H5N1 Influenza A Virusisolate aus Vögeln und Menschen

H5N1 Influenza A Virusisolate aus Vögeln und Menschen
stimulieren das humane Typ I Interferonsystem unterschiedlich stark
M. Matthaei und T. Wolff
Robert Koch-Institut, FG17
Berlin
Einleitung
IFNβ
IFNα
IFN-α/βR
Zellkern
RIG-I
DNA
NS 1
Antiviraler
Zustand
Antiviraler
Zustand
Zytokine
Zytokine
http://de.wikipedia.org/wiki/Influenzavirus
Influenza A Viren vom Subtyp H5N1 (Asien)

1997 und seit 2003 direkte Übertragung von
Vögeln
auf Menschen
.
Saisonale IAV
H5N1
Fataler Verlauf
< 0,1%
≈ 60 %
Zytokininduktion
Meist gering
Oft hoch
Systemische Infektion
Nein
Möglich
Übertragbarkeit
Sehr gut
Sehr gering
Fragestellung

Modulieren H5N1 Influenza A Viren im
Vergleich zu saisonalen Stämmen die
humane Typ I IFN-Antwort unterschiedlich?
 Eingeschränkte
H5N1 NS1-Funktionalität in
humanen Zellen?
 Stärkere Stimulation des Rig-I-Signalweges?
 Aktivierung anderer IFN-induzierender Signalwege?
 Antivirales
Potential der Typ I IFN-Antwort?
Untersuchte Influenza A Virusstämme

Virusstämme und verwendete [Abkürzungen]

Influenza A Viren vom Subtyp H5N1, Asien






(Humanes Isolat, clade 0)
(Humanes Isolat, clade 1)
(Aviäres Isolat, clade 2.1.1.)
(Aviäres Isolat, clade 1)
(Aviäres Isolat, clade 2.2.)
[HK/97]
[Thai/04]
[Ch/Ind]
[Duck/VN]
[Buzz/Bln]
Saisonaler H3N2-Stamm


A/HongKong/156/1997
A/Thailand/1 (KAN-1)/2004
A/chicken/Indonesia/R132/2004
A/duck/VietNam/TG24-01/2005
A/Buzzard/Berlin/1/2006
A/Panama/2007/1999
[Pan/99]
A/Panama/2007/1999-Mutante mit deletiertem NS1

A/Panama-ΔNS1
[Pan-delNS1]
Starke IFN-Induktion durch aviäre
H5N1 Isolate in A549-Zellen
Vermehrung auf IFN-kompetenten (A549)
und -inkompetenten Zellen (VERO)
24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 Zeit nach Infektion [h]
P
P
PP
P
P
P
P
L
L
LL
L
L
L
L
A
A
AA
A
A
A
A
T
T
TT
T
T
T
T
A549
VERO
Z
Z
ZZ
Z
Z
Z
Z
Typ I IFN‐Gene
Mittelwerte + SEM, N ≥ 3, moi = 0,01 Vermehrung aller Stämme ist reduziert
auf Typ I IFN-behandelten A549-Zellen
24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 24 48 Zeit nach Infektion [h]
Mittelwerte + SEM, N ≥ 3, moi = 0,01 Die IFN-Induktion in Influenza A Virus
infizierten Zellen ist Rig-I-abhängig
IFN [IU/ml]
siRNAs
36 h
A549
+
16 h
(moi = 1)
Rig‐I
Tubulin
Rig‐I‐siRNA
A549
Herstellung von NS-Reassortanten
mittels Reverser Genetik
H5N1
H3N2
PB2
PB1
NP
PA
HA
M
NS
Pan/99 x HK/97-NS
Pan/99 x Thai/04-NS
NA
Replikation
Zusammenbau
Knospung
Pan/99 x Ch/Ind-NS
Pan/99 x Duck/VN-NS
Die H5N1 NS-Segmente komplementieren die
Vermehrung des saisonalen H3N2-Stammes
Die H5N1 NS1-Proteine unterdrücken die
IFN-Promotoraktivierung in humanen Zellen
Platz
Die H5N1 NS1-Proteine unterdrücken die
IFN-Induktion im H3N2-Hintergrund
Zusammenfassung

Die H5N1 NS1-Proteine können die Typ I IFN-Induktion
unterdrücken, wie durch reassortante Viren und in
Reporterassays in human Zellen zeigbar ist.
Saisonales
Pan/99
Humane H5N1Isolate
Aviäre H5N1Isolate
Vermehrung
Hoch
Hoch
Gering
IFN-Induktion
Schwach
Schwach
Stark
IFN-sensitive
Vermehrung
Ja
Ja
Ja
Das Typ I IFN-System wird auch bei H5N1-Infektionen in
xx humanen Zellen RIG-I-abhängig aktiviert.

Diskussion

Die H5N1 NS1-Proteine unterdrücken eine
Typ I IFN-Antwort in infizierten humanen
Zellen.
 Aviäre
H5N1-Isolate stimulieren die Typ I IFNInduktion stärker.


Ursache sind wahrscheinlich quantitative Unterschiede in
Replikationsintermediaten (viraler Polymerasekomplex?).
Die humane Typ I IFN-Antwort inhibiert sehr
wahrscheinlich die H5N1-Vermehrung in
humanen Zellen.
Dank an …
Charité Klinikum, Berlin
- Bastian Opitz
Robert Koch-Institut, Berlin
- Nationales Referenzzentrum
x für Influenza
XBrunhilde Schweiger
und
PD. Dr. Thorsten Wolff
Gefördert durch DFG Wo554/3-2
+ für Ihre Aufmerksamkeit