioural Brain Research. 230 (1), 237-242 (2012).
- Velandia-Romero, M. L., Acosta-Losada, O., Castellanos, J. E. In vivo infection by a neuroinvasive neurovirulent dengue virus. Journal of Neurovirology. 18 (5), 374-387 (2012).
- Despres, P., Frenkiel, M. P., Ceccaldi, P. E., Duarte Dos Santos, C., Deubel, V. Apoptosis in the mouse central nervous system in response to infection with mouse-neurovirulent dengue viruses. Journal of Virology. 72 (1), 823-829 (1998).
- Tsai, T. T., et al. Microglia retard dengue virus-induced acute viral encephalitis. Scientific Reports. 6, 27670 (2016).
- Cheng, Y. L., et al. Activation of Nrf2 by the dengue virus causes an increase in CLEC5A, which enhances TNF-alpha production by mononuclear phagocytes. Scientific Reports. 6, 32000 (2016).
- Ho, M. R., et al. Blockade of dengue virus infection and viral cytotoxicity in neuronal cells in vitro and in vivo by targeting endocytic pathways. Scientific Reports. 7 (1), 6910 (2017).
- Jhan, M. K., et al. Anti-TNF-alpha restricts dengue virus-induced neuropathy. Journal of Leukocyte Biology. 104 (5), 961-968 (2018).
- Kao, J. C., et al. The antiparasitic drug niclosamide inhibits dengue virus infection by interfering with endosomal acidification independent of mTOR. PLoS Neglected Tropical Diseases. 12 (8), e0006715 (2018).
- Tsai, T. T., Chen, C. L., Tsai, C. C., Lin, C. F. Targeting heat shock factor 1 as an antiviral strategy against dengue virus replication in vitro and in vivo. Antiviral Research. 145, 44-53 (2017).
- Jhan, M. K., et al. Dengue virus infection increases microglial cell migration. Scientific Reports. 7 (1), 91 (2017).
- Benskey, M. J., Manfredsson, F. P. Intraparenchymal Stereotaxic Delivery of rAAV and Special Considerations in Vector Handling. Methods in Molecular Biology. , 199-215 (2016).
- Fong, C. Y., et al. Mild encephalitis/encephalopathy with reversible splenial lesion (MERS) due to dengue virus. Journal of Clinical Neuroscience. 36, 73-75 (2017).
- Sarathy, V. V., et al. A lethal murine infection model for dengue virus 3 in AG129 mice deficient in type I and II interferon receptors leads to systemic disease. Journal of Virology. 89 (2), 1254-1266 (2015).
- Schul, W., Liu, W., Xu, H. Y., Flamand, M., Vasudevan, S. G. A dengue fever viremia model in mice shows reduction in viral replication and suppression of the inflammatory response after treatment with antiviral drugs. The Journal of Infectious Diseases. 195 (5), 665-674 (2007).
- Tyler, K. L. Acute Viral Encephalitis. New England Journal of Medicine. 379 (6), 557-566 (2018).
- Yauch, L. E., Shresta, S. Mouse models of dengue virus infection and disease. Antiviral Research. 80 (2), 87-93 (2008).
- Assir, M. Z., Jawa, A., Ahmed, H. I. Expanded dengue syndrome: subacute thyroiditis and intracerebral hemorrhage. BMC Infectious Diseases. 12, 240 (2012).
- Kumar, R., Prakash, O., Sharma, B. S. Intracranial hemorrhage in dengue fever: management and outcome: a series of 5 cases and review of literature. Surgical Neurology. 72 (4), 429-433 (2009).
- Simanjuntak, Y., Liang, J. J., Lee, Y. L., Lin, Y. L. Repurposing of prochlorperazine for use against dengue virus infection. Journal of Infectious Diseases. 211 (3), 394-404 (2015).
- Rocha, B. A. M., et al. Dengue-specific serotype related to clinical severity during the 2012/2013 epidemic in centre of Brazil. Infectious Disease Poverty. 6 (1), 116 (2017).
