Molecular mimicry between Zika virus and central nervous system inflammatory demyelinating disorders: the role of NS5 Zika virus epitope and PLP autoantigens / Mimetismo molecular entre o vírus Zika e os distúrbios inflamatórios desmielinizantes do sistema nervoso central: o papel do epítopo NS5 do vírus Zika e dos autoantígenos PLP

Abstract Background Evidence indicates a strong link between Zika virus (ZikV) and neurological complications. Acute myelitis, optic neuritis, polyneuropathy, and encephalomyelitis that mimic inflammatory idiopathic demyelination disorders (HDD) after ZikV infection have been reported in Brazil. Objective The present study aims to investigate the possible occurrence of molecular mimicry between ZikV antigens and Multiple Sclerosis (MS) autoantigens, the most frequent HDD of the central nervous system (CNS). Methods A retrospective cohort study with 305 patients admitted due to suspected arbovirus infection in Rio de Janeiro was performed, all subjects were submitted to neurological examination, and a biological sample was collected for serologic and molecular diagnostic. Bioinformatics tools were used to analyze the peptides shared between ZikV antigens and MS autoantigens. Results Of 305 patients, twenty-six were positive for ZikV and 4 presented IDD patterns found in MS cases. Sequence homology comparisons by bioinformatics approach between NS5 ZikV and PLP MS protein revealed a homology of 5/6 consecutive amino acids (CSSVPV/CSAVPV) with 83% identity, deducing a molecular mimicry. Analysis of the 3D structures revealed a similar conformation with alpha helix presentation. Conclusions Molecular mimicry between NS5 Zika virus antigen and PLP MS autoantigens emerge as a possible mechanism for IDD spectrum in genetically susceptible individuals.

Resumo Antecedentes Evidências indicam uma forte ligação entre o vírus Zika (ZikV) e complicações neurológicas. Mielite aguda, neurite óptica, polineuropatia e encefalomielite que mimetizam distúrbios inflamatórios de desmielinização idiopáticos (DDII) após infecção por ZikV têm sido relatadas no Brasil. Obejtivo O presente estudo tem como objetivo investigar a possível ocorrência de mimetismo molecular entre antígenos do ZikV e autoantígenos da Esclerose Múltipla (EM), a DDII mais frequente do sistema nervoso central (SNC). Métodos Foi realizado um estudo de coorte retrospectivo com 305 pacientes internados por suspeita de infecção por arbovirus no Rio de Janeiro, todos os indivíduos foram submetidos a exame neurológico e coleta de amostra biológica para diagnóstico sorológico e molecular. Ferramentas de bioinformática foram usadas para analisar os peptídeos compartilhados entre antígenos do ZikV e autoantígenos da EM. Resultados Dos 305 pacientes, vinte e seis foram positivos para ZikV e 4 apresentaram padrão IDD encontrado em casos de EM. As comparações de homologia de sequência por abordagem de bioinformática entre a proteína NS5 ZikV e PLP EM revelaram uma homologia de 5/6 aminoácidos consecutivos (CSSVPV/CSAVPV) com 83% de identidade, deduzindo um mimetismo molecular. A análise das estruturas 3D revelou uma conformação semelhante com apresentação em alfa-hélice. Conclusões O mimetismo molecular entre o antígeno NS5 do vírus Zika e o autoantígeno PLP da EM surge como um possível mecanismo para o espectro IDD em indivíduos geneticamente suscetíveis.

The clinical-radiological paradox in multiple sclerosis: myth or truth? / O paradoxo clínico radiológico na esclerose múltipla: mito ou verdade?

Abstract Background Multiple sclerosis (MS) is an inflammatory, degenerative, demyelinating disease that ranges from benign to rapidly progressive forms. A striking characteristic of the disease is the clinical-radiological paradox. Objectives The present study was conducted to determine whether, in our cohort, the clinical-radiological paradox exists and whether lesion location is related to clinical disability in patients with MS. Methods Retrospective data from 95 patients with MS (60 women and 35 men) treated at a single center were examined. One head-and-spine magnetic resonance imaging (MRI) examination from each patient was selected randomly, and two independent observers calculated lesion loads (LLs) on T2/fluid attenuation inversion recovery sequences manually, considering the whole brain and four separate regions (periventricular, juxtacortical, posterior fossa, and spinal cord). The LLs were compared with the degree of disability, measured by the Kurtzke Expanded Disability Status Scale (EDSS), at the time of MRI examination in the whole cohort and in patients with relapsing-remitting (RR), primarily progressive, and secondarily progressive MS. Results High LLs correlated with high EDSS scores in the whole cohort (r = 0.34; p< 0.01) and in the RRMS group (r = 0.27; p= 0.02). The EDSS score correlated with high regional LLs in the posterior fossa (r = 0.31; p= 0.002) and spinal cord (r = 0.35; p= 0.001). Conclusions Our results indicate that the clinical-radiological paradox is a myth and support the logical connection between lesion location and neurological repercussion.

Resumo Antecedentes A esclerose múltipla (EM) é uma doença inflamatória, degenerativa e desmielinizante que varia de formas benignas a rapidamente progressivas. Uma característica marcante da doença é o paradoxo clínico-radiológico. Objetivos O presente estudo foi realizado para determinar, se na nossa amostragem, o paradoxo clínico-radiológico existe e se a localização das lesões está relacionada à incapacidade clínica em pacientes com EM. Métodos Foram examinados retrospectivamente dados de 95 pacientes com EM (60 mulheres e 35 homens) atendidos em um único centro. Um exame de ressonância magnética de cada paciente foi selecionado aleatoriamente, e dois observadores independentes calcularam as cargas lesionais (CLs) em sequências T2 e FLAIR manualmente, considerando todo o cérebro e quatro regiões separadamente (periventricular, justacortical, fossa posterior e medula espinhal). As CLs foram comparadas com o grau de incapacidade, medido pela Escala de Status expandido de incapacidade (EDSS, na sigla em inglês) de Kurtzke, no momento do exame de ressonância magnética (RM) em toda a coorte e em pacientes com as formas surto remissão (SR), primariamente progressiva (PP), e secundariamente progressiva (SP) da EM. Resultados Cargas lesionais elevadas foram correlacionadas com altos índices de EDSS considerando toda a coorte (r = 0.34; p< 0.01) e no grupo SR (r = 0.27; p= 0.02). O EDSS foi correlacionado com CLs altas na fossa posterior (r = 0.31; p= 0.002) e na medula (r = 0.35; p= 0.001). Conclusões Nossos resultados indicam que o paradoxo clínico-radiológico é um mito e apoiam a conexão lógica entre a localização da lesão e a repercussão neurológica.

HLA-DQA1*04: 01 is related to a higher multiple sclerosis lesion load on T2/Flair MRI sequences / O HLA-DQA1*04: 01 está relacionado com uma alta carga lesional na ressonância magnética em T2/Flair nos pacientes com esclerose múltipla

ABSTRACT Background: The genetic predisposition to multiple sclerosis (MS) is associated with HLA alleles, especially HLA-DRB1*15:01. Objective: To identify associations between findings in magnetic resonance imaging (MRI) and genetic features in a Brazilian cohort of patients with MS. Methods: We retrospectively studied data from 95 consecutive patients with MS. Two independent observers who were blinded to the clinical data identified black holes and enhanced lesions on T1 MRI sequences, and counted and measured contrast-enhanced lesions on T2 and Flair (fluid attenuation inversion recovery) sequences. Cases were classified according to lesion size, number, and volume. The HLA-DRB1, HLA-DQB1, and HLA-DQA1 alleles, and the rs4774, rs3087456, rs6897932, rs731236, and rs1033182 single nucleotide polymorphisms were identified by polymerase chain reaction amplification with sequence-specific primers using the One Lambda Inc. Kit, Canoga Park, CA, USA. Results: Patients with the HLA-DQA1*04:01 allele had lesion load (adjusted for age, sex, and MS duration) above median compared with patients with other HLA-DQA1 alleles (p=0.02). There were no differences among all the other HLA alleles and single nucleotide polymorphisms and lesion load. Conclusions: The correlation of the HLA-DQA1*04:01 allele with a higher lesion load on T2/Flair MRI sequences suggests that the presence of this allele is associated with the risk of greater MS severity.

RESUMO Antecedentes: A predisposição genética para a esclerose múltipla (EM) está associada a alelos HLA, principalmente o HLA-DRB1*15:01. Objetivo: Identificar associações entre lesões na ressonância magnética e características genéticas em uma coorte brasileira de pacientes com EM. Métodos: Estudamos retrospectivamente os dados de 95 pacientes consecutivos com EM. Dois observadores independentes que desconheciam os dados clínicos identificaram "black holes" e lesões realçadas pelo contraste nas sequências de ressonância magnética T1 e contaram e mediram as lesões nas sequências T2 e FLAIR (fluid attenuated inversion recovery). Os casos foram classificados de acordo com tamanho, número e volume da lesão. Os alelos HLA-DRB1, HLA-DQB1 e HLA-DQA1 e os polimorfismos de nucleotídeo único rs4774, rs3087456, rs6897932, rs731236 e rs1033182 foram identificados por amplificação de reação em cadeia da polimerase com iniciadores específicos de sequência usando o kit One Lambda Inc., Canoga Park, CA, EUA. Resultados: Os pacientes com alelo HLA-DQA1*04:01 apresentaram carga de lesão (ajustada para idade, sexo e duração da EM) acima da mediana em comparação com outros pacientes com demais alelos HLA-DQA1 (p=0,02). Não houve diferenças entre todos os outros alelos HLA e polimorfismos de nucleotídeo único e carga lesional. Conclusões: A correlação do alelo HLA-DQA1*04:01 com maior carga de lesão nas sequências de RM em T2 sugere que a presença desse alelo pode estar associada ao risco de maior gravidade da EM.

Polymorphisms in the CIITA -168A/G (rs3087456) and CIITA +1614G/C (rs4774) may influence severity in multiple sclerosis patients / Os polimorfismos no gene CIITA - 168A/G (rs3087456) e CIITA +1614G/C (rs4774) podem influenciar a gravidade em pacientes com esclerose múltipla

ABSTRACT It is currently unknown how genetic factors may influence the clinical course of multiple sclerosis (MS). Objective: We examined the impact of CIITA polymorphisms −168A/G (rs3087456) and +1614G/C (rs4774) on the risk of disability progression, severity and on responses to first-line immunomodulator treatments. Methods: Genomic DNA was extracted from blood samples. We used ABI3730xl and GeneMapper v.4.0 software to identify genotype variations. All patients were followed up and clinically reassessed at three-month intervals. Disability progression was measured by the Expanded Disability Status Scale and disease severity by the Multiple Sclerosis Spasticity Scale (MSSS). Results: We included 37 men and 80 women. We found no evidence regarding the influence of the single nucleotide polymorphisms studied in the Expanded Disability Status Scale or therapeutic response of the evaluated drugs. We performed a logistic regression analysis with the MSSS and found that a less severe MS course was associated with wild type CIITA −168AA and CIITA +1614GG, as the chance of the patient progressing to MSSS2 and MSSS3 decreased in 61% and 75% with CIITA −168AA and 66% and 75% with CIITA +1614GG, respectively (p < 0.0001). Although less significant, the CIITA +1614 GC also pointed to a less severe MS course and the chance of the patient progressing to MSSS3 decreased 79% (p = 0.015). We also observed that the CIITA −168GG genotype was more frequent in MSSS2 and MSSS3 and had 40% lower odds ratio to becoming more severe MS. Conclusion: These data suggest that CIITA −168AA, CIITA +1614GG and CIITA +1614 GC polymorphisms may be associated with a better MS clinical course. This knowledge may be useful for a better understanding of MS and its therapeutic management.

RESUMO Atualmente não se sabe como os fatores genéticos podem influenciar o curso clínico da esclerose múltipla (EM). Objetivo: Examinamos o impacto dos polimorfismos CIITA −168A/G (rs3087456) e CIITA +1614G/C (rs4774) no risco de progressão da incapacidade, gravidade e resposta aos tratamentos imunomoduladores de primeira linha. Métodos: O DNA genômico foi extraído de amostras de sangue. Utilizamos o software ABI3730xl e GeneMapper v.4.0 (Applied Biosystems) para identificar variações genotípicas. Todos os pacientes foram acompanhados e reavaliados clinicamente em intervalos de três meses. A progressão da incapacidade foi medida pela EDSS e a gravidade da doença pelo MSSS. Resultados: Incluímos 37 homens e 80 mulheres. Não encontramos evidências sobre a influência dos SNPs estudados no EDSS e na resposta terapêutica aos fármacos avaliados. Realizamos uma análise de regressão logística com o MSSS e observamos uma evolução menos grave da EM associada aos tipos selvagens CIITA −168AA e CIITA +1614GG, pois a chance do paciente atingir MSSS2 e MSSS3 diminuiu em 61%/75%, e 66/75% respectivamente (p < 0,0001). Embora menos significativo, o CIITA +1614GC também foi relacionado com evolução menos grave da EM e a chance do paciente atingir o MSSS3 diminuiu 79% (p = 0,015). Nós também observamos que o genótipo CIITA −168GG foi mais frequente no MSSS2 e MSSS3 e teve uma razão de chance 40% menor para atingir forma mais grave da EM. Conclusão: Estes dados sugerem que os polimorfismos CIITA −168AA, CIITA +1614GG e CIITA +1614GC podem estar associados a um melhor curso clínico da EM. Este conhecimento pode ser útil para uma melhor compreensão da EM e o seu manejo terapêutico.