डेंगू वायरस प्रेरित तीव्र वायरल एन्सेफेलाइटिस जैसी बीमारी का एक Murine मॉडल
Summary
यहाँ, हम न्यूरोपैथी के विकास को प्रदर्शित करने के लिए केंद्रीय तंत्रिका तंत्र संक्रमण के एक इम्यूनोसक्षम आईसीआर (कैंसर अनुसंधान संस्थान) murine मॉडल बनाने के लिए एक प्रोटोकॉल पेश करते हैं। समान रोग स्कोर द्वारा तीव्र वायरल एन्सेफेलाइटिस विकारों की निगरानी विवो में डेंगू वायरस प्रेरित न्यूरोपैथी दिखाने के लिए किया जा सकता है।
Abstract
डेंगू वायरस (डीएनवी), एक आर्थ्रोपॉड जनित वायरस जो मच्छरों द्वारा संचारित होता है, डेंगू हेमोरेजिक बुखार के रूप में जाना जाने वाला गंभीर बीमारी पैदा कर सकता है, जो प्लाज्मा रिसाव, जलोदर, फुफ्फुस बहाव, श्वसन संकट के कारण घातक जटिलताओं की विशेषता है, गंभीर रक्तस्राव, और अंग हानि। DENV संक्रमण के कुछ मामलों में तंत्रिका संबंधी अभिव्यक्तियों को शामिल किया गया है; हालांकि, अध्ययन आगे DENV प्रेरित neuropathogenesis का पता लगाया नहीं है. इस अध्ययन में, हम DENV के साथ केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) संक्रमण के प्रेरण की जांच के लिए एक इम्यूनो-सक्षम बहिर्ग्रस्त आईसीआर (कैंसर अनुसंधान संस्थान) माउस का उपयोग करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं, जिसके बाद तीव्र वायरल एन्सेफलाइटिस की प्रगति होती है रोग.
Introduction
DENV, Flaviviridae परिवार के एक आर्थ्रोपॉड जनित वायरस, एक सकारात्मक भावना आरएनए जीनोम है कि तीन वायरल संरचनात्मक प्रोटीन (कैप्सिड, premembrane, और लिफाफा) और सात वायरल nonstructural प्रोटीन (NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B encodes शामिल हैं , और NS5). DENV (DENV1-4) के चार सेरोटाइप्स, जो प्रतिवर्ष लगभग 390 मिलियन लोगों को संक्रमित करते हैं, वैश्विक बोझ का कारण बनते हैं, हालांकि सरकारों ने मच्छर वेक्टर और रोग नियंत्रण1की ओर पर्याप्त प्रयास करने का निर्देश दिया है। वर्तमान में, सुरक्षात्मक टीकों और चिकित्सीय एंटीवायरल दवाओं के विकास के तहत कर रहे हैं और आगे लंबी अवधि के सत्यापन2की आवश्यकता है। नैदानिक अभ्यास में, हालांकि सीएनएस संक्रमण के साथ एक डेंगू रोगी दुर्लभ है, यह आगे डेंगू रोग विकास की विविधता को समझने के लिए पता लगाने की जरूरतहै 3. आगे की जांच और सत्यापन की जरूरत है; विशेष रूप से, विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) ने गंभीर डेंगू3,4के वर्गीकरण में संज्ञानात्मक हानि, आक्षेप, एन्सेफेलोपैथी और एन्सेफेलाइटिस जैसे सीएनएस हानि की भागीदारी को शामिल किया है। DENV संक्रमण के पशु मॉडल का निर्माण DENV संक्रमण के neuropathogenesis की खोज के लिए अपरिहार्य है.
DENV द्वारा सीएनएस संक्रमण पैदा करने के लिए, कई अध्ययनों से DENV संक्रमण के विभिन्न मार्गों को निष्पादित किया है, सहित (1) C57BL/6 चूहों के intracerebral टीका जो 4 x 103 पट्टिका बनाने इकाइयों (PFU) nonadapted DENV35के प्राप्त किया, 6, (2) BALB/c चूहों के इंट्रापेरिटोनल टीका जो प्राप्त 7 x 104 PFU in vitro neuroadapted DENV47, (3) स्विस चूहों के इंट्रासेब्रल टीका जो प्राप्त 1 x 105 PFU में vivo neuroadapted DENV18, और (4) आईसीआर चूसने वाले चूहों के इंट्रासेब्रल और इंट्रापेरिटोनल सह-संरोपण जो 1 x 106 PFU nonadapted DENV29प्राप्त किया। इन अध्ययनों के निष्कर्षों के अनुसार5,6,7,8,9, चूहों में DENV संक्रमण मस्तिष्क में वायरल प्रतिकृति में परिणाम, तीव्र वायरल करने के लिए अग्रणी एन्सेफेलाइटिस जैसे सिंड्रोम, अंग पक्षाघात और प्रसवोत्तर अस्थिरता, सीएनएस न्यूरोटॉक्सिसिटी और सूजन, रक्त-मस्तिष्क बाधा (बीबी) और घातकता के माध्यम से सामान्य और स्थानीयप्लाज्मा रिसाव के साथ व्यवहार में परिवर्तन। इन अध्ययनों से प्राप्त सभी परिणामों में5,6,7,8,9 ने सीएनएस को संक्रमित करने की डीईएनवी की क्षमता और तीव्र वायरल एन्सेफलाइटिस जैसे प्रेरण को दर्शाया है। संक्रमण के बाद रोग।
हमारे वर्तमान निष्कर्षोंकेआधार पर 9,10,11,12,13,14,15, हमने डीईएनवी संक्रमण का एक मौरीन मॉडल बनाया है , जो विवो में एक के रूप में है . वायरल प्रतिकृति के खिलाफ लक्षित एजेंटों/कारकों की चिकित्सीय प्रभावकारिता की जांच करने के लिए मंच, साथ ही न्यूरोटॉक्सिसिटी। यहाँ, हम सीएनएस संक्रमण का अध्ययन करने के लिए और DENV की वजह से विभिन्न severities के साथ neuropathies के विकास की निगरानी करने के लिए एक इम्यूनोइंफेशनल outbred आईसीआर माउस बनाने के लिए उपयोग प्रोटोकॉल रिपोर्ट. परिणाम समय पर निर्भर तरीके से DENV संक्रमित चूहों में इन्सेफेलाइटिस जैसी बीमारी की महत्वपूर्ण प्रगति दिखाते हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
डेंगू के गंभीर रोगियों के सीएनएस में डीएनवी संक्रमण का पता लगाया गया है3,17, जो डेंगू रोगजनन के दौरान तीव्र वायरल एन्सेफलाइटिस की अभिव्यक्ति की संभावना का संकेत देता है। यहां, हम गं…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस अध्ययन विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय (MOST107-2321-B-038-001) और intramural धन 106TMU-CIT-01-2, ताइपे, ताइवान से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था.
Materials
| Roswell Park Memorial Institute 1640 medium (RPMI) | Gibco | 11875-085 | Diluting virus |
| 0.3-mL Insulin Syringe | BD Ultra-FineII | 328838 | Intracerebral and intraperitoneal injection |
| Microbalance | METTLER TOLEDO's LabX | AL104 | Weight mouse |
| Non-adapted DENV2 (strain PL046) | The Centers for Disease Control of Taiwan | – | Infect mouse |
| Institute of Cancer Research (ICR) suckling mouse | BioLASCO Taiwan Co., Ltd | – | Our murine model |
References
- Guzman, M. G., Gubler, D. J., Izquierdo, A., Martinez, E., Halstead, S. B. Dengue infection. Nature Reviews Disease Primers. 2, 16055 (2016).
- Katzelnick, L. C., Coloma, J., Harris, E. Dengue: knowledge gaps, unmet needs, and research priorities. Lancet Infectious Diseases. 17 (3), e88-e100 (2017).
- Carod-Artal, F. J., Wichmann, O., Farrar, J., Gascon, J. Neurological complications of dengue virus infection. Lancet Neurology. 12 (9), 906-919 (2013).
- Geneva: World Health Organization. . Dengue: Guidelines for Diagnosis, Treatment, Prevention and Control: New Edition. , (2009).
- Amaral, D. C., et al. Intracerebral infection with dengue-3 virus induces meningoencephalitis and behavioral changes that precede lethality in mice. Journal of Neuroinflammation. 8, 23 (2011).
- de Miranda, A. S., et al. Dengue-3 encephalitis promotes anxiety-like behavior in mice. Behavioural Brain Research. 230 (1), 237-242 (2012).
- Velandia-Romero, M. L., Acosta-Losada, O., Castellanos, J. E. In vivo infection by a neuroinvasive neurovirulent dengue virus. Journal of Neurovirology. 18 (5), 374-387 (2012).
- Despres, P., Frenkiel, M. P., Ceccaldi, P. E., Duarte Dos Santos, C., Deubel, V. Apoptosis in the mouse central nervous system in response to infection with mouse-neurovirulent dengue viruses. Journal of Virology. 72 (1), 823-829 (1998).
- Tsai, T. T., et al. Microglia retard dengue virus-induced acute viral encephalitis. Scientific Reports. 6, 27670 (2016).
- Cheng, Y. L., et al. Activation of Nrf2 by the dengue virus causes an increase in CLEC5A, which enhances TNF-alpha production by mononuclear phagocytes. Scientific Reports. 6, 32000 (2016).
- Ho, M. R., et al. Blockade of dengue virus infection and viral cytotoxicity in neuronal cells in vitro and in vivo by targeting endocytic pathways. Scientific Reports. 7 (1), 6910 (2017).
- Jhan, M. K., et al. Anti-TNF-alpha restricts dengue virus-induced neuropathy. Journal of Leukocyte Biology. 104 (5), 961-968 (2018).
- Kao, J. C., et al. The antiparasitic drug niclosamide inhibits dengue virus infection by interfering with endosomal acidification independent of mTOR. PLoS Neglected Tropical Diseases. 12 (8), e0006715 (2018).
- Tsai, T. T., Chen, C. L., Tsai, C. C., Lin, C. F. Targeting heat shock factor 1 as an antiviral strategy against dengue virus replication in vitro and in vivo. Antiviral Research. 145, 44-53 (2017).
- Jhan, M. K., et al. Dengue virus infection increases microglial cell migration. Scientific Reports. 7 (1), 91 (2017).
- Benskey, M. J., Manfredsson, F. P. Intraparenchymal Stereotaxic Delivery of rAAV and Special Considerations in Vector Handling. Methods in Molecular Biology. , 199-215 (2016).
- Fong, C. Y., et al. Mild encephalitis/encephalopathy with reversible splenial lesion (MERS) due to dengue virus. Journal of Clinical Neuroscience. 36, 73-75 (2017).
- Sarathy, V. V., et al. A lethal murine infection model for dengue virus 3 in AG129 mice deficient in type I and II interferon receptors leads to systemic disease. Journal of Virology. 89 (2), 1254-1266 (2015).
- Schul, W., Liu, W., Xu, H. Y., Flamand, M., Vasudevan, S. G. A dengue fever viremia model in mice shows reduction in viral replication and suppression of the inflammatory response after treatment with antiviral drugs. The Journal of Infectious Diseases. 195 (5), 665-674 (2007).
- Tyler, K. L. Acute Viral Encephalitis. New England Journal of Medicine. 379 (6), 557-566 (2018).
- Yauch, L. E., Shresta, S. Mouse models of dengue virus infection and disease. Antiviral Research. 80 (2), 87-93 (2008).
- Assir, M. Z., Jawa, A., Ahmed, H. I. Expanded dengue syndrome: subacute thyroiditis and intracerebral hemorrhage. BMC Infectious Diseases. 12, 240 (2012).
- Kumar, R., Prakash, O., Sharma, B. S. Intracranial hemorrhage in dengue fever: management and outcome: a series of 5 cases and review of literature. Surgical Neurology. 72 (4), 429-433 (2009).
- Simanjuntak, Y., Liang, J. J., Lee, Y. L., Lin, Y. L. Repurposing of prochlorperazine for use against dengue virus infection. Journal of Infectious Diseases. 211 (3), 394-404 (2015).
- Rocha, B. A. M., et al. Dengue-specific serotype related to clinical severity during the 2012/2013 epidemic in centre of Brazil. Infectious Disease Poverty. 6 (1), 116 (2017).
