Hamsters sírios ajudam a entender a pesquisa sobre RSV
Estudo analisa os efeitos do RSV e as respostas à vacina em hamsters sírios.
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Índice
O vírus sincicial respiratório (VSR) é um vírus que pode causar doenças respiratórias sérias. Ele afeta pessoas de todas as idades, mas é especialmente perigoso para crianças pequenas e idosos. A maioria das crianças pega VSR até os dois anos, e o vírus pode voltar a infectá-las ao longo da vida. Todo ano, o VSR causa muitas visitas ao hospital e algumas mortes, principalmente em crianças pequenas e adultos mais velhos.
Desde sua descoberta nos anos 1950, os cientistas têm trabalhado em Vacinas e tratamentos para o VSR. Embora agora existam duas vacinas aprovadas e um tratamento especial, elas não protegem totalmente todo mundo, especialmente os que estão mais em risco. Uma preocupação específica é que algumas vacinas podem piorar a doença em pessoas que nunca foram expostas ao VSR.
Na busca para entender melhor e lidar com o VSR, os pesquisadores usam animais para aprender como o vírus se comporta e como o sistema imunológico responde. Atualmente, primatas não humanos, roedores e ruminantes são os principais modelos animais nessa pesquisa. No entanto, o VSR humano infecta apenas humanos e chimpanzés, o que dificulta encontrar o modelo animal certo para estudar o vírus.
Este estudo explora o uso de hamsters sírios como modelo para entender melhor o VSR e como as vacinas podem atuar contra ele.
Visão Geral do VSR
O VSR é uma causa comum de infecções respiratórias. A maioria das infecções por VSR apresenta sintomas leves, como um resfriado, mas pode levar a condições graves, como bronquiolite ou pneumonia, especialmente em grupos vulneráveis. O vírus se espalha facilmente, principalmente entre crianças pequenas, e pode resultar em muitas internações a cada ano.
Para os adultos mais velhos, o VSR representa uma ameaça semelhante, frequentemente levando a sérias complicações de saúde e um aumento do risco de internação.
Animais na Pesquisa sobre VSR
Usar modelos animais é crucial para pesquisar o VSR porque ajuda os cientistas a entender como o vírus infecta e se espalha. Diferentes animais respondem de maneiras diferentes ao VSR, então é essencial encontrar um modelo que imite de perto as respostas humanas ao vírus.
Os modelos típicos usados na pesquisa sobre VSR incluem:
- Roedores, como camundongos e ratos algodonosos, que ajudam a observar como o vírus causa a doença.
- Primatas não humanos, que são mais semelhantes aos humanos, mas são caros e enfrentam preocupações éticas.
- Cordeiros, que podem imitar certos aspectos das infecções por VSR, mas são difíceis de manejar em laboratórios.
Apesar desses modelos, ainda não existe um animal que represente perfeitamente como o VSR afeta os humanos. Portanto, a necessidade de modelos animales variados continua sendo importante.
O Modelo do Hamster Sírio
Neste estudo, hamsters sírios foram usados para ver como diferentes idades respondem à infecção por VSR. Os pesquisadores descobriram que tanto hamsters adultos quanto idosos apresentam sintomas como tosse e dificuldade para respirar, parecidos com os humanos infectados por VSR.
Os hamsters jovens tinham níveis mais altos do vírus em seus corpos, principalmente na área nasal, enquanto os hamsters adultos e mais velhos apresentaram sintomas mais fortes e danos nos pulmões. Essa variação destaca como o VSR pode afetar diferentes grupos etários de formas distintas.
Detalhes do Experimento
Vírus e Células Usadas
A cepa humana do VSR foi cultivada em células especiais para garantir que era adequada para os experimentos de infecção.
Processo do Experimento com Animais
Hamsters de várias idades foram usados no estudo. Eles foram infectados com o VSR através do nariz após serem anestesiados. Cada grupo etário recebeu uma dose diferente do vírus, e a saúde deles foi monitorada de perto. Eles também foram eutanizados em diferentes momentos para coletar amostras para análise futura.
Imune
Avaliando a RespostaPara entender como os corpos dos hamsters responderam ao VSR, os pesquisadores analisaram a quantidade de RNA Viral em seus pulmões e outros tecidos. Eles também estudaram como o vírus estava se espalhando e causando danos.
Avaliando Vacinas
Para avaliar a eficácia de uma vacina, hamsters receberam uma versão inativada do VSR com um adjuvante, que ajuda a melhorar a resposta imune. Depois da vacinação, os animais foram expostos ao VSR vivo para ver como a vacina os protegia.
Os pesquisadores registraram quaisquer diferenças em sintomas, peso e presença do vírus.
Resultados do Estudo
Sintomas Clínicos
Após serem infectados com VSR, hamsters adultos e idosos apresentaram sintomas semelhantes aos dos humanos, como tosse e chiado. Enquanto os hamsters jovens mostraram uma taxa de ganho de peso mais lenta, os hamsters mais velhos apresentaram sintomas respiratórios mais severos.
Em contraste, quando outros tipos de camundongos foram infectados, eles mostraram sinais típicos de infecção viral, mas também enfrentaram perda de peso significativa e outras complicações.
Replicação Viral
O estudo descobriu que o VSR se replicou bem nos pulmões e nos tecidos nasais dos hamsters. Cargas virais máximas foram observadas alguns dias após a infecção. Notavelmente, os hamsters jovens tinham cargas virais mais altas em suas vias respiratórias superiores, enquanto os hamsters adultos e mais velhos apresentaram danos pulmonares mais graves.
Observações Patológicas
Os pesquisadores examinaram tecidos pulmonares de hamsters infectados para observar quaisquer danos causados pelo VSR. Eles notaram que os hamsters mais velhos tinham os danos pulmonares mais significativos, enquanto os hamsters jovens apresentaram sintomas mais leves, apesar das cargas virais mais altas.
Em outro modelo usando camundongos Balb/c, os danos foram mais generalizados e severos, indicando diferenças entre as espécies em como o VSR afeta os pulmões.
Eficácia e Segurança da Vacina
Os hamsters vacinados mostraram níveis mais baixos do vírus em seus pulmões e traqueias após a infecção, indicando que a vacina inativada teve alguns efeitos protetores. No entanto, o grupo vacinado também apresentou danos pulmonares mais severos do que o grupo controle, o que levanta preocupações sobre a segurança da vacina em alguns casos.
A infiltração de eosinófilos, um sinal de reações alérgicas, foi observada nos hamsters vacinados, indicando que a resposta imune teve alguns resultados inesperados.
A presença de diferentes marcadores imunológicos, como citocinas, implica que os hamsters vacinados tiveram uma resposta imune inclinada para um tipo particular de reação que pode ser problemática.
Conclusão
No geral, este estudo destaca o potencial do uso de hamsters sírios como modelo para infecção por VSR. Os resultados mostram que os hamsters podem imitar os sintomas clínicos da doença e fornecer informações valiosas sobre a resposta imunológica e a eficácia da vacina.
Embora o modelo do hamster tenha mostrado promessas, também revelou alguns problemas relacionados às respostas vacinais. Os achados ressaltam a necessidade de mais pesquisas para entender completamente como melhorar as vacinas contra o VSR e minimizar riscos, especialmente em populações vulneráveis.
O estudo contribui para a discussão em andamento sobre como utilizar melhor os modelos animais na pesquisa sobre VSR e pode ajudar a abrir caminho para melhores tratamentos e vacinas para todos afetados pelo VSR, principalmente bebês e idosos.
Título: Characterization of bronchiolitis and vaccine-induced enhanced respiratory disease in Syrian hamsters caused by respiratory syncytial virus infection
Resumo: Respiratory syncytial virus (RSV) presents a significant health risk to pediatric and old populations. The quest for developing effective RSV vaccines and immunoprophylactic measures remains highly active, while the catastrophic enhanced respiratory disease (ERD) reaction triggered by RSV vaccines poses lingering concerns. Meanwhile, as the basis of vaccine research, the development of animal models of RSV infection has shown less substantial progress, with considerable disparities in immunological and pathological responses compared to humans. The Syrian hamster, which is reported to be susceptible to RSV infection, seems promising, but the lack of in-depth studies has hampered its application. Consequently, we have refined the RSV-infected hamster model by establishing infection models at different ages, reanalyzing virological and pathological data, and applying vaccination with heat-inactivated RSV virus for ERD reaction. In general, neonatal hamsters exhibited the highest level of viral amplification, while old hamsters displayed the most severe pathological manifestations, with adult hamsters in between. Although Syrian hamsters were moderately susceptible to RSV infection, they showed typical pathological changes of bronchitis in all age groups, with adult and old animals even showing clinical signs of coughing. In addition, hamsters demonstrated the typical ERD response to heat-inactivated virus, characterized by the exacerbation of lung injury with extensive neutrophil and eosinophil infiltration, as well as TH2 polarization. Collectively, these characteristics suggest that the Syrian hamster model has significant potential for investigating the pathogenesis of RSV infection, elucidating the mechanism of ERD, and evaluating vaccine efficacy and safety. ImportanceThe Syrian hamster has been shown in our study to be a potential model for respiratory syncytial virus (RSV) infection, according to the following characteristics: Hamsters of three different age groups all developed typical pulmonary bronchiolitis following RSV infection, whereas adult and old hamsters showed typical cough symptoms, comparable to those observed in clinical patients. Hamsters of different ages showed considerable variability. Neonatal hamsters tolerated more viral replication, while old hamsters suffered the most severe pulmonary pathology. Hamsters exhibited typical ERD responses after inoculation with heat-inactivated RSV virus, including enhanced lung pathology, pulmonary eosinophilic and neutrophil infiltration, and Th2 polarization, which was remarkable and more similar to the typical characteristics of the ERD response in humans.
Autores: Jiangning Liu, B. Zhao, G. Zhang, J. Wu, X. Ding, X. Wei, W. Peng, N. Rong, H. Yang
Última atualização: 2024-07-30 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.30.605875
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.30.605875.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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