Monkeypox-virusinfektion och dess persistens i testiklarna på infekterade krabbätande makaker

Monkeypox-virusinfektion och dess persistens i testiklarna på infekterade krabbätande makaker

I en nyligen publicerad studie publicerad i Naturlig mikrobiologi Forskare genomförde en retrospektiv upptäckt av appoxvirus (MPXV) i testiklarna hos icke-mänskliga primater (NHP).

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

bakgrund

Nära sexuell kontakt har kopplats till spridningen av MPXV i den globala pandemin 2022. Det är dock fortfarande oklart om MPXV replikerar i testiklarna eller överförs via sperma och leder till aktiv infektion. Teamet undersökte retrospektivt krabbätande makaker infekterade med clade I MPXV eller clade II MPXV med hjälp av immunfärgning och ribonukleinsyra (RNA) in situ hybridisering.

Om studien

I den aktuella studien undersökte forskarna MPXV-infektion och dess persistens i testiklarna hos infekterade krabbätande makaker, inklusive MPXV-botade makaker.

Krabbätande makaker infekterade med MPXV vid lagets institut användes för att studera patogenesen av human MPVX eller som en surrogatdjurmodell för att studera smittkoppor. MPXV-infektion upptäcktes genom att screena formalinfixerad, paraffininbäddad (FFPE) testikel-, prostata- och epididymalvävnad från 21 krabbätande makaker av hankön som dog inom sex till 13 dagar efter MPXV-exponering via IT-, IV- eller AS-ympningsvägarna, utan terapeutisk intervention. Detta underlättade förståelsen av möjligheten för MPXV-infektion i testiklarna och utsöndring i sperma.

Teamet utvecklade en RNA-in situ-hybridiseringsanalys (ISH) för att identifiera det MPXV-specifika transkriptet D1L, som orsakar smittkoppor. Studien antog att MPXV kan finnas kvar i testiklarna hos NHP-överlevande. Dessutom undersöktes testikelvävnaden hos 20 krabbätande makaker som hade stått emot MPXV-utmaning utan medicinsk behandling.

Resultat

Teamet observerade att 18 av 21 djur hade MPXV-antigen i testiklarna, inklusive 14 av 16 djur med MPXV clade I-stammen och fyra av fem djur med clade I-stammen. Hos sju av de 18 djuren upptäckte teamet MPXV-antigenet i bitestikeln, medan sex av de 21 djuren hade MPXV-antigen i prostatakörtlarna. Jämfört med oinfekterad kontrolltestikelvävnad var MPXV-antigenfärgning multifokal och hittades till stor del i testikelvävnaden.

Intressant nog hittades MPXV-antigenet ibland i inflammatoriska celler och spermier eller i cellskräp i seminiferous tubuli, där både spermieproduktion och immunförsvar äger rum. MPXV-antigen hittades till stor del i epididymis ductala epitel och lamina propria. Noterbart hittades MPXV-antigen också i degenererade spermier, cellrester i lumen av epididymalkanalen eller inflammatoriska celler. I de inflammatoriska regionerna som observerades i prostatan hos sex av 21 djur var immunhistokemisk (IHC) färgning multifokal eller fokal.

Teamet använde antikroppar för att utföra immunfluorescensfärgning av alfa-slätmuskelaktin (SMA) och MPXV för att visa att dessa MPXVs hade spridit sig in i lumen av epididymalkanalerna och seminiferösa tubuli i testikeln, som är ansvariga för generering, mognad och transport av spermier. Dessa resultat tyder på att MPX-virioner kan frigöras i sperma under det akuta infektionsstadiet i krabbätande makaker, även om ytterligare verifiering kräver virusisolering från sperma.

Två av de 20 överlevande med positiv testikelvävnad färgad av IHC överlevde till slutet av experimentet och deras planerade död. Krabbätande makaker som överlevde MPXV-exponering uppvisade typiskt skorpiga hudskador med virala deoxiribonukleinsyranivåer (DNA) under detektionströskeln cirka 20 dagar efter infektion. Dessa två överlevande hade ofta sårskorpor och avskalade eller läkta hudskador på deras ansikten, svansar, armar, fötter och/eller ryggar.

De nekrotiska seminiferösa tubuli i testiklarna hos de två överlevande och det nekrotiska centrala området av granulom var de viktigaste platserna för detektering av IHC-färgningssignaler. Förutom lungorna hos en överlevande och trakeobronkial lymfkörtel och skelettmuskel hos den andra överlevande, sågs inte IHC-färgningssignalen i hudskadorna eller i de andra organen. Dessutom gav MPXV-specifikt RNA-ISH ytterligare bevis på infektion av testikelgranulom. Förutom det till stor del icke-cellassocierade virala antigenet i det nekrotiska centret av granulom, innehöll ett litet antal CD68+-monocyter/makrofager nära de nekrotiska områdena också viralt antigen.

De nekrotiska fläckarna var också omgivna av lymfocytisk, plasmacytisk och neutrofil inflammation, vilket demonstreras av överflöd av CD68+ monocyter/makrofager, CD3+ T-celler och myeloperoxidas (MPO)+ neutrofiler. Intressant nog utgör CD8+ T-celler majoriteten av CD3+ T-celler. Dessa resultat tyder på att MPXV kan kvarstå, särskilt i områden med inflammation och nekros, i testiklarna hos tillfrisknande krabbätande makaköverlevande.

"Våra data ger bevis för att appoxvirus kan utsöndras i sädesvätska i både det akuta och konvalescenta stadiet av sjukdomen hos krabbätande makaker."

Diplom

Sammantaget visade studieresultaten att krabbätande makaker kan utsöndra MPXV i sin sperma under både det akuta och konvalescenta stadiet av infektion.

Hänvisning:

• 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

.