Parazitologický ústav, Akademie věd České republiky Laboratoř interakcí vektor-hostitel České Budějovice
Interakce viru klíšťové encefalitidy s hostitelským organismem a patogeneze infekce
Daniel Růžek, Jiří Salát, Martin Palus, Jana Širmarová, Jan Kopecký
Seminář Klíšťová encefalitida a jiné infekce přenášené klíšťaty. Lékařský dům, Praha, 24. května 2011
Replication in other organs and tissues
viremia Skin Replication
Blood-brain barrier
Blood stream
Donoso Mantke, O., Karan, L.S., and Růžek, D. 2011. In: Růžek, D. (editor) Encephalitis. InTech, Rijeka, ISBN: 978-953-307-344-6 .
Zvířecí modely pro studium patogeneze KE -Laboratorní myš -Laboratorní potkan (TBEV infekce pouze u sajících jedinců po intracerebrálni inokulaci) -Syrský křeček (u dospělých jedinců klesá citlivost k infekci) -Opice (bezpříznaková infekce po subkutánním podání) -Lidské in vitro modely
Lidské primární neurony ex vivo infikované virem KE
Růžek et al., 2010. Travel Med. Infect. Dis.
Replication in other organs and tissues
viremia Skin Replication
Blood-brain barrier
Blood stream
*
* p<0.05
* *
*
* * *
Replication in other organs and tissues
viremia Skin Replication
Blood-brain barrier
Blood stream
Balb/c
C57Bl/6
SCID SCID
CD8-/-
“Vypadají podobně, ale jsou jiné“
Test of neuroinvasiveness after subcutaneous inoculation of 100 pfu of Hypr strain.
Růžek et al. Virology 2009
Balb/c SCID
Isolation of CD8+ Tcells
Isolation of CD4+ Tcells
Ala÷ ÷Ser73 of NS3
Růžek et al., Virology 2008 Růžek et al., Virology 2009
Serum
Brain
Spleen Růžek et al., Virology 2009
Replication in other organs and tissues
viremia Skin Replication
Blood-brain barrier
Blood stream
Paul Ehrlich (Ehrlich, 1885; Goldmann, 1913)
Stáří 6 týdnů; inokulace 100 pfu s.c. kmene Neudoerfl/IRE
Růžek et al., 2011, PLoS One
# BALB/c p<0.05 + C57Bl/6 p<0.05
Změny v hmotnosti těla Růžek et al., 2011, PLoS One
# BALB/c p<0.05 + C57Bl/6 p<0.05
Růžek et al., 2011, PLoS One
BALB/c
C57Bl/6
Titr viru stanovován metodou plakové titrace na buňkách PS Růžek et al., 2011, PLoS One
C57Bl/6
Sodium-fluorescein i.p.
Růžek et al., 2011, PLoS One
+ p<0.05
Růžek et al., 2011, PLoS One
+ p<0.05
Růžek et al., 2011, PLoS One
Stanoveno metodou kvantitativní real-time RT-PCR a normalizováno vůči expresi housekeepingového genu
Růžek et al., 2011, PLoS One
CD8-/-
Růžek et al., 2011, PLoS One
Stanoveno metodou kvantitativní real-time RT-PCR a normalizováno vůči expresi housekeepingového genu
Hematoencefalická bariéra a virus KE u člověka?
Neg. kontrola
Kultura lidských primárních endoteliálních mozkových mikrokapilárních buněk – infikováno virem KE, kmen Neudoerl o m.o.i. = 1 Obrázky zachycují stav druhý den po infekci.
Replication in other organs and tissues
viremia Skin Replication
Blood-brain barrier
Blood stream
Genetika?
Komplexní kontrola vývoje onemocnění ■ patogen virulence a titr ■ hostitel věk, pohlaví, nutriční a imunitní status, stres, genotyp
Lipoldová a Demant, 2006 Nature Rev. Genetics
Variability in the 2′–5′-Oligoadenylate Synthetase Gene Cluster Is Associated with Human Predisposition to TickBorne Encephalitis Virus-Induced Disease J Infect Dis. (2010) 202(12): 1813-1818 A Functional Toll-Like Receptor 3 Gene (TLR3) May Be a Risk Factor for Tick-borne Encephalitis Virus (TBEV) Infection J Infect Dis. (2011) 203(4): 523-528
Překonání potíží lidských asociačních studií Lidské chromosomy
Naše strategie: 2 kroky 1)
Použití robustního myšího modelu k nalezení kontrolních genů (lokusů)
2)
Využití homologie mezi myším a lidským genomem
Myší homologie
k nalezení nových genů
Lipoldová a Demant, 2006 Nature Rev. Genetics
Recombinantní kongenní kmeny myší
BALB/c-c-STS/Dem = CcS/Dem series: 12.5% STS + 87.5% BALB/c Lipoldová a Demant, 2006 Nature Rev. Genetics
STS
CcS-11
BALB/c
Balb/c
STS
p<0.05
Intracerebrální inokulace 10 pfu, kmen Neudoerfl
Titr viru v mozkové tkáni po intracerebrální inokulaci
IFNg
MCP1
TNFa
MIP-1b
Sliny klíštěte
Přímé poškození nervových buněk Růžek et al., 2009. J. Gen. Virol.
Imunopatologická
role CD8+ T-
lymfocytů Růžek et al. 2009 Virology
Porušení hematoencefalické bariéry Růžek et al., 2011 PLoS One
Biologické vlastnosti viru, dávka, stáří a genotyp hostitele
Apoptóza a nekróza neuronů
Poděkování Parazitologický ústav AVČR RNDr. Patrik Kilian Doc. RNDr. Jan Kopecký, CSc. Bc. Martin Palus RNDr. Daniel Růžek, Ph.D. Bc. Jana Širmarová
Výzkumný ústav veterinárního lékařství Brno RNDr. Jiří Salát, Ph.D.
Ústav molekulární genetiky AVČR Doc. Marie Lipoldová, CSc. RNDr. Jarmila Vojtíšková, CSc.
Centre for Cellular and Molecular Biology, Hyderabad, Indie Dr.rer.nat. Sunit K. Singh
P302/10/P438 P502/11/2116
Děkuji za pozornost!
