Persistence of experimental Rocio virus infection in the golden hamster (Mesocricetus auratus)

ABSTRACT: Rocio virus (ROCV) is an encephalitic flavivirus endemic to Brazil. Experimental flavivirus infections have previously demonstrated a persistent infection and, in this study, we investigated the persistence of ROCV infection in golden hamsters (Mesocricetus auratus). The hamsters were infected intraperitoneally with 9.8 LD50/0.02 mL of ROCV and later anaesthetised and sacrificed at various time points over a 120-day period to collect of blood, urine and organ samples. The viral titres were quantified by real-time-polymerase chain reaction (qRT-PCR). The specimens were used to infect Vero cells and ROCV antigens in the cells were detected by immunefluorescence assay. The levels of antibodies were determined by the haemagglutination inhibition technique. A histopathological examination was performed on the tissues by staining with haematoxylin-eosin and detecting viral antigens by immunohistochemistry (IHC). ROCV induced a strong immune response and was pathogenic in hamsters through neuroinvasion. ROCV was recovered from Vero cells exposed to samples from the viscera, brain, blood, serum and urine and was detected by qRT-PCR in the brain, liver and blood for three months after infection. ROCV induced histopathological changes and the expression of viral antigens, which were detected by IHC in the liver, kidney, lung and brain up to four months after infection. These findings show that ROCV is pathogenic to golden hamsters and has the capacity to cause persistent infection in animals after intraperitoneal infection.

Infecção persistente pelos flavivírus Ilhéus e Rocio em hamsters dourados jovens (Mesocricetus auratus)

Os arbovírus Ilhéus (VILH) e Rocio (VROC) são flavivirus (família Flaviviridae, gênero Flavivirus) de grande importância para a saúde pública no Brasil por estar relacionados a casos de encefalites em humanos. Sabe-se que outros flavivírus estão envolvidos com a infecção persistente in vitro, in vivo e em relatos clínicos. Deste modo, o objetivo desse trabalho foi investigar a possível ocorrência de infecção persistente in vivo dos VILH e VROC utilizando hamsters dourados jovens (Mesocricetus auratus) como modelo experimental. Os hamsters foram inoculados com suspensão de cérebros de camundongos recém-nascidos infectados com títulos de 9,8 e 9,6 DL₅₀ /0,02 mL do VROC e VILH respectivamente, pela via intraperitoneal, sendo em seguida a intervalos pré-determinados, anestesiados e sacrificados para coleta de amostras de sangue, soro, urina e órgãos durante quatro meses (120 dias) pós-inoculação (p.i.). A quantificação viral foi calculada em amostras de cérebro, fígado e sangue, pela técnica de RT-PCR em tempo real (qRT-PCR). Todas as amostras coletadas foram inoculadas em célula VERO para confirmação de replicação viral, sendo detectados antígenos virais pelo teste de imunofluorescência indireta (IFI), os níveis de anticorpos foram determinados pelo teste de inibição da hemaglutinação. Exame histopatológico por hematoxilina-eosina e detecção de antígenos virais por imunohisquímica foram avaliados nas amostras de vísceras e encéfalos coletados durante a cinética. O estudo demonstrou que hamsters dourados jovens constituem um bom modelo experimental para infecção persistente pelos flavivírus VILH e VROC. Os dois vírus induziram uma forte resposta imune, embora os níveis de anticorpos para o VILH tenham sido maior do que para o VROC; já o VROC mostrou-se mais patogênico nestes animais, sugerindo uma capacidade de neurovirulência maior que o VILH. Das amostras coletadas dos hamsters infectados e inoculadas em células VERO foi possível isolar ambos os vírus a partir de todos os órgãos, sangue, soro e urina, sendo confirmada a replicação viral por IFI. Quanto à infecção persistente, o VROC foi detectado, pela técnica de qRT PCR, por três meses p.i., no cérebro, fígado e sangue, enquanto o VILH apresentou persistência viral apenas no cérebro durante 30 dias p.i. por qRT PCR. O VROC foi capaz de produzir alterações histopatológicas e células imuno-marcadas expressando antígenos virais nas amostras de fígado, rim, pulmão e cérebro por quatro meses. Ao passo que para o VILH, as alterações histopatológicas e a expressão de antígenos virais nas amostras de fígado, rim e pulmão ocorreram por 30 dias p.i.; e no cérebro por quatro meses p.i.; Os achados deste estudo demonstraram que ambos os vírus apresentaram capacidade de causar infecção persistente em hamsters infectados por via periférica, sendo necessários mais estudos para determinar os mecanismos fisiopatológicos e a patogênese de estabelecimento dessas infecções persistentes.