El uso de modelos de pez cebra de Infecciones por Virus de la Influenza Humana A a la pantalla medicamentos antivirales y caracterizar inmune del huésped respuestas de las células

De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), virus de la gripe infectan a un 5-10% de los adultos y un 20-30% de los niños al año y causan 3-5 millones de casos de enfermedades graves y hasta 500.000 muertes en todo el mundo ^1. vacunas anuales contra la gripe siguen siendo la mejor opción para prevenir la enfermedad. Esfuerzos como el Plan de Acción Mundial de la OMS han aumentado el uso de la vacuna estacional, la capacidad de producción de vacunas, y la investigación y el desarrollo de estrategias de vacunas más potentes con el fin de reducir la morbilidad y la mortalidad asociadas con brotes de gripe estacional ^2. Los medicamentos antivirales como inhibidores de la neuraminidasa (por ejemplo, zanamivir y oseltamivir) están disponibles en algunos países y han demostrado ser eficaces en los síntomas atenuantes, cuando se administra dentro de las primeras 48 h de inicio ^{3, 4, 5.} A pesar de los esfuerzos mundiales, la contención de la gripe estacional outbreaks sigue siendo un desafío formidable en este momento, como el virus de la gripe deriva antigénica a menudo excede capacidades actuales para adaptarse a la genoma cambio de virus ^6. estrategias de vacunas dirigidas a nuevas cepas del virus deben ser desarrolladas con antelación y, a veces se vuelven menos de una eficacia óptima debido a los cambios imprevistos en los tipos de cepas que eventualmente predominan en una temporada de gripe. Por estas razones, existe una clara necesidad de desarrollar estrategias terapéuticas alternativas para contener las infecciones y la reducción de la mortalidad. En el logro de una mejor comprensión de la interacción huésped-virus, puede ser posible desarrollar nuevos medicamentos anti-influenza y terapias adyuvantes ^{7, 8.}

El anfitrión de la influenza humana A la interacción del virus (IAV) es compleja. Varios modelos animales de infección IAV humana se han desarrollado con el fin de profundizar en la interacción huésped-virus, INCLUYENDOing ratones, cobayas, ratas del algodón, hámsters, hurones y los macacos ^9. Mientras que proporciona datos importantes que han mejorado la comprensión de la dinámica de host-IAV, cada organismo modelo posee inconvenientes importantes que deben ser considerados cuando se trata de traducir los hallazgos en la medicina humana. Por ejemplo, los ratones, que son el modelo más ampliamente utilizado, no desarrollan síntomas de la infección fácilmente inducidas por IAV cuando están infectadas con la gripe humana aísla ^9. Esto se debe a que los ratones carecen del tropismo natural para la gripe humana aísla ya que las células epiteliales de ratón expresan alfa-2,3 vínculos de ácido siálico en lugar de los α-2,6 vínculos de ácido siálico expresadas en las células epiteliales humanas ^10. Las proteínas hemaglutinina presentes en las cepas humanas IAV favorable se unen y entran en las células anfitrionas teniendo vínculos de ácido siálico alfa-2,6 través de endocitosis mediada por receptor ^{9, 11,} </shasta> ^{12, 13.} Como consecuencia, ahora se acepta que en el desarrollo de modelos de ratón de la influenza humana, se debe tener cuidado para emparejar la cepa apropiada de ratón con la cepa de la gripe apropiada con el fin de lograr fenotipos de la enfermedad que recapitular aspectos de la enfermedad humana. En contraste, las células epiteliales en el tracto respiratorio superior de los hurones poseen 2,6 a-vínculos de ácido siálico que se asemejan a las células humanas ^14. Hurones infectados comparten muchas de las características patológicas y clínicas observadas en la enfermedad humana, incluyendo la patogenicidad y la transmisibilidad de los virus de la gripe humana y aviar ^{14, 15.} También son altamente susceptibles a los ensayos de eficacia de vacunas. Sin embargo, el modelo de hurón para la influenza humana tiene varias desventajas, principalmente relacionados con su tamaño y el costo de la cría que hacen adquisición de estadísticamente signifilos datos de peralte desafiantes. Además, los hurones han mostrado previamente diferencias en la farmacocinética de fármacos, biodisponibilidad y toxicidad que hacen probar la eficacia difícil. Por ejemplo, los hurones presentan toxicidad para el canal iónico M2 amantadina inhibidor ^16. Por lo tanto, es evidente que en la elección de un modelo animal para estudiar preguntas sobre infecciones IAV humanos, es importante tener en cuenta sus ventajas y limitaciones inherentes, y el aspecto de la interacción huésped-virus que se encuentra bajo investigación.

El pez cebra, Danio rerio, es un modelo de animal que proporciona oportunidades únicas para la investigación de la infección microbiana, el anfitrión de la respuesta inmune, y las posibles terapias de drogas ^{17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,} <SUP = "xref"> ^{24, 25, 26, 27, 28.} La presencia de ácidos siálicos unidos a α-2,6 en la superficie de células en el pez cebra sugirió su susceptibilidad a la IAV, que fue confirmada en estudios de infección y la imagen in vivo usando una cepa fluorescente reportero de IAV ^19. En el pez cebra infectados por el IAV, aumento de la expresión de los ifnphi1 y MXA transcripciones antivirales indicó que una respuesta inmune innata había sido estimulado, y la patología que se muestra por pez cebra infectados por el IAV, incluyendo edema y la destrucción del tejido, fue similar a la observada en las infecciones de la gripe humana . Por otra parte, el inhibidor de la neuraminidasa antiviral Zanamivir mortalidad limitada IAV y la reducción de la replicación viral en el pez cebra ^19.

En este informe, un protocolo para el sistema de iniciacióninfecciones ic IAV en embriones de pez cebra se describe. El uso de zanamivir a dosis clínicamente relevantes como una prueba de principio, la utilidad de este modelo de pez cebra infección IAV para el cribado de compuestos para la actividad antiviral se demuestra. Además, un protocolo para la generación de una infección IAV localizada, epitelial en el pez cebra nadar vejiga, un órgano que se considera que es anatómica y funcionalmente análoga a la de pulmón de mamífero ^{21, 29, 30, 31,} se describe. El uso de este modelo de infección IAV localizada, el reclutamiento de neutrófilos al sitio de la infección se puede seguir, lo que permite las investigaciones sobre el papel de la biología de los neutrófilos en la infección IAV y la inflamación. Estos modelos de pez cebra complementan modelos animales existentes de infecciones IAV humanos y son particularmente útiles para el ensayo de moléculas pequeñas y respuestas de las células inmunitarias debido a la posibilidad de una mayor sATOS ESTADÍSTICOS potencia, capacidad de moderada a ensayos de alto rendimiento, y las habilidades para rastrear el comportamiento celular inmune y la función con la luz-microscopía.