Monkeypox-virusinfectie en de persistentie ervan in de testikels van geïnfecteerde krabetende makaken

Monkeypox-virusinfectie en de persistentie ervan in de testikels van geïnfecteerde krabetende makaken

Uit een recente studie gepubliceerd in Natuurlijke microbiologie Onderzoekers voerden een retrospectieve detectie uit van het apenpokkenvirus (MPXV) in de testikels van niet-menselijke primaten (NHP's).

Lernen: Retrospektiver Nachweis des Affenpockenvirus in den Hoden nichtmenschlicher Primatenüberlebender. Bildnachweis: BalazsSebok/Shutterstock

achtergrond

Nauw seksueel contact is in verband gebracht met de verspreiding van MPXV tijdens de wereldwijde pandemie van 2022. Het is echter nog steeds onduidelijk of MPXV zich in de testikels vermenigvuldigt of via sperma wordt overgedragen en tot een actieve infectie leidt. Het team onderzocht retrospectief krabetende makaken die waren geïnfecteerd met clade I MPXV of clade II MPXV met behulp van immunokleuring en ribonucleïnezuur (RNA) in situ hybridisatie.

Over de studie

In de huidige studie onderzochten onderzoekers de MPXV-infectie en de persistentie ervan in de testikels van geïnfecteerde krabetende makaken, inclusief MPXV-genezen makaken.

Krabbenetende makaken die in het instituut van het team met MPXV waren geïnfecteerd, werden gebruikt om de pathogenese van menselijke MPVX te bestuderen of als een surrogaat diermodel om pokken te bestuderen. MPXV-infectie werd gedetecteerd door het screenen van in formaline gefixeerd, in paraffine ingebed (FFPE) testis-, prostaat- en epididymaal weefsel van 21 mannelijke krabetende makaken die binnen zes tot dertien dagen na blootstelling aan MPXV stierven via de IT-, IV- of AS-inentingsroutes, zonder therapeutische tussenkomst. Dit vergemakkelijkte het begrip van de mogelijkheid van MPXV-infectie in de testikels en uitscheiding in sperma.

Het team ontwikkelde een RNA in situ hybridisatie (ISH) test om het MPXV-specifieke transcript D1L, dat pokken veroorzaakt, te identificeren. De studie veronderstelde dat MPXV in de testikels van NHP-overlevenden zou kunnen achterblijven. Bovendien werd het testisweefsel van 20 krabetende makaken die zonder medische behandeling de MPXV-uitdaging hadden doorstaan, onderzocht.

Resultaten

Het team merkte op dat 18 van de 21 dieren MPXV-antigeen in hun testikels hadden, waaronder 14 van de 16 dieren met de MPXV-clade I-stam en vier van de vijf dieren met de clade I-stam. Bij zeven van de 18 dieren ontdekte het team het MPXV-antigeen in de epididymis, terwijl zes van de 21 dieren MPXV-antigeen in hun prostaatklieren hadden. Vergeleken met niet-geïnfecteerd controletestisweefsel was de MPXV-antigeenkleuring multifocaal en werd deze grotendeels aangetroffen in het interstitiële testisweefsel.

Interessant is dat het MPXV-antigeen af ​​en toe werd aangetroffen in ontstekingscellen en spermatozoa of in celresten in de tubuli seminiferi, waar zowel de productie van sperma als het immuunsysteem plaatsvinden. MPXV-antigeen werd grotendeels aangetroffen in het ductale epitheel en de lamina propria van de epididymis. Met name werd MPXV-antigeen ook aangetroffen in gedegenereerd sperma, celresten in het lumen van het epididymale kanaal of ontstekingscellen. In de ontstekingsgebieden waargenomen in de prostaat van zes van de 21 dieren was de immunohistochemische (IHC) kleuring multifocaal of focaal.

Het team gebruikte antilichamen om immunofluorescentiekleuring van alfa-gladde spieractine (SMA) en MPXV uit te voeren om aan te tonen dat deze MPXV's zich hadden verspreid in het lumen van de epididymale kanalen en tubuli seminiferi van de testis, die verantwoordelijk zijn voor de productie, rijping en transport van sperma. Deze resultaten suggereren dat MPX-virionen in sperma kunnen vrijkomen tijdens het acute stadium van infectie bij krabetende makaken, hoewel aanvullende verificatie virusisolatie uit sperma vereist.

Twee van de twintig overlevenden met positief testisweefsel gekleurd door IHC overleefden tot het einde van het experiment en hun geplande dood. Krabbenetende makaken die de blootstelling aan MPXV overleefden, vertoonden doorgaans korstige huidlaesies met virale deoxyribonucleïnezuur (DNA) niveaus onder de detectiedrempel ongeveer 20 dagen na infectie. Deze twee overlevenden hadden vaak korstjes en afgebladderde of genezen huidlaesies op hun gezicht, staart, armen, voeten en/of rug.

De necrotische tubuli seminiferi in de testikels van de twee overlevenden en het necrotische centrale gebied van granulomen waren de belangrijkste locaties voor detectie van IHC-kleuringssignalen. Met uitzondering van de longen van één overlevende en de tracheobronchiale lymfeklieren en skeletspieren van de andere overlevende, werd het IHC-kleuringssignaal niet waargenomen in de huidlaesies of in de andere organen. Bovendien leverde MPXV-specifiek RNA-ISH aanvullend bewijs voor infectie van testiculaire granulomen. Naast het grotendeels niet-celgeassocieerde virale antigeen in het necrotische centrum van granulomen, bevatte een klein aantal CD68+-monocyten/macrofagen nabij de necrotische gebieden ook viraal antigeen.

De necrotische plekken waren ook omgeven door lymfocytische, plasmacytische en neutrofiele ontstekingen, zoals aangetoond door de overvloed aan CD68+ monocyten/macrofagen, CD3+ T-cellen en myeloperoxidase (MPO)+ neutrofielen. Interessant genoeg vormen CD8+ T-cellen de meerderheid van de CD3+ T-cellen. Deze resultaten suggereren dat MPXV kan blijven bestaan, vooral in gebieden met ontstekingen en necrose, in de testikels van herstellende overlevenden van krab-etende makaken.

“Onze gegevens leveren het bewijs dat het apenpokkenvirus kan worden uitgescheiden in de zaadvloeistof, zowel in de acute als de herstellende stadia van de ziekte bij krabetende makaken.”

Diploma

Over het geheel genomen toonden de onderzoeksresultaten aan dat krabetende makaken MPXV in hun sperma kunnen uitscheiden tijdens zowel de acute als de herstellende fase van de infectie.

Referentie:

• Liu, J., Mucker, EM, Chapman, JL et al. Retrospektiver Nachweis des Affenpockenvirus in den Hoden nichtmenschlicher Primatenüberlebender. Nat Microbiol (2022). doi: https://doi.org/10.1038/s41564-022-01259-w https://www.nature.com/articles/s41564-022-01259-w

.