Genomic insights into the Ixodes scapularis tick vector of Lyme disease.

Ticks transmit more pathogens to humans and animals than any other arthropod. We describe the 2.1 Gbp nuclear genome of the tick, Ixodes scapularis (Say), which vectors pathogens that cause Lyme disease, human granulocytic anaplasmosis, babesiosis and other diseases. The large genome reflects accumulation of repetitive DNA, new lineages of retro-transposons, and gene architecture patterns resembling ancient metazoans rather than pancrustaceans. Annotation of scaffolds representing ∼57% of the genome, reveals 20,486 protein-coding genes and expansions of gene families associated with tick-host interactions. We report insights from genome analyses into parasitic processes unique to ticks, including host 'questing', prolonged feeding, cuticle synthesis, blood meal concentration, novel methods of haemoglobin digestion, haem detoxification, vitellogenesis and prolonged off-host survival. We identify proteins associated with the agent of human granulocytic anaplasmosis, an emerging disease, and the encephalitis-causing Langat virus, and a population structure correlated to life-history traits and transmission of the Lyme disease agent.

Caractéristiques épidémiologiques, cliniques et diagnostiques de cas d'encéphalites à tique chez des patients précédemment vaccinés en Suisse

L'encéphalite à tique (TBE, tick-borne encephalitis) est une infection à Flavivirus endémique dans 27 pays européens et la maladie virale transmise par les tiques la plus commune en Europe centrale et en Europe de l'est, ce qui en fait un problème majeur de santé publique. En Suisse, 98 à 172 cas par an sont recensés et sont associés avec des symptômes cliniques sévères (bulletin de l'OFSP). Les foyers viraux ont tendance à s'étendre, et de nouveaux apparaissent, probablement à cause des changements climatiques. La lutte la plus efficace contre cette maladie est représentée par la vaccination. Deux vaccins sont disponibles en Europe (FSME-Immun® et Encepur®). Pour les deux, le taux de séroconversion post-vaccination approche les 100% et après trois ans post-vaccination les anticorps sont encore élevés à 95% (98% chez les enfants) pour le FSME-Immun® et de 96 à 100% pour le Encepur®. Néanmoins, des cas d'encéphalite à tique ont été observés chez des patients ayant reçu une vaccination appropriée et réussie, que ce soit des adultes ou des enfants, dont plusieurs cas en Suisse. Ce projet à pour but d'essayer d'identifier les cas de breakthrough du vaccin contre la TBE en Suisse, d'étudier la description clinique, l'histoire vaccinale, les caractéristiques du diagnostic de laboratoire (sérologie et PCR) ainsi que les potentiels facteurs de risque pour un échec du vaccin et ce afin d'estimer l'importance du problème en Suisse. Méthode Identifier les patients ayant développé une encéphalite à tique malgré une anamnèse de vaccination au moyen du système de déclaration obligatoire de l'OFSP. Étudier les dossiers des patients pour détailler l'histoire de vaccination, les signes et symptômes de la maladie, les caractéristiques de laboratoire, en particulier ceux prouvant l'encéphalite à tique (sérologie et PCR). Résultats Le travail de recherche aboutit à la création d'un tableau contenant les informations générales, vaccinales et cliniques, notamment sérologiques, sur les patients recensés. Des tendances sont ainsi tirées sur la base de ce tableau. Toutefois, un tableau exhaustif n'a pas pu être obtenu, en raison du manque parfois important d'informations dans les dossiers médicaux des divers hôpitaux concernés. Discussion-conclusion Il existe, en Suisse du moins, un manque manifeste de critères diagnostiques pour l'encéphalite à tique en situation post-vaccinale. Ceci entraîne une incertitude importante au niveau de l'exactitude du diagnostic de nos patients, étant donné que le vaccin qu'ils ont reçu est réputé avoir une excellente efficacité, proche de 100%.

Toxoplasma gondii in semen of experimentally infected swine

Eight reproductive boars were divided into three groups and inoculated with Toxoplasma gondii [GI (n=3) 1.5x10(4) oocysts strain P; GII (n=3) 1.0x10(6) tachyzoites strain RH; and GIII (n=2) non-inoculated control]. Clinical, hematological, parasitemia and serological tests and studies of the parasite in the semen through bioassay and PCR, and in reproductive organs (Bioassay and immunohistochemical analyses) were conducted to evaluate the toxoplasmic infection. Blood and semen were collected on day -2, -1, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 14 and weekly up to 84 days post-inoculation (DPI). No clinical or hematimetric alteration was observed in the boars. Parasitemia was detected in one boar inoculated with oocysts at the 7th DPI and in another boar infected with tachyzoites (GII) at the 3rd and 49th DPI. Serological tests revealed antibodies against T. gondii in animals inoculated with oocysts or tachyzoites at the 7th DPI with dilutions of 1:256 and 1:64, which reached peaks of 1:4096 at day 11 and 9, respectively. The bioassays revealed the presence of the parasite in semen samples of a boar inoculated with oocysts (GI) at 3, 49 and 56 DPI and from two boars infected with tachyzoites (GII), one animal at 5 and two animals at 49 days DPI. Mice inoculated with semen from the control group (GIII) remained serologically negative. PCR analysis showed T. gondii DNA in the semen of Boar 1 and Boar 3 inoculated with tachyzoites and oocysts, respectively. The immuno-histochemical tests showed T. gondii in the reproductive organs of Boar 1 and Boar 2, inoculated with tachyzoites and oocysts, respectively. These findings suggest the possible occurrence of venereal transmission of T. gondii in swine.

Outbreak of caprine abortion by Toxoplasma gondii in Midwest Brazil

An outbreak of abortion by Toxoplasma gondii in goats on a farm in the Brazilian Midwest is reported. Gross lesions were not observed in seven aborted fetuses submitted to the Veterinary Pathology Laboratory, Federal University of Mato Grosso, for necropsy investigation. The main histologic lesions were mononuclear cell pneumonia and necrotizing encephalitis in varying degrees of intensity. PCR for Brucella abortus and Neospora caninum and aerobic cultures were negative in all cases. Antibody titles against T. gondii varying from 1:1024 to 1:32.768 were detected in serum samples from four aborted goats. Nested-PCR assay for T. gondii were positive in brain samples of all cases submitted. These findings indicate that T. gondii infection should be considered in the diagnosis of abortion in goats in Midwest Brazil.

Receptors and endocytosis of coxsackievirus A9

Coxsackievirus A9 (CV-A9) belongs to human enteroviruses within family Picornaviridae, which are the main cause of aseptic meningitis. In addition, CV-A9 causes a wide range of other clinical manifestations of acute disease including respiratory infections, myocarditis, encephalitis and severe generalized infections in newborns. In this study, the functions of integrins αVβ6 and αVβ3 in the attachment and cellular entry of CV-A9 were analyzed. Further, virus and cell surface interactions and endocytosis of CV-A9 were studied in specific cell lines. Also, a method for production of GFP-expressing CV-A9 particles by long PCR-mediated mutagenesis and in vivo transcription was developed. The results indicated that RGD-motif (arginine-glycine-asparagine) that resides in the viral capsid is important for CV-A9 infection particularly in cell lines expressing integrin αVβ6 and that this integrin serves as a high affinity attachment receptor for the virus. CV-A9 is also capable of infecting certain cell lines independently of αV-integrins by binding to the cell surface HSPA5 protein. Regardless of the attachment stage, the internalization of the virus occurs via the same entry pathway and is dependent on β2M, dynamin, and Arf6 but independent of clathrin and caveolin-1. Furthermore, the virus internalization occurs within Arf6-containing vesicles suggesting that Arf6 is central mediator of CV-A9 endocytosis. While in this study the results of CV-A9 endocytosis were based on microscopical visualization within individual fixed cells, a rapid method for generation of a virus for real-time imaging was also described.

Concomitant infection of Neospora caninum and Bovine Herpesvirus type 5 in spontaneous bovine abortions

Bovine Herpesvirus type 5 (BoHV-5) has not been conclusively demonstrated to cause bovine abortion. Brain lesions produced by Neospora caninum and Bovine Herpesvirus type 1 (BoHV-1) exhibit common features. Therefore, careful microscopic evaluation and additional diagnostic procedures are required to achieve an accurate final etiological diagnosis. The aim of the present work was to investigate the occurrence of infections due to BoHV-1, BoHV-5 and N. caninum in 68 cases of spontaneous bovine abortions which showed microscopic lesions in the fetal central nervous system. This study allowed the identification of 4 (5.9%) fetuses with dual infection by BoHV-5 and N. caninum and 33 (48.5%) cases in which N. caninum was the sole pathogen identified. All cases were negative to BoHV-1. The results of this study provide evidence that dual infection by BoHV-5 and N. caninum occur during pregnancy in cattle; however, the role of BoHV-5 as a primary cause of bovine abortion needs further research. Molecular diagnosis of BoHV-5 and N. caninum confirmed the importance of applying complementary assays to improve the sensitivity of diagnosing bovine abortion.

Fatal Human herpesvirus 1 (HHV-1) infection in captive marmosets (Callithrix jacchus and Callithrix penicillata) in Brazil: clinical and pathological characterization

Fatal Human herpesvirus 1 (HHV-1) was diagnosed in 12 captive marmosets (Callithrix jacchus and Callithrix penicillata) from metropolitan region of São Paulo, São Paulo State. Clinical signs were variable among the cases, but most affected marmosets presented signs associated with viral epithelial replication: oral, lingual and facial skin ulcers and hypersalivation, and viral replication in the central nervous system: prostration, seizure and aggressive behavior. Consistent microscopic findings were diffuse mild to severe nonsuppurative necrotizing meningoencephalitis with gliosis, vasculitis and neuronal necrosis. Additionally, in the brain, oral cavity, skin, adrenal gland and myoenteric plexus intranuclear inclusion bodies were present. Immunohistochemistry confirmed the presence of the HHV-1 antigen in association with lesions in the brain, oral and lingual mucosa, facial skin, adrenal gland and myoenteric plexus. HHV-1-specific polymerase chain reaction (PCR) analysis of the brain was carried out and the virus was detected in 7/8 infected marmosets. It is concluded that HHV-1 causes widespread fatal infection in marmosets.

Expression of extracellular matrix components and their receptors in the central nervous system during experimental Toxoplasma gondii and Trypanosoma cruzi infection

Alterations in extracellular matrix (ECM) expression in the central nervous system (CNS) usually associated with inflammatory lesions have been described in several pathological situations including neuroblastoma and demyelinating diseases. The participation of fibronectin (FN) and its receptor, the VLA-4 molecule, in the migration of inflammatory cells into the CNS has been proposed. In Trypanosoma cruzi infection encephalitis occurs during the acute phase, whereas in Toxoplasma infection encephalitis is a chronic persisting process. In immunocompromised individuals such as AIDS patients, T. cruzi or T. gondii infection can lead to severe CNS damage. At the moment, there are no data available regarding the molecules involved in the entrance of inflammatory cells into the CNS during parasitic encephalitis. Herein, we characterized the expression of the ECM components FN and laminin (LN) and their receptors in the CNS of T. gondii- and T. cruzi-infected mice. An increased expression of FN and LN was detected in the meninges, leptomeninges, choroid plexus and basal lamina of blood vessels. A fine FN network was observed involving T. gondii-free and T. gondii-containing inflammatory infiltrates. Moreover, perivascular spaces presenting a FN-containing filamentous network filled with a4+ and a5+ cells were observed. Although an increased expression of LN was detected in the basal lamina of blood vessels, the CNS inflammatory cells were a6-negative. Taken together, our results suggest that FN and its receptors VLA-4 and VLA-5 might be involved in the entrance, migration and retention of inflammatory cells into the CNS during parasitic infections.

Use of neuron-specific enolase for assessing the severity and outcome of neurological disorders in patients

Neuron-specific enolase (NSE) is a glycolytic enzyme present almost exclusively in neurons and neuroendocrine cells. NSE levels in cerebrospinal fluid (CSF) are assumed to be useful to estimate neuronal injury and clinical outcome of patients with serious clinical manifestations such as those observed in stroke, head injury, anoxic encephalopathy, encephalitis, brain metastasis, and status epilepticus. We compared levels of NSE in serum (sNSE) and in CSF (cNSE) among four groups: patients with meningitis (N = 11), patients with encephalic injuries associated with impairment of consciousness (ENC, N = 7), patients with neurocysticercosis (N = 25), and normal subjects (N = 8). Albumin was determined in serum and CSF samples, and the albumin quotient was used to estimate blood-brain barrier permeability. The Glasgow Coma Scale score was calculated at the time of lumbar puncture and the Glasgow Outcome Scale (GOS) score was calculated at the time of patient discharge or death. The ENC group had significantly higher cNSE (P = 0.01) and albumin quotient (P = 0.005), but not sNSE (P = 0.14), levels than the other groups (Kruskal-Wallis test). Patients with lower GOS scores had higher cNSE levels (P = 0.035) than patients with favorable outcomes. Our findings indicate that sNSE is not sensitive enough to detect neuronal damage, but cNSE seems to be reliable for assessing patients with considerable neurological insult and cases with adverse outcome. However, one should be cautious about estimating the severity of neurological status as well as outcome based exclusively on cNSE in a single patient.

La protéine majeure de la capside de l’HSV-1 est ubiquitinée

Le virus de l’Herpès simplex de type 1 (HSV-1) est le pathogène humain responsable des lésions herpétiques labiales, plus communément appelé « feux sauvages ». Annuellement, il est responsable de plusieurs cas d’encéphalites et d’infections de l’appareil visuel qui sont la principale cause de cécité en Amérique du Nord. Bien qu’il existe quelques traitements antiviraux, aucun vaccin ou médicament ne permet de prévenir ou de guérir les infections causées par ce virus. Aujourd’hui, les infections produites par l’HSV-1 sont présentes partout sur la planète. Récemment, une étude en protéomique effectuée sur les virus matures extracellulaires a permis d’identifier la présence d’ubiquitines libres et d’enzymes reliées à la machinerie d’ubiquitination dans le virus. De plus, le virus exploite cette machinerie au cours de l’infection. Il est connu que certaines protéines virales sont ubiquitinées durant une infection et que le virus imite même certaines enzymes d’ubiquitination. Nous avons donc entrepris des recherches afin d’identifier des protéines virales ubiquitinées qui pourraient être présentes dans les virus matures ainsi que leurs rôles potentiels. La protéine majeure de la capside, VP5, un constituant très important du virus, a été identifiée. Nos recherches nous ont permis de caractériser le type d’ubiquitination, une monoubiquitination sur les lysines K810 et/ou K1275 de VP5. Le rôle que pourrait jouer l’ubiquitination de VP5 dans le cycle de réplication virale et dans les virus matures n’est toutefois pas encore connu.

Contribution de la Glycoprotéine M dans la Sortie de HSV-1

Le Virus Herpès Simplex de type 1 (HSV-1) est un agent infectieux qui cause l’herpès chez une grande proportion de la population mondiale. L’herpès est généralement considéré comme une maladie bénigne dont la forme la plus commune est l'herpès labial (communément appelé « bouton de fièvre »), mais elle peut se révéler très sérieuse et causer la cécité et l’encéphalite, voir létale dans certain cas. Le virus persiste toute la vie dans le corps de son hôte. Jusqu'à présent, aucun traitement ne peut éliminer le virus et aucun vaccin n’a été prouvé efficace pour contrôler l’infection herpétique. HSV-1 est un virus avec un génome d’ADN bicaténaire contenu dans une capside icosaèdrale entourée d’une enveloppe lipidique. Treize glycoprotéines virales se trouvent dans cette enveloppe et sont connues ou supposées jouer des rôles distincts dans différentes étapes du cycle de réplication viral, incluant l'attachement, l'entrée, l’assemblage, et la propagation des virus. La glycoprotéine M (gM) qui figure parmi ces glycoprotéines d’enveloppe, est la seule glycoprotéine non essentielle mais est conservée dans toute la famille herpesviridae. Récemment, l’homologue de gM dans le Pseudorabies virus (PRV), un autre herpesvirus, a été impliqué dans la phase finale de l’assemblage (i.e. l’enveloppement cytoplasmique) au niveau du réseau trans-Golgi (TGN) en reconnaissant spécifiquement des protéines tégumentaires et d’autres glycoprotéines d’enveloppe ([1]). Toutefois, il a été proposé que cette hypothèse ne s’applique pas pour le HSV-1 ([2]). De plus, contrairement à la localisation au TGN dans les cellules transfectées, HSV-1 gM se localise dans la membrane nucléaire et sur les virions périnucléaires durant une infection. L’objectif du projet présenté ici était d’éclaircir la relation de la localisation et la fonction de HSV-1 gM dans le contexte d’une infection. Dans les résultats rapportés ici, nous décrivons tout abord un mécanisme spécifique de ciblage nucléaire de HSV-1 gM. En phase précoce d’une infection, gM est ciblée à la membrane nucléaire d'une manière virus ii dépendante. Cela se produit avant la réorganisation du TGN normalement induite par l’infection et avant que gM n’entre dans la voie de sécrétion. Ce ciblage nucléaire actif et spécifique de gM ne semble pas dépendre des plusieurs des partenaires d’interaction proposés dans la littérature. Ces données suggèrent que la forme nucléaire de gM pourrait avoir un nouveau rôle indépendant de l’enveloppement final dans le cytoplasme. Dans la deuxième partie du travail présenté ici, nous avons concentré nos efforts sur le rôle de gM dans l’assemblage du virus en phase tardive de l’infection et en identifiant un domaine critique de gM. Nos résultats mettent en valeur l’importance du domaine carboxyl-terminal cytoplasmique de gM dans le transport de gM du réticulum endoplasmique (RE) à l’appareil de Golgi, dans l’enveloppement cytoplasmique et la propagation intercellulaire du virus. Ainsi, l’export du RE de gM a été complètement compromis dans les cellules transfectées exprimant un mutant de gM dépourvu de sa région C-terminale. La délétion la queue cytoplasmique de gM cause une réduction légère du titre viral et de la taille des plaques. L'analyse de ces mutants par microscopie électronique a démontré une accumulation des nucléocapsides sans enveloppe dans le cytoplasme par rapport aux virus de type sauvage. Étrangement, ce phénotype était apparent dans les cellules BHK mais absent dans les cellules 143B, suggérant que la fonction de gM dépende du type cellulaire. Finalement, le criblage de partenaires d’interaction du domaine C-terminal de gM identifiés par le système de double-hybride nous a permis de proposer plusieurs candidats susceptibles de réguler la fonction de gM dans la morphogénèse et la propagation de virus.

Étude prospective des causes de mortalité chez l'espèce caprine avec emphase sur la lymphadénite caséeuse

En Amérique du Nord, et particulièrement au Canada, il y a très peu de données sur l’incidence des causes de mortalité chez l’espèce caprine. Le premier objectif de cette étude était de déterminer les principales causes de mortalité chez les chèvres au Québec. Depuis 2006, avec l’arrêt de la vaccination contre la lymphadénite caséeuse, les éleveurs de caprins laitiers et de boucherie du Québec ont rapporté une recrudescence des abcès chez leur bétail. Le second but de cette étude était de déterminer l’importance de la lymphadénite caséeuse dans le dépérissement et la mortalité des chèvres du Québec. Cent-cinquante-deux chèvres provenant de 13 élevages différents ont été soumises pour nécropsie et la cause de mortalité, de même que la présence d’abcès (s’il y a lieu), leur localisation et leur cause furent compilés. Les mortalités proportionnelles étaient, par ordre décroissant : l’entérotoxémie de type D (n= 26; 17,1%), la pneumonie (n= 21; 13,8%), la paratuberculose (n= 16; 10,5%), listériose encéphalitique (n= 10; 6,6%), la toxémie de gestation (n= 8; 5,3%), l’arthrite-encéphalite caprine (n= 7; 4,6%) et la lymphadénite caséeuse (n= 6; 3,9%). La lymphadénite caséeuse a été diagnostiquée chez 24,3% des chèvres soumises, mais sans être une cause majeure de dépérissement ou de mortalité. Les abcès étaient internes dans 54,1% des cas. Au total, la paratuberculose a été diagnostiquée chez 29 chèvres (16 en étant décédées) et fut considérée comme une cause majeure de dépérissement, d’émaciation et de mortalité. Le développement et l’implantation de mesures préventives contre cette maladie seraient donc à envisager dans le futur.

Mosquito larvae borne viruses from the central travancore region of kerala: isolation and characterization

The present study was initiated when several massive outbreaks of Chikungunya, Dengue and Japanese Encephalitis were frequently reported across the State of Kerala. Multiple symptoms persisted among the affected individuals and the public health officials were in search of aetiological agents responsible for the out breaks and, other than clinical samples no resources were available. In this context, a study was undertaken to focus on mosquito larvae to investigate the viruses borne by them which remain silently prevalent in the environment. The study was not a group specific investigation limited to either arbovirus or enterovirus, but had a broad spectrum approach. The study encompassed the viral pathogens that could be isolated, their impact when passaged through cell lines, growth kinetics, titer of the working stocks in specific cell line, the structure by means of transmission electron microscopy(TEM), the one step growth and molecular characterization using molecular tools.

Soluciones isotónicas versus hipotónicas como líquidos de mantenimiento en niños en estado crítico

El desarrollo de hiponatremia aguda en los pacientes hospitalizados se ha asociado con el uso de líquidos de mantenimiento hipotónicos.3,5-7,11-13,15-21 El propósito de este estudio es determinar si el uso de soluciones hipotónicas (60 meq/l Na) como líquidos de mantenimiento en niños críticos inducen más hiponatremia aguda que soluciones isotónicas (lactato ringer). Método: Se realizó un estudio retrospectivo de cohorte, que incluyó los niños que ingresaron a la UCIP de la Fundación Cardioinfantil desde septiembre de 2009 a diciembre de 2011 con edades entre 6 meses y 10 años, quienes requirieron líquidos endovenosos de mantenimiento con 60 meq/l de sodio o lactato Ringer. Resultados: En total se estudiaron 117 pacientes de los cuales 71 niños recibieron 60 meq/L de Na y 46 recibieron lactato Ringer, las características demográficas y clínicas fueron similares en ambos grupos. De los pacientes que recibieron 60 meq/L de sodio se encontró hiponatremia en un 28,1% ( n= 20) vs 17.4% ( n=8) de los que recibieron 130 meq /l sodio, sin observar diferencias significativas ( RR 1,863 IC95% 0,779- 4,680 p=0.1302) . Conclusiones: En niños críticos que requieren líquidos de mantenimiento no se encontraron diferencias en la frecuencia de aparición de hiponatremia sintomática inducidas por el tipo de solución utilizada. El lactato de Ringer y la Dextrosa con 60 mq/lit de sodio fueron seguros y efectivos para sostener el estado de hidratación.

Enfoque del paciente con sospecha de neuroinfección en urgencias

Las infecciones del sistema nervioso son importantes fuentes de morbilidad y mortalidad en el mundo, debido a diferentes factores como son el amplio uso de antibióticos que aunque contribuyen con éxito al manejo de infecciones, pero el mal uso por automedicación o tratamientos incompletos favorecen la emergencia de organismos resistentes y la existencia de “mimos infecciosos” que incluyen el síndrome de reconstitución inflamatoria (IRIS). Adicionalmente el crecimiento de las poblaciones inmunocomprometidas por el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) y por tratamientos agresivos para trasplante sólido o hematopoyético han mejorado la sobrevida de diferentes tipos de malignidades y alteraciones reumatológicas pero son poblaciones que tienen más susceptibilidad a contraer infecciones y encefalitis mediadas inmunológicamente, como son la encefalomielitis diseminada aguda (ADEM) o la encefalitis contra el receptor de N-metil-D aspartato (NMDA).