Measles virus superinfection immunity and receptor redistribution in persistently infected NT2 cells

A recombinant measles virus (MV) expressing red fluorescent protein (MVDsRed1) was used to produce a persistently infected cell line (piNT2-MVDsRed1) from human neural precursor (NT2) cells. A similar cell line (piNT2-MVeGFP) was generated using a virus that expresses enhanced green fluorescent protein. Intracytoplasmic inclusions containing the viral nucleocapsid protein were evident in all cells and viral glycoproteins were present at the cell surface. Nevertheless, the cells did not release infectious virus nor did they fuse to generate syncytia. Uninfected NT2 cells express the MV receptor CD46 uniformly over their surface, whereas CD46 was present in cell surface aggregates in the piNT2 cells. There was no decrease in the overall amount of CD46 in piNT2 compared to NT2 cells. Cell-to-cell fusion was observed when piNT2 cells were overlaid onto confluent monolayers of MV receptor-positive cells, indicating that the viral glycoproteins were correctly folded and processed. Infectious virus was released from the underlying cells, indicating that persistence was not due to gross mutations in the virus genome. Persistently infected cells were superinfected with MV or canine distemper virus and cytopathic effects were not observed. However, mumps virus could readily infect the cells, indicating that superinfection immunity is not caused by general soluble antiviral factors. As MVeGFP and MVDsRed1 are antigenically indistinguishable but phenotypically distinct it was possible to use them to measure the degree of superinfection immunity in the absence of any cytopathic effect. Only small numbers of non-fusing green fluorescent piNT2-MVDsRed1 cells (1 : 300 000) were identified in which superinfecting MVeGFP entered, replicated and expressed its genes.

HIV-1 superinfection with a triple-class drug-resistant strain in a patient successfully controlled with antiretroviral treatment.

We report a case of HIV-1 superinfection (HSI) with a clade B, triple-class resistant virus in a patient successfully controlling viremia with continuous combination antiretroviral therapy started 8 years earlier during primary HIV infection. The course of HIV infection prior to HSI was monitored in both the source partner and recipient (8 and 11 years, respectively) and 4 years following HSI. This case report demonstrates re-infection with HIV-1 despite effective combination antiretroviral therapy.

Baculovirus superinfection: a probable restriction factor on the surface display of proteins for library screening

In addition to the expression of recombinant proteins, baculoviruses have been developed as a platform for the display of complex eukaryotic proteins on the surface of virus particles or infected insect cells. Surface display has been used extensively for antigen presentation and targeted gene delivery but is also a candidate for the display of protein libraries for molecular screening. However, although baculovirus gene libraries can be efficiently expressed and displayed on the surface of insect cells, target gene selection is inefficient probably due to super-infection which gives rise to cells expressing more than one protein. In this report baculovirus superinfection of Sf9 cells has been investigated by the use of two recombinant multiple nucleopolyhedrovirus carrying green or red fluorescent proteins under the control of both early and late promoters (vAcBacGFP and vAcBacDsRed). The reporter gene expression was detected 8 hours after the infection of vAcBacGFP and cells in early and late phases of infection could be distinguished by the fluorescence intensity of the expressed protein. Simultaneous infection with vAcBacGFP and vAcBacDsRed viruses each at 0.5 MOI resulted in 80% of infected cells coexpressing the two fluorescent proteins at 48 hours post infection (hpi), and subsequent infection with the two viruses resulted in similar co-infection rate. Most Sf9 cells were re-infectable within the first several hours post infection, but the reinfection rate then decreased to a very low level by 16 hpi. Our data demonstrate that Sf9 cells were easily super-infectable during baculovirus infection, and super-infection could occur simultaneously at the time of the primary infection or subsequently during secondary infection by progeny viruses. The efficiency of super-infection may explain the difficulties of baculovirus display library screening but would benefit the production of complex proteins requiring co-expression of multiple polypeptides.

Superinfection exclusion and the long-term survival of honey bees in Varroa-infested colonies

Over the past 50 years, many millions of European honey bee (Apis mellifera) colonies have died as the ectoparasitic mite, Varroa destructor, has spread around the world. Subsequent studies have indicated that the mite's association with a group of RNA viral pathogens (Deformed Wing Virus, DWV) correlates with colony death. Here, we propose a phenomenon known as superinfection exclusion that provides an explanation of how certain A. mellifera populations have survived, despite Varroa infestation and high DWV loads. Next-generation sequencing has shown that a non-lethal DWV variant 'type B' has become established in these colonies and that the lethal 'type A' DWV variant fails to persist in the bee population. We propose that this novel stable host-pathogen relationship prevents the accumulation of lethal variants, suggesting that this interaction could be exploited for the development of an effective treatment that minimises colony losses in the future.The ISME Journal advance online publication, 27 October 2015; doi:10.1038/ismej.2015.186.

Superinfection exclusion and the long-term survival of honey bees in Varroa-infested colonies

Over the past 50 years, many millions of European honey bee (Apis mellifera) colonies have died as the ectoparasitic mite, Varroa destructor, has spread around the world. Subsequent studies have indicated that the mite’s association with a group of RNA viral pathogens (Deformed Wing Virus, DWV) correlates with colony death. Here, we propose a phenomenon known as superinfection exclusion that provides an explanation of how certain A. mellifera populations have survived, despite Varroa infestation and high DWV loads. Next-generation sequencing has shown that a non-lethal DWV variant ‘type B’ has become established in these colonies and that the lethal ‘type A’ DWV variant fails to persist in the bee population. We propose that this novel stable host-pathogen relationship prevents the accumulation of lethal variants, suggesting that this interaction could be exploited for the development of an effective treatment that minimises colony losses in the future.

Superinfection exclusion and the long-term survival of honey bees in Varroa-infested colonies

Over the past 50 years, many millions of European honey bee (Apis mellifera) colonies have died as the ectoparasitic mite, Varroa destructor, has spread around the world. Subsequent studies have indicated that the mite’s association with a group of RNA viral pathogens (Deformed Wing Virus, DWV) correlates with colony death. Here, we propose a phenomenon known as superinfection exclusion that provides an explanation of how certain A. mellifera populations have survived, despite Varroa infestation and high DWV loads. Next-generation sequencing has shown that a non-lethal DWV variant ‘type B’ has become established in these colonies and that the lethal ‘type A’ DWV variant fails to persist in the bee population. We propose that this novel stable host-pathogen relationship prevents the accumulation of lethal variants, suggesting that this interaction could be exploited for the development of an effective treatment that minimises colony losses in the future.

Estimating Frequencies of Minority Nevirapine-Resistant Strains in Chronically HIV-1-Infected Individuals Naive to Nevirapine by Using Stochastic Simulations and a Mathematical Model

Nevirapine forms the mainstay of our efforts to curtail the pediatric AIDS epidemic through prevention of mother-to-child transmission of HIV-1. A key limitation, however, is the rapid selection of HIV-1 strains resistant to nevirapine following the administration of a single dose. This rapid selection of resistance suggests that nevirapine-resistant strains preexist in HIV-1 patients and may adversely affect outcomes of treatment. The frequencies of nevirapine-resistant strains in vivo, however, remain poorly estimated, possibly because they exist as a minority below current assay detection limits. Here, we employ stochastic simulations and a mathematical model to estimate the frequencies of strains carrying different combinations of the common nevirapine resistance mutations K103N, V106A, Y181C, Y188C, and G190A in chronically infected HIV-1 patients naive to nevirapine. We estimate the relative fitness of mutant strains from an independent analysis of previous competitive growth assays. We predict that single mutants are likely to preexist in patients at frequencies (similar to 0.01% to 0.001%) near or below current assay detection limits (>0.01%), emphasizing the need for more-sensitive assays. The existence of double mutants is subject to large stochastic variations. Triple and higher mutants are predicted not to exist. Our estimates are robust to variations in the recombination rate, cellular superinfection frequency, and the effective population size. Thus, with 10(7) to 10(8) infected cells in HIV-1 patients, even when undetected, nevirapine-resistant genomes may exist in substantial numbers and compromise efforts to prevent mother-to-child transmission of HIV-1, accelerate the failure of subsequent antiretroviral treatments, and facilitate the transmission of drug resistance.

Viral Kinetics Suggests a Reconciliation of the Disparate Observations of the Modulation of Claudin-1 Expression on Cells Exposed to Hepatitis C Virus

The tight junction protein claudin-1 (CLDN1) is necessary for hepatitis C virus (HCV) entry into target cells. Recent studies have made disparate observations of the modulation of the expression of CLDN1 on cells following infection by HCV. In one study, the mean CLDN1 expression on cells exposed to HCV declined, whereas in another study HCV infected cells showed increased CLDN1 expression compared to uninfected cells. Consequently, the role of HCV in modulating CLDN1 expression, and hence the frequency of cellular superinfection, remains unclear. Here, we present a possible reconciliation of these disparate observations. We hypothesized that viral kinetics and not necessarily HCV-induced receptor modulation underlies these disparate observations. To test this hypothesis, we constructed a mathematical model of viral kinetics in vitro that mimicked the above experiments. Model predictions provided good fits to the observed evolution of the distribution of CLDN1 expression on cells following exposure to HCV. Cells with higher CLDN1 expression were preferentially infected and outgrown by cells with lower CLDN1 expression, resulting in a decline of the mean CLDN1 expression with time. At the same time, because the susceptibility of cells to infection increased with CLDN1 expression, infected cells tended to have higher CLDN1 expression on average than uninfected cells. Our study thus presents an explanation of the disparate observations of CLDN1 expression following HCV infection and points to the importance of considering viral kinetics in future studies of receptor expression on cells exposed to HCV.

Mucopiocelo fronto-etmoidal, a propósito de um caso clínico

O mucocelo é uma lesão quística, benigna, expansiva dos seios perinasais. A sobreinfecção deste, designada de mucopiocelo, pode levar a um período de crescimento rápido, com maior risco de complicações. Relata-se o caso clínico de uma doente do sexo feminino, 59 anos, que recorreu ao Serviço de Urgência após crise inaugural de convulsão tónico-clónica generalizada, com queixas de aumento de volume periorbitário direito e febre desde há 1 semana. Apresentava à direita celulite orbitária e proptose ínfero-externa, com área de flutuação na parte medial da pálpebra superior, oftalmoplegia e quemose do olho direito acompanhada de rinorreia mucopurulenta. Realizou TC que demonstrou volumoso abcesso subperiosteal direito, ao nível da parede medial da órbita, tendo como ponto de partida aparente as células etmoidais anteriores homolaterais e seio frontal direito. Colocou-se a hipótese de mucopiocelo fronto-etmoidal. Foi submetida a drenagem de urgência do abcesso e a cirurgia endoscópica nasal com marsupialização da lesão fronto-etmoidal. Verificou-se resolução completa do quadro clínico. Apesar de consideradas lesões benignas, os mucocelos, apresentam potencial destrutivo, principalmente se infectados, necessitando, por vezes, de intervenção cirúrgica de urgência. A abordagem endoscópica destas lesões reafirma-se como tratamento de eleição.

Analyse du mécanisme de la dégradation du récepteur CD4 par la protéine Vpu du virus de l'immunodéficience humaine-1 (VIH-1)

Le VIH-1 a développé plusieurs mécanismes menant à la dégradation de son récepteur cellulaire, la molécule CD4, dans le but d’augmenter la relâche de particules virales infectieuses et d’éviter que la cellule soit surinfectée. L’un de ces mécanismes est la dégradation, induite par la protéine virale Vpu, du CD4 nouvellement synthétisé au niveau du réticulum endoplasmique (RE). Vpu doit lier CD4 et recruter l’ubiquitine ligase cellulaire SCFβ-TrCP, via sa liaison à β-TrCP, afin de dégrader CD4. Puisque CD4 doit être retenu au RE pour permettre à Vpu d’induire sa dégradation via le système ubiquitine-protéasome, il a été suggéré que ce processus implique un mécanisme semblable à une voie cellulaire de dégradation des protéines mal-repliées appelée ERAD (« endoplasmic reticulum-associated degradation »). La dégradation par ERAD implique généralement la dislocation des protéines du RE vers le cytoplasme afin de permettre leur poly-ubiquitination et leur dégradation par le protéasome. Nous avons démontré que Vpu induit la poly-ubiquitination de CD4 dans des cellules humaines. Nos résultats suggèrent aussi que CD4 doit subir une dislocation afin d’être dégradé par le protéasome en présence de Vpu. De plus, un mutant transdominant négatif de l’ATPase p97, qui est impliquée dans la dislocation des substrats ERAD, inhibe complètement la dégradation de CD4 par Vpu. Enfin, nos résultats ont montré que l’ubiquitination sur des résidus accepteurs de l’ubiquitine (lysines) de la queue cytoplasmique de CD4 n’était pas essentielle, mais que la mutation des lysines ralentit le processus de dégradation de CD4. Ce résultat suggère que l’ubiquitination de la queue cytosolique de CD4 pourrait représenter un événement important dans le processus de dégradation induit par Vpu. L’attachement de l’ubiquitine a généralement lieu sur les lysines de la protéine ciblée. Toutefois, l’ubiquitination sur des résidus non-lysine (sérine, thréonine et cystéine) a aussi été démontrée. Nous avons démontré que la mutation de tous les sites potentiels d’ubiquitination cytoplasmiques de CD4 (K, C, S et T) inhibe la dégradation par Vpu. De plus, la présence de cystéines dans la queue cytoplasmique apparaît suffisante pour rendre CD4 sensible à Vpu en absence de lysine, sérine et thréonine. Afin d’expliquer ces résultats, nous proposons un modèle dans lequel l’ubiquitination de la queue cytosolique de CD4 serait nécessaire à sa dégradation et où les sites d’ubiquitination de CD4 seraient sélectionnés de façon non spécifique par l’ubiquitine ligase recrutée par Vpu. Enfin, nous avons observé que la co-expression d’une protéine Vpu incapable de recruter β-TrCP (Vpu S52,56/D) semble stabiliser le CD4 qui est retenu au RE. De plus, d’autres mutants de Vpu qui semblent capables de recruter β-TrCP et CD4 sont toutefois incapables d’induire sa dégradation. Ces résultats suggèrent que l’association de Vpu à CD4 et β-TrCP est essentielle mais pas suffisante pour induire la dégradation de CD4. Par conséquent, ces résultats soulèvent la possibilité que Vpu puisse recruter d’autres facteurs cellulaires pour induire la dégradation de CD4. Les résultats présentés ont permis de mieux définir le mécanisme de dégradation de CD4 par Vpu dans des cellules humaines. De plus, ces résultats nous ont permis d’élaborer un modèle dans lequel l’ubiquitine ligase cellulaire SCFβ-TrCP démontre de la flexibilité dans le choix des résidus à ubiquitiner afin d’induire la dégradation de CD4. Enfin, ces études jettent un oeil nouveau sur le rôle de Vpu dans ce processus puisque nos résultats suggèrent que Vpu doive recruter d’autres partenaires cellulaires, mis à part β-TrCP, pour induire la dégradation de CD4.

Transmission dynamics and tuberculosis control among HIV/AIDS patients

Introduction: Les efforts globaux pour contrôler la tuberculose sont présentement restreints par la prévalence croissante du VIH/SIDA. Quoique les éclosions de la tuberculose multi résistante (TB-MDR) soient fréquemment rapportées parmi les populations atteintes du SIDA, le lien entre VIH/SIDA et le développement de résistance n’est pas clair. Objectifs: Cette recherche visait à : (1) développer une base de connaissances concernant les facteurs associés à des éclosions de la TB-MDR parmi les patients atteints du VIH/SIDA; (2) utiliser ce cadre de connaissances pour accroître des mesures préliminaires pour mieux contrôler la tuberculose pulmonaire chez les patients atteints du VIH/SIDA; et (3) afin d’améliorer l’application des ces mesures, affiner les techniques bactériologiques existantes pour Mycobacterium tuberculosis. Méthodologie: Quatre études ont été réalisées : (1) Une étude longitudinale pour identifier les facteurs associés avec une éclosion de la TB-MDR parmi les patients atteints du SIDA qui ont reçu le traitement directement supervisé de courte durée (DOTS) pour la tuberculose pulmonaire au Lima et au Pérou entre 1999 et 2005; (2) Une étude transversale pour décrire différentes étapes de l’histoire naturelle de la tuberculose, la prévalence et les facteurs associés avec la mycobactérie qu’on retrouve dans les selles des patients atteints du SIDA; (3) Un projet pilote pour développer des stratégies de dépistage pour la tuberculose pulmonaire parmi les patients hospitalisés atteints du SIDA, en utilisant l’essaie Microscopic Observation Drug Susceptibility (MODS); et (4) Une étude laboratoire pour identifier les meilleures concentrations critiques pour détecter les souches MDR de M. tuberculosis en utilisant l’essaie MODS. Résultats : Étude 1 démontre qu’une épidémie de TB-MDR parmi les patients atteints du SIDA qui ont reçu DOTS pour la tuberculose pulmonaire ait été causée par la superinfection du clone de M. tuberculosis plutôt que le développement de la résistance secondaire. Bien que ce clone ait été plus commun parmi la cohorte de patients atteints du SIDA, il n’avait aucune différence de risque pour superinfection entre les patients avec ou sans SIDA. Ces résultats suggèrent qu’un autre facteur, possiblement associé à la diarrhée, peu contribuer à la prévalence élevée de ce clone chez les patients atteints du SIDA. Étude 2 suggère que chez la plupart des patients atteints du SIDA il a été retrouvé une mycobactérie dans leurs selles alors qu’ils étaient en phase terminale au niveau de la tuberculose pulmonaire. Or, les patients atteints du SIDA ayant été hospitalisés pendant les deux dernières années pour une autre condition médicale sont moins à risque de se retrouver avec une mycobactérie dans leurs selles. Étude 3 confirme que la tuberculose pulmonaire a été commune à tous les patients hospitalisés atteints du SIDA, mais diagnostiquée incorrectement en utilisant les critères cliniques présentement recommandés pour la tuberculose. Or, l’essaie MODS a détecté pour la plupart de ces cas. De plus, MODS a été également efficace quand la méthode a été dirigée aux patients soupçonnés d’avoir la tuberculose, à cause de leurs symptômes. Étude 4 démontre les difficultés de détecter les souches de M. tuberculosis avec une faible résistance contre ethambutol et streptomycine en utilisant l’essai MODS avec les concentrations de drogue présentement recommandées pour un milieu de culture. Cependant, l’utilité diagnostique de MODS peut être améliorée ; modifier les concentrations critiques et utiliser deux plaques et non une, pour des tests réguliers. Conclusion: Nos études soulèvent la nécessité d’améliorer le diagnostic et le traitement de la tuberculose parmi les patients atteints du SIDA, en particulier ceux qui vivent dans des régions avec moins de ressources. Par ailleurs, nos résultats font ressortir les effets indirects que les soins de santé ont sur les patients infectés par le VIH et qu’ils peuvent avoir sur le développement de la tuberculose.

Revisión sistemática de literatura de la neumonía lipoidea exógena (nle) por exposición laboral

Objetivo Realizar una revisión sistemática de la neumonía lipoidea exógena (NLE) con el propósito de compactar y sintetizar los conocimientos fragmentados, así como el de informar el estado actual de este tema como riesgo laboral. Metodología La neumonía lipoidea es una condición poco común que resulta de la presencia de lípidos en el interior del espacio alveolar, se desconoce su actual incidencia. La neumonía lipoidea exógena se produce por aspiración o inhalación de sustancias oleosas, es una patología rara en pacientes sin enfermedades de base que predispongan a la broncoaspiración y cuando se presenta en individuos sanos se debe sospechar un origen ocupacional. Se realizó una revisión de literatura según la metodología estandarizada, incluyendo en la búsqueda: reporte de casos, descripciones de la enfermedad y el uso de técnicas diagnósticas. Las bases de datos fueron OVID además de GOOGLE ACADÉMICO; buscadores específicos: MEDLINE, CHEST, PUB MED, REDALYC, SCIELO, Europe PubMed Central (Europe PMC) y ELSEVIER. La búsqueda estuvo además, orientada por una serie de preguntas orientadoras sobre la neumonía lipoidea exógena (NLE) como riesgo laboral. Los artículos que cumplieron con los criterios de inclusión, se clasificaron de acuerdo con tipo de estudio, la calidad del artículo y finalmente se evaluaron con base en una lista de chequeo ajustada para este fin. Resultados Se seleccionó un total de 71 estudios incluyendo reporte de casos, descripciones de la enfermedad y técnicas diagnósticas; publicaciones provenientes de 21 países. Un total de 63 casos, 31 en mujeres (49,20%) y 32 en hombres (50,8%) fueron reportados; el 7,93% de los casos fueron atribuidos a la exposición de agentes en el ambiente laboral: combustibles, parafina/pintura/ pulverizaciones oleosas y diésel, ambientes propios de trabajadores de almacenes de pinturas y conductores de vehículos. Los síntomas de la neumonía lipoidea exógena (NLE) descritos fueron muy variables, puede cursar asintomática o con presencia de fiebre, disnea y tos irritativa; dolor torácico, en algunos casos hemoptisis, cianosis y pérdida de peso; El examen físico generalmente es normal, aunque puede revelar sibilancias o roncus. En pruebas de función respiratoria tales como la espirometría, se presenta un patrón restrictivo, además puede hallarse un descenso en la capacidad de difusión para el monóxido de carbono. En el hemograma puede detectarse leucocitosis con predominio de neutrófilos y aumento de la velocidad de sedimentación globular, hallazgos que también pueden ser producidos por una infección concomitante. Conclusiones Se destaca el hallazgo en la literatura de los diferentes agentes causales presentes en el ambiente laboral que pueden incidir en la aparición de la enfermedad: combustibles, parafina/pintura/ pulverizaciones oleosas y diésel, ambientes propios de trabajadores de almacenes de pinturas y conductores de vehículos. Se presentó neumonía lipoidea exógena (NLE) de tipo agudo después de 30 minutos a 24 horas de exposición masiva a aceites y sustancias oleosas, luego de de ocho meses a 9,5 años de inhalación continua secundaria. Los métodos más para de la diagnóstico enfermedad incluyen el lavado broncoalveolar (BAL), la biopsia de pulmón y la con radiografía torácica. Finalmente, es posible que en pacientes con neumonía lipoidea exógena, puedan presentarse complicaciones asociadas tales como: sobreinfección, fibrosis, retracción de las lesiones, cáncer de pulmón, bronconeumonías recurrentes e hipercalcemia.

Mature reverse transcriptase (p66/p51) is responsible for low levels of viral DNA found in human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1)

Reverse transcription of the HIV RNA genome is thought to occur in the host cell cytoplasm after viral adsorption. However, viral DNA has been isolated in cell-free virus particles. We have quantitated by polymerase chain reaction (PCR) amplification the amount of viral DNA in virions as compared to RNA. Virus produced by proviral DNA transfections of cos-7 cells or by chronically-infected H9 cells; neither of which express the cell surface CD4 receptor, contained at least 1000 times more viral RNA than DNA. In contrast, only 60 times more RNA than DNA was present in virus particles produced by transfection of Jurkat cells, which were CD4-positive and thus potentially susceptible to superinfection. Protease-defective virus, carrying only the precursor of reverse transcriptase (RT) p160gag-pol, contained virtually no detectable DNA. These results indicate that only mature RT (p66/p51) and not its precursor (p160gag-pol) is responsible for the presence of viral DNA in HIV.

Oral microbial colonization in patients with systemic lupus erythematous: correlation with treatment and disease activity

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)