Efeitos cardiovasculares da transferência adotiva de linfócitos T reguladores em camundongos submetidos à infusão crônica de angiotensina II e de aldosterona

A angiotensina (Ang) II e aldosterona induzem hipertensão arterial por mecanismos em parte mediados pela imunidade adaptativa, envolvendo linfócitos T auxiliares respondedores (Tresp). Os linfócitos T reguladores (Treg) são capazes de suprimir os efeitos próinflamatórios do sistema imune. O presente estudo avaliou se a transferência adotiva de Treg é capaz de prevenir a hipertensão e a lesão vascular induzidas pela Ang II ou pela aldosterona, em dois protocolos distintos. No protocolo com Ang II, camundongos machos C57BL/6 sofreram a injeção endovenosa de Treg ou Tresp, sendo depois infundidos com Ang II (1μg/kg/min), ou salina (grupo controle) por 14 dias. No protocolo com aldosterona, um outro conjunto de animais sofreu injeções de Treg ou Tresp, sendo depois infundido com aldosterona (600μg/kg/d) ou salina (grupo controle), pelo mesmo intervalo de tempo. O grupo tratado com aldosterona recebeu salina 1% na água. Tanto o grupo Ang II como aldosterona apresentaram elevação da pressão arterial sistólica (43% e 31% respectivamente), da atividade da NADPH oxidase na aorta (1,5 e 1,9 vezes, respectivamente) e no coração (1,8 e 2,4 vezes, respectivamente) e uma redução da resposta vasodilatadora à acetilcolina (de 70% e 56%, respectivamente), quando comparados com os respectivos controles (P<0,05). Adicionalmente, a administração de Ang II proporcionou um aumento rigidez vascular (P<0,001), na expressão de VCAM-1 nas artérias mesentéricas (P<0,05), na infiltração aórtica de macrófagos e linfócitos T (P<0,001) e nos níveis plasmáticos das citocinas inflamatórias interferon (INF)-γ, interleucina (IL)-6, Tumor necrosis factor (TNF)-α e IL-10 (P<0,05). Ang II causou uma queda de 43% no número de células Foxp3+ no córtex renal, enquanto que a transferência adotiva de Treg aumentou as células Foxp3+ em duas vezes em comparação com o controle. A administração de Treg preveniu o remodelamento vascular induzido pela aldosterona, observado na relação média/lúmen e na área transversal da média das artérias mesentéricas (P<0,05). Todos os parâmetros acima foram prevenidos com a administração de Treg, mas não de Tresp. Estes resultados demonstram que Treg são capazes de impedir a lesão vascular e a hipertensão mediadas por Ang II ou por aldosterona, em parte através de ações antiinflamatórias. Em conclusão, uma abordagem imuno-modulatória pode prevenir o aumento da pressão arterial, o estresse oxidativo vascular, a inflamação e a disfunção endotelial induzidos por Ang II ou aldosterona.

Cytokine pathway disruption in a mouse model of schizophrenia induced by Munc18-1a overexpression in the brain

Background: An accumulating body of evidence points to the significance of neuroinflammation and immunogenetics in schizophrenia, and an imbalance of cytokines in the central nervous system (CNS) has been suggested to be associated with the disorder. Munc18-overexpressing mice (Munc18-OE) have provided a model for the study of the alterations that may underlie the symptoms of subjects with schizophrenia. The aim of the present study was to elucidate the involvement of neuroinflammation and cytokine imbalance in this model. Methods: Cytokines were evaluated in the cortex and the striatum of Munc18-OE and wild-type (WT) mice by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Protein levels of specific microglia and macrophage, astrocytic and neuroinflammation markers were quantified by western blot in the cortex and the striatum of Munc18-OE and WT mice. Results: Each cytokine evaluated (Interferon-gamma (IFN-gamma), Tumor Necrosis Factor-alpha (TNF-alpha), Interleukin-2 (IL-2) and CCL2 chemokine) was present at higher levels in the striatum of Munc18-OE mice than WT. Cortical TNF-alpha and IL-2 levels were significantly lower in Munc18-OE mice than WT mice. The microglia and macrophage marker CD11b was lower in the cortexes of Munc18-OE mice than WT, but no differences were observed in the striatum. Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) and Nuclear Factor-kappaB (NF-kappa B)p65 levels were not different between the groups. Interleukin-1beta (IL-1 beta) and IL-6 levels were beneath detection limits. Conclusions: The disrupted levels of cytokines detected in the brain of Munc18-OE mice was found to be similar to clinical reports and endorses study of this type for analysis of this aspect of the disorder. The lower CD11b expression in the cortex but not in the striatum of the Munc18-OE mice may reflect differences in physiological activity. The cytokine expression pattern observed in Munc18-OE mice is similar to a previously published model of schizophrenia caused by maternal immune activation. Together, these data suggest a possible role for an immune imbalance in this disorder.

Fatores prognósticos e de efetividade do tratamento da hepatite C crônica

A hepatite C é uma doença recentemente reconhecida cujo tratamento é de eficácia aquém da desejável. O objetivo deste estudo é conhecer os fatores prognósticos de resposta virológica sustentada (RVS) e de efetividade do tratamento da hepatite C crônica e propor um modelo teórico que contenha as principais relações identificadas. A prevalência do HCV no Brasil é estimada entre 0,94% a 1,89%, com tendência a aumentar. Há populações especificamente sob maior risco como detentos, usuários de drogas e renais crônicos em diálise. Devido ao seu caráter crônico e progressivo estima-se que as complicações relacionadas aumentem nas próximas décadas caso não haja tratamento efetivo. O tratamento é caro, com efeitos colaterais importantes e promove RVS apenas em uma parcela dos indivíduos, mesmo sob condições ideais. São descritos como fatores prognósticos para RVS: genótipo, carga viral pré-tratamento, cinética viral, transaminases, estágio de fibrose, sexo, idade, peso, raça, esteatose e aderência ao tratamento. Dispensado de acordo com critérios do Ministério da Saúde, o tratamento utiliza interferon peguilado para o genótipo 1 e interferon convencional para os genótipos 2 e 3, associado à ribavirina. Associados a RVS, além do custo, outros fatores concorrem para a efetividade do tratamento: diagnóstico precoce dos casos, implementação de pólos de aplicação, qualidade e disponibilidade da medicação, critérios e interrupção precoce através da cinética viral, redução da necessidade de re-tratamento e de transplante hepático. Para aumentar a efetividade do tratamento concluímos ser necessário melhor rastreamento dos casos de infecção pelo VHC, disseminação de pólos de aplicação dos medicamentos e viabilizar exames para cinética viral.

Polimorfismo genético de citocinas na população do Rio de Janeiro

Citocinas são moléculas que controlam e modulam a atividade de numerosas células por se ligarem a seus receptores específicos. As diferenças observadas na produção de citocinas entre indivíduos podem ser, pelo menos em parte, explicadas pelos polimorfismos genéticos como o polimorfismo de um único nucleotídeo (SNP). Em 181 indivíduos saudáveis não-aparentados da cidade do Rio de Janeiro (região Sudeste - Brasil), nós analisamos os polimorfismos de citocinas em genes que codificam para Fator de Necrose Tumoral-alfa (TNF-a), Fator de Crescimento Transformante-beta (TGF-b), Interleucina-10, Interleucina-6 e Interferon-gama (IFN-g). Reação em cadeia da polimerase utilizando-se iniciadores sequencia-específicos foi realizada com auxílio do kit comercial CytGen (One Lambda Inc. Canoga Park, CA, USA). Ao todo, 8 polimorfismos foram analisados: TNF-a (-308G/A); TGF-b (códon 10C/T, códon 25C/G); IL-10 (-1082A/G, -819T/C, -592A/C); IL-6 (-174C/G) e IFN-g (+874T/A). Os dados observados foram comparados a três grupos de população de diferentes regiões do Brasil (São Paulo, Paraná e Bahia) e a três populações de outros continentes (Itália, Eslováquia e Negros Norte-Americanos). O teste qui-quadrado foi utilizado para as comparações. Nossa análise da população do Rio de Janeiro mostrou que os as freqüências alélicas em IL-10, IL-6 e IFN-g são desigualmente distribuídos entre Brancos, Mulatos e Negros (p<0,05). A comparação com populações de outras regiões do Brasil revelou que Rio de Janeiro e Bahia possuem freqüências alélicas e genotípicas de TGF-b (códon 25) estatisticamente diferentes (p=0,004 e p=0,002, respectivamente). Ainda, a freqüência alélica na população do Rio de Janeiro é significativamente diferente quando comparada à população da Itália [IL-6 (-174), p=0,0092; e IFN-g (+874) p=0,0418)]; Eslováquia [IL-10(-1082), p=0,006; IL-6(-174), p=0,0002; e IFN-g(+874), p=0,0335]; e Afro-Americanos [IL-10(-819), p=0,0446; IL-6(-174), p<0,0001; e IFN-g(+874), p<0,0001]. Adicionalmente, observamos que a diferença na distribuição dos haplótipos em IL-10 (-1082/-819/-592) na população do Rio de Janeiro em comparação com a da Itália (p=0,0293) e Afro-Americanos (p=0,0025) é significativa. Portanto, concluímos que os polimorfismos em IL-10, IL-6 e IFN-g estão distribuídos de acordo com a etnia na população do Rio de Janeiro. A população do Rio de Janeiro possui freqüências de polimorfismos diferentes das populações de Bahia, Itália, Eslováquia e Afro-Americanos, mas semelhantes à população de São Paulo/Paraná. Nossas observações poderão ser úteis para futuros estudos e associação entre polimorfismos genéticos de citocinas e doenças na população do Rio de Janeiro.

Custo efetividade do uso do Peguinterferon alfa 2a combinado com Ribavirina no tratamento de respondedores virológicos lentos coinfectados com VHC/HIV

No mundo, as hepatites decorrentes de infecções virais têm sido uma das grandes preocupações em saúde pública devido a seu caráter crônico, curso assintomático e pela sua capacidade de determinar a perda da função hepática. Com o uso em larga escala de medicamentos antirretrovirais, a doença hepática relacionada à infecção pelo vírus da hepatite C (VHC) contribuiu para uma mudança radical na história natural da infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV). Não se sabe ao certo o peso da coinfecção VHC/HIV no Brasil, mas evidências apontam que independentemente da região geográfica, esses indivíduos apresentam maiores dificuldades em eliminar o VHC após o tratamento farmacológico, quando comparados a monoinfectados. No âmbito do SUS, o tratamento antiviral padrão para portadores do genótipo 1 do VHC e do HIV é a administração de peguinterferon associado à Ribavirina. Quanto ao período de tratamento e aos indivíduos que devem ser incluídos, os dois protocolos terapêuticos mais recentes possuem divergências. A diretriz mais atual preconiza o tratamento de indivíduos respondedores precoces somados a respondedores virológicos lentos, enquanto a diretriz imediatamente anterior exclui na 12 semana indivíduos que não respondem completamente. Com base nessa divergência, esse estudo objetivou avaliar o custo-efetividade do tratamento contra o VHC em indivíduos portadores do genótipo 1, coinfectados com o HIV, virgens de tratamento antiviral, não cirróticos e imunologicamente estabilizados, submetidos às regras de tratamento antiviral estabelecidos pelas duas mais recentes diretrizes terapêuticas direcionadas ao atendimento pelo SUS. Para tal, foi elaborado um modelo matemático de decisão, baseado em cadeias de Markov, que simulou a progressão da doença hepática mediante o tratamento e não tratamento. Foi acompanhada uma coorte hipotética de mil indivíduos homens, maiores de 40 anos. Adotou-se a perspectiva do Sistema Único de Saúde, horizonte temporal de 30 anos e taxa de desconto de 5% para os custos e consequências clínicas. A extensão do tratamento para respondedores lentos proporcionou incremento de 0,28 anos de vida ajustados por qualidade (QALY), de 7% de sobrevida e aumento de 60% no número de indivíduos que eliminaram o VHC. Além dos esperados benefícios em eficácia, a inclusão de respondedores virológicos lentos mostrou-se uma estratégia custo-efetiva ao alcançar um incremental de custo efetividade de R$ 44.171/QALY, valor abaixo do limiar de aceitabilidade proposto pela Organização Mundial da Saúde OMS - (R$ 63.756,00/QALY). A análise de sensibilidade demonstrou que as possíveis incertezas contidas no modelo são incapazes de alterar o resultado final, evidenciando, assim, a robustez da análise. A inclusão de indivíduos coinfectados VHC/HIV respondedores virológicos lentos no protocolo de tratamento apresenta-se, do ponto de vista fármaco-econômico, como uma estratégia com relação de custoefetividade favorável para o Sistema Único de Saúde. Sua adoção é perfeitamente compatível com a perspectiva do sistema, ao retornar melhores resultados em saúdeassociados a custos abaixo de um teto orçamentário aceitável, e com o da sociedade, ao evitar em maior grau, complicações e internações quando comparado à não inclusão.

Custo-efetividade do tratamento da infecção pelo vírus da hepatite C em candidatos a transplante renal submetidos à diálise

O estudo tem como objetivo geral avaliar a razão de custo-utilidade do tratamento da infecção pelo vírus da hepatite C (VHC) em pacientes dialisados, candidatos a transplante renal, tendo como esquemas terapêuticos alternativos o interferon-_ em monoterapia; o interferon peguilado em monoterapia; o interferon-_ em terapia combinada com ribavirina e o interferon peguilado em terapia combinada com ribavirina, comparando-os com o nãotratamento. A perspectiva do estudo foi a do Sistema Único de Saúde(SUS), que também serviu de base para estimar o impacto orçamentário da estratégia de tratamento mais custo efetiva. Para o alcance dos objetivos, foi construído um modelo de Makov para simulação de custos e resultados de cada estratégia avaliada. Para subsidiar o modelo, foi realizada uma revisão de literatura, a fim de definir os estados de saúde relacionados à infecção pelo vírus da hepatite C em transplantados e a probabilidade de transição entre os estados. Medidas de utilidade foram derivadas de consultas a especialistas. Os custos foram derivados da tabela de procedimentos do SUS. Os resultados do estudo demonstraram que o tratamento da infecção pelo VHC antes do transplante renal é mais custo-efetivo que o não tratamento, apontando o interferon-a como a melhor opção. O impacto orçamentário para adoção dessa estratégia pelo SUS corresponde a 0,3% do valor despendido pelo SUS com terapia renal substitutiva ao longo do ano de 2007.

Efeito da suplementação dietética com L-glutamina na sepse abdominal induzida em rato

Após o estímulo deflagrador de um trauma ou infecção, a liberação de citocinas na circulação sanguínea desempenha um importante papel efetor e também modulador da resposta imune sistêmica. Essas citocinas podem ser pró-inflamatórias, que estimulam a liberação de diversos tipos celulares e de outras citocinas, como fator de necrose tumoral-alfa (TNF-α), interleucina 1 (IL-1), IL-2, IL-6, IL-8, IL-12 e interferon-gama (INF-); ou citocinas com efeitos antiinflamatórios, que inibem o processo inflamatório, em parte pela redução da produção de diversas citocinas que regulam positivamente a resposta, minimizando o comprometimento orgânico resultante, como IL-4, IL-10, IL-13. A L-glutamina é o aminoácido mais abundante no organismo, com importante papel no metabolismo protéico. Sua ação trófica sobre a mucosa do intestino delgado é bastante conhecida, o que o torna componente essencial para a manutenção estrutural e funcional do intestino. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da suplementação dietética com L-glutamina na modulação da resposta inflamatória em animais submetidos a sepse abdominal induzida por ligadura e perfuração cecal. Foram utilizados 24 ratos Wistar machos adultos, com peso inicial entre 200 e 230 g, distribuídos em três grupos, cada um com oito animais, da seguinte forma: grupo I (controle) submetidos a operação simulada (laparotomia e manipulação de alças intestinais); grupo II submetidos a laparotomia, com indução de sepse abdominal; e grupo III receberam suplementação dietética com L-glutamina por sete dias e, após, foram submetidos a indução de sepse abdominal. Foram coletadas amostras sanguíneas de todos os animais antes (tempo 0) e duas e quatro horas (tempos 1 e 2) após a indução da sepse abdominal. Foram verificados o número de leucócitos, a dosagem da concentração plasmática de citocinas pró- e antiinflamatórias (INF-γ, IL-6 e IL-10) e análise microbiológica de líquido peritoneal. A glicemia apresentou aumento significativo em todos os grupos, comparando-os ao início e ao final do experimento (p<0,05). No que concerne à IL-10, observou-se aumento significativo nos animais do grupo III entre os tempos 0 e 2, e entre os tempos 1 e 2 (p=0,0331 e p=0,0155, respectivamente). Não se observou qualquer outra diferença ao serem analisadas as demais citocinas (IFN- e IL-6), em todos os grupos e em todos os momentos analisados. Nossos achados sugerem que a suplementação dietética com L-glutamina em animais submetidos à indução de sepse abdominal com modelo CLP parece potencializar a resposta antiinflamatória, aumentando a concentração plasmática de IL-10, enquanto as concentrações de INF-γ e IL-6 não apresentaram variação significativa.

Avaliação da presença de mutações de resistência no gene da NS5B e do prognóstico da infecção pelo HCV através da IL-28B em pacientes monoinfectados com HCV no RJ

Estima-se que a prevalência global da população mundial com hepatite C é de 3%. Pouco se sabe sobre a resposta ao tratamento com respeito à resistência viral. Algumas mutações no fragmento de 109 aminoácidos da NS5B são associadas com resistência ao interferon (IFN) e ribavirina (RBV). Estudos moleculares e clínicos identificaram fatores associados com o hospedeiro e vírus relacionados associada com a resposta ao tratamento, tal como o gene que codifica a IL-28B. Este estudo foi dividido em duas fases, cujos objetivos foram caracterizar a frequência de mutações que conferem resistência ao HCV e avaliar a relevância das mutações em pacientes Respondedores (R) ou Não Respondedores (NR) ao tratamento e caracterizar geneticamente as populações sobre polimorfismos genéticos nos SNPs da IL-28B em relação ao prognóstico da resposta ao tratamento. As amostras dos pacientes foram submetidas a testes de genotipagem e carga viral. As sequências geradas foram comparadas no BLAST e no banco de dados Los Alamos HCV. Realizamos o alinhamento das sequências homólogas e as mutações identificadas. Com base no genótipo e carga viral determinamos a classificação dos pacientes de acordo com a resposta à terapia. O DNA genômico foi isolado a partir de sangue periférico para a realização da tipagem de SNPs de IL-28B. A metodologia utilizada foi de PCR em tempo real utilizando sondas TaqMan SNP específico. A análise dos dados foi realizada utilizando GraphPad Prism com qui-quadrado, risco relativo (RR), Odds Ratio (OR) e intervalo de confiança de 95%, com um nível de significância de P <0,05. Foi encontrado na primeira fase deste estudo uma taxa significativa mutações associadas ao tratamento nas amostras estudadas. A prevalência de mutações associadas à resistência ao IFN e RBV bem como a novos medicamentos antivirais localizados no fragmento de 109 aminoácidos da NS5B foi examinado em 69 indivíduos infectados naïve no Rio de Janeiro, Brasil. Na segunda fase, as mutações foram clinicamente relevantes. Desde então, procuramos observar as diferenças entre melhor ou pior prognóstico de acordo com a imunogenética que mostrou diferenciação entre os grupos R e NR ao tratamento em relação ao prognóstico da resposta terapêutica. Quando as diferenças entre as sequências da NS5B e a resposta ao tratamento foram consideradas verificou-se que associada a mutação R254K, estava a C316N que poderia conduzir a uma não resposta à terapia no genótipo 1b. Os nossos dados também suportaram forte associação de IL-28B rs12979860, com elevada probabilidade de resposta à terapia de IFN + RBV. Nossos dados evidenciam a presença de pacientes virgens de tratamento que abrigam mutações de resistência previamente descritas na literatura. A análise dos fatores preditores de resposta virológica mostrou que a predição de boa resposta ou não ao tratamento e ainda da progressão da doença é dependente de uma importante interação entre a genética viral e a do hospedeiro. Fato este importante para que no momento de avaliação de diagnóstico e conduta terapêutica, o médico possa tomar medidas apropriadas para o tratamento de cada paciente individualmente independentemente do genótipo do HCV em questão.

An immunoregulatory peptide from salivary glands of the horsefly, Hybomitra atriperoides

Horseflies are economically important blood-feeding arthropods and also a nuisance for humans, and vectors for filariasis. They rely heavily on the pharmacological propriety of their saliva to get blood meat and suppress immune reactions of hosts. Little information is available on horsefly immune suppressants. By high-performance liquid chromatography (HPLC) purification coupling with pharmacological testing, an immunoregulatory peptide named immunoregulin HA has been identified and characterized from salivary glands of the horsefly of Hybomitra atriperoides (Diptera, Tabanidae). Immunoregulin HA could inhibit the secretion of interferon-gamma (IFN-gamma) and monocyte chemoattractant protein (MCP-1) and increase the secretion of interteukin-10 (IL-10) induced by lipopolysaccharide (LIPS) in rat splenocytes. IL-10 is a suppressor cytokine of T-cell proliferative and cytokine responses. IL-10 can inhibit the elaboration of pro-inflammatory cytokines. Immunoregulin HA possibly unregulated the IL-10 production to inhibit IFN-gamma and MCP-1 secretion in the current experiments. This immunosuppression may facilitate the blood feeding of this horsefly. The current works will facilitate to understand the molecular mechanisms of the ectoparasite-host relationship. 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Toward an understanding of the molecular mechanism for successful blood feeding by coupling proteomics analysis with pharmacological testing of horsefly salivary glands

Horseflies are economically important blood-feeding arthropods and also a nuisance for humans and vectors for filariasis. They rely heavily on the pharmacological properties of their saliva to get a blood meal and suppress immune reactions of hosts. Little information is available on antihemostatic substances in horsefly salivary glands; especially no horsefly immune suppressants have been reported. By proteomics or peptidomics and coupling transcriptome analysis with pharmacological testing, several families of proteins or peptides, which act mainly on the hemostatic system or immune system of the host, were identified and characterized from 30,000 pairs salivary glands of the horsefly Tabanus yao (Diptera, Tabanidae). They are: (i) a novel family of inhibitors of platelet aggregation including two members, which possibly inhibit platelet aggregation by a novel mechanism and act on platelet membrane, (ii) a novel family of immunosuppressant peptides including 12 members, which can inhibit interferon-gamma production and increase interleukin-10 secretion, (iii) a serine protease inhibitor with 56 amino acid residues containing anticoagulant activity, (iv) a serine protease with anticoagulant activity, (v) a protease with fibrinogenolytic activity, (vi) three families of antimicrobial peptides including six members, (vii) a hyaluronidase, (viii) a vasodilator peptide, which is an isoform of vasotab identified from Hybomitra bimaculata, and interestingly (ix) two metallothioneins, which are the first metallothioneins reported from invertebrate salivary glands. The current work will facilitate the understanding of the molecular mechanisms of the ectoparasite-host relationship and help in identifying novel vaccine targets and novel leading pharmacological compounds.

Two Immunoregulatory Peptides with Antioxidant Activity from Tick Salivary Glands

Ticks are blood-feeding arthropods that may secrete immunosuppressant molecules, which inhibit host inflammatory and immune responses and provide survival advantages to pathogens at tick bleeding sites in hosts. In the current work, two families of immunoregulatory peptides, hyalomin-A and -B, were first identified from salivary glands of hard tick Hyalomma asiaticum asiaticum. Three copies of hyalomin-A are encoded by an identical gene and released from the same protein precursor. Both hyalomin-A and -B can exert significant anti-inflammatory functions, either by directly inhibiting host secretion of inflammatory factors such as tumor necrosis factor-alpha, monocyte chemotectic protein-1, and interferon-gamma or by indirectly increasing the secretion of immunosuppressant cytokine of interleukin-10. Hyalomin-A and -B were both found to potently scavenge free radical in vitro in a rapid manner and inhibited adjuvant-induced inflammation in mouse models in vivo. The JNK/SAPK subgroup of the MAPK signaling pathway was involved in such immunoregulatory functions of hyalomin-A and -B. These results showed that immunoregulatory peptides of tick salivary glands suppress host inflammatory response by modulating cytokine secretion and detoxifying reactive oxygen species.

Subcellular localization and inductive expression of the dsRNA-dependent protein kinase PKR from Japanese flounder, Paralichthys olivaceus

The double-stranded RNA (dsRNA)-dependent protein kinase (PKR) belongs to the eIF2 alpha kinase family and plays a critical role in interferon (IFN)-mediated antiviral response. Recently, in Japanese flounder (Paralichthys olivaceus), a PKR gene has been identified. In this study, we showed that PoPKR localized to the cytoplasm, and the dsRNA-binding motifs (dsRBMs) played a determinative role in protein localization. In cultured FEC cells, PoPKR was detected at a low level of constitutive expression but was highly induced after treatment with UV-inactivated grass carp hemorrhagic virus, active SMRV and Poly I:C although with different expression kinetics. In flounder, PoPKR was ubiquitously distributed in all tested tissues, and SMRV infection resulted in significant upregulation at mRNA and protein levels. In order to reveal the role of PoPKR in host antiviral response, its expression upon exposure to various inducers was characterized and further compared with that of PoHRI, which is another eIF2 alpha kinase of flounder. Interestingly, expression comparison revealed that all inducers stimulated upregulation of PoHRI in cultured flounder embryonic cells and fish, with a similar kinetics to PoPKR but to a less extent. These results suggest that, during antiviral immune response, both flounder eIF2 alpha kinases might play similar roles and that PoPKR is the predominant kinase. (C) 2009 National Natural Science Foundation of China and Chinese Academy of Sciences. Published by Elsevier Limited and Science in China Press. All rights reserved.

Effects of cyanobacterial toxin microcystin-LR on the transcription levels of immune-related genes in grass carp Ctenopharyngodon idella

Recent studies in mammals have revealed that the cyanobacterial toxin MC-LR suppresses immune functions. Nevertheless, immunotoxic effects of microcystins have been little studied in fish. In this paper, we present the profiles of the immune modulation of MC-LR in grass carp, and quantitative real-time PCR methodology was developed for the measurement of relative transcription changes of six immune-related genes in the spleen and head kidney of the grass carp Ctenopharyngodon idella, which were intraperitoneally injected with 50 mu g MC-LR center dot kg(-1) body weight in a three-week period. This study was focused exclusively on gene transcription level changes at different time points after MC-LR exposure, so, only one dose was given. The investigated genes were interleukin-1 beta (IL-1 beta), tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha), type I interferon (Type I IFN), peptidoglycan recognition protein-L (PGRP-L), immunoglobulin M (IgM) and major histocompatibility complex class I (MHC-I) genes. The results demonstrated that the transcription levels of the TNF-alpha, type I IFN, and PGRP-L genes in the spleen and head kidney were significantly low at all time points, and those of IL-1 beta were significantly low in the head kidney at different time points. In addition, IgM and MHC-I transcription levels were only significantly low in the spleen and head kidney at 21 d postinjection. The changes in the transcription levels of immune-related genes induced by MC-LR confirmed its effect on inhibiting immune function at the transcription level.

Enhanced grass carp reovirus resistance of Mx-transgenic rare minnow (Gobiocypris rarus)

In the interferon-induced antiviral mechanisms, the Mx pathway is one of the most powerful. Mx proteins have direct antiviral activity and inhibit a wide range of viruses by blocking an early stage of the viral genome replication cycle. However, antiviral activity of piscine Mx remains unclear in vivo. In the present study, an Mx-like gene was cloned, characterized and gene-transferred in rare minnow Gobiocypris rarus, and its antiviral activity was confirmed in vivo. The full length of the rare minnow Mx-like cDNA is 2241 bp in length and encodes a polypeptide of 625 amino acids with an estimated molecular mass of 70.928 kDa and a predicted isoelectric point of 7.33. Analysis of the deduced amino acid sequence indicated that the mature peptide contains an amino-terminal tripartite GTP-binding motif, a dynamin family signature sequence, a GTPase effector domain and two carboxy-terminal leucine zipper motifs, and is the most similar to the crucian carp (Carassius auratus) Mx3 sequence with an identity of 89%. Both P0 and F1 generations of Mx-transgenic rare minnow demonstrated very significantly high survival rate to GCRV infection (P < 0.01). The mRNA expression of Mx gene was consistent with survival rate in F1 generation. The virus yield was also concurrent with survival time using electron microscope technology. Rare minnow has Mx gene(s) of its own but introducing more Mx gene improves their resistance to GCRV. Mx-transgenic rare minnow might contribute to control the GCRV diseases. (C) 2008 Published by Elsevier Ltd.

Origin and evolution of the RIG-I like RNA helicase gene family

Background: The DExD/H domain containing RNA helicases such as retinoic acid-inducible gene I (RIG-I) and melanoma differentiation-associated gene 5 (MDA5) are key cytosolic pattern recognition receptors (PRRs) for detecting nucleotide pathogen associated molecular patterns (PAMPs) of invading viruses. The RIG-I and MDA5 proteins differentially recognise conserved PAMPs in double stranded or single stranded viral RNA molecules, leading to activation of the interferon system in vertebrates. They share three core protein domains including a RNA helicase domain near the C terminus (HELICc), one or more caspase activation and recruitment domains (CARDs) and an ATP dependent DExD/H domain. The RIG-I/MDA5 directed interferon response is negatively regulated by laboratory of genetics and physiology 2 (LGP2) and is believed to be controlled by the mitochondria antiviral signalling protein (MAVS), a CARD containing protein associated with mitochondria. Results: The DExD/H containing RNA helicases including RIG-I, MDA5 and LGP2 were analysed in silico in a wide spectrum of invertebrate and vertebrate genomes. The gene synteny of MDA5 and LGP2 is well conserved among vertebrates whilst conservation of the gene synteny of RIG-I is less apparent. Invertebrate homologues had a closer phylogenetic relationship with the vertebrate RIG-Is than the MDA5/LGP2 molecules, suggesting the RIG-I homologues may have emerged earlier in evolution, possibly prior to the appearance of vertebrates. Our data suggest that the RIG-I like helicases possibly originated from three distinct genes coding for the core domains including the HELICc, CARD and ATP dependent DExD/H domains through gene fusion and gene/domain duplication. Furthermore, presence of domains similar to a prokaryotic DNA restriction enzyme III domain (Res III), and a zinc finger domain of transcription factor (TF) IIS have been detected by bioinformatic analysis. Conclusion: The RIG-I/MDA5 viral surveillance system is conserved in vertebrates. The RIG-I like helicase family appears to have evolved from a common ancestor that originated from genes encoding different core functional domains. Diversification of core functional domains might be fundamental to their functional divergence in terms of recognition of different viral PAMPs.