Monkeypox-virusinfeksjon og dens persistens i testiklene til infiserte krabbespisende makaker

Monkeypox-virusinfeksjon og dens persistens i testiklene til infiserte krabbespisende makaker

I en fersk studie publisert i Naturlig mikrobiologi Forskere utførte en retrospektiv påvisning av monkeypox virus (MPXV) i testiklene til ikke-menneskelige primater (NHPs).

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

bakgrunn

Nær seksuell kontakt har blitt knyttet til spredningen av MPXV i den globale pandemien i 2022. Det er imidlertid fortsatt uklart om MPXV replikerer i testiklene eller overføres via sæd og fører til aktiv infeksjon. Teamet undersøkte retrospektivt krabbespisende makaker infisert med clade I MPXV eller clade II MPXV ved bruk av immunfarging og ribonukleinsyre (RNA) in situ hybridisering.

Om studiet

I denne studien undersøkte forskere MPXV-infeksjon og dens utholdenhet i testiklene til infiserte krabbespisende makaker, inkludert MPXV-kurerte makaker.

Krabbespisende makaker infisert med MPXV ved teamets institutt ble brukt til å studere patogenesen til human MPVX eller som en surrogatdyrmodell for å studere kopper. MPXV-infeksjon ble oppdaget ved å screene formalinfiksert, parafininnstøpt (FFPE) testikkel-, prostata- og epididymalvev fra 21 krabbespisende mannlige makaker som døde innen seks til 13 dager etter MPXV-eksponering via IT-, IV- eller AS-inokulasjonsrutene, uten terapeutisk intervensjon. Dette gjorde det lettere å forstå muligheten for MPXV-infeksjon i testiklene og utskillelse i sæd.

Teamet utviklet en RNA in situ-hybridisering (ISH)-analyse for å identifisere det MPXV-spesifikke transkriptet D1L, som forårsaker kopper. Studien antok at MPXV kan forbli i testiklene til NHP-overlevende. I tillegg ble testikkelvevet til 20 krabbespisende makaker som hadde motstått MPXV-utfordring uten medisinsk behandling undersøkt.

Resultater

Teamet observerte at 18 av 21 dyr hadde MPXV-antigen i testiklene, inkludert 14 av 16 dyr med MPXV clade I-stammen og fire av fem dyr med clade I-stammen. Hos syv av de 18 dyrene oppdaget teamet MPXV-antigenet i bitestikkelen, mens seks av de 21 dyrene hadde MPXV-antigen i prostatakjertlene. Sammenlignet med uinfisert kontrolltestikkelvev, var MPXV-antigenfarging multifokal og funnet stort sett i testikkelvevet.

Interessant nok ble MPXV-antigenet av og til funnet i inflammatoriske celler og spermatozoer eller i celleavfall i sædrørene, der både sædproduksjon og immunprivilegium finner sted. MPXV-antigen ble i stor grad funnet i det ductale epitelet og lamina propria i epididymis. Spesielt ble MPXV-antigen også funnet i degenerert sperm, celleavfall i lumen av epididymalkanalen eller inflammatoriske celler. I de inflammatoriske områdene observert i prostata hos seks av 21 dyr, var immunhistokjemisk (IHC) farging multifokal eller fokal.

Teamet brukte antistoffer for å utføre immunfluorescensfarging av alfa-glattmuskelaktin (SMA) og MPXV for å vise at disse MPXV-ene hadde spredt seg inn i lumen av epididymalkanalene og sædrørene i testikkelen, som er ansvarlige for generering, modning og transport av sæd. Disse resultatene tyder på at MPX-virioner kan frigjøres i sæd under det akutte stadiet av infeksjon i krabbespisende makaker, selv om ytterligere verifisering krever virusisolering fra sæd.

To av de 20 overlevende med positivt testikkelvev farget av IHC overlevde til slutten av eksperimentet og deres planlagte død. Krabbespisende makaker som overlevde MPXV-eksponering, viste typisk skorpehudlesjoner med virale deoksyribonukleinsyrenivåer (DNA) under deteksjonsterskelen omtrent 20 dager etter infeksjon. Disse to overlevende hadde ofte skorper og avskallede eller legede hudlesjoner i ansiktet, halen, armene, føttene og/eller ryggen.

De nekrotiske sædrørene i testiklene til de to overlevende og det nekrotiske sentrale området av granulomer var hovedstedene for påvisning av IHC-fargesignaler. Bortsett fra lungene til en overlevende og trakeobronkial lymfeknute og skjelettmuskulatur til den andre overlevende, ble IHC-fargingssignalet ikke sett i hudlesjonene eller i de andre organene. Videre ga MPXV-spesifikk RNA-ISH ytterligere bevis på infeksjon av testikkelgranulomer. I tillegg til det stort sett ikke-celleassosierte virale antigenet i det nekrotiske sentrum av granulomer, inneholdt et lite antall CD68+ monocytter/makrofager nær de nekrotiske områdene også viralt antigen.

De nekrotiske flekkene var også omgitt av lymfocytisk, plasmacytisk og nøytrofil betennelse, som demonstrert av overfloden av CD68+ monocytter/makrofager, CD3+ T-celler og myeloperoksidase (MPO)+ nøytrofiler. Interessant nok utgjør CD8+ T-celler majoriteten av CD3+ T-celler. Disse resultatene tyder på at MPXV kan vedvare, spesielt i områder med betennelse og nekrose, i testiklene til gjenopprettede krabbespisende makakoverlevende.

"Våre data gir bevis for at monkeypox-virus kan skilles ut i sædvæske både i det akutte og rekonvalesentative stadiet av sykdommen hos krabbespisende makaker."

Diplom

Samlet sett viste studieresultatene at krabbespisende makaker kan skille ut MPXV i sæden deres under både akutte og rekonvalesentative stadier av infeksjon.

Referanse:

• 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

.