RESUMO
Adult T-cell leukemia/lymphoma (ATLL) is an aggressive malignancy of CD4+ T-cells associated with HTLV-1 infection. In this study, we used the model of immunodeficient NSG mice reconstituted with a functional human immune system (HIS) to investigate early events in HTLV-1 pathogenesis. Upon infection, human T-cells rapidly increased in the blood and lymphoid tissues, particularly CD4+CD25+ T-cells. Proliferation of CD4+ T-cells in the spleen and mesenteric lymph nodes (MLN) correlated with HTLV-1 proviral load and CD25 expression. In addition, splenomegaly, a common feature of ATLL in humans, was also observed. CD4+ and CD8+ T-cells predominantly displayed an effector memory phenotype (CD45RA-CCR7-) and expressed CXCR3 and CCR5 chemokine receptors, suggesting the polarization into a Th1 phenotype. Activated CD8+ T-cells expressed granzyme B and perforin; however, the interferon-γ response by these cells was limited, possibly due to elevated PD-1 expression and increased frequency of CD4+FoxP3+ regulatory T-cells in MLN. Thus, HTLV-1-infected HIS-NSG mice reproduced several characteristics of infection in humans, and it may be helpful to investigate ATLL-related events and to perform preclinical studies. Moreover, aspects of chronic infection were already present at early stages in this experimental model. Collectively, we suggest that HTLV-1 infection modulates host immune responses to favor viral persistence.
Assuntos
Linfócitos T CD8-Positivos/imunologia , Diferenciação Celular/imunologia , Infecções por HTLV-I/virologia , Vírus Linfotrópico T Tipo 1 Humano/imunologia , Animais , Linfócitos T CD4-Positivos/imunologia , Linfócitos T CD4-Positivos/virologia , Infecções por HTLV-I/imunologia , Vírus Linfotrópico T Tipo 1 Humano/metabolismo , Humanos , Leucemia-Linfoma de Células T do Adulto/imunologia , Leucemia-Linfoma de Células T do Adulto/patologia , Leucemia-Linfoma de Células T do Adulto/virologia , Antígenos Comuns de Leucócito/metabolismo , Camundongos , Infecção Persistente/imunologia , Infecção Persistente/virologiaRESUMO
Human T-cell leukemia virus type 1 (HTLV-1) is the etiological agent of adult T-cell leukemia (ATL). The HTLV-1 basic leucine zipper protein (HBZ) is expressed in all cases of ATL and is directly associated with virus pathogenicity. The two isoforms of the HBZ protein are synthesized from antisense messenger RNAs (mRNAs) that are either spliced (sHBZ) or unspliced (usHBZ) versions of the HBZ transcript. The sHBZ and usHBZ mRNAs have entirely different 5'untranslated regions (5'UTR) and are differentially expressed in cells, with the sHBZ protein being more abundant. Here, we show that differential expression of the HBZ isoforms is regulated at the translational level. Translation initiation of the usHBZ mRNA relies on a cap-dependent mechanism, while the sHBZ mRNA uses internal initiation. Based on the structural data for the sHBZ 5'UTR generated by SHAPE in combination with 5' and 3' deletion mutants, the minimal region harboring IRES activity was mapped to the 5'end of the sHBZ mRNA. In addition, the sHBZ IRES recruited the 40S ribosomal subunit upstream of the initiation codon, and IRES activity was found to be dependent on the ribosomal protein eS25 and eIF5A.
Assuntos
Fatores de Transcrição de Zíper de Leucina Básica/genética , Vírus Linfotrópico T Tipo 1 Humano/genética , Iniciação Traducional da Cadeia Peptídica , RNA Mensageiro/genética , RNA Viral/genética , Proteínas dos Retroviridae/genética , Regiões 5' não Traduzidas/genética , Animais , Fatores de Transcrição de Zíper de Leucina Básica/metabolismo , Células COS , Chlorocebus aethiops , Regulação Viral da Expressão Gênica , Células HEK293 , Células HeLa , Vírus Linfotrópico T Tipo 1 Humano/metabolismo , Humanos , Isoformas de Proteínas/genética , Isoformas de Proteínas/metabolismo , Splicing de RNA , RNA Mensageiro/metabolismo , RNA Viral/metabolismo , Proteínas dos Retroviridae/metabolismoRESUMO
Human lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) is a retrovirus causing HTLV-1-associated myelopathy/tropical spastic paraparesis (HAM/TSP), a neurodegenerative central nervous system (CNS) axonopathy. This virus mainly infects CD4(+) T lymphocytes without evidence of neuronal infection. Viral Tax, secreted from infected lymphocytes infiltrated in the CNS, is proposed to alter intracellular pathways related to axonal cytoskeleton dynamics, producing neurological damage. Previous reports showed a higher proteolytic release of soluble Semaphorin 4D (sSEMA-4D) from CD4(+) T cells infected with HTLV-1. Soluble SEMA-4D binds to its receptor Plexin-B1, activating axonal growth collapse pathways in the CNS. In the current study, an increase was found in both SEMA-4D in CD4(+) T cells and sSEMA-4D released to the culture medium of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from HAM/TSP patients compared to asymptomatic carriers and healthy donors. After a 16-h culture, infected PBMCs showed significantly higher levels of CRMP-2 phosphorylated at Ser(522). The effect was blocked either with anti-Tax or anti-SEMA-4D antibodies. The interaction of Tax and sSEMA-4D was found in secreted medium of PBMCs in patients, which might be associated with a leading role of Tax with the SEMA-4D-Plexin-B1 signaling pathway. In infected PBMCs, the migratory response after transwell assay showed that sSEMA-4D responding cells were CD4(+)Tax(+) T cells with a high CRMP-2 pSer(522) content. In the present study, the participation of Tax-sSEMA-4D in the reduction in neurite growth in PC12 cells produced by MT2 (HTLV-1-infected cell line) culture medium was observed. These results lead to the participation of plexins in the reported effects of infected lymphocytes on neuronal cells.
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Antígenos CD/genética , Produtos do Gene tax/genética , Vírus Linfotrópico T Tipo 1 Humano/metabolismo , Leucócitos Mononucleares/metabolismo , Neuritos/efeitos dos fármacos , Paraparesia Espástica Tropical/metabolismo , Semaforinas/genética , Animais , Anticorpos Neutralizantes/farmacologia , Antígenos CD/metabolismo , Portador Sadio , Estudos de Casos e Controles , Movimento Celular/efeitos dos fármacos , Meios de Cultivo Condicionados/farmacologia , Regulação da Expressão Gênica , Produtos do Gene tax/metabolismo , Vírus Linfotrópico T Tipo 1 Humano/genética , Humanos , Células K562 , Leucócitos Mononucleares/patologia , Leucócitos Mononucleares/virologia , Proteínas do Tecido Nervoso/genética , Proteínas do Tecido Nervoso/metabolismo , Neuritos/metabolismo , Neuritos/ultraestrutura , Células PC12 , Paraparesia Espástica Tropical/genética , Paraparesia Espástica Tropical/patologia , Paraparesia Espástica Tropical/virologia , Cultura Primária de Células , Ratos , Receptores de Superfície Celular/genética , Receptores de Superfície Celular/metabolismo , Semaforinas/metabolismo , Transdução de SinaisRESUMO
A proliferação espontânea de linfócitos é um marcador da infecção pelo Vírus Linfotrópico de Célula T Humana do tipo 1 (HTL V -l)o Esta é mais elevada em pacientes com paraparesia espástica tropical/mielopatia associada ao HTL V (HAMJTSP) que em indivíduos assintomáticos. Embora o seu papel na patogênese da HAM/TSP ainda seja desconhecido, a identificação de drogas capazes de modular a proliferação espontânea pode ser relevante para o tratamento da HAM/TSP. Neste estudo nós avaliamos os efeitos dos derivados quinoIínicos BS373, Ql e Q2 e da fisalina F em culturas de células mononucleares do sangue periférico (PBMC) de indivíduos infectados pelo HTL V com HAM/TSP. Estes compostos inibiram, ex vivo, a proliferação espontânea em culturas de PBMC, conforme avaliado pela incorporação de 3H-timidina. Além disso, a produção espontânea, ex vivo, de citocinas inflamatórias foi significativamente inibida pelo composto BS373 (25 j.tM) e pela tlsahna F (10 j.tM). A expressão da proteína viral Tax foi reduzida cerca de 80% após incubação de PBMC com BS373 (25 uM). BS373 e fisalina F induziram um aumento na porcentagem de células em apoptose, como demonstrado por análise da marcação do PBMC com anexina V por citometri~ de fluxo. A análise ultraestrutural de células cultivadas na presença destes compostos mostrou vacúolos apresentando membranas de mielina, que se assemelham a compartimentos autofágicos. Em conclusão, as quinolinas e a fisalina F foram capaz de inibir a proliferação espontânea de células de indivíduos infectados pelo HTL V-I. Outros estudos são necessários para compreendermos os mecanismos pelos quais estes compostos agem no PBMC de indivíduos infectados pelo HTL V-I.
Spontaneous lymphocyte proliferation, a hallmark ofHuman- T Lymphocyte Virus Type 1 (HTL V -1) infection, is particular1y high in HTL V -associated myelopathy/tropical spastic paraparesis (HAM/TSP) patients compared to asymptomatic carriers. Although its role in the pathogenesis of HAM/TSP is stiH unknown, the identification of drugs capable of modulating the spontaneous proliferation may be reievant for the treatment ofHAM/TSP. Here we evaluated the effects ofthe quinoline derivative BS373, Q1 and Q2 and physalin F in cultures of peripheral blood mononuclear ceHs (PBMC) obtained from HTL V-infected subjects with HAM/TSP. Compounds inhibited of spontaneous proliferation in PBMC cultures, as assessed by 3H-thymidine incorporation. Additionally, the spontaneous production of inflammatory cytokines by PBMC was significantly inhibited by BS373 (25 flM) and physalin F (10 flM). The expression of the viral transcription factor Tax was reduced about 80% after incubation of PBMC with 8S373 (25 I-tM). BS373 and physalin F induced an increase in the percentage of apoptotic cells, as shown by flow cytometry analysis of annexin V-stained PBMC. Ultrastructural analysis of cultured cells in the presence of compounds showed vacuoles presented with myelin-like membranes, resembling autophagic vacuole-like compartments. In conc1usion, quinolines and physalin F was able to inhibit the spontaneous proliferation of cells from HTL V -l-infected individuaIs. Further studies are required to understand the mechanisms by which the compounds affect HTL V -1 PBMC.
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Humanos , Apoptose/genética , Apoptose/imunologia , Quinolinas , Quinolinas/imunologia , Vírus Linfotrópico T Tipo 1 Humano/imunologia , Vírus Linfotrópico T Tipo 1 Humano/metabolismo , Vírus Linfotrópico T Tipo 1 Humano/patogenicidadeRESUMO
O HTLV-1 foi o primeiro retrovírus descrito associado a doenças humanas, tais como leucemia de célula T do adulto (ATLL), paraparesia espástica tropical/mielopatia associada ao HTLV (TSP/HAM), dermatite infecciosa, entre outras. Esse retrovírus possui um genoma de RNA de fita simples, com os genes gag (grupo antigênico), env (envelope), pol (polimerase), e uma região próxima à extremidade 3' conhecida como pX. Em cada extremidade do genoma existem sequências de repetições terminais longas (LTR long terminal repeat), que são essenciais na integração do DNA proviral ao DNA do hospedeiro, e também para a regulação transcricional do genoma do vírus. Estima-se que cerca de 5-10 milhões de pessoas estejam infectadas pelo HTLV-1 no mundo. No Brasil, presume-se que 2,5 milhões de pessoas estejam infectadas. Apesar da infecção pelo HTLV-1 ser endêmica em diferentes regiões geográficas do mundo, ainda permanece sem um método de profilaxia eficaz. Pesquisas realizadas em macacos-esquilos no Instituto Pasteur da França e no Instituto Nacional do Câncer nos EUA avaliaram a imunogenicidade e a eficácia de uma vacina contendo o gene env ou env e gag do HTLV-1. Após a vacinação e transfusão de células infectadas com o HTLV-1 todos os animais mostraram-se protegidos. Anteriormente a este estudo, pesquisadores do Instituto Nacional do Câncer, NIH-EUA, avaliaram a eficácia de um vetor vacinal derivado do vírus da varíola atenuado contendo o gene env do HTLV-1 (R-ALVAC), e após o desafio vacinal todos os animais mostraram-se protegidos. Porém, a proteção destes dois estudos não foi permanente. Entretanto, esses resultados sugerem que uma vacina anti-HTLV-1 pode ser viável e, acreditamos que a produção dessa vacina tendo como vetor um vírus persistente como o HTLV-2 pode proteger contra a infecção pelo HTLV-1. Assim, desenvolvemos em colaboração com o NIH, um vetor vacinal contendo as duas regiões LTR do HTLV-2, para serem inseridos os genes gag e env do HTLV-1 sob o controle da região 3LTR deste vetor. Para a utilização desse vetor recombinante faz-se necessário caracterizar a região promotora do HTLV-2, avaliando assinaturas nucleotídicas presentes em diferentes subtipos, bem como a presença de motifs importantes para a expressão do vetor vacinal. Pelo exposto, o objetivo principal desse trabalho foi avaliar in silico a habilidade do vetor recombinante do HTLV-2 poder ser utilizado como vetor vacinal anti-HTLV-1. Nossos resultados revelaram que existem pequenas diferenças na região promotora dos subtipos HTLV-2a, HTLV-2b, HTLV-2c e HTLV-2d. Algumas alterações resultam em ganho ou perda de motifs importante para a regulação da transcrição gênica, como o motif E Box, presente nas sequências dos diferentes subtipos do HTLV-2 e ausente na região promotora do vetor. Entretanto, estudos sugerem que esse motif pode ser responsável pela repressão da transcrição gênica e, portanto, essa diferença encontrada entre o vetor recombinante do HTLV-2 e as diferentes sequências analisadas sugere que a transcrição gênica do vetor vacinal sem esse motif pode ser mais eficiente. Logo, o vetor recombinante do HTLV-2 pode ser utilizado como vetor vacinal anti-HTLV-1 em ensaios pré-clínicos.
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Humanos , Retroviridae/patogenicidade , Vírus Linfotrópico T Tipo 1 Humano/metabolismo , /imunologiaRESUMO
BACKGROUND: Adult T-cell leukemia is an aggressive hematological malignancy with a poor clinical prognosis, and a rapid resistance to chemotherapy is rapid. MATERIALS AND METHODS: Cytotoxicity assay-directed fractionation identified a novel lignan-related agent, 4-methoxy-9-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-8, 9 - dihydrofuro[3',4':6,7]naphtho[2,3-d][1,3]dioxol-6(5H)-one (4-MTDND) from the Jamaican plant Hyptis verticillata jacq, and its effects on apoptosis, cell cycle and drug resistance were elucidated. RESULTS: The novel agent, 4-MTDND, exhibited cytotoxicity against myriad cancer types, with a wide therapeutic index of 30- to 40-fold, promoted G(2)/M arrest and up-regulated expression of pro-apoptotic proteins p53 and BAX, as well as enhanced activation of caspase-3, caspase-9 and poly (ADP ribose) polymerase, consistent with apoptosis induction. Multidrug-resistant cancer cells were as susceptible to 4-MTDND as their non-resistant control counterparts, with 4-MTDND having greater efficacy compared to standard chemotherapy agents etoposide and mitoxantrone. CONCLUSION: The novel cytotoxic agent 4-MTDND induces G(2)/M arrest and apoptosis in cancer cells possibly due to direct DNA damage or interference with topoisomerase II.
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Apoptose , Dioxolanos/farmacologia , Resistência a Múltiplos Medicamentos , Resistencia a Medicamentos Antineoplásicos , Regulação Neoplásica da Expressão Gênica , Hyptis/metabolismo , Extratos Vegetais/farmacologia , Inibidores da Topoisomerase/farmacologia , Antineoplásicos/farmacologia , Citotoxinas/química , Dano ao DNA , Etoposídeo/farmacologia , Vírus Linfotrópico T Tipo 1 Humano/metabolismo , Humanos , Leucemia de Células T/tratamento farmacológico , Lignanas/química , Mitoxantrona/farmacologia , Poli(ADP-Ribose) Polimerases/metabolismoRESUMO
Infecções do trato urinário (ITUs) constituem um dos mais significativos agravos de Saúde Pública contribuindo para elevadas taxas de morbidade e mortalidade. Em pacientes HTLV-I+ as infecções do trato urinário são muito frequentes e a ocorrência de recidivas, assim como a evolução para quadros sistêmicos, são manifestações clínicas preocupantes e comumente observadas, principalmente, entre os indivíduos neurologicamente mais comprometidos. Estudos que investigam a etiologia das ITUs em pacientes HTLV-I+ reconhecem e destacam a importância da Escherichia coli na patogenia destas infecções. O objetivo desse estudo foi o de investigar características de diversidade e virulência em 71 amostras uropatogênicas de E. coli (UPEC) isoladas de pacientes infectados pelo vírus HTLV-I com e sem sintomas clínicos de mielopatia. Para atingir a presente proposta foram empregados ensaios bacteriológicos para a observação da atividade hemolítica e reações de amplificação para a detecção de genes de urovirulência...
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Humanos , Escherichia coli/virologia , Infecções Urinárias/virologia , Vírus Linfotrópico T Tipo 1 Humano/metabolismo , VirulênciaRESUMO
Some laboratories have reported HTLV-I genome integration in cancer patients diagnosed with neoplasms of cervix and uterus. Usually, cancer patients undergo radiotherapy besides chemotherapy and surgery. It is hypothesized that radiation exposure would induce HTLV-I genome generation/activation, nevertheless there is not any report on experimental procedures trying to demonstrate HTLV-I gene expression in cells exposed to ionizing radiation. Anyway, earlier experimental works by Lieberman and Kaplan in 1959 succeeded to isolate retroviral particles, the radiation leukemia virus (RadLV), from thymic lymphomas of X-ray-irradiated C57BL/Ka mice, assuming that RadLV activated in the host by ionizing radiation, is released and transported to the thymus, where lymphoblasts, generated during the postradiation recovery phase, constitute an optimal target cell population for both replication of and eventual transformation by virus. Recent studies claim that besides RadLV, another retrovirus (RadLV-0) also induced by ionizing radiation is expressed and would be responsible for transformed cells of bone marrow origin. Epidemiological studies coincidentally point out to high incidence of HTLV-I infection in geographic areas displaying significant levels of radioactivity contamination as in Central Africa, Japan Islands and Mururoa Atoll. In our research work, we detected HTLV-I antibodies and viral genome integration in cancer patients of cervix and uterus and health care workers, whose had been exposed to ionizing radiation during radiotherapeutic procedures. Recombinational events among endogenous retrovirus and other retrogenic elements in the host cell genome under the bombardment of ionizing radiation from different sources could have optimized the phenomena occurrence or even ignited them to happen, generating HTLV-I genome, related viral peptides and virions. Therefore, it is feasible that exposure to ionizing radiation during therapeutic procedures could generate HTLV-I genome or induce the virus to be expressed in cells of cancer patients submitted to radiotherapy as also in healthy subjects under the same conditions, in artificial or natural radiation environment.
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Vírus Linfotrópico T Tipo 1 Humano/metabolismo , Vírus Linfotrópico T Tipo 2 Humano/metabolismo , Linfoma/virologia , Neoplasias do Timo/virologia , Animais , Brasil , Infecções por HTLV-I/complicações , Infecções por HTLV-I/etiologia , Humanos , Linfoma/metabolismo , Camundongos , Camundongos Endogâmicos C57BL , Neoplasias/patologia , Neoplasias/radioterapia , Filogenia , Radiação Ionizante , América do Sul , Neoplasias do Timo/metabolismoRESUMO
O Retovírus HTLV-I é o agente etiológico da Mielopatia Associada ao HTLV-I/Paraparesia Espástica Tropical (HAM/TSP), Leucemia de Células T do Adulto (ATL) e outras doenças sistêmicas mediadas pela resposta imune. A infecção pelo HTLV-I induz uma elevada proliferação espontânea das células T do perfil de citocinas com predominância das pró-inflamatórias. Nos indivíduos com HAM/TSP o TNF-a encontra-se elevado e envolvido na lesão tecidual. O surgimento de drogas inibidoras da síntese de TNF-a traz a possibilidade de uma terapêutica, buscando reduzir a inflamação e lesão tecidual. O objetivo deste estudo foi avaliar o poder inibidor destas drogas na produção de TNF-a em PBMC de indivíduos infectados com HTLV-I. PBMC de 37 indivíduos foram avaliados: assintomáticos (n=11), subclínicos (n=7) e com mielopatia (n=19). Foram utilizadas quatro drogas inibidoras da síntese de TNF-a: Pentoxifilina, Forskolin, Rolipram e Talidomida, as quais agem em diferentes etapas da síntese desta citocina. As concentrações espontâneas de TNF-a e IFN-y e com as drogas inibidoras foram avaliados nos sobrenadantes das culturas de PBMC através da técnica de ELISA e os resultados comparados entre os grupos usando o teste Mann-Whitney. A produção espontânea de TNF-a foi mais elevada no grupo com HAM/TSP quando comparado ao assintomático e a diferença estatisticamente significante (p = 0.001). A produção espontânea de IFN-y também foi mais alta no grupo com HAM/TSP quando comparados aos assintomáticos e a diferença estatisticamente significante (p = 0.017). Para avaliação das drogas inibidoras de TNF-a, utilizamos PBMC de indivíduos com de TNF-a e IFN-y espontâneos maiores que 5 pg/ml e os resultados comparados pelo teste estatístico Wilcoxon signed ranks. Pentoxifilina foi utilizada nas doses de 50 e 200 μM. A inibição da produção de TNF-a com 50 μM foi de 71 ± 26% (p = 0.003) e de IFN-y com 50 μM foi de 46 ± 24% (p = 0.001). Forskolin foi utilizado nas doses...