Influence of chemical compounds and cell-autonomous immunity on the replication of sexually transmitted pathogens
STDs are a persistent problem globally, worldwide more than 1 million STDs are acquired every day, and these numbers tend to increase. Amongst bacterial STDs C. trachomatis infections are the most prevalent. The transmission of the urogenital serovars of C. trachomatis can be significantly influen...
Elmentve itt :
| Szerző: | |
|---|---|
| További közreműködők: | |
| Dokumentumtípus: | Disszertáció |
| Megjelent: |
2020
|
| Tárgyszavak: | |
| doi: | 10.14232/phd.10379 |
| mtmt: | 31390118 |
| Online Access: | http://doktori.ek.szte.hu/10379 |
| Tartalmi kivonat: | STDs are a persistent problem globally, worldwide more than 1 million STDs are acquired every day, and these numbers tend to increase. Amongst bacterial STDs C. trachomatis infections are the most prevalent. The transmission of the urogenital serovars of C. trachomatis can be significantly influenced by vaginal gels. HEC is a commonly used gelling agent that can be found in various vaginal gels. We investigated the effect of HEC on the C. trachomatis serovar D growth and found that it had a growth-enhancing effect, both in vitro and in vivo. In addition, in vitro investigation of the impact of HEC on C. trachomatis serovar E growth also showed enhancing effect. The prevention of the Chlamydia infections with vaccination, would be a potent option to decrease the prevalence of chlamydial infections. Mouse models are generally used for vaccine development, to study the immune response and histopathology associated with Chlamydia infection. An important question, regarding murine models is the in vivo identification of murine host genes responsible for the elimination of the murine and human Chlamydia strains. C. muridarum infected BALB/c lung transcriptome revealed that several genes with direct anti-chlamydial functions were induced at the tissue level, various members of the IFN-inducible GTPase family, the CXCL chemokines CXCL9, CXCL11, immunoresponsive gene 1, iNOS and lipocalin-2. IDO1-2, the previously described potent anti-chlamydial host enzymes were also highly expressed in the infected murine lungs. This finding was novel, since IDO was considered as a unique human anti-chlamydial defense gene. Besides a lower level of epithelial cell positivity, immunohistochemistry showed that IDO1-2 proteins were expressed prominently in macrophages. Detection of the tryptophan degradation product kynurenine and the impact of IDO inhibition on C. muridarum growth proved that the IDO1-2 proteins were functionally active. IDO1-2 activity also increased in C. muridarum infected C57BL/6 lung tissues, indicating that this phenomenon was not mouse strain specific. Another prevalent, sexually transmitted intracellular pathogen is HSV-2. Various therapeutic agents can be used for the treatment of HSV-2 infections, however, infections by drug resistant HSV represent a persisting treatment concern, especially in the immune-compromised population. To identify a possibly novel antiviral compound extracted from the berry of sea buckthorn, we investigated the in vitro antiviral effects of these compounds against HSV-2. Applying the traditional virus yield reduction test and qPCR methods, we found, that two extracted compounds from E. rahmnoides have a potent anti-HSV-2 activity, compound 1 (sesquiterpen) and 3 (phenylpropane heterodimer). Derivatives isolated from R. aquaticus compound 5 (musizin) showed a very potent anti-HSV-2 activity as well, while compound 6 (musizin-8-O-glicoside) had a moderate anti-HSV-2 activity. A szexuális úton terjedő betegségek folyamatos problémát jelentenek világszerte. Naponta több mint egymillió ember fertőződik meg valamilyen szexuális úton terjedő kórokozóval, és ezeknek a megbetegedéseknek az incidenciája többségében növekvő tendenciát mutat. A szexuális úton terjedő kórokozók közül a C. trachomatis az egyik leggyakoribb. A C. trachomatis urogenitális szerovariánsainak fertőzőképességét jelentősen befolyásolhatják a vaginális gélek. A HEC az egyik leggyakrabban használt gélképző ágens a vaginális gélekben. In vivo és in vitro környezetben is megvizsgáltuk a HEC C. trachomatis D szerovariánsára gyakorolt hatását. Szignifikáns növekedést serkentő hatást tapasztaltunk, mind az in vitro és in vivo kísérleteink esetében. Ezt megerősítve, a C. trachomatis E szerovariánsát is megvizsgáltuk in vitro kísérletben és ezen szerovariáns esetében is szignifikáns növekedést serkentő hatást tapasztaltunk. A Chlamydia fertőzések védőoltásokkal történő megelőzése hatékonyan csökkenthetné a a fertőzések előfordulását. A Chlamydia-ellenes védőoltások kifejlesztésénél többnyire egérmodelleket használnak a fertőzéssel kapcsolatos immunválasz és a hisztopathológia tanulmányozása céljából. Ezért fontos kérdés, mind az egér és emberi Chlamydia szerotipusok esetében, az eliminálásukban szerepet játszó egér gének in vivo azonosítása. A C. muridarum által megfertőzött BALB/c tüdő transzkriptom analízise azt mutatta, hogy számos közvetlen Chlamydia-ellenes gén szövetszinten nagymértékben kifejeződik, mint például az interferon- indukált GTPáz család, a CXCL kemokinek közül a CXCL9 és CXCL11, az immunoreszponzív gén-1, iNOS2 és lipocalin-2. Az IDO1-2, melyeket korábban hatékony Chlamydia-ellenes gazdasejti enzimekként írtak le, szintén nagymértékben kifejeződtek a fertőzött egértüdőkben. Ez egy új megfigyelés, mivel az IDO korábban kizárólag humán Chlamydia-ellenes génnek számított. Az alacsonyabb hámsejti pozitivitás mellett az immunohisztokémia azt mutatta, hogy az IDO1-2 fehérjék nagymértékben jelentek meg a makrofágokban. Az IDO működésének jele a triptofán bomlástermék kinurenin megjelenése. A kinurenin szint növekedése azt igazolta, hogy az IDO1-2 proteinek nemcsak fokozott mértékben termelődtek, hanem funkcionálisan aktívak is voltak. Az IDO1-2 génexpresszió és aktivitás szintén megnövekedett a C. muridarum által fertőzött C56BL/6 tüdőszövetekben, mely arra utal, hogy ez a jelenség nem egértörzsre specifikus. Végezetül, az IDO gátlás hatására a C. muridarum szaporodása szignifikánsan megnövekedett BALB/c egértüdőben azt bizonyítva, hogy aktív szerepük lehet a Chlamydia fertőzés eliminálásában. A HSV-2 egy másik jelentős, szexuális úton terjedő kórokozó. Több terápiás szer is használatban van a HSV-2 fertőzések kezelésére, de a gyógyszer-rezisztens mutánsok megjelenése miatt további fejlesztések szükségesek. Potenciálisan új antivirális vegyületek azonosítása céljából megvizsgáltuk a homoktövis terméséből kivont vegyületek in vitro antivirális hatását a HSV-2 ellen. A tradicionális vírushozam reduckiós teszt és qPCR módszerek alkalmazásával azt az eredményt kaptuk, hogy E. rahmniodes-ból kivont két vegyület is hatékony HSV-2-ellenes aktivitással bír: az 1. számú vegyület (szeszkviterpén) és a 3. számú vegyület (fenilpropán-heterodimer). Az R. aquaticus-ból kivont 5. számú vegyület (musizin) nagyon hatékony HSV- 2-ellenes aktivitással bírt, míg a 8. számú vegyület (musizin-8-O-glicoside) közepes HSV-2- ellenes aktivitással rendelkezett. |
|---|