The herpes simplex virus type 2 glycoprotein D and host IRE-1α/XBP-1 pathway modulate the functions of dendritic cells after infection with this virus
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Date
2018
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Abstract
Los virus herpes simple y los humanos han coexistido durante decenas de miles de años y esta larga relación se ha traducido en la evolución y selección de determinantes virales que evaden la respuesta inmune del hospedero y recíprocamente, la evolución y selección de componentes inmunes del hospedero para limitar tanto la infección como la patología asociada a la infección. El virus del herpes simple de tipo 2 (VHS-2) es altamente prevalente en la población humana y es el principal agente etiológico de úlceras genitales y de encefalitis neonatal. Además, el VHS-2 es un virus neurotrópico que reside de manera latente en las neuronas del ganglio sacro, ocasionalmente las reactivaciones desarrollan manifestaciones tanto clínicas como subclínicas. Actualmente no hay vacunas contra este virus y las terapias disponibles no curan la infección. Debido a que las células dendríticas (CDs) son células inmunitarias que inician y regulan las respuestas antivirales, y además como VHS-2 interfiere con su función, estudiamos la interacción entre estas células y un virus mutante de VHS-2 que confiere inmunidad protectora contra el desafío con aislados clínicos en modelos de infección murino. Así, sobre la base de los resultados preliminares generados al comienzo de esta tesis y la literatura disponible, generamos una hipótesis para una teoría novedosa la cual propone que el resultado de la interacción entrelas CDs y cepas mutantes candidatos a vacuna, pueden correlacionarse con la protección conferida por estos mutantes in vivo. Finalmente, nos enfocamos en la respuesta a proteínas mal plegadas en las CDs infectadas y cómo este proceso celular modula la replicación de VHS-2. En el primer capítulo de esta tesis, describimos un mutante de VHS-2 el cual carece del gen que codifica para la glicoproteína D (ΔgD-2), este virus mutante resulto ser atenuado en CDs, a diferencia del VHS-2 de tipo silvestre (WT) y otros VHS-2 mutantes para otras glicoproteínas. Las CDs infectadas con ΔgD-2 son capaces de activar in vitro a células T CD8+virus-específicas (gBT-I) y células T CD4+ antígeno-específicas (OT-II). Además, ratones inoculados con ΔgD-2 mostraron una mayor migración de CDs CD103+ a los ganglios linfáticos y activación de poblaciones de células T tanto CD8+ como CD4+. Por otro lado, la transferencia adoptiva de CDs infectadas in vitro con ΔgD-2 a ratones hembra demostró disminuir tanto la infección como la patología después del desafío genital con VHS-2 en comparación con ratones que recibieron CDs infectadas con un mutante para la glicoproteína H (∆gH-2), lo que indica que CDs cargadas con el virus ∆gD-2 in vitro pueden estimular una respuesta inmune protectora contra este virus. Tomados en conjunto, estos resultados sugieren que ΔgD-2 activa a las CDs promoviendo la presentación de antígenos y que esta característica probablemente contribuye tanto a la inmunogenicidad y como a la capacidad protectora de este candidato a vacuna cuando se administra sola. Como resultado del estudio de la interacción de ΔgD-2 con CDs, encontramos que este mutante desencadenó una respuesta a proteínas mal plegadas (UPR) mediada por la vía IRE-1α/XBP-1 diferente a la generada por el virus WT, abordamos este estudio en el segundo capítulo de esta tesis. De manera importante, encontramos que la inhibición farmacológica de la actividad de ARNasa de la molécula de señalización de UPR IRE-1α en las CDs, afectó la replicación de VHS-2. En general, observamos que al inhibir IRE-1α luego de la infección con VHS-2 aumentala viabilidad de CDs, recuperando también la activación de células T CD8+ virus-específicas in vitro. Además, encontramos que las CDs infectadas con VHS-2 aumentan significativamente la síntesis de triglicéridos (gotas de lípidos), este proceso se ha asociado con una disminución en la presentación de antígenos en estas células. Sorprendentemente, la expresión de MHC-I en cultivos de CDs infectadas con VHS-2 se restauró a niveles basales tras el tratamiento con un inhibidor de IRE-1α. Estos resultados indican que el VHS-2 activa al sensor de UPR IRE-1α, lo cual resulta perjudicial para la función de las CDs. Tomados en conjunto los resultados aquí expuestos, identificamos tanto factores virales como del hospedero que modulan el resultado de la interacción entre las CDs y el VHS-2, esta evidencia experimental puede contribuir al diseño de nuevas estrategias de vacunas o terapias que limiten la infección y diseminación de este virus.
Description
Tesis (Doctor en Ciencias Biológicas, mención Genética Molecular y Microbiología)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2018