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Confronto delle risposte immunitarie ai lyssavirus

Uno studio analizza come diversi lyssavirus influenzano il sistema immunitario nei criceti.

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I lyssavirus sono virus che causano la rabbia, una malattia seria che colpisce i mammiferi, compresi gli esseri umani. Il virus della rabbia (RABV) è il più conosciuto di questi virus e può portare alla morte di circa 59.000 persone ogni anno. Il RABV si diffonde principalmente attraverso morsi o graffi da animali infetti. Una volta che una persona o un animale è infetto, il virus cresce nella ferita prima di passare al sistema nervoso, causando gravi danni al cervello e altri problemi.

Al contrario, altri lyssavirus non si diffondono così ampiamente e si trovano principalmente nei pipistrelli. Raramente si trasferiscono ad altri animali e, quando lo fanno, di solito non avviano nuovi cicli di infezione. Non ci sono molte informazioni su come questi altri virus causano malattie e su come il sistema immunitario reagisce a loro. La maggior parte delle conoscenze viene dallo studio del RABV, ma i ricercatori stanno iniziando a rendersi conto che questi virus non RABV potrebbero comportarsi in modo diverso. Alcuni di questi altri virus, come il virus Duvenhage (DUVV), hanno mostrato minore capacità di invadere il sistema nervoso e possono persino innescare una buona risposta immunitaria in alcuni test su animali.

Scopo della Ricerca

Questo studio indaga un lyssavirus meno conosciuto chiamato Virus del Pipistrello del Caucaso Occidentale (WCBV) per capire come interagisce con il sistema immunitario in un animale diverso, il criceto siriano. Questo virus è stato scoperto per la prima volta in un pipistrello in Russia ed è stato successivamente trovato in un gatto in Italia. Abbiamo confrontato il WCBV con il RABV e il DUVV per vedere come influenzano il sistema immunitario e causano malattia.

Risultati su WCBV e il Suo Impatto

Lo studio ha trovato che sia il RABV che il WCBV erano letali per i criceti siriani, portando alla morte entro un tempo simile dopo l'infezione. Il DUVV, tuttavia, ha causato sintomi solo in circa la metà degli animali testati. Tutti i criceti infetti mostravano segni di infiammazione cerebrale, una caratteristica tipica della rabbia. Mentre il WCBV causava un'infiammazione lieve, non differiva significativamente dal RABV in questo senso. Il DUVV, d'altra parte, ha prodotto risposte infiammatorie più severe.

Risposta Immunitaria ai Lyssavirus

Abbiamo anche esaminato come questi virus influenzassero la risposta immunitaria nei criceti. La ricerca ha esaminato i geni dell'ospite coinvolti nella lotta contro le infezioni virali. I risultati hanno mostrato che tutti e tre i virus hanno attivato risposte immunitarie, ma il DUVV lo ha fatto in modo più efficace rispetto al RABV o al WCBV.

I ricercatori hanno misurato i livelli di alcuni geni che reagiscono alle infezioni virali e hanno scoperto che il DUVV era particolarmente bravo ad attivare questi geni. Questo suggerisce che il DUVV può aiutare il corpo a combattere le infezioni in modo più efficace rispetto agli altri due virus.

Confronto dell'Attivazione Immunitaria

Lo studio ha sottolineato che DUVV e WCBV aumentavano il reclutamento di specifiche cellule immunitarie, come le cellule T, che aiutano a combattere le infezioni. Il DUVV è stato notevolmente più efficace nel stimolare questa risposta immunitaria rispetto al RABV. I criceti infetti avevano livelli più alti di marker immunitari, indicando una reazione immunitaria più forte negli animali infetti da DUVV.

Nonostante le somiglianze in termini di letalità tra WCBV e RABV, il WCBV ha avuto una risposta immunitaria meno vigorosa rispetto al DUVV. Questo significa che il WCBV può essere mortale, ma il modo in cui il corpo reagisce ad esso è diverso da come reagisce al DUVV.

Il Ruolo delle Cellule Immunitarie

Esaminando i cervelli dei criceti infetti, i ricercatori hanno trovato varie cellule immunitarie presenti dopo l'infezione. Il numero di cellule T e altre cellule immunitarie è aumentato con la gravità dell'infiammazione cerebrale. Gli animali infetti da DUVV mostravano più cellule microgliali, un tipo di cellula immunitaria nel cervello, rispetto a quelli infetti da RABV. Questo indica che il DUVV potrebbe stimolare un ambiente immunitario più robusto ed efficace, il che potrebbe aiutare a spiegare la sua minore patogenicità.

Comprendere l'Ambiente Immunitario

La forza della risposta immunitaria è cruciale quando si tratta di infezioni. Mentre il RABV è noto per compromettere le funzioni immunitarie portando a esiti severi, i comportamenti di altri lyssavirus sembrano differire. Lo studio ha trovato che il RABV non promuoveva una forte risposta immunitaria, mentre il DUVV sì, portando a tassi di mortalità più bassi. Il WCBV si collocava da qualche parte nel mezzo, promuovendo una risposta immunitaria moderata.

Questa differenza nella risposta immunitaria è fondamentale per comprendere come vari lyssavirus influenzano sia i loro ospiti sia il rischio che pongono per gli esseri umani. Mentre il WCBV continua a circolare nelle popolazioni di pipistrelli, potrebbe esserci un rischio crescente per le infezioni umane, specialmente data l'attuale bassa efficacia dei vaccini contro questi virus.

Conclusione

Questo studio dimostra che la risposta immunitaria a diversi lyssavirus varia significativamente, influenzando la loro letalità e gli effetti sull'ospite. Mentre il RABV è prevalentemente letale e sopprime la funzione immunitaria, il DUVV sembra incoraggiare risposte immunitarie forti, portando a risultati diversi. Il WCBV si comporta in modo intermedio, mantenendo un equilibrio tra potenziale letale e attivazione immunitaria.

Questi risultati sottolineano l'importanza di studiare vari lyssavirus per comprendere meglio il loro comportamento e i rischi che pongono per gli esseri umani. Con sempre più persone che interagiscono con la fauna selvatica, il potenziale di questi virus di influenzare gli esseri umani è una preoccupazione crescente. Comprendere questi meccanismi può aiutare a creare migliori opzioni di prevenzione e trattamento.

Direzioni Future

In futuro, è necessaria più ricerca sulle specifiche risposte immunitarie innescate da vari lyssavirus e sui loro impatti a lungo termine. Identificare come questi virus si adattano e si diffondono può informare migliori strategie per gestire potenziali focolai. Inoltre, lo sviluppo di vaccini e trattamenti efficaci su misura per questi diversi virus rimane una priorità fondamentale per tutelare la salute pubblica.

Riepilogo

I lyssavirus, inclusi RABV, DUVV e WCBV, mostrano comportamenti diversi quando si tratta di gravità della malattia e risposta immunitaria. Mentre il RABV è spesso fatale con una risposta immunitaria debole, il DUVV tende a provocare una reazione immunitaria forte. Il WCBV presenta un caso unico che si colloca tra i due. Comprendere come funzionano questi virus può aiutare a migliorare le strategie di prevenzione e trattamento, specialmente con l'aumento delle interazioni con la fauna selvatica.

Fonte originale

Titolo: Immunological findings of West Caucasian bat virus in an accidental host

Estratto: The Lyssavirus genus includes seventeen neurotropic viral species which are able to cause rabies, an acute and almost invariably fatal encephalomyelitis of mammals. Rabies virus (RABV), the genus prototype, is a multi-host pathogen that undergoes multiple events of host-switching, thus occupying several geographical and ecological niches. In contrast, non-RABV lyssaviruses are mainly confined within a single natural host with rare spillover events never followed by adaptation to new accidental host species. In this scenario, unveiling the mechanisms underlying the host immune response against a virus is crucial to understand the dynamics of infection but also to predict the probability of colonization and adaptation to a new target species. Presently, the host response to lyssaviruses has only been partially explored, with the majority of data inferred from RABV infection, under the assumption that all members of the genus exhibit a similar behavior. Through our study we have investigated the immune response determined by the West Caucasian bat virus (WCBV). Indeed, WCBV has been recently associated with a spillover event to a domestic cat, raising concern about the risks for public health due to the circulation of the virus in its natural host. We selected the Syrian hamster as an animal model representative for an accidental host, and chose the intramuscular route in order to mimic the natural route of infection. In hamsters, WCBV was highly pathogenic, determining 100% lethality and mild encephalitis. In comparison with Duvenhage virus (DUVV) and RABV, we found that WCBV displayed an intermediate ability to promote cellular antiviral response, produce pro-inflammatory cytokines, recruit and activate lymphocytes in the hamsters central nervous system. Author SummaryViruses belonging to the genus Lyssavirus cause rabies, a zoonotic and almost invariably fatal encephalomyelitis. However, not all lyssaviruses behave in the same way, with Rabies virus (RABV) being a multi-host pathogen and non-RABV ones remaining mostly confined to their natural hosts. Host-pathogen interaction might help to elucidate the mechanisms behind the differences observed among lyssaviruses in terms of disease dynamics and ability to cross the species barrier, adapting to novel hosts. In our study, we have investigated the host immune response triggered by the WCBV strain spilled-over from its host (the bent-winged bat) to a domestic cat in 2020. Our study offers a key to understand and generalize the mechanisms underlying lyssavirus spillover and pathogenicity in accidental hosts. More generally, our work confirms and marshals previous, fragmentary evidence indicating a strong and inverse relationship between lyssavirus pathogenicity and immune response induction.

Autori: Martina Castellan, G. Zamperin, G. Foiani, M. Zorzan, M. F. Priore, P. Drzewniokova, E. Melchiotti, M. Vascellari, I. Monne, S. Crovella, S. Leopardi, P. De Benedictis

Ultimo aggiornamento: 2024-09-12 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.12.612599

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.12.612599.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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