Estudio del efecto del péptido beta amiloide (A?) sobre la infección causada por el virus del herpes simplex tipo 1.

Tesis (Maestría en Ciencias con Orientación Terminal en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL, 2012.

Keratitis durch Herpes-simplex- und Varizella-zoster-Virus

Herpes-simplex- und Varizella-zoster-Viren sind die häufigsten Ursachen viraler Keratitiden. Bei chronisch rezidivierendem Verlauf entstehen oft visuslimitierende Komplikationen. Typische Verlaufsformen sind die epitheliale Keratitis (dendritisch/geografisch), stromale Keratitis (infektiös und/oder immunologisch), Endotheliitis (disziform) und neurotrophe Keratopathie (metaherpetische Keratitis). Beim Zoster ophthalmicus kommt die Problematik der postherpetischen Neuralgie hinzu. Mit den verfügbaren Virustatika stehen potente Wirkstoffe zur Verfügung, auch zur Schubprophylaxe. Sobald immunologische Prozesse eine zentrale Rolle spielen, ist der gezielte Einsatz von topischen Kortikosteroiden oder Ciclosporin A notwendig. Der Epithelschluss kann mit Tränenersatzmitteln, Kontaktlinsen oder einer Amnionmembran-Transplantation unterstützt werden. Die Erfolgsrate von elektiven Keratoplastiken kann durch eine Langzeitprophylaxe mit systemischen Virustatika verbessert werden.

Photodynamic Therapy Can Be Effective as a Treatment for Herpes Simplex Labialis

Background Data and Objective: Herpes is a common infectious disease that is caused by human herpesviruses. Several treatments have been proposed, but none of them prevent reactivation of the virus. This article describes the use of photodynamic therapy (PDT) as a treatment for herpes lesions, and reports on four cases. Materials and Methods: PDT was used as an adjuvant therapy for the treatment of herpes labialis in four patients. A special type of 0.01% (m/V) of methylene blue solution was applied to the vesicular stage of herpesviral disease and the lesions were irradiated with laser energy (wavelength 660 nm, energy density 120 J/cm(2), output power of 40 mW, 2 min per point, 4.8 J of energy/point, at four points). After 24 h the patients returned and phototherapy was repeated with the same equipment, this time with 3.8 J/cm(2) and 15 mW, for a total dose of 0.6 J. The same procedure was repeated 72 h and 1 wk later. Results: Treatment with low-level laser therapy can be considered as an option in the treatment of herpes labialis, and decreases the frequency of vesicle recurrence and provides comfort for patients. No significant acute side effects were noted and the lesions healed rapidly. Conclusion: Treatment of herpes labialis with PDT was effective, had no side effects, and when associated with laser phototherapy, accelerated the healing process.

Étude de la sortie du virus herpès simplex de type 1 (HSV 1) hors du noyau

Le virus herpès simplex de type 1 (HSV 1) affecte la majorité de la population mondiale. HSV 1 cause de multiples symptômes délétères dont les plus communs sont les lésions orofaciales usuellement appelées feux sauvages. Le virus peut aussi causer des effets plus sérieux comme la cécité ou des troubles neurologiques. Le virus réside de façon permanente dans le corps de son hôte. Malgré l’existence de nombreux traitements pour atténuer les symptômes causés par HSV 1, aucun médicament ne peut éliminer le virus. Dans le but d’améliorer les connaissances concernant le cycle viral de HSV 1, ce projet cible l’étude du transport du virus dans la cellule hôte. Ce projet aura permis la collecte d’informations concernant le modus operandi de HSV 1 pour sortir des compartiments cellulaires où il séjourne. Les différentes expérimentations ont permis de publier 3 articles dont un article qui a été choisi parmi les meilleurs papiers par les éditeurs de « Journal of Virology » ainsi qu’un 4e article qui a été soumis. Premièrement, un essai in vitro reproduisant la sortie de HSV 1 du noyau a été mis sur pied, via l’isolation de noyaux issus de cellules infectées. Nous avons démontré que tout comme dans les cellules entières, les capsides s’évadent des noyaux isolés dans l’essai in vitro en bourgeonnant avec la membrane nucléaire interne, puis en s’accumulant sous forme de capsides enveloppées entre les deux membranes nucléaires pour finalement être relâchées dans le cytoplasme exclusivement sous une forme non enveloppée. Ces observations appuient le modèle de transport de dé-enveloppement/ré-enveloppement. Deuxièmement, dans le but d’identifier des joueurs clefs viraux impliqués dans la sortie nucléaire du virus, les protéines virales associées aux capsides relâchées par le noyau ont été examinées. La morphologie multicouche du virus HSV 1 comprend un génome d’ADN, une capside, le tégument et une enveloppe. Le tégument est un ensemble de protéines virales qui sont ajoutées séquentiellement sur la particule virale. La séquence d’ajout des téguments de même que les sites intracellulaires où a lieu la tégumentation sont l’objet d’intenses recherches. L’essai in vitro a été utilisé pour étudier cette tégumentation. Les données recueillies suggèrent un processus séquentiel qui implique l’acquisition des protéines UL36, UL37, ICP0, ICP8, UL41, UL42, US3 et possiblement ICP4 sur les capsides relâchées par le noyau. Troisièmement, pour obtenir davantage d’informations concernant la sortie de HSV 1 des compartiments membranaires de la cellule hôte, la sortie de HSV 1 du réseau trans golgien (TGN) a aussi été étudiée. L’étude a révélé l’implication de la protéine kinase D cellulaire (PKD) dans le transport post-TGN de HSV 1. PKD est connue pour réguler le transport de petits cargos et son implication dans le transport de HSV 1 met en lumière l’utilisation d’une machinerie commune pour le transport des petits et gros cargos en aval du TGN. Le TGN n’est donc pas seulement une station de triage, mais est aussi un point de rencontre pour différentes voies de transport intracellulaire. Tous ces résultats contribuent à une meilleure compréhension du processus complexe de maturation du virus HSV 1, ce qui pourrait mener au développement de meilleurs traitements pour combattre le virus. Les données amassées concernant le virus HSV 1 pourraient aussi être appliquées à d’autres virus. En plus de leur pertinence dans le domaine de la virologie, les découvertes issues de ce projet apportent également de nouveaux détails au niveau du transport intracellulaire.

Analyse des protéines cellulaires incorporées dans les particules matures du virus de l’Herpès simplex de type 1

Les virus exploitent la machinerie cellulaire de l’hôte de façon très variée et plusieurs types vont même jusqu’à incorporer certaines protéines cellulaires. Nous avons récemment effectué la première analyse protéomique du virion mature de l’Herpès simplex de type 1 (HSV-1), ce qui nous a permis de déterminer que jusqu’à 49 protéines cellulaires différentes se retrouvaient dans ce virus (Loret, S. et al. (2008). "Comprehensive characterization of extracellular herpes simplex virus type 1 virions." J Virol 82(17): 8605-18.). Afin de déterminer leur importance dans le cycle de réplication d’HSV-1, nous avons mis au point un système de criblage nous permettant de quantifier le virus produit et relâché dans le milieu extracellulaire en utilisant un virus marqué à la GFP ainsi que des petits ARN interférents (pARNi) ciblant spécifiquement ces protéines cellulaires. Cette approche nous a permis de démontrer que 17 des protéines identifiées précédemment jouaient un rôle critique dans la réplication d’HSV-1, suggérant ainsi que leur incorporation dans le virus n’est pas aléatoire. Nous avons ensuite examiné le rôle d’une de ces protéines, DDX3X (DEAD (Asp-Glu-Ala-Asp) box polypeptide 3, X-linked), une protéine multifonctionnelle connue pour son implication dans les cycles de réplication de plusieurs virus humains. À l’aide de pARNi ainsi que de différentes lignées cellulaires, dont une lignée DDX3X thermosensible, nous avons démontré que l’inhibition de DDX3X résultait en une diminution du nombre de capsides intracellulaires et induisait une importante diminution de l’expression des gènes viraux. Nous avons aussi démontré que la fraction de DDX3X incorporée dans le virion contribuait activement au cycle infectieux d’HSV-1. Ces résultats confirment l’intérêt de notre approche afin d’étudier les interactions hôte-pathogène en plus de démontrer la contribution des protéines cellulaires incorporées à HSV-1 dans l’infection virale.

Caractérisation de la migration du virus Herpès simplex de type 1 (HSV-1) par protéomique

Le virus Herpès simplex de type 1 (HSV-1), agent étiologique des feux sauvages, possède une structure multicouche comprenant une capside icosaédrale qui protège le génome viral d’ADN, une couche protéique très structurée appelée tégument et une enveloppe lipidique dérivant de la cellule hôte et parsemée de glycoprotéines virales. Tous ces constituants sont acquis séquentiellement à partir du noyau, du cytoplasme et du réseau trans-golgien. Cette structure multicouche confère à HSV-1 un potentiel considérable pour incorporer des protéines virales et cellulaires. Toutefois, l’ensemble des protéines qui composent ce virus n’a pas encore été élucidé. De plus, malgré son rôle critique à différentes étapes de l’infection, le tégument demeure encore mal défini et ce, tant dans sa composition que dans la séquence d’addition des protéines qui le composent. Toutes ces incertitudes quant aux mécanismes impliqués dans la morphogenèse du virus nous amènent à l’objectif de ce projet, soit la caractérisation du processus de maturation d’HSV-1. Le premier article présenté dans cette thèse et publié dans Journal of Virology s’attarde à la caractérisation protéique des virus extracellulaires matures. Grâce à l’élaboration d’un protocole d’isolation et de purification de ces virions, une étude protéomique a pu être effectuée. Celle-ci nous a permis de réaliser une cartographie de la composition globale en protéines virales des virus matures (8 protéines de la capside, 23 protéines du tégument et 13 glycoprotéines) qui a fait la page couverture de Journal of Virology. De plus, l’incorporation potentielle de 49 protéines cellulaires différentes a été révélée. Lors de cette étude protéomique, nous avons aussi relevé la présence de nouveaux composants du virion dont UL7, UL23, ICP0 et ICP4. Le deuxième article publié dans Journal of General Virology focalise sur ces protéines via une analyse biochimique afin de mieux comprendre les interactions et la dynamique du tégument. Ces résultats nous révèlent que, contrairement aux protéines ICP0 et ICP4, UL7 et UL23 peuvent être relâchées de la capside en présence de sels et que les cystéines libres jouent un rôle dans cette relâche. De plus, cet article met en évidence la présence d’ICP0 et d’ICP4 sur les capsides nucléaires suggérant une acquisition possible du tégument au noyau. La complexité du processus de morphogenèse du virus ainsi que la mise en évidence d’acquisition de protéines du tégument au noyau nous ont incités à poursuivre nos recherches sur la composition du virus à un stade précoce de son cycle viral. Les capsides C matures, prémisses des virus extracellulaires, ont donc été isolées et purifiées grâce à un protocole innovateur basé sur le tri par cytométrie en flux. L’analyse préliminaire de ces capsides par protéomique a permis d’identifier 28 protéines virales et 39 protéines cellulaires. Les données recueilles, comparées à celles obtenues avec les virus extracellulaires, suggèrent clairement un processus séquentiel d’acquisition des protéines du tégument débutant dans le noyau, site d’assemblage des capsides. Finalement, tous ces résultats contribuent à une meilleure compréhension du processus complexe de maturation d’HSV-1 via l’utilisation de techniques variées et innovatrices, telles que la protéomique et la cytométrie en flux, pouvant être appliquées à d’autres virus mais aussi permettre le développement de meilleurs traitements pour vaincre l’HSV-1.

Genetic engineering and preclinical evaluation of oncolytic herpes simplex viruses retargeted to cancer-specific receptors

Oncolytic virotherapy exploits the ability of viruses to infect and kill cells. It is suitable as treatment for tumors that are not accessible by surgery and/or respond poorly to the current therapeutic approach. HSV is a promising oncolytic agent. It has a large genome size able to accommodate large transgenes and some attenuated oncolytic HSVs (oHSV) are already in clinical trials phase I and II. The aim of this thesis was the generation of HSV-1 retargeted to tumor-specific receptors and detargeted from HSV natural receptors, HVEM and Nectin-1. The retargeting was achieved by inserting a specific single chain antibody (scFv) for the tumor receptor selected inside the HSV glycoprotein gD. In this research three tumor receptors were considered: epidermal growth factor receptor 2 (HER2) overexpressed in 25-30% of breast and ovarian cancers and gliomas, prostate specific membrane antigen (PSMA) expressed in prostate carcinomas and in neovascolature of solid tumors; and epidermal growth factor receptor variant III (EGFRvIII). In vivo studies on HER2 retargeted viruses R-LM113 and R-LM249 have demonstrated their high safety profile. For R-LM249 the antitumor efficacy has been highlighted by target-specific inhibition of the growth of human tumors in models of HER2-positive breast and ovarian cancer in nude mice. In a murine model of HER2-positive glioma in nude mice, R-LM113 was able to significantly increase the survival time of treated mice compared to control. Up to now, PSMA and EGFRvIII viruses (R-LM593 and R-LM613) are only characterized in vitro, confirming the specific retargeting to selected targets. This strategy has proved to be generally applicable to a broad spectrum of receptors for which a single chain antibody is available.

Varicella zoster virus in bell`s palsy: a prospective study

Although Bell`s palsy is the major cause of acute peripheral facial palsy, its pathogenesis remains unknown. Reactivation of the varicella zoster virus has been implicated as one of the main causes of Bell`s palsy, however, studies which investigate the varicella zoster virus reactivation in Bell`s palsy patients are mostly Japanese and, therefore, personal and geographic characteristics are quite different from our population. Aims: To determine varicella zoster virus frequency in saliva samples from patients with Bell`s palsy, using PCR. Material and Method: One hundred seventy one patients with acute peripheral facial palsy were prospectively enrolled in this study. One hundred twenty were clinically diagnosed with Bell`s palsy, within one week of onset of the disease and no previous anti-viral therapy. We had 20 healthy adults as controls. Three saliva samples were collected from patients and controls at initial examination and at one and two weeks later. The detection of the varicella zoster virus DNA was performed using PCR. Results: Varicella zoster virus was detected in two patients (1.7%). The virus was not identified in saliva samples from the controls. Conclusions: Varicella zoster virus was detected in 1.7% of saliva samples from patients with Bell`s palsy, using PCR.

Effect of laser phototherapy on recurring herpes labialis prevention: an in vivo study

Alternative treatment for recurrent labial infection by herpes simplex virus (HSV) have been considered. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of laser phototherapy in prevention and reduction of severity of labial manifestations of herpes labialis virus. Seventy-one patients, divided into experimental (n = 41) and control (n = 30) groups were followed up for 16 months. Patients in the control group were treated topically with aciclovir and patients in the experimental group were subjected to laser phototherapy (one session per week, 10 weeks): 780 nm, 60 mW, 3.0 J/cm(2) or 4.5 J/cm(2) on healthy (no HSV-1 infection) and affected (with HSV-1 infection) tissues. Patients in the experimental group presented a significant decrease in dimension of herpes labialis lesions (P = 0.013) and inflammatory edema (P = 0.031). The reduction in pain level (P = 0.051) and monthly recurrences (P = 0.076) did not reach statistical significance. This study represents an in vivo indication that this treatment should be further considered as an effective alternative to therapeutic regimens for herpes labialis lesions.

Herpes viruses in periodontal compromised sites: comparison between HIV-positive and -negative patients

Aims: The objective of this study was to compare the frequency of herpes simplex virus type 1 (HSV-1), Epstein-Barr virus (EBV) and human cytomegalovirus (HCMV) in subgingival plaque, saliva and peripheral blood of HIV-positive and-negative patients with periodontal disease. Materials and Methods: Fifty HIV-positive subjects (23 with gingivitis, 27 with periodontitis) and 50 healthy HIV-negative patients with chronic periodontitis were included in the study. Parameters of probing depth (PD), clinical attachment level (CAL), gingival index and plaque index were recorded. The samples were processed for viral identification by the nested polymerase chain reaction technique. Results: HCMV was the most prevalent virus in HIV-positive (82%) and-negative patients (84%), and the detection in the three samples was similar (p > 0.05). HSV-1 was the least prevalent virus in both groups, being detected in similar frequencies in oral sites and in peripheral blood. EBV-1 was found more frequently in saliva and subgingival plaque of HIV-positive patients than in HIV-negative patients (p <= 0.05). Conclusions: EBV-1 was more frequently recovered in oral sites of HIV-positive patients than in HIV-negative patients.

Carboxy-fluorescein diacetate, succinimidyl ester labeled papillomavirus virus-like particles fluoresce after internalization and interact with heparan sulfate for binding and entry

Human papillomaviruses (HPVs) infect epithelial cells and are associated with genital carcinoma. Most epithelial cell lines express cell-surface glycosaminoglycans (GAGs) usually found attached to the protein core of proteoglycans. Our aim was to study how GAGs influenced HPV entry. Using a human keratinocyte cell line (HaCaT), preincubation of HPV virus-like particles (VLPs) with GAGs showed a dose-dependent inhibition of binding. The IC50 (50% inhibition) was only 0.5 mug/ml for heparin, 1 mug/ml for dextran sulfate, and 5-10 mug/ml for heparan sulfate from mucosal origin. Mutated chinese hamster ovary (CHO) cell lines lacking heparan sulfate or all GAGs were unable to bind HPV VLPs. Here we also report a method to study internalization by using VLPs labeled with carboxy-fluorescein diacetate, succinimidyl ester, a fluorochrome that is only activated after cell entry. Pretreatment of labeled HPV VLPs with heparin inhibited uptake, suggesting a primary interaction between HPV and cell-surface heparan sulfate. (C) 2003 Elsevier Science (USA). All rights reserved.

An immunofluorescence test for diagnosis of ophthalmic herpes in a mouse corneal model

Herpes simplex virus type 1 (HSV-1) ophthalmic disease is the most common cause of corneal blindness in humans world-wide. Current culture techniques for HSV take several days and commercially available HSV laboratory based diagnostic techniques vary in sensitivity. Our study was conducted to evaluate the use of a quicker and simpler method to herpes ophthalmic diagnosis. Corneal smears were made by firm imprints of infected mouse eyes to glass slides, after smears were fixated with cold acetone, and an indirect immunofluorescence (IIF) method was performed using monoclonal antibodies in a murine model of ophthalmic herpes. Eye swabs from infected mice were inoculated in Vero cells for virus isolation. Cytology and histology of the eye were also performed, using hematoxylin-eosin routine. Mouse eyes were examined by slit-lamp biomicroscopy for evidence of herpetic disease at various times postinoculation. We made a comparative evaluation of sensitivity, specificity and speed of methods for laboratory detection of HSV. Our results indicate that this IIF method is quick, sensitive, specific and can be useful in the diagnosis of ophthalmic herpes as demonstrated in an animal model.

Impacto do laser de baixa intensidade na supressão de infecções pelos vírus Herpes simplex 1 e 2: estudo in vitro

O uso do laser de baixa intensidade na supressão de infecções pelos vírus Herpes simplex 1 e 2 foi avaliado após uma a cinco aplicações, sendo observada uma redução gradual na replicação dos vírus Herpes simplex 1 e 2 com 68,4% e 57,3% de inibição, respectivamente, após 5 aplicações, indicando o seu uso clínico.

Real-time PCR for type-specific identification of herpes simplex in clinical samples: evaluation of type-specific results in the context of CNS diseases.

BACKGROUND: HSV-1 and HSV-2 cause CNS infections of dissimilar clinico-pathological characteristics with prognostic and therapeutic implications. OBJECTIVES: To validate a type-specific real-time PCR that uses MGB/LNA Taqman probes and to review the virologico-clinical data of 25 eligible patients with non-neonatal CNS infections. RESULTS: This real-time PCR was evaluated against conventional PCR (26 CSF and 20 quality controls), and LightCycler assay (51 mucocutaneous, 8 CSF and 32 quality controls) and culture/immunofluorescence (75 mucocutaneous) to assess typing with independent methods. Taqman real-time PCR detected 240 HSV genomes per ml CSF, a level appropriate for the management of patients, and provided unambiguous typing for the 104 positive (62 HSV-1 and 42 HSV-2) out the 160 independent clinical samples tested. HSV type diagnosed by Taqman real-time PCR predicted final diagnosis (meningitis versus encephalitis/meningoencephalitis, p<0.001) in 24/25 patients at time of presentation, in contrast to clinical evaluation. CONCLUSIONS: Our real-time PCR, as a sensitive and specific means for type-specific HSV diagnosis, provided rapid prognostic information for patient management.