Transgenic passionfruit expressing RNA derived from Cowpea aphid-borne mosaic virus is resistant to passionfruit woodiness disease

Sixteen transgenic yellow passionfruit (Passiflora spp.) plants (R0) were obtained which express a non-translatable transgenic RNA corresponding to the 3' region of the NIb gene and the 5' region of the CP gene, derived from the genome of a Brazilian isolate of Cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV). The transgenic plants were propagated by stem cuttings and challenged by sap inoculation with isolates CABMV-MG1 and CABMV-PE1. One transgenic plant (TE5-10) was resistant to the isolate CABMV-MG1, but susceptible to CABMV-PE1. The remaining transgenic plants developed systemic symptoms, equal to non-transformed plants, when inoculated with either isolate. The absence of virus in TE5-10 plants was confirmed by indirect ELISA. Transcription analysis of the transgene demonstrated that the TE5-10 plant did not accumulate transgenic mRNA, even before inoculation. After inoculation, viral RNA was only detected in plants inoculated with CABMV-PE1. These results confirm that the transgenic plant TE5-10 is resistant to isolate CABMV-MG1, and suggest that the resistance mechanism is post-transcriptional gene silencing, which is already activated in the transgenic plants before virus inoculation.

Variability of the 3' terminal of the polymerase gene of Grapevine leafroll-associated virus 3 isolates from Vale do São Francisco, Brazil

Many viral diseases, including leafroll, which is of great economic importance, affect grapevines (Vitis spp.). A complex of eight viruses [Grapevine leafroll-associated virus (GLRaV) -1 to 8] is associated with this disease. The objective of this study was to compare the variability of the 3' terminal region of the polymerase gene of three isolates of GLRaV-3 (Grapevine leafroll-associated virus-3), from Submédio do Vale do Rio São Francisco (Petrolina-PE) with that of other isolates available at the GenBank, including an isolate from North America and another from Southern Brazil. The viral RNA was extracted from three infected ELISA reactive plants and a fragment of 340 bp was amplified, by RT-PCR, using primers that recognize that portion of the polymerase gene found between nucleotides 8267 and 8606. The three isolates from Vale do Rio São Francisco named Pet-1, Pet-2 and Pet-3, showed similarities ranging from 98% and 94%, respectively to the isolates from North America (AF037268) and Southern Brazilian (AF438411). Considering the whole genome, the main variation found was one amino acid change at position 2766 (F2766Y). These preliminary data indicate the existence of a natural variation among GLRaV-3 isolates from grapevines. This could be due to the vegetative propagation and long cycle of the plant, associated with the error-prone nature of RNA-dependent RNA polymerase.

Viral and cellular modulation of virus-induced apoptosis in experimental infection models

The aim of this study was to investigate herpes simplex virus type 1 (HSV-1)- and measles virus (MV)-induced cell death. HSV-1 with deletion in genes encoding infected cell protein (ICP)4 and protein kinase Us3 (d120) induced apoptosis and cathepsin activation in epithelial (HEp-2) and monocytic (U937) cells. Inhibition of cathepsin activity decreased the amount of d120-induced apoptosis indicating that d120-induced apoptosis could be cathepsin-mediated. Also, HSV-1 infection increased caspase activation suggesting that d120-induced apoptosis is probably caspase-mediated. Cystatin treatment decreased the activity of cathepsins and the replication of HSV-1 indicating that cathepsins contribute to HSV-1 infection. Interestingly, d120 induced also necroptosis in monocytic cells. This is the first report on necroptosis in HSV-1- infected cells. MV induced apoptosis in uninfected bystander T lymphocytes, probably via interaction of MV-infected monocytes with uninfected lymphocytes. The expression of death receptor Fas was clearly increased on the surface of lymphocytes. The number of apoptotic cells and the activation of cathepsins and caspases were increased in MVinfected U937 cells suggesting that MV-induced apoptosis could be cathepsin- and caspase-mediated. Cystatin treatment inhibited cathepsin activities but not MV-induced apoptosis. Besides HSV-1-induced apoptosis, innate immune responses were studied in HSV-1-infection. HSV-1 viruses with either ICP4 and Us3, or Us3 deletion only, increased the expression of Toll-like receptor (TLR)3 and stimulated its downstream pathways leading to increased expression of type I interferon gene and to functional interferons. These findings suggest that besides controlling apoptosis, HSV-1 ICP4 and Us3 genes are involved in the control of TLR3 response in infected cell.

Targeting Adenoviral Gene Therapy Vectors to Head and Neck Squamous Cell Carcinoma and Heart

Gene therapy aims to treat diseases by introducing genetic material to the diseased tissue. For cancer treatment it is important to destroy cancerous cells; this can be achieved by introducing a gene, which induces cell death or by allowing viral vectors to replicate, which also results in destruction of cancerous cells. For cardiac diseases the approach is more like the former, except the gene produces beneficial effects, like angiogenesis. Adenoviruses have many beneficial qualities, which make the virus an interesting gene therapy vector; it can be produced relatively easily, its manipulation is quite easy and it has naturally broad tropism. By removing or replacing certain genes in the adenoviral genome, it can be made non-replicative. In this study, adenoviral receptor expression patterns were characterized in both head and neck squamous cell carcinoma and the human heart. Adenovirus serotype 5 receptor expression in head and neck cancer cell lines was found to be highly variable between cell lines and overall at lower levels, while Ad35 receptor expression was more uniform and at higher levels in all analyzed cell lines. It was also shown that a hybrid virus Ad5/35 is able to infect cells refractory to Ad5, which correlates with receptor expression in these cells. Furthermore, this difference in infection properties extends to cell killing efficiency in case of conditionally replicative viruses. Expression levels of adenoviral receptors CAR, CD46, CD86 and αv-integrins were found to be high both in normal and dilated cardiomyopathy heart tissue. The receptor levels also correlate with transduction efficiency after intracardiac injection. Ad5 showed superior transduction ability compared with Ad5/35, but evoked also a more profound immune reaction when administered this way. Adenoviral gene therapy vectors are the most used delivery vehicles in clinical trials to date. These vectors have proven to be well tolerated and positive results have been obtained when combined with traditional treatments, although poor transduction efficiency has often been reported due to low-level expression of viral receptors on target cells. In spite of this, the results are encouraging and merit for further research.

Characterization of novel genes predominantly expressed in the epididymis – from genome analyses to genetically modified mice

In mammals, post-testicular sperm maturation taking place in the epididymis is required for the spermatozoa to acquire the abilities required to fertilize the egg in vivo. The epididymal epithelial cells secrete proteins and other small molecules into the lumen, where they interact with the spermatozoa and enable necessary maturational changes. In this study different in silico, in vitro and in vivo approaches were utilized in order to find novel genes responsible for the function of the epididymis and post-testicular sperm maturation in the mouse. Available online genomic databases were analyzed to identify genes potentially expressed in the epididymis, gene expression profiling was performed by studying their expression in different mouse tissues, and significance of certain genes to fertility was assessed by generating genetically modified mouse models. A recently discovered Pate (prostate and testis expression) gene family was found to be predominantly expressed in the epididymis. It represents one of the largest known gene families expressed in the epididymis, and the members code for proteins potentially involved in defense against microorganisms. Through genetically modified mouse models CRISP4 (cysteine-rich secretory protein 4) was identified to regulate sperm acrosome reaction, and BMYC to inhibit the expression of the Myc proto-oncogene in the developing testis. A mouse line expressing iCre recombinase specifically in the epididymis was also generated. This model can be used to generate conditional, epididymis-specific knock-out models, and will be a valuable tool in fertility studies.

Carga viral do papilomavirus humano na predição da gravidade de lesões cervicais em mulheres com atipias celulares na colpocitologia oncológica

OBJETIVO: avaliar o desempenho da carga viral do HPV por captura de híbridos II (CHII) na predição da gravidade das lesões cervicais. MÉTODOS: foram incluídas 309 mulheres admitidas por resultado anormal da colpocitologia oncológica (CO) entre agosto de 200 e novembro de 2002. Todas foram submetidas a avaliação histológica, sendo que a presença de neoplasia intra-epitelial cervical (NIC) grau 2 ou mais (NIC 3, carcinoma invasor) foi considerada doença grave. A CHII foi realizada para tipos de HPV de alto risco oncogênico e a carga viral medida em unidades relativas de luz (URL). O desempenho da CHII foi avaliado por curva receiver operating characteristics (ROC). RESULTADOS: na avaliação histológica, 140 (45,3%) mulheres apresentavam cervicite ou NIC 1 e 199 (54,7%), NIC 2/3, adenocarcinoma in situ ou câncer invasor. O melhor ponto de corte da CHII para a detecção de doença grave foi 35 URL, com sensibilidade de 69% e especificidade de 70%. O valor preditivo positivo das alterações compatíveis com lesão de alto grau na CO associado a CHII de 35 URL (unidades relativas de luz) foi de 88,2% para a detecção de NIC 2 ou mais. Já 95,7% das mulheres com lesões de baixo grau na CO e CHII menor que 1 URL não apresentaram lesões histológicas graves. CONCLUSÃO: o melhor desempenho da CHII no diagnóstico de NIC 2 ou lesão mais grave foi encontrado com 35 URL. A associação da CO com a CHII em diferentes cargas virais mostrou valores preditivos positivos e negativos muito altos.

Relação entre diagnóstico citopatológico de neoplasia intra-epitelial cervical e índices de células CD4+ e de carga viral em pacientes HIV-soropositivas

OBJETIVVO: relacionar a gravidade de lesão cervical diagnosticada por exame citopatológico à contagem de células CD4+ e à carga viral de RNA-HIV em pacientes HIV-soropositivas. MÉTODOS: foram avaliadas retrospectivamente, por meio de revisão de prontuários, 115 pacientes HIV-positivas atendidas em ambulatório de hospital universitário, no período de janeiro de 2002 até abril de 2003. Oitenta e três casos apresentaram diagnóstico de neoplasia intra-epitelial cervical (NIC) ao exame citopatológico, e trinta e dois, exames sem alterações. Todas as pacientes apresentavam contagem de células CD4+ e carga viral à época do exame. Os casos foram distribuídos quanto ao índice de células CD4+ em três grupos: CD4 acima de 500 cel/mm³, entre 200 e 500 cel/mm³ ou abaixo de 200 cel/mm³, e, em outros três grupos, quanto à carga viral de HIV: menor do que 10.000 cópias RNA-HIV/mL, entre 10.000 e 100.000 cópias RNA-HIV/mL ou maior do que 100.000 cópias RNA-HIV/mL. A verificação da hipótese de associação foi realizada por meio do teste exato de Fisher. RESULTADOS: das 83 pacientes com NIC citopatológico, 73% apresentaram contagem de células CD4+ abaixo de 500 células/mm³. Em qualquer das faixas de contagem de células CD4+, mais da metade das pacientes apresentavam NIC I citopatológico. Quanto à carga viral de HIV, 71,7% das pacientes com menor carga viral de HIV apresentaram NIC I, ao passo que 11,3% revelaram NIC III. Já no grupo com maior carga viral (100.000 cópias/mL), em 61,5% do total de pacientes o exame citopatológico foi compatível com NIC I, e 30,8% com NIC III. CONCLUSÃO: houve evidência de associação entre carga viral e NIC (p=0.013), não sendo observado o mesmo em relação à contagem de linfócitos CD4+. A presença de infecção secundária cervicovaginal foi considerada possível fator confundidor.

Associação entre a carga viral e os linfócitos T CD4+ com as lesões intra-epiteliais do colo uterino em mulheres infectadas pelo vírus da imunodeficiência humana

OBJETIVOS: verificar se a contagem de linfócitos T CD4+ e a carga viral do HIV têm influência na presença de lesões intra-epiteliais cervicais (SIL). MÉTODOS: estudo transversal, no qual foram selecionadas 134 mulheres HIV-positivas, todas submetidas à biópsia do colo uterino, quantificação da carga viral do HIV e contagem de linfócitos T CD4+. Os valores laboratoriais da quantificação da carga viral e da contagem de linfócitos T CD4+ foram obtidos antes da realização da biópsia, tendo sido estabelecidos cortes para o estudo da carga viral (<400 cópias/mL; 401 a 50.000 cópias/mL; >50.000 cópias/mL) e contagem de linfócitos T CD4+ (<200 células/mm³; 200 a 350 células/mm³; >350 células/mm³). Foram realizados os testes chi2, chi2 de tendência linear, chi2 de Mantel-Haenszel e análise de variância. Estabeleceu-se significância estatística para p<0,05 e intervalo de confiança a 95%. RESULTADOS: não houve tendência de risco para as mulheres HIV-positivas apresentarem SIL com o aumento da carga viral ou diminuição dos linfócitos T CD4+. Comparando-se a carga viral com a presença ou ausência de SIL, estratificada pelo tempo em que foi quantificada, houve diferença significante para valores acima de 400 cópias/mL (OR: 3,17; IC 95%: 1,02-9,93; p=0,048). Nenhuma associação foi encontrada para a contagem de linfócitos T CD4+ com a presença da SIL. CONCLUSÃO: as pacientes com carga viral do HIV maior que 400 cópias/mL, quantificada antes da biópsia do colo uterino, apresentaram chance 3,17 vezes maior de desencadear SIL. A contagem de linfócitos T CD4+ não influenciou no aparecimento da SIL.

Infecção cervical por papilomavírus humano: genotipagem viral e fatores de risco para lesão intraepitelial de alto grau e câncer de colo do útero

OBJETIVO: analisar, em mulheres com HPV em colo do útero, as características da infecção viral e os fatores de risco para lesão intraepitelial de alto grau e carcinoma cervical. MÉTODOS: realizou-se um estudo caso-controle com mulheres com HPV em colo do útero atendidas em serviço de Ginecologia de referência vinculado ao SUS, em Recife, Nordeste do Brasil. No grupo de casos (72 mulheres com lesão intraepitelial de alto grau ou carcinoma cervical) e de controles (176 mulheres com colpocitologia normal ou com alterações benignas), foram pesquisados seis genótipos virais (HPV 16, 18, 31, 33, 6 e 11) em material da ecto- e endocérvice com primers MY09/MY11. As variáveis independentes foram hierarquizadas em três níveis de determinação: distal (sociodemográficas), intermediário (comportamentais) e proximal (realização anterior de colpocitologia). A homogeneidade das proporções foi testada (χ2). Obtiveram-se ORs não ajustadas e, na modelagem final, realizou-se regressão logística hierarquizada com o ajuste do efeito de cada variável sobre o desfecho pelas variáveis do mesmo nível e de níveis anteriores de causalidade. RESULTADOS: em 76,6% das 248 mulheres participantes do estudo, o genótipo viral da infecção cervical foi identificado. Predominaram genótipos de alto risco oncogênico (83,4% nos casos e 67,1% nos controles), principalmente HPV 16 e 31. Foram identificados como fatores de risco (a) distais: residir em zona rural (OR=2,7; IC95%: 1,1-6,2), menos de três anos de estudo (OR=3,9; IC95%: 2,0-7,5) e renda familiar inferior a dois salários mínimos (OR=3,3; IC95%: 1,0-10,5); (b) intermediário: número de gestações igual ou superior a quatro (OR=2,0; IC95%: 1,0-3,7); (c) proximal: ausência de colpocitologia anterior (OR=9,7; IC95%: 2,4-38,2). CONCLUSÕES: em mulheres usuárias do SUS do Nordeste do Brasil predominam os genótipos virais 16 e 31 em infecções cervicais por HPV, sendo que fatores socioeconômicos, reprodutivos e relacionados à ausência de rastreamento citológico representam risco para lesão intraepitelial de alto grau e câncer cervical.

Caracterização preliminar de amostras do vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV) isoladas no Brasil

O presente artigo relata a caracterização inicial de 19 amostras do vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV) isoladas no Brasil, com relação a aspectos biológicos, antigênicos e moleculares. Onze amostras foram isoladas de fetos bovinos, seis foram obtidas do sangue de animais clinicamente saudáveis de rebanhos com problemas reprodutivos e duas amostras foram isoladas de casos clínicos de enfermidade gastrentérica. Os casos de doença entérica afetaram animais jovens e cursaram com diarréia, às vezes sanguinolenta, erosões e ulcerações na mucosa oronasal e do trato digestivo, e eventualmente hemorragias digestivas e petéquias na vulva. Dezesseis amostras (84,2%), incluindo aquelas isoladas de fetos e dos casos clínicos, pertencem ao biotipo não-citopático (ncp). A replicação de outras três amostras (15,8%), foi caracterizada pelo aparecimento de vacuolização e destruição progressiva do tapete celular. A análise das amostras que produziram citopatologia, após clonagem, revelou tratar-se de populações mistas composta de vírus citopáticos (cp) e não-citopáticos. A análise de polipeptídeos virais através de SDS-PAGE seguida de "Western-immunoblot" revelou a produção da proteína não-estrutural NS3/p80 em células infectadas com as amostras cp. Em contraste, não se evidenciou a geração da NS3/p80 em células infectadas com as amostras ncp que produziram apenas o polipeptídeo precursor NS23/p125. A subsequente análise de reatividade frente a um painel de 15 anticorpos monoclonais (AcMs) revelou uma diversidade antigênica marcante entre os isolados, sobretudo na glicoproteína E2/gp53. Embora um AcM contra essa glicoproteína reagiu com 18 isolados (94,7%), outros nove AcMs anti-E2/gp53 reconheceram entre zero e 57,9% das amostras brasileiras. A grande variabilidade antigênica detectada entre as amostras brasileiras do BVDV pode ter importantes implicações para o diagnóstico e estratégias de controle e imunização contra o vírus.

Identificação do vírus da Diarréia Viral Bovina tipo 2 (BVDV-2) no sul do Brasil

Amostras do vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV), denominadas de BVDV tipo 2 (BVDV-2), foram inicialmente identificadas em surtos de BVD aguda e enfermidade hemorrágica e têm sido isoladas predominantemente na América do Norte. O presente artigo descreve dois casos de enfermidade gastroentérica/respiratória seguidos de isolamento e identificação de amostras de BVDV tipo 2 no sul do Brasil. Os vírus foram isolados de duas novilhas de diferentes rebanhos. Um dos animais apresentou enfermidade aguda, cursando com anorexia, atonia ruminal, diarréia escura ou muco-sanguinolenta, tenesmo e descarga nasal muco-purulenta. O outro animal desenvolveu enfermidade de longa duração (7 meses), caracterizada por crescimento retardado, anorexia, quadros recorrentes de diarréia, dermatite interdigital, hemorragias digestivas e genitais ocasionais, conjuntivite, artrite e pneumonia crônica. Congestão disseminada das mucosas, ulcerações extensivas e profundas na língua, palato e esôfago, áreas necróticas na mucosa do rúmen, áreas de congestão e ulcerações cobertas com fibrina no intestino delgado foram os achados mais proeminentes. Antígenos do BVDV foram demonstrados por imunohistoquí-mica no epitélio da língua, nos pulmões e em linfonodos mesentéricos. Amostras não-citopáticas do BVDV foram isoladas em cultivo celular a partir de leucócitos e do baço dos animais afetados e identificadas por imunofluorescência. Caracterização antigênica e análise filogenética desses isolados, e de outras duas amostras de BVDV isoladas de fetos coletados em matadouros, revelou tratar-se de BVDV tipo 2. A presença do BVDV tipo 2 na população bovina do Brasil possui um significado epidemiológico importante e pode ter conseqüências para o diagnóstico, estratégias de imunização e produção de vacinas.

Técnica rápida de neutralização viral para a detecção de anticorpos contra o vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV) no leite

A identificação de rebanhos positivos para o vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV) através de detecção de anticorpos no leite pode viabilizar programas de controle em larga escala. Com esse objetivo, a técnica de soro-neutralização (SN) foi adaptada para a pesquisa de anticorpos em amostras de leite. A adaptação consistiu na redução do tempo de incubação do teste, seguida da detecção de antígenos virais por imunofluorescência. A redução do tempo de incubação minimizou os efeitos tóxicos do leite sobre as células de cultivo, além de permitir a obtenção dos resultados em 24 horas. A técnica rápida (SNR) foi inicialmente testada em 1.335 amostras de soro bovino, apresentando sensibilidade de 93,7% e concordância de 91,1% em relação à SN tradicional. A SNR foi também utilizada para testar 423 amostras de soro bovino que apresentaram toxicidade para as células na SN tradicional, detectando 316 (74,7%) amostras positivas. O teste de amostras de soro e leite de 520 vacas em lactação demonstrou que a SNR pode detectar anticorpos no leite de vacas com títulos séricos a partir de 10. Atividade neutralizante anti-BVDV no leite foi detectada em 97,4% (191/196) de vacas com títulos séricos ³ 320; em 92,9% (79/85) de vacas com títulos de 160; em 88% (59/67) de vacas títulos de 80. A freqüência de animais positivos na SNR foi de 76,9% (40/52) para animais com títulos séricos de 40; 61,3% (19/31) com títulos de 20 e de 33,3% (10/30) para vacas com títulos de 10. Esses resultados demonstram que a técnica de SNR é adequada para a pesquisa de anticorpos anti-BVDV no leite, principalmente em animais com títulos moderados e altos de anticorpos. Essa técnica pode ser utilizada para testar amostras coletivas de leite e identificar rebanhos com atividade viral. A utilização dessa técnica pode viabilizar programas regionais de combate à infecção, pois permite testar um grande número de amostras e identificar rebanhos positivos através do leite enviado rotineiramente para contagem de células somáticas (CCS), reduzindo significativamente os custos com a coleta individual, transporte e teste de amostras.

Proteção fetal frente a desafio com o vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV) em ovelhas imunizadas com duas amostras de vírus modificadas experimentalmente

Duas amostras do vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV) submetidas a múltiplas passagens em cultivo celular e exposição à radiação ultravioleta (UV) a cada passagem foram avaliadas como candidatos a vírus vacinais. As amostras foram testadas quanto à sua atenuação para bezerros e fetos ovinos, reatividade antigênica contra isolados de campo, e capacidade de induzir proteção fetal em ovelhas prenhes. Inoculação intramuscular (IM) dos vírus modificados em quatro bezerros produziu apenas uma elevação discreta e passageira da temperatura corporal, seguida de produção de altos títulos de anticorpos neutralizantes. O vírus não foi detectado em secreções nasais ou sangue nos dias seguintes à inoculação. Porém, a inoculação IM desses vírus em quatro ovelhas prenhes foi seguida de transmissão transplacentária e infecção em todos os fetos. Para os testes de proteção fetal, ovelhas prenhes previamente imunizadas com duas doses vacinais, foram inoculadas por via intranasal com amostras de BVDV-1 (SV-126.8, n=6) ou BVDV-2 (SV-260, n=5). No dia do desafio (134 dias após a segunda dose), todos os animais apresentavam altos títulos de anticorpos neutralizantes (256 a >4096) contra os vírus vacinais; além de títulos variados (8 a >4096) contra várias isolados brasileiros de BVDV-1 e BVDV-2. Quinze dias após o desafio, as ovelhas foram sacrificadas e os tecidos fetais foram examinados para a presença de vírus. Todos os fetos das ovelhas controle não-vacinadas apresentaram-se (n=4) positivos para os vírus utilizados no desafio. Em contraste, nenhum feto das ovelhas imunizadas (n=11) foi positivo para vírus, indicando que a resposta imunológica induzida pela vacinação com os vírus modificados foi capaz de prevenir a infecção fetal. Estes resultados indicam que é possível obter-se forte resposta imunológica e proteção fetal contra o BVDV com o uso de vacinas vivas modificadas.