Structural and molecular basis of interaction of HCV non-structural protein 5A with human casein kinase 1 alpha and PKR

Background: Interaction of non-structural protein 5A (NS5A) of Hepatitis C virus (HCV) with human kinases namely, casein kinase 1 alpha (ck1 alpha) and protein kinase R (PKR) have different functional implications such as regulation of viral replication and evasion of interferon induced immune response respectively. Understanding the structural and molecular basis of interactions of the viral protein with two different human kinases can be useful in developing strategies for treatment against HCV. Results: Serine 232 of NS5A is known to be phosphorylated by human ck1 alpha. A structural model of NS5A peptide containing phosphoacceptor residue Serine 232 bound to ck1 alpha has been generated using the known 3-D structures of kinase-peptide complexes. The substrate interacting residues in ck1 alpha has been identified from the model and these are found to be conserved well in the ck1 family. ck1 alpha - substrate peptide complex has also been used to understand the structural basis of association between ck1 alpha and its other viral stress induced substrate, tumour suppressor p53 transactivation domain which has a crystal structure available. Interaction of NS5A with another human kinase PKR is primarily genotype specific. NS5A from genotype 1b has been shown to interact and inhibit PKR whereas NS5A from genotype 2a/3a are unable to bind and inhibit PKR efficiently. This is one of the main reasons for the varied response to interferon therapy in HCV patients across different genotypes. Using PKR crystal structure, sequence alignment and evolutionary trace analysis some of the critical residues responsible for the interaction of NS5A 1b with PKR have been identified. Conclusions: The substrate interacting residues in ck1 alpha have been identified using the structural model of kinase substrate peptide. The PKR interacting NS5A 1b residues have also been predicted using PKR crystal structure, NS5A sequence analysis along with known experimental results. Functional significance and nature of interaction of interferon sensitivity determining region and variable region 3 of NS5A in different genotypes with PKR which was experimentally shown are also supported by the findings of evolutionary trace analysis. Designing inhibitors to prevent this interaction could enable the HCV genotype 1 infected patients respond well to interferon therapy.

Microglia play a major role in direct viral-induced demyelination

Microglia are the resident macrophage-like populations in the central nervous system (CNS). Microglia remain quiescent, unable to perform effector and antigen presentation (APC) functions until activated by injury or infection, and have been suggested to represent the first line of defence for the CNS. Previous studies demonstrated that microglia can be persistently infected by neurotropic mouse hepatitis virus (MHV) which causes meningoencephalitis, myelitis with subsequent axonal loss, and demyelination and serve as a virus-induced model of human neurological disease multiple sclerosis (MS). Current studies revealed that MHV infection is associated with the pronounced activation of microglia during acute inflammation, as evidenced by characteristic changes in cellular morphology and increased expression of microglia-specific proteins, Iba1 (ionized calcium-binding adaptor molecule 1), which is a macrophage/microglia-specific novel calcium-binding protein and involved in membrane ruffling and phagocytosis. During chronic inflammation (day 30 postinfection), microglia were still present within areas of demyelination. Experiments performed in ex vivo spinal cord slice culture and in vitro neonatal microglial culture confirmed direct microglial infection. Our results suggest that MHV can directly infect and activate microglia during acute inflammation, which in turn during chronic inflammation stage causes phagocytosis of myelin sheath leading to chronic inflammatory demyelination.

HCV-like IRESs sequester eIF3: advantage virus

In a recent Nature paper, Hashem et al. attempted to probe deeper into the elusive role of eIF3 in translation initiation of viruses with hepatitis C virus-like internal ribosome entry sites (IRESs), but instead uncovered a surprising role of these IRESs in displacing eIF3 from the 40S subunit, favoring viral translation.

Small molecule inhibitors of HCV replication from Pomegranate

Hepatitis C virus (HCV) is the causative agent of end-stage liver disease. Recent advances in the last decade in anti HCV treatment strategies have dramatically increased the viral clearance rate. However, several limitations are still associated, which warrant a great need of novel, safe and selective drugs against HCV infection. Towards this objective, we explored highly potent and selective small molecule inhibitors, the ellagitannins, from the crude extract of Pomegranate (Punica granatum) fruit peel. The pure compounds, punicalagin, punicalin, and ellagic acid isolated from the extract specifically blocked the HCV NS3/4A protease activity in vitro. Structural analysis using computational approach also showed that ligand molecules interact with the catalytic and substrate binding residues of NS3/4A protease, leading to inhibition of the enzyme activity. Further, punicalagin and punicalin significantly reduced the HCV replication in cell culture system. More importantly, these compounds are well tolerated ex vivo and `no observed adverse effect level' (NOAEL) was established upto an acute dose of 5000 mg/kg in BALB/c mice. Additionally, pharmacokinetics study showed that the compounds are bioavailable. Taken together, our study provides a proof-of-concept approach for the potential use of antiviral and non-toxic principle ellagitannins from pomegranate in prevention and control of HCV induced complications.

Re-analysis of cryoEM data on HCV IRES bound to 40S subunit of human ribosome integrated with recent structural information suggests new contact regions between ribosomal proteins and HCV RNA

In this study, we combine available high resolution structural information on eukaryotic ribosomes with low resolution cryo-EM data on the Hepatitis C Viral RNA (IRES) human ribosome complex. Aided further by the prediction of RNA-protein interactions and restrained docking studies, we gain insights on their interaction at the residue level. We identified the components involved at the major and minor contact regions, and propose that there are energetically favorable local interactions between 40S ribosomal proteins and IRES domains. Domain II of the IRES interacts with ribosomal proteins S5 and S25 while the pseudoknot and the downstream domain IV region bind to ribosomal proteins S26, S28 and S5. We also provide support using UV cross-linking studies to validate our proposition of interaction between the S5 and IRES domains II and IV. We found that domain IIIe makes contact with the ribosomal protein S3a (S1e). Our model also suggests that the ribosomal protein S27 interacts with domain IIIc while S7 has a weak contact with a single base RNA bulge between junction IIIabc and IIId. The interacting residues are highly conserved among mammalian homologs while IRES RNA bases involved in contact do not show strict conservation. IRES RNA binding sites for S25 and S3a show the best conservation among related viral IRESs. The new contacts identified between ribosomal proteins and RNA are consistent with previous independent studies on RNA-binding properties of ribosomal proteins reported in literature, though information at the residue level is not available in previous studies.

The beta hairpin structure within ribosomal protein S5 mediates interplay between domains II and IV and regulates HCV IRES function

Translation initiation in Hepatitis C Virus (HCV) is mediated by Internal Ribosome Entry Site (IRES), which is independent of cap-structure and uses a limited number of canonical initiation factors. During translation initiation IRES-40S complex formation depends on high affinity interaction of IRES with ribosomal proteins. Earlier, it has been shown that ribosomal protein S5 (RPS5) interacts with HCV IRES. Here, we have extensively characterized the HCV IRES-RPS5 interaction and demonstrated its role in IRES function. Computational modelling and RNA-protein interaction studies demonstrated that the beta hairpin structure within RPS5 is critically required for the binding with domains II and IV. Mutations disrupting IRES-RPS5 interaction drastically reduced the 80S complex formation and the corresponding IRES activity. Computational analysis and UV cross-linking experiments using various IRES-mutants revealed interplay between domains II and IV mediated by RPS5. In addition, present study demonstrated that RPS5 interaction is unique to HCV IRES and is not involved in 40S-3 ` UTR interaction. Further, partial silencing of RPS5 resulted in preferential inhibition of HCV RNA translation. However, global translation was marginally affected by partial silencing of RPS5. Taken together, results provide novel molecular insights into IRES-RPS5 interaction and unravel its functional significance in mediating internal initiation of translation.

Sero-Prevalence of Rodent Pathogens in India

Health monitoring is an integral part of laboratory animal quality standards. However, current or past prevalence data as well as regulatory requirements dictate the frequency, type and the expanse of health monitoring. In an effort to understand the prevalence of rodent pathogens in India, a preliminary study was carried out by sero-epidemiology. Sera samples obtained from 26 public and private animal facilities were analyzed for the presence of antibodies against minute virus of mice (MVM), ectromelia virus (ECTV), lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV), mouse hepatitis virus (MHV), Sendai virus (SeV), and Mycoplasma pulmonis in mice, and SeV, rat parvo virus (RPV), Kilham's rat virus (KRV) and sialodacryoadenitis virus (SDAV) in rats, by sandwich ELISA. It was observed that MHV was the most prevalent agent followed by Mycoplasma pulmonis and MVM in mice, and SDAV followed by RPV were prevalent in rats. On the other hand, none of the samples were positive for ECTV in mice, or SeV or KRV in rats. Multiple infections were common in both mice and rats. The incidence of MHV and Mycoplasma pulmonis was higher in facilities maintained by public organizations than in vivaria of private organizations, although the difference was not statistically different. On the other hand the prevalence of rodent pathogens was significantly higher in the northern part of India than in the South. These studies form the groundwork for detailed sero-prevalence studies which should further lay the foundations for country-specific guidelines for health monitoring of laboratory animals.

Diagnostico histopatologico de lesiones hepaticas en bovinos faenados en el rastro municipal de Esteli en el periodo de marzo a agosto de 2008

Con el presente trabajo se pretende conocer las lesiones de hígados bovinos decomisados (condenados) en el Rastro Municipal de Estelí del año 2008 y la realización de su diagnóstico histopatológico utilizando la técnica de tinción Hematoxilina. Eosina, además de ampliar los conocimientos de patología bovina en Nicaragua. El Rastro municipal está ubicado al norte de la ciudad en su periferia y en el actual límite del casco urbano. Los datos del presente estudio se obtuvieron de los registros de los animales faenados por mes y los datos de hígados decomisados (condena dos) se obtuvo de la inspección post-mortem del rastro municipal de Estelí lo cual es realizado por el médico veterinario oficial que depende de la alcaldía, dichos datos fueron recopilados en el período comprendido de marzo a agosto del año 2008. El presente estudio fue de tipo descriptivo donde se hicieron los análisis frecuenciales de las distintas variables evaluadas como categoría, clasificación macroscópica y microscópica, pérdidas económicas. Se encontró que de los 59 casos de hígados condenados representa el 4.16% de animales afectados por diversas patologías. Los resultados encontrados según categorías de los animales afectados fueron: 42 Vacas representaron el 71.18%, 16 Vaquillas el 27.11 % y e1 1.69% un Buey. A los cuales se le designó valor numérico 1-Vaquilla; 2-Vaca; 3-Buey. De los 59 bovinos afectados por Afecciones hepáticas, el 51% presentaron hepatitis, el 12% se refiere peri hepatitis, 10% a hepatitis telangiectasia, 5% a hepatitis pigmentación 3.4% hepatitis crónica, hepatitis absceso, peri hepatitis fibrinosa y absceso, y los rangos de 1.7% corresponden a hemorragia, adherencia, telangiectasia absceso, combina 1 y 9, (hepatitis focal crónica, degeneración, hiperplasia de canalículos biliares) 7 y 9 (degeneración, hemorragia, hiperplasia de canalículos biliares). Las pérdidas económicas por la cantidad hígados condenados fue de C$ 14, 160.00 córdobas que en dólares equivale a US$ 734.013.00 de acuerdo a la tasa de cambio del período estudiado.

A Label-Free Protein Microfluidic Array for Parallel Immunoassays

A label-free protein microfluidic array for immunoassays based on the combination of imaging ellipsometry and an integrated microfluidic system is presented. Proteins can be patterned homogeneously on substrate in array format by the microfluidic system simultaneously. After preparation, the protein array can be packed in the microfluidic system which is full of buffer so that proteins are not exposed to denaturing conditions. With simple microfluidic channel junction, the protein microfluidic array can be used in serial or parallel format to analyze single or multiple samples simultaneously. Imaging ellipsometry is used for the protein array reading with a label-free format. The biological and medical applications of the label-free protein microfluidic array are demonstrated by screening for antibody–antigen interactions, measuring the concentration of the protein solution and detecting five markers of hepatitis B.

Principales patologías que afectan a los caninos atendidos en las Veterinarias de Managua, Soza I (barrio la Fuente) y Soza II (Colonia 10 de junio), enero 2014-marzo 2015

El presente estudio tiene como objetivo determinar las principales patologías que afectan a los caninos atendidos en las Veterinarias de Managua (Soza I y II) ubicadas en el barrio la Fuente y la Colonia 10 de junio, en el periodo de enero 2014 a marzo 2015. La investigación es descriptiva, identificando cada caso mediante análisis del historial clínico, examen clínico y el empleo de exámenes complementarios de laboratorio realizado a los pacientes atendidos durante la fase de campo más los expedientes clínicos de un año en ambas Veterinarias, trabajando con un total de 153 expedientes. Los datos se analizaron a través del llenado de dos listas de cotejo para la identificación de la concurrencia y recurrencia de las patologías presentes en caninos; y los factores que predisponen la presencia de las mismas. Las variables a evaluar fueron: Principales patologías caninas, de lo cual se obtuvo: 31 casos de Anemia Nutricional, 31 casos de Dermatomicosis y 22 casos de Babesiosis. Proporción por patología, obteniendo: Anemia nutricional con un 20%, Dermatomicosis 20%, B abesiosis 15%, Obstrucción intestinal 9%, G astroenteritis 8%, Insuficiencia renal aguda 6%, Sarna 5%, Hepatitis infecciosa 5%, Neumonías 5%, Insuficiencia renal crónica 3%, Parvovirus 2%, Piometra 1% y Rabia 1%. Los Factores que predisponen la presencia de patologías son: Extrínsecos: 1. Clima, obteniendo para las Anemias mayor cantidad de casos para los meses de febrero y septiembre y ausencia en enero; Dermatomicosis: mayor en octubre y ausente en mayo; B abesiosis: mayor noviembre y ausente en enero marzo abril y junio. 2. Manejo: Anemia nutricional (desbalance nutricional, capacidad económica) , Dermatomicosis (mala Higiene del animal y del entorno), Babesiosis (deficiente control ectoparasitario ) ; Intrínseco: 1.Sexo, Anemia nutricional afecto más a machos, Dermatomicosis más hembras positivas y Babesiosis más machos afectados, 2.Edad, Anemia nutricional y Dermatomicosis resultaron más casos positivos en cachorros y babesiosis se atendieron más casos en adultos , 3. Raza, Anemia nutricional afecto más a caninos criollos, Dermatomicosis y Babesiosis se diagnosticaron más casos en caninos con pedigrí. Se concluye que las principales patología que afectan a los caninos son las Anemias nutricionales, Dermatomicosis y Babesiosis; las cuales presentaron una proporción de un 20% para los casos de anemia nutricional y dermatomicosis, y un 15% para babesiosis. Los factores que más influyeron en la presencia de estas patologías fue el mal manejo de la mascota y del entorno, la falta de un buen control zoosanitario, poder adquisitivo del dueño.

New Oncogenic Drivers in Hepatocellular Carcinoma: Role of the RNA Binding Protein Hu antigen R

156 p. : graf.

Desenvolvimento de técnica de análise de imagens digitais para avaliação do estágio da fibrose em biópsias hepáticas de pacientes portadores de hepatite crônica por vírus da hepatite B e C

As hepatites crônicas por vírus são as mais frequentes, destacando-se os vírus das hepatites B (VHB) e C (VHC). O estudo anatomopatológico da biópsia hepática é considerado o padrão ouro para avaliar com precisão a distorção arquitetural e o grau de fibrose do parênquima do fígado, importantes fatores prognósticos para os pacientes portadores de hepatites crônicas virais. Na avaliação histopatológica atual, em adição aos relatos subjetivos das alterações histológicas, escores semiquantitativos que correlacionam achados morfológicos com graus numéricos são usados, tais como os reconhecidos escores de Ishak e METAVIR. Entretanto, em todos estes sistemas há a desvantagem da subjetividade do examinador e da incorporação de alterações categóricas, sem referências às mudanças quantitativas do colágeno hepático. Técnicas de análise de imagens digitais (AID) que fornecem quantificação objetiva dos graus de fibrose em amostras histológicas têm sido desenvolvidas. Todavia, o alto custo e dificuldade ao acesso das tecnologias descritas restringem seu uso a poucos centros especializados. Este estudo visa o desenvolvimento de uma técnica de custo acessível para a análise de imagens digitais da fibrose hepática em hepatites crônicas virais. Foram estudadas 304 biópsias de pacientes com hepatite crônica por vírus B e C, obtidas através de agulhas Menghini. Todas as amostras tinham pelo menos 15 mm de comprimento ou cinco espaços-porta completos e foram coradas pelo método Tricrômico de Masson. O estadiamento foi feito por um único hepatopatologista experiente, sem o conhecimento dos dados clínicos dos pacientes. Os escores de Ishak e METAVIR foram aplicados. As imagens microscópicas foram digitalizadas. Os índices de fibrose foram determinados de forma automatizada, em técnica desenvolvida no programa Adobe Photoshop. Para o escore de Ishak, observamos os seguintes índices de Fibrose (IF) médios: 0,8% 0,0 (estágio 0), 2.4% 0,6 (estágio 1), 4,7% 1,6 (estágio 2), 7,4% 1,4 (estágio 3), 14,9% 3,7 (estágio 4), 23,4% 2,9 (estágio 5) e 34,5% 1,5 (estágio 6). Para a classificação METAVIR: 0,8% 0,1 (estágio F0), 3,8% 1,8 (estágio F1), 7,4% 1,4 (estágio F2), 20,4% 5,2 (estágio F3) e 34,5% 1,5 (estágio F4). Observamos uma excelente correlação entre os índices de fibrose da AID e os escores de Ishak (r=0,94; p<0,001) e METAVIR (r=0,92; p<0,001). Em relação à indicação de tratamento antiviral, foi observado IF médio de 16,4%. Em relação ao diagnóstico de cirrose, foi observado IF médio de 26,9%, para o escore de Ishak, e 34,5% para a classificação METAVIR. A reprodutibilidade intra-observador foi excelente. Este novo método de análise de imagens digitais para a quantificação de fibrose hepática tem custo acessível e foi desenvolvido com tecnologia que está disponível em todo o mundo, permitindo identificar com precisão todos os estágios de fibrose, com excelente reprodutibilidade intra-observador.

Viruses and drinking water

There is no evidence to indicate that there is a risk of acquiring a virus infection through the consumption of properly treated drinking water, provided the integrity of the distribution system is maintained and there is no post-treatment contamination. The consumption of inadequately treated, untreated or post-treatment contaminated water is, however, associated with a risk of hepatitis A, hepatitis E and viral gastroenteritis. The use of the standard bacterial indicators for water monitoring provides an adequate safeguard against viral contamination.

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.

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.