Analysis of the immunological biomarker profile during acute Zika virus infection reveals the overexpression of CXCL10, a chemokine linked to neuronal damage

BACKGROUND Infection with Zika virus (ZIKV) manifests in a broad spectrum of disease ranging from mild illness to severe neurological complications and little is known about Zika immunopathogenesis. OBJECTIVES To define the immunologic biomarkers that correlate with acute ZIKV infection. METHODS We characterized the levels of circulating cytokines, chemokines, and growth factors in 54 infected patients of both genders at five different time points after symptom onset using microbeads multiplex immunoassay; comparison to 100 age-matched controls was performed for statistical analysis and data mining. FINDINGS ZIKV-infected patients present a striking systemic inflammatory response with high levels of pro-inflammatory mediators. Despite the strong inflammatory pattern, IL-1Ra and IL-4 are also induced during the acute infection. Interestingly, the inflammatory cytokines IL-1β, IL-13, IL-17, TNF-α, and IFN-γ; chemokines CXCL8, CCL2, CCL5; and the growth factor G-CSF, displayed a bimodal distribution accompanying viremia. While this is the first manuscript to document bimodal distributions of viremia in ZIKV infection, this has been documented in other viral infections, with a primary viremia peak during mild systemic disease and a secondary peak associated with distribution of the virus to organs and tissues. MAIN CONCLUSIONS Biomarker network analysis demonstrated distinct dynamics in concurrence with the bimodal viremia profiles at different time points during ZIKV infection. Such a robust cytokine and chemokine response has been associated with blood-brain barrier permeability and neuroinvasiveness in other flaviviral infections. High-dimensional data analysis further identified CXCL10, a chemokine involved in foetal neuron apoptosis and Guillain-Barré syndrome, as the most promising biomarker of acute ZIKV infection for potential clinical application.

Influência do antígeno solúvel de ovos de Schistosoma mansoni sobre a ativação e progressão do ciclo celular de linfócitos T de indivíduos infectados e não infectados porSchistosoma mansoni e/ou Necator americanus

A infecção pelo S. mansoni é muito freqüente em regiões com condições precárias de saneamento básico, resultando em elevadas prevalências de esquistossomose nas populações entre 10 e 20 anos de idade. A patologia desta infecção é caracterizada pela formação de granulomas em torno dos ovos liberados pelos vermes adultos, no interior do sistema portahepático. Sabe-se que, os pacientes portadores da infecção crônica apresentam uma modulação da capacidade proliferativa em resposta ao antígeno solúvel de ovos de S. mansoni (SEA) e, este estado parece ser benéfico para o hospedeiro e tem sido considerada fundamental para o equilíbrio hospedeiro-parasito. Em contrapartida, indivíduos não infectados residentes em área endêmica para esquistossomose apresentam uma elevada reatividade celular em resposta a estes antígenos. Neste trabalho, comparamos a influência do SEA na progressão do ciclo celular de linfócitos T do sangue periférico de pacientes portadores de infecção crônica pelo S. mansoni(XTO), de indivíduos não infectados residentes em área endêmica (NEG) e de indivíduos não infectados, porém não residentes em área endêmica, denominados por DS. Nossos resultados mostraram que pacientes XTO apresentam uma modulação da resposta ao SEA e, sugerem que esta imunossupressão pode ser devido a participação das células T reguladoras, que secretam IL-10 em resposta ao SEA. A citocina IL-10 pode atuar inibindo a ativação celular de linfócitos T CD4+ e CD8+, por meio do bloqueio destas células nas fases G0/G1 do ciclo celular, promovendo a anergia nestas células.

Este bloqueio da progressão do ciclo celular se dá por inibição da expressão da ciclina D1,2,3 nos linfócitos T. Por outro lado, nas culturas celulares dos indivíduos NEG estimuladas com SEA, foram detectados níveis elevados de TNF-α, ativação celular dos linfócitos T CD4+ e CD8+ e um aumento da expressão da ciclina D1,2,3, promovendo a progressão através do ciclo celular em resposta ao SEA. Em áreas endêmicas, existe uma alta prevalência de ancilostomídeos co-infectando pacientes portadores de S. mansoni. Neste contexto, avaliamos também a influência da presença da co-infecção pelo N. americanus na resposta imunológica ao SEA de pacientes infectados por S. mansoni. Nossos resultados mostraram que tanto as PBMC de pacientes mono-infectados (MONO) quanto as de co-infectados (CO) apresentaram anergia celular em resposta ao SEA, sugerindo que a presença da infecção por N. americanus não influencia na resposta imune ao SEA

Influência do antígeno solúvel de ovos de Schistosoma mansoni sobre a ativação e progressão do ciclo celular de linfócitos T de indivíduos infectados e não infectados porSchistosoma mansoni e/ou Necator americanus / Influence of soluble antigen of Schistosoma mansoni eggs on activation and cell cycle progression of T lymphocytes from individuals infected and uninfected porSchistosoma mansoni and / or Necator americanus

A infecção pelo S. mansoni é muito freqüente em regiões com condições precárias de saneamento básico, resultando em elevadas prevalências de esquistossomose nas populações entre 10 e 20 anos de idade. A patologia desta infecção é caracterizada pela formação de granulomas em torno dos ovos liberados pelos vermes adultos, no interior do sistema portahepático. Sabe-se que, os pacientes portadores da infecção crônica apresentam uma modulação da capacidade proliferativa em resposta ao antígeno solúvel de ovos de S. mansoni (SEA) e, este estado parece ser benéfico para o hospedeiro e tem sido considerada fundamental para o equilíbrio hospedeiro-parasito. Em contrapartida, indivíduos não infectados residentes em área endêmica para esquistossomose apresentam uma elevada reatividade celular em resposta a estes antígenos. Neste trabalho, comparamos a influência do SEA na progressão do ciclo celular de linfócitos T do sangue periférico de pacientes portadores de infecção crônica pelo S. mansoni(XTO), de indivíduos não infectados residentes em área endêmica (NEG) e de indivíduos não infectados, porém não residentes em área endêmica, denominados por DS. Nossos resultados mostraram que pacientes XTO apresentam uma modulação da resposta ao SEA e, sugerem que esta imunossupressão pode ser devido a participação das células T reguladoras, que secretam IL-10 em resposta ao SEA. A citocina IL-10 pode atuar inibindo a ativação celular de linfócitos T CD4+ e CD8+, por meio do bloqueio destas células nas fases G0/G1 do ciclo celular, promovendo a anergia nestas células.

Este bloqueio da progressão do ciclo celular se dá por inibição da expressão da ciclina D1,2,3 nos linfócitos T. Por outro lado, nas culturas celulares dos indivíduos NEG estimuladas com SEA, foram detectados níveis elevados de TNF-α, ativação celular dos linfócitos T CD4+ e CD8+ e um aumento da expressão da ciclina D1,2,3, promovendo a progressão através do ciclo celular em resposta ao SEA. Em áreas endêmicas, existe uma alta prevalência de ancilostomídeos co-infectando pacientes portadores de S. mansoni. Neste contexto, avaliamos também a influência da presença da co-infecção pelo N. americanus na resposta imunológica ao SEA de pacientes infectados por S. mansoni. Nossos resultados mostraram que tanto as PBMC de pacientes mono-infectados (MONO) quanto as de co-infectados (CO) apresentaram anergia celular em resposta ao SEA, sugerindo que a presença da infecção por N. americanus não influencia na resposta imune ao SEA