Modelos animales de fiebres hemorrágicas humanas producidas por arenavirus

Resumen

En ciertas áreas endémicas para el virus de la fiebre de Lassa en África, este agente representa una amenaza importante para la salud pública. El agente etiológico de la fiebre de Lassa es transmitido de ratas a humanos a través de la sangre o de la exposición de las mucosas a aerosoles y causa cerca de 300.000 casos cada año. El virus de la coriomeningitis linfocítica (LCMV), estrechamente relacionado con el virus de la fiebre de Lassa, produce variados resultados después de su inoculación en primates. En nuestro laboratorio hemos empleado la especie Macaca mulata de mono Rhesus como modelo de fiebre de Lassa en el hombre, usando una variante patogénica (WE) y una no patogénica (Armstrong) de LCMV.

Nuestros objetivos fueron determinar el resultado de la infección en monos después de la exposición oral y el desafío letal posterior, caracterizar la respuesta inmune protectora y probar protección cruzada usando las dos cepas virales mencionadas.

El experimento inicial utilizando las vías de inoculación intravenosa (experimental clásica) y oral (hipotética) permitieron describir cómo, la vía oral. Produce una “aparente” infección asintomática, mientras la intravenosa es uniformemente letal; permitiendo concluir por lo tanto, que la ruta de exposición influencia dramáticamente el resultado clínico de la infección.

En un segundo experimento, dos dosis altas (107 o 108 unidades formadoras de placa) de la cepa WE del virus LCMV fueron suministradas intragástricamente por duplicado a monos rhesus y observamos que el virus infectó específicamente hepatocitos e indujo altos niveles plasmáticos de enzimas virales, interleuquina-6 (IL-6), receptor soluble de IL-6 (sIL-6R) y receptores I y II para el factor de necrosis tumoral a (TNF-a) durante la infección aguda. Ensayos de inmunohistoquímica de biopsias de hígado durante la fase aguda de la infección, revelaron que entre 25 y 40% de los núcleos celulares fueron positivos para uno de los antígenos marcadores de proliferación celular Ki-67. Resultados similares a éstos han sido caracterizados antes como perfiles de regeneración hepática incipiente, después del daño tóxico o lesión quirúrgica.

El estudio final, describe los resultados del desafío letal de los primates sobrevivientes a la inoculación intragástrica, la caracterización parcial de la respuesta inmune después del desafío y una prueba de protección cruzada para la inoculación intravenosa u oral a una de las cepas no virulentas (Arm) del LCMV contra el desafío letal con la cepa virulenta (WE). Para monitorear respuestas de inmunidad celular y humoral, usamos pruebas tales como neutralización en placa, ELISA, proliferación de linfocitos, citometría de flujo y liberación de cromio.

En general, aunque las infecciones intravenosas (iv) en el modelo Rhesus fueron uniformemente letales, en nuestro segundo y tercer experimento las infecciones intragástricas (ig) recapitularon el espectro de resultados clínicos vistos en humanos expuestos a la fiebre de Lassa: muerte, recuperación de la enfermedad y más frecuentemente infección subclínica. Uno de los monos inoculados ig con una dosis alta de LCMV-WE murió exhibiendo síntomas de una enfermedad similar a la fiebre de Lassa, mientras el segundo se enfermó y luego se recuperó. Protección cruzada entre las dos cepas de LCMV se observó también cuando 2 primates inoculados iv o ig con la cepa Armtrong (ARM) sobrevivieron el desafío letal con la cepa WE. Tres de los 7 monos que experimentaron protección al desafío letal fueron también los mismos que exhibieron la más fuerte inmunidad medida por células.

REFERENCIAS

1. SALVATO, M. S., AND S. K. RAI. 1997. Arenaviruses, p. 629-650. In B. Mahy (ed.), Topley and Wilson’s microbiology and microbiology and microbial infections, 9th ed. Arnold, London, United Kingdom.

2. LUKASHEVICH, I. S., M. DJAVANI, J. D. RODAS, J. C. ZAPATA, A. USBORNE, C. EMERSON, J. MITCHEN, P. B. JAHRLING, AND M. S. SALVATO. Hemorrhagic fever occurs after intravenous, but not after intragastric, inoculation of rhesus macaques with lymphocytic choriomeningitis virus. J Med Virol 2002; 67: 171-86.

3. LUKASHEVICH, I. S., I. TIKHONOV, J. D. RODAS, J. C. ZAPATA, Y. YANG, M. DJAVANI, AND M. S. SALVATO. Arenavirus-mediated liver pathology: acute lymphocytic choriomeningitis virus infection of rhesus macaques is characterized by high-level interleukin-6 expression and hepatocyte proliferation. J Virol 2003; 77: 1727-37.

4. RODAS JD, LUKASHEVICH I, ZAPATA JC, CAIRO C, TIKHONOV I, DJAVANI M, PAUZA D AND SALVATO M. Mucosal arenavirus infection of primates can protect from lethal hemorrhagic fever. J Med Virol 2004. 72: 424-435.