Decrease in Dengue virus-2 infection and reduction of cytokine/chemokine production by Uncaria guianensis in human hepatocyte cell line Huh-7

ABSTRACT BACKGROUND Dengue fever may present hemorrhages and cavitary effusions as result of exacerbated immune responses. We investigated hydro-alcoholic extracts from leaves (UGL) and bark (UGB) of the medicinal species Uncaria guinanensis with respect to antiviral effects in Dengue virus (DENV) infection and in immunological parameters associated with in vivo physiopathological features. METHODS Chemical profiles from UGB or UGL were compared in thin layer chromatography and 1H nuclear magnetic resonance using flavonoid compounds and a pentacyclic oxindole alkaloid-enriched fraction as references. DENV-2-infected hepatocytes (Huh-7) were treated with extracts. Cell viability, DENV antigens and immunological factors were detected by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) or flow cytometry. FINDINGS The UGL mainly differed from UGB by selectively containing the flavonoid kaempferitrin. UGB and UGL improved hepatocyte viability. Both extracts reduced intracellular viral antigen and inhibited the secretion of viral non-structural protein (NS1), which is indicative of viral replication. Reduction in secretion of macrophage migration inhibitory factor was achieved by UGB, of interleukin-6 by UGL, and of interleukin-8 by both UGB and UGL. MAIN CONCLUSIONS The U. guianensis extracts presented, antiviral and immunomodulatory effects for DENV and possibly a hepatocyte-protective activity. Further studies may be performed to consider these products as potential candidates for the development of an herbal product for the future treatment of dengue.

Cissampelos sympodialis has anti-viral effect inhibiting dengue non-structural viral protein-1 and pro-inflammatory mediators

ABSTRACT Dengue is the most important viral infection transmitted among humans by arthropod-borne. There are currently no vaccines or specific therapeutical treatment. Therefore, immunomodulatory compounds from plants have been widely examined for their antiviral effects. Cissampelos sympodialis Eichler, Menispermaceae, has scientifically proven to present immunomodulatory activities. Here we assessed the antiviral activity of leaf hydroalcoholic extract, warifteine or methylwarifteine from C. sympodialis in an in vitro dengue virus infection model. The results demonstrated that leaf hydroalcoholic extract or warifteine/methylwarifteine treatment did not reduce dengue virus-Ag+ hepatocyte (Huh-7 cell) rates in present experimental conditions. However, we assessed the potential antiviral effect of leaf hydroalcoholic extract or warifteine/methylwarifteine on dengue virus-infection by the production of inflammatory molecules, TNF-α, MIF, IL-8 and PGE2. Dengue virus infection enhanced TNF-α, MIF, IL-8 and PGE2 production in infected Huh-7 cells and leaf hydroalcoholic extract but not warifteine/methylwarifteine treatments, significantly reduced these molecules in infected cells. In dengue virus-infected Huh-7 cells, non-structural protein-1 is produced and leaf hydroalcoholic extract significantly inhibited it independently of alkaloids. Our findings imply that leaf hydroalcoholic extract may attenuate dengue virus infection in Huh-7 cells by inhibiting the enhanced of pro-inflammatory mediators and non-structural protein-1 production induce by dengue virus independently of warifteine/methywarifteine its major compound.

Influência do sistema complemento na infecção, ativação celular e alteração da permeabilidade endotelial na dengue / Influence of complement system in infection, cellular activation and alteration on endothelial cell permeability on dengue

O Sistema Complemento (SC) desempenha papel importante no controle de infecções atuando na eliminação do patógeno e na regulação da resposta imune. Contudo, uma ativação desregulada do SC gera efeitos deletérios ao hospedeiro, contribuindo para a patogênese de diversas doenças, como na Dengue. Entretanto, o envolvimento do SCna infecção pelo vírus Dengue (DENV) ainda tem vários aspectos a serem investigados. Assim, avaliamos a contribuição do SC na infecção in vitro de monócitos pelo DENV; o perfil de expressão dos Receptores de Complemento (CR) CR1, CR2,CR3, CR4, CD46, CD55 e CD59, e de moléculas de ativação nos monócitos e linfócitos T circulantes de pacientes infectados pelos DENV-1,-2 ou -4 por citometria de fluxo.Dosamos os níveis de SC5b-9 e citocinas em pacientes por ELISA. Avaliamos ainda, a contribuição da ativação do SC na permeabilidade e viabilidade endotelial, utilizando modelo in vitro de células endoteliais (CEs) pela medida da resistência elétrica transendotelial (TEER) e liberação de LDH sobrenadante de culturas. Por fim investigamos a interação DENV-2 com componentes purificados do SC por eletroforesedas proteínas. Como achados principais, observamos diminuição na frequência de monócitos CD14+ expressando CR3, CR4 e CD59 em pacientes comparado aos controles saudáveis. De forma interessante, o bloqueio do CR3 levou à diminuição em cerca de 30 por cento da infecção in vitro pelo DENV-2 em monócitos, sem alterar o fenótipo de ativação ou a ativação da caspase-1 destas células. No entanto, com o bloqueio deCR3, detectamos diminuição na produção de TNF-alfa e IFN-alfa. Não observamos diferença significativa na frequência de linfócitos T expressando CR3, CD46, CD55 eCD59 de em pacientes-Dengue-4...

Profile of circulating levels of IL-1Ra, CXCL10/IP-10, CCL4/MIP-1β and CCL2/MCP-1 in dengue fever and parvovirosis

Dengue virus (DENV) and parvovirus B19 (B19V) infections are acute exanthematic febrile illnesses that are not easily differentiated on clinical grounds and affect the paediatric population. Patients with these acute exanthematic diseases were studied. Fever was more frequent in DENV than in B19V-infected patients. Arthritis/arthralgias with DENV infection were shown to be significantly more frequent in adults than in children. The circulating levels of interleukin (IL)-1 receptor antagonist (Ra), CXCL10/inducible protein-10 (IP-10), CCL4/macrophage inflammatory protein-1 beta and CCL2/monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1) were determined by multiplex immunoassay in serum samples obtained from B19V (37) and DENV-infected (36) patients and from healthy individuals (7). Forward stepwise logistic regression analysis revealed that circulating CXCL10/IP-10 tends to be associated with DENV infection and that IL-1Ra was significantly associated with DENV infection. Similar analysis showed that circulating CCL2/MCP-1 tends to be associated with B19V infection. In dengue fever, increased circulating IL-1Ra may exert antipyretic actions in an effort to counteract the already increased concentrations of IL-1β, while CXCL10/IP-10 was confirmed as a strong pro-inflammatory marker. Recruitment of monocytes/macrophages and upregulation of the humoral immune response by CCL2/MCP-1 by B19V may be involved in the persistence of the infection. Children with B19V or DENV infections had levels of these cytokines similar to those of adult patients.

Influência do sistema complemento na imunopatogênese da infecção pelo vírus dengue / Influence of complement system in the immunopathogenesis of dengue virus infection

O Sistema Complemento (SC) consiste numa rede de proteínas altamente regulada, podendo ser ativado pelas vias alternativa, clássica e da lectina e que convergem na clivagem de C3 e formação do complexo de ataque à membrana (C5b-9). Receptores do complemento (RC), envolvidos na regulação do SC, induzem mecanismos para eliminação de patógenos e a interação das imunidades inata e adaptativa. Estudos vem indicando que uma ativação desregulada do SC contribuiria à gravidade da dengue. A infecção humana pelo vírus Dengue (DENV) é caracterizada por um amplo espectro de sintomas clínicos, variando desde uma febre branda até distúrbios hemodinâmicos, podendo evoluir para choque hipovolêmico e morte. O objetivo principal do trabalho foi investigar o envolvimento do SC na infecção natural pelo DENV, através: (i) da avaliação quanto a expressão dos RC CR1/CD35, CR2/CD21, CR4/CD11c e CD59 nos monócitos CD14+ e linfócitos T CD4+ e TCD8+ por citometria de fluxo, (ii) dosagem de quantidades plasmáticas de SC5b-9 e das citocinas/quimiocinas TNF-alfa, IFN-gamma, CCL5, CCL2 por ELISA e por fim, (iii) avaliação da influência dos componentes do SC na alteração da permeabilidade de células endoteliais (CEs) pelo ensaio de citotoxidade pela enzima LDH. Neste estudo foram incluídos 66 pacientes com infecção pelo DENV-1 ou -2 e 12 indivíduos saudáveis. Os pacientes-DENV foram agrupados segundo a nova classificação da OMS: febre do dengue sem sinais de alarme (FD Sem SA), FD com sinais de alarme (FD Com SA) e dengue grave (G). Nossos resultados demonstraram diminuição significativa na frequência de monócitos CD14+ expressando CR1/CD35, CR4/CD11c e CD59 nos pacientes-DENV comparado aos controles. Além disso, diminuição na frequência de células T CD4+ e CD8+ expressando CR1/CD35 e CR2/CD21 nos pacientes-DENV comparado aos controles. Não observamos diferenças quanto a frequência de nonócitos CD14+ expressando CR2/CD21 ou de linfócitos T CD4+ e CD8+ expressando CR4/CD11c ou CD59 entre os grupos. A quantificação plasmática das citocinas/quimiocinas revelou: (i) maiores quantidades de TNF-alfa nos pacientes FD Sem SA e FD Com SA, (ii) quantidades aumentadas de CCL2 e (iii) diminuídas de CCL5 comparados aos controles saudáveis. Por fim, (iv) a quantidade de IFN-gamma não foi diferente entre grupos de pacientes e controles. Análises de correlação entre as quantidades de citocinas e expressão dos RC revelaram que TNF-alfa foi diretamente correlacionada com a frequência de monócitos CD14+ expressando de CD59 e CR4/CD11c, enquanto que CCL2 foi inversamente correlacionada com a frequência de linfócitos TCD8+ expressando CD59Quanto a dosagem do SC5b-9, quantidades plasmáticas desta molécula foram mais elevadas nos pacientes graves e que apresentaram manifestações hemorrágicas e extravasamento plasmático comparado aqueles sem estes sintomas. A adição de plasma de pacientes com quantidades elevadas de SC5b-9 promoveu maior lise de CEs in vitro, comparado aos plasmas de pacientes com quantidades menores de SC5b-9. Desta forma, nós concluímos que na infecção pelo DENV ocorre uma modulação dos RC nos monócitos e linfócitos T de pacientes, o que poderia levar a uma alteração funcional destas células. Além disso, TNF-alfa e CCL2 poderiam estar modulando a expressão de alguns dos RC nas células. Por fim, quantidades elevadas de SC5b-9, associada a ativação do SC, estaria associada as manifestações clínicas graves e na citotoxidade de CEs. Como perspectivas, serão avaliadas as alterações funcionais das células imunes e o grau de contribuição dos componentes do SC na patogênese da dengue. Desta forma, nossos dados levam a concluir que componentes do SC contribuem à patogênese da doença.