Trichosanthin suppresses the elevation of p38 MAPK, and Bcl-2 induced by HSV-1 infection in Vero cells

Trichosanthin (TCS) is a type I ribosome-inactivating protein (RIP) effective against HIV-1 and HSV-1 replication. The mechanism of its antiviral activity is not clear. Many believe that it is related to ribosome inactivation. Some RIPs and viral infectio

In vitro anti-HIV and -HSV activity and safety of sodium rutin sulfate as a microbicide candidate

Sodium rutin sulfate (SRS) is a sulfated rutin modified from the natural flavonol glycoside rutin. Here, we investigated its in vitro anti-HIV and -HSV activities and its cytotoxic profile. Fifty percent inhibitory concentration (IC50) values of SRS against HIV-1 X4 virus IIIB, HIV-1 R5 isolates Ada-M and Ba-L were 2.3 +/- 0.2, 4.5 +/- 2.0 and 8.5 +/- 3.8 mu M with a selectivity index (SI) of 563, 575 and 329, respectively. Its IC50 against primary R5 HIV-1 isolate from Yunnan province in China was 13.1 +/- 5.5 mu M, with a Sl of 197. In contrast, unsulfated rutin had no activity against any of the HIV-1 isolates tested. Further study indicated that SRS blocked viral entry and virus-cell fusion likely through interacting with the HIV- I envelope glycoprotein. SRS also demonstrated some activity against human herpes simplex virus (HSV) with an IC50 of 88.3 +/- 0.1 mu M and a Sl of 30. The 50% cytotoxicity concentration (CC50) of SRS was >3.0 mM, as determined in human genital ME 180, HeLa and primary human foreskin fibroblast cells. Minimum inhibitory concentration of SRS for vaginal lactobacilli was >3.0 mM. These results collectively indicate that SRS represents a novel candidate for anti-HIV-1/HSV microbicide development. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Efficacy of Tenofovir 1% Vaginal Gel in Reducing the Risk of HIV-1 and HSV-2 Infection

Human Immunodeficiency Virus (HIV) is a retrovirus that can result in rare opportunistic infections occurring in humans. The onset of these infections is known as Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS). Sexual transmission is responsible for the majority of infections 1, resulting in transmission of HIV due to infected semen or vaginal and cervical secretions containing infected lymphocytes. HIV microbicides are formulations of chemical or biological agents that can be applied to the vagina or rectum with the intention of reducing the acquisition of HIV. Tenofovir is an NRTI that is phosphorylated by adenylate kinase to tenofovir diphosphate, which in turn competes with deoxyadeosine 5’-triphosphate for incorporation into newly synthesized HIV DNA. Once incorporated, tenofovir diphosphate results in chain termination, thus inhibiting viral replication. Tenofovir has been formulated into a range of vaginal formulations, such as rings, tablets gels and films. It has been shown to safe and effective in numerous animal models, while demonstrating safety and acceptability in numerous human trials. The most encouraging results came from the CAPRISA 004 clinical trial which demonstrated that a 1% Tenofovir vaginal gel reduced HIV infection by approximately 39%.

Activities of an aqueous plant extract against Herpes simplex virus type 2 (HSV 2): role in virus replication and progeny yield

Tese de mestrado, Biologia Molecular e Genética, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015

Efectividad del sistema HSV-tk

Tesis (Doctorado en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL

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.

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

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

Développement d'une méthode d'isolation des noyaux adaptée aux macrophages pour une caractérisation protéomique d'une nouvelle structure autophagique induite par le virus HSV-1

L’autophagie est un processus cellulaire catabolique qui a été conservé durant l’évolution de la levure à l’homme. Cet important mécanisme consiste en une dégradation des composants cytoplasmiques dans une structure lytique, le lysosome. Il existe trois types de l’autophagie : la microautophagie, l’autophagie médiée par les chaperones et la macroautophagie nommée « autophagie ». Il a été démontré que lors de l’autophagie, le matériel cytoplasmique (protéines cytosoliques et organites) est séquestré dans l’autophagosome qui finit par fusionner avec le lysosome, formant ainsi l’autophagolysosome. Le matériel séquestré et la membrane interne de l’autophagosome seront dégradés par les hydrolases lysosomales. Plusieurs études se sont focalisées sur la détermination de la machinerie moléculaire et les mécanismes de l’autophagie. Il a été démontré l’implication de 31 molécules Atg essentielles dans le processus de l’autophagie. L’identification de ces protéines a permis de déceler le rôle de l’autophagie non seulement dans le maintien de l’homéostasie cellulaire mais aussi dans la défense contre les agents pathogènes. En effet, l’autophagie joue un rôle important dans l’immunité innée conduisant à contrôler l’évasion des pathogènes dont les bactéries et les virus. Également, l’autophagie est impliquée dans l’immunité adaptative en favorisant la présentation des antigènes viraux par le CMH de classe II aux cellules T CD4+. De plus, une étude récente suggère que l’autophagie contribue à la présentation antigénique par le CMH de classe I aux cellules T CD8+ durant une infection virale par le virus HSV-1 (Herpes simplex type 1). Toutefois, certains virus y compris HSV-1 ont pu développer des mécanismes pour contourner et inhiber en partie le rôle protecteur de l’autophagie. Récemment, une étude dans notre laboratoire a mis en évidence, lors d’une infection virale par HSV-1 des cellules macrophages BMA, la présence d’une nouvelle structure autophagique dans une phase tardive de l’infection. Cette nouvelle structure est différente des autophagosomes classiques à double membrane et est caractérisée morphologiquement par quatre membranes dérivées de l’enveloppe nucléaire interne et externe. Peu de choses ont été rapportées sur cette nouvelle voie autophagique qui peut être un mécanisme de défense cellulaire quand l’autophagie classique dans le cytosol est inhibée par HSV-1. Il devient donc intéressant de caractériser les molécules impliquées dans la formation de ces autophagosomes issus du noyau par spectrométrie de masse. Pour ce faire, il était impératif d’établir un outil d’isolation des noyaux à partir de macrophages infectés par HSV-1 dans lesquels les autophagosomes issus des noyaux seront formés. La validation de cette méthode d’isolation a été effectuée en déterminant la pureté et l’intégrité des noyaux isolés à partir des cellules non infectées (contrôle) et infectées par HSV-1. La pureté des préparations de noyaux isolés a été caractérisée par l’absence de contaminants cellulaires et un enrichissement en noyaux. Également, il a fallu déterminer la cinétique de formation des autophagosomes issus des noyaux pour les deux lignées cellulaires de macrophages utilisées dans ce projet. Dans une perspective future, l’analyse protéomique à partir des échantillons purs des noyaux isolés (non infectés et infectés) mènera à identifier les protéines impliquées dans la formation des autophagosomes dérivés des noyaux, ce qui permettra ultérieurement d’effectuer des études sur les mécanismes moléculaires et les fonctions de cette nouvelle voie autophagique.

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.

Bicistronic DNA vaccines simultaneously encoding HIV, HSV and HPV antigens promote CD8⁺ T cell responses and protective immunity

Millions of people worldwide are currently infected with human papillomavirus (HPV), herpes simplex virus (HSV) or human immunodeficiency virus (HIV). For this enormous contingent of people, the search for preventive and therapeutic immunological approaches represents a hope for the eradication of latent infection and/or virus-associated cancer. To date, attempts to develop vaccines against these viruses have been mainly based on a monovalent concept, in which one or more antigens of a virus are incorporated into a vaccine formulation. In the present report, we designed and tested an immunization strategy based on DNA vaccines that simultaneously encode antigens for HIV, HSV and HPV. With this purpose in mind, we tested two bicistronic DNA vaccines (pIRES I and pIRES II) that encode the HPV-16 oncoprotein E7 and the HIV protein p24 both genetically fused to the HSV-1 gD envelope protein. Mice i.m. immunized with the DNA vaccines mounted antigen-specific CD8⁺ T cell responses, including in vivo cytotoxic responses, against the three antigens. Under experimental conditions, the vaccines conferred protective immunity against challenges with a vaccinia virus expressing the HIV-derived protein Gag, an HSV-1 virus strain and implantation of tumor cells expressing the HPV-16 oncoproteins. Altogether, our results show that the concept of a trivalent HIV, HSV, and HPV vaccine capable to induce CD8⁺ T cell-dependent responses is feasible and may aid in the development of preventive and/or therapeutic approaches for the control of diseases associated with these viruses.

The association of HSV 1 and 2 with atherosclerosis defined by CRP level

A study of the association of Herpes simplex virus 1 and 2 exposure to early atherosclerosis using high C-reactive protein level as a marker was carried out in US born, non-pregnant, 20-49 year olds participating in a national survey between 1999 and 2004. Participants were required to have valid results for Herpes simplex virus 1 and 2 and C-Reactive Protein for inclusion. Cases were those found to have a high C-reactive protein level of 0.3-1 mg/dL, while controls had low to normal values (0.01-0.29 mg/dL). Overall, there were 1211 cases and 2870 controls. Mexican American and non-Hispanic black women were much more likely to fall into the high cardiac risk group than the other sex race groups with proportions of 44% and 39%, respectively. ^ Herpesvirus exposure was categorized such that Herpes simplex virus 1 and 2 exposure could be studied simultaneously within the same individual and models. The HSV 1+, HSV 2- category included the highest percentage (45.63%) of participants, followed by HSV 1-, HSV 2- (30.16%); HSV 1+, HSV 2+ (15.09%); and HSV 1-, HSV 2+ (9.12%) respectively. The proportion of participants in the HSV 1+, HSV 2- category was substantially higher in Mexican Americans (63%-66%). Further, the proportion in the HSV 1+, HSV 2+ category was notably higher in the non-Hispanic black participants (23%-44%). Non-Hispanic black women also had the highest percentage of HSV 1-, HSV 2+ exposure of all the sex race groups at 17%. ^ Overall, the unadjusted odds ratios for atherosclerotic disease defined by C-reactive protein with HSV 1-, HSV 2- as the referent group was 1.62 (95% CI 1.23-2.14) for HSV 1 +, HSV 2+; 1.3 (95% CI 1.10-1.69 for HSV 1+, HSV 2-; and 1.52 (95% CI 1.14-2.01). When the study was stratified into sex-race groups, only HSV 1+, HSV 2- in the Non-Hispanic white men remained significant (OR=1.6; 95% CI 1.06-2.43). Adjustment for selected covariates was made in the multivariate model for both the overall and sex-race stratified studies. High C-reactive protein values were not associated with any of the Herpesvirus exposure levels in either the overall or stratified analyses. ^

High prevalence of herpes simplex virus (HSV)- type 2 co-infection among HIV-positive women in Ukraine, but no increased HIV mother-to-child transmission risk.

BACKGROUND Over 3500 HIV-positive women give birth annually in Ukraine, a setting with high prevalence of sexually transmitted infections. Herpes simplex virus Type 2 (HSV-2) co-infection may increase HIV mother-to-child transmission (MTCT) risk. We explored factors associated with HSV-2 seropositivity among HIV-positive women in Ukraine, and its impact on HIV MTCT. METHODS Data on 1513 HIV-positive women enrolled in the Ukraine European Collaborative Study from 2007 to 2012 were analysed. Poisson and logistic regression models respectively were fit to investigate factors associated with HSV-2 seropositivity and HIV MTCT. RESULTS Median maternal age was 27 years (IQR 24-31), 53% (796/1513) had been diagnosed with HIV during their most recent pregnancy and 20% had a history of injecting drugs. Median antenatal CD4 count was 430 cells/mm(3) (IQR 290-580). Ninety-six percent had received antiretroviral therapy antenatally. HSV-2 seroprevalence was 68% (1026/1513). In adjusted analyses, factors associated with HSV-2 antibodies were history of pregnancy termination (APR 1.30 (95% CI 1.18-1.43) for ≥ 2 vs. 0), having an HIV-positive partner (APR 1.15 (95% CI 1.05-1.26) vs partner's HIV status unknown) and HCV seropositivity (APR 1.23 (95 % CI 1.13-1.35)). The overall HIV MTCT rate was 2.80% (95% CI 1.98-3.84); no increased HIV MTCT risk was detected among HSV-2 seropositive women after adjusting for known risk factors (AOR 1.43 (95% CI 0.54-3.77). CONCLUSION No increased risk of HIV MTCT was detected among the 68% of HIV-positive women with antibodies to HSV-2, in this population with an overall HIV MTCT rate of 2.8%. Markers of ongoing sexual risk among HIV-positive HSV-2 seronegative women indicate the importance of interventions to prevent primary HSV-2 infection during pregnancy in this high-risk group.