banner
Centro de notícias
Equipado com as ferramentas de processamento mais avançadas

Alterações proteômicas de fibroblastos e células endoteliais após incubação com corpos densos subvirais de citomegalovírus humano

May 19, 2024

Dados científicos volume 10, número do artigo: 517 (2023) Citar este artigo

62 Acessos

1 Altmétrico

Detalhes das métricas

O citomegalovírus humano (HCMV) é um patógeno de alta relevância médica. Os Corpos Densos Subvirais (DB) foram desenvolvidos como uma vacina candidata para melhorar as consequências graves da infecção pelo HCMV. O desenvolvimento de uma vacina candidata para aplicação humana requer conhecimento detalhado da sua interação com o hospedeiro. Uma análise abrangente baseada em espectrometria de massa (MS) foi realizada em relação às alterações no proteoma de células de cultura celular, expostas ao DB.

O citomegalovírus humano (HCMV) é um β-herpesvírus e a principal causa de infecções congênitas em todo o mundo, resultando em uma série de sequelas, como perda auditiva, déficits visuais ou distúrbios cognitivos1. No contexto da imunossupressão sistêmica, a infecção pelo HCMV pode resultar em morbidade e mortalidade substanciais1. Os fibroblastos infectados com HCMV liberam grandes quantidades de partículas não infecciosas, denominadas Corpos Densos, no sobrenadante da cultura celular . Análises por espectrometria de massa de DB isolados contribuíram para a elucidação de sua composição proteica e revelaram a presença de antígenos importantes da resposta imune adaptativa contra o CMVH4,5. Enquanto isso, experimentos in vitro e estudos em animais mostraram que os DB são notavelmente imunogênicos e induzem uma resposta robusta de interferon (IFN)6,7,8,9,10,11. Consequentemente, o DB tem sido considerado uma vacina promissora contra o HCMV12,13. No que diz respeito à aplicação humana de uma vacina candidata em ensaios clínicos e para o licenciamento final, é importante um conhecimento abrangente sobre o impacto da vacina nas células hospedeiras para avaliar potenciais efeitos adversos e tolerabilidade. Conjuntos de dados sobre o impacto do DB na cultura de fibroblastos e células endoteliais foram gerados usando espectrometria de massa (MS). Esses conjuntos de dados foram utilizados em uma publicação anterior que se concentrou na investigação da resposta do Interferon-β e na indução da expressão do gene estimulado pelo Interferon (ISG) em fibroblastos e células endoteliais após exposição ao DB.

Os fibroblastos primários do prepúcio humano (HFF) foram estabelecidos a partir do prepúcio de um recém-nascido em 1994 e foram utilizados para pesquisas no passado6,7,14,15,16. A aprovação para usar essas células nos estudos foi obtida do comitê de ética do conselho médico da Renânia-Palatinado, Alemanha. Os HFF foram mantidos em meio essencial mínimo (MEM; Gibco-BRL, Glasgow, Escócia) suplementado com 5% de soro fetal de bezerro (FCS), 100 mg/l de L-glutamina, 0,5 ng/ml de fator básico de crescimento de fibroblastos (bFGF, Invitrogen, Karlsruhe, Alemanha) e gentamicina (5 mg/l). Para as experiências, foram utilizados números de passagem de células HFF entre 16 e 19. As células HEC-LTT foram estabelecidas por Dagmar Wirth e colaboradores17. As células foram derivadas de células endoteliais da veia umbilical humana (HUVECs) que foram imortalizadas condicionalmente com expressão dependente de tetraciclina do antígeno T grande SV40 e transcriptase reversa da telomerase humana (hTERT). Para cultivo, os recipientes de cultura foram revestidos com gelatina a 0,1% (Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO;) durante pelo menos 30 minutos. As células HEC-LTT foram mantidas em meio de crescimento endotelial (EGM BulletKit; Lonza Sales Ltd., Basel, Suíça) suplementado com 2 μg/mL de doxiciclina (Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO). A proliferação de células HEC-LTT pode ser controlada pela doxiciclina (DOX). A adição de DOX ativa a expressão das proteínas imortalizantes hTERT e antígeno T grande SV40, resultando na proliferação celular. A doxiciclina foi omitida durante todos os experimentos. A permissão para usar células HEC-LTT para fins de pesquisa foi concedida através de um acordo de transferência de material pelo Centro Helmholtz para Pesquisa de Infecções (HZI). As células mostraram-se permissivas à infecção pelo HCMV18. O HEC-LTT foi gentilmente enviado a nós por Christian Sinzger (Instituto de Virologia, Centro Médico da Universidade de Ulm, Ulm, Alemanha) e usado para experimentos da passagem 41 à passagem 55.

1.0-fold with p-value < 0.05 (green dots), and 35 proteins that were decreased by < − 1.0-fold with p-value < 0.05, (red dots). The HCMV tegument protein pp65 (UL83) is highlighted in orange and its detection was used as a positive control, indicating DB internalisation into HFF. The volcano plot was generated using the R software. (b + c) Protein-Protein Interaction (PPI) analysis and functional classification of the regulated proteins in HFF after DB-stimulation. (b) Display of the STRING PPI network generated upon entering the 68 regulated proteins into the STRING database. The network nodes represent all the proteins produced by a single protein-coding gene locus. Nodes are coloured according to their function in the indicated biological processes in c. Grey nodes indicate proteins connected to the input proteins but without association with the biological processes. Connections reflect protein interaction and the line thickness indicates strength of the data support, using a high confidence cut-off with a score of 0.7. Proteins with no interaction to other proteins in the network were removed. (c) Bar chart of the biological processes, connected to the proteins that were found to be regulated in HFF after DB-stimulation. The arrangement was performed according to increasing False Discovery Rates (FDR). The y-axis represents biological process categories, while the x-axis indicates the number of genes involved in each category. (d) Heatmap of the 45 altered ISGs. The expression patterns were arranged hierarchically based on the mean of the log2 converted normalized ratio from 5 biological replicates. The log2FC is represented with a colour gradient. IFN, Interferon; ISG, Interferon-stimulated gene; STRING, Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes./p> 1.0; p < 0.05). Blue dots indicate differentially expressed proteins that were significantly upregulated (fold change < 1.0; p < 0.05). The viral tegument protein pp65 (UL83) is highlighted in orange and was used as a control for DB internalisation into ECs. The volcano plot was generated using the R software. (b) STRING Protein-Protein Interaction network of the 83 proteins that were differentially expressed in ECs upon DB treatment. Proteins with no associations to other proteins in the network were removed. Network nodes represent all the proteins produced by a single, protein-coding gene locus. Lines depict protein interaction and the line thickness indicates the strength of the data support with a minimum confidence cut-off of 0.7 (high confidence). (c) Bar chart of the enriched biological processes associated with differentially expressed proteins. The top ten enriched biological processes are arranged according to increasing False Discovery Rates (FDR). The y-axis represents biological process categories, while the x-axis indicates the number of genes involved in each category. (d) 60 differentially regulated proteins were designated as IRGs. The log2FC is represented with a colour gradient. The 20 up-regulated ISGs are indicated in blue and the 40 down-regulated ISGs are indicated in red. STRING, Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes./p>