Utilisation de modèles Zebrafish de grippe humaine A Infections au virus pour le dépistage médicaments antiviraux et Caractériser hôte réponses immunitaires cellulaires

Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), les virus grippaux infectent 5-10% des adultes et 20-30% des enfants chaque année et causent 3-5 millions de cas de maladie grave et jusqu'à 500.000 décès dans le monde ^1. vaccinations annuelles contre la grippe restent la meilleure option pour prévenir les maladies. Des efforts comme le Plan d' action mondial de l' OMS ont augmenté l' utilisation du vaccin saisonnier, la capacité de production de vaccins, et la recherche et le développement dans les stratégies de vaccination plus puissants afin de réduire la morbidité et la mortalité associées à des flambées de grippe saisonnière ^2. Les médicaments antiviraux tels que les inhibiteurs de la neuraminidase (par exemple zanamivir et l' oseltamivir) sont disponibles dans certains pays et se sont avérés efficaces dans les symptômes atténuants, lorsqu'il est administré dans les 48 premières heures d'apparition ^{3, 4, 5.} Malgré les efforts mondiaux, le confinement de la grippe saisonnière oustbreaks reste un formidable défi à ce moment, que le virus de la grippe dérive antigénique dépasse souvent les capacités actuelles pour adapter à l'évolution du génome du virus ^6. stratégies de vaccins ciblant de nouvelles souches de virus doivent être mis au point à l'avance et sont parfois rendues moins une efficacité optimale en raison de changements imprévus dans les types de souches qui prédominent éventuellement dans une saison grippale. Pour ces raisons, il y a un besoin évident de développer des stratégies thérapeutiques alternatives pour contenir les infections et réduire la mortalité. En obtenant une meilleure compréhension des interactions hôte-virus, il peut être possible d'élaborer de nouveaux médicaments anti-grippaux et des traitements adjuvants ^{7, 8.}

L'hôte-grippe humaine Une interaction virus (IAV) est complexe. Plusieurs modèles animaux d'infection IAV humaine ont été développés afin de mieux comprendre l'interaction hôte-virus, yment les souris, les cobayes, les rats de cotonniers, les hamsters, les furets et les macaques ^9. Tout en fournissant des données importantes qui ont amélioré la compréhension de la dynamique hôte-IAV, chaque organisme modèle possède des inconvénients importants qui doivent être considérés lors de la tentative de traduire les résultats en médecine humaine. Par exemple, les souris, qui sont le modèle le plus largement utilisé, ne développent pas facilement des symptômes d'infection IAV induites lorsqu'ils sont infectés par la grippe humaine isole ^9. En effet , les souris manquent de tropisme naturel pour les isolats de la grippe humaine étant donné que les cellules epitheliales de souris expriment des liaisons alpha-2,3 d'acide sialique à la place des liaisons α-2,6 d'acide sialique exprimés sur les cellules épithéliales humaines ^10. Les protéines hémagglutinine présentes dans IAV isolats humains se lient favorablement et pénètrent dans les cellules hôtes portant des liaisons acide sialique alpha-2,6 par endocytose médiée par le récepteur ^{9, 11,} </sup> ^{12, 13.} En conséquence, il est maintenant admis que dans le développement de modèles de souris pour la grippe humaine, il faut prendre soin de jumeler la souche appropriée de la souris avec la souche appropriée de la grippe afin d'atteindre phénotypes de la maladie qui récapitulent les aspects de la maladie humaine. En revanche, les cellules épithéliales des voies respiratoires supérieures du furet possèdent des liaisons alpha-2,6 d'acide sialique qui ressemblent à des cellules humaines ^14. Furets infectés partagent plusieurs des caractéristiques pathologiques et cliniques observées dans la maladie humaine, y compris la pathogénicité et la transmissibilité des virus grippaux humains et aviaires ^{14, 15.} Ils sont aussi extrêmement sensibles à des essais d'efficacité du vaccin. Néanmoins, le modèle de furet pour la grippe humaine présente plusieurs inconvénients principalement liés à leur taille et le coût de l'élevage qui font l'acquisition de statistiquement signifidonnées catifs difficiles. En outre, les furets ont déjà affiché des différences dans la pharmacocinétique des médicaments, la biodisponibilité et la toxicité qui rendent les tests d'efficacité difficile. Par exemple, les furets présentent une toxicité pour le canal ionique M2 ¹⁶ inhibiteur amantadine. Ainsi, il est clair que dans le choix d'un modèle animal pour étudier des questions sur les infections IAV humaines, il est important de tenir compte des avantages et des limites inhérentes, et l'aspect de l'interaction hôte-virus qui est sous enquête.

Le poisson zèbre, Danio rerio, est un modèle animal qui offre des possibilités uniques pour enquêter sur l' infection microbienne, hôte réponse immunitaire, et les thérapies médicamenteuses potentielles ^{17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,} <classe sup = "xref"> ^{24, 25, 26, 27, 28.} La présence d'acide sialique α-2,6-liés à la surface des cellules dans le poisson zèbre a suggéré sa sensibilité à l' IAV, qui a été confirmé dans des études d'infection et imager in vivo en utilisant une souche rapporteuse fluorescente de ¹⁹ IAV. Chez le poisson zèbre IAV infectées, l' augmentation de l' expression des ifnphi1 et MXA transcrits anti – viraux ont indiqué qu'une réponse immunitaire innée a été stimulée, et la pathologie affichée par le poisson zèbre IAV infectés, y compris l' oedème et la destruction des tissus, a été similaire à celui observé dans les infections de la grippe humaine . En outre, l'IAV inhibiteur de neuraminidase antiviral Zanamivir mortalité limitée et la réplication virale réduite dans zebrafish ^19.

Dans ce rapport, un protocole de système d'amorçageinfections ic IAV dans des embryons de poisson zèbre est décrite. Utilisation de zanamivir à des doses cliniquement pertinentes comme une preuve de principe, l'utilité de ce modèle d'infection zebrafish IAV pour les composés de criblage pour l'activité antivirale est démontrée. En outre, un protocole pour générer une version localisée, l' infection de l' épithélium IAV dans la vessie natatoire du poisson zèbre, un organe qui est considéré comme anatomiquement et fonctionnellement analogue au poumon de mammifère ^{21, 29, 30, 31,} est décrit. L'utilisation de ce modèle d'infection IAV localisée, le recrutement des neutrophiles au site de l'infection peut être suivi, ce qui permet des enquêtes sur le rôle des neutrophiles dans la biologie infection IAV et de l'inflammation. Ces modèles se complètent de poisson zèbre modèles animaux existants d'infections IAV humaines et sont particulièrement utiles pour tester de petites molécules et les réponses des cellules immunitaires à cause de la possibilité de renforcer spuissance STATISTIQUE, capacité de modérée à des essais à haut débit, et les capacités de suivre le comportement des cellules immunitaires et la fonction de la lumière-microscopie.