Inibição do vírus da arterite equina por um peptídeo antimicrobiano produzido pelo Bacillus sp. P34

P34 is an antimicrobial peptide produced by Bacillus sp. P34, isolated from the intestinal contents of a fish from the Amazon basin. This peptide showed antibacterial properties against Gram-positive and Gram-negative bacteria and was characterized as a bacteriocin like substance. It was demonstrated that the peptide P34 exhibited antiviral activity against feline herpesvirus type 1 in vitro. The aim of this work was to evaluate P34 for its antiviral properties in vitro, using RK 13 cells, against the equine arteritis virus, since it has no specific treatment and a variable proportion of stallions may become persistently infected. The results obtained show that P34 exerts antiviral and virucidal activities against equine arteritis virus, probably in the viral envelope. The antiviral assays performed showed that P34 reduces significantly the viral titers of treated cell cultures. The mechanism of action of P34 seems to be time/temperature-dependent. This peptide tends to be a promising antiviral compound for the prevention and treatment of arteriviral infections since it has a high therapeutic index. However, more detailed studies must be performed to address the exact step of viral infection where P34 acts, in order to use this peptide as an antiviral drug in vivo in the future.P34 é um peptídeo antimicrobiano produzido pelo Bacillus sp. P34, isolado do conteúdo intestinal de um peixe na Bacia Amazônica. Esse peptídeo demonstrou propriedades antibacterianas contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas e foi caracterizado como uma substância do tipo bacteriocina. Foi demonstrado que o peptídeo P34 exibiu atividade antiviral contra o herpesvírus felino tipo 1 in vitro. O objetivo deste trabalho foi avaliar o P34 in vitro, em cultivo de células RK 13, contra o vírus da arterite equina, uma vez que não há tratamento específico e uma variável proporção de garanhões pode permanecer persistentemente infectada. Os resultados obtidos mostram que o peptídeo exerce atividade antiviral e virucida contra o vírus da arterite equina, agindo provavelmente no envelope viral. Os ensaios antivirais realizados demonstraram que o P34 reduz significativamente os títulos do vírus nas células infectadas e tratadas. O mecanismo de ação do P34 parece ser tempo/temperatura dependente. Esse peptídeo tende a ser um antiviral promissor para o tratamento e a prevenção das infecções por arterivírus, tendo em vista que ele possui um alto índice terapêutico. Contudo, estudos mais detalhados devem ser realizados para precisar a etapa exata da infecção viral em que o P34 age, para que ele possa ser usado como antiviral in vivo no futuro

Atividade do peptídeo antimicrobiano P34 contra o alfaherpesvírus bovino tipo 1

Previous studies have demonstrated the antimicrobial activity of the peptide P34. In this study, the antiviral potential of P34 and the in vitro mechanism of action were investigated against bovine alphaherpesvirus type 1 (BoHV1). P34 exhibited low toxicity, a high selectivity index (22.9) and a percentage of inhibition of up to 100% in MDBK cells. Results from antiviral assays indicated that P34 did not interact with cell receptors, but it was able to inhibit the viral penetration immediately after pre-adsorption. In addition, BoHV1 growth curve in MDBK cells in the presence of P34 revealed a significant reduction in virus titer only 8h post-infection, also suggesting an important role at late stages of the replicative cycle. Virucidal effect was observed only in cytotoxic concentrations of the peptide. These findings showed that the antimicrobial peptide P34 may be considered as a potential novel inhibitor of in vitro herpesviruses and must encourage further investigation of its antiherpetic activity in animal models as well as against a wide spectrum of viruses.A atividade antimicrobiana do peptídeo P34 já foi previamente demonstrada. Neste estudo, o potencial antiviral do P34 e o mecanismo de ação in vitro contra o alfaherpesvírus bovino tipo 1 (BoHV1) foram investigados. O P34 exibiu baixa toxicidade, alto índice de seletividade (22.9) e percentagem de inibição viral de até 100% em células MDBK. Os resultados dos ensaios antivirais indicaram que não interage com receptores celulares, mas é capaz de inibir a penetração viral, imediatamente após a pré-adsorção. Além disso, a curva de crescimento do BoHV1 em células MDBK na presença do P34 revelou uma significativa redução no título somente após 8h de infecção, sugerindo também uma importante atividade do peptídeo nas fases finais do ciclo replicativo. Efeito virucida frente / BoHV1 foi observado apenas em concentrações citotóxicas do peptídeo. Os dados obtidos indicam que o peptídeo antimicrobiano P34 pode ser considerado um potencial composto inibidor de herpesvírus, in vitro, e estimulam posteriores investigações sobre sua atividade anti-herpética em modelos animais, bem como contra outros vírus

Avaliação da atividade do peptídeo antimicrobiano P34 frente a vírus patogênicos aos animais domésticos

The development and use of drugs with the ability to prevent or strike an infection are indispensable for human and animal health. However, the antiviral drug arsenal is still small and has serious use restrictions, like small activity range, limited therapeutic usage and several degrees of cytotoxicity. The objective of this work was to evaluate the antiviral activity of an antibacterial peptide isolated from the intestinal contents of the fish Piau-com-pinta (Leporinus sp.), named P34. Its cytotoxicity was analyzed in different cell lineages, in order to evaluate its antiviral activity. This study was performed against viruses with different phenotypical and genotypical features like: canine adenovirus type 2 (CAV-2), canine coronavirus (CCoV), canine distemper virus (CDV), canine parvovirus type 2 (CPV-2), equine arteritis virus (EAV), equine influenza virus (EIV), feline calicivirus (FCV) and feline herpesvirus type 1 (FHV-1). It was observed antiviral activity, in vitro, against EAV and FHV-1, both enveloped viruses, with RNA e DNA genomes, respectively. A virucidal effect was observed when P34 was incubated for different periods of time with EAV at 37 °C. Transmission electronic microscopy analysis suggests that the peptide P34 binds and promotes lesions to the viral envelope. The peptide P34 does not have virucidal activity against FHV-1 and although its mechanism of action is not completely elucidated, it is possible to suppose that P34 interferes in the adsorption process of FHV-1. Thus, the peptide P34 may represent an antimicrobial substance with potential application in the prevention and treatment of viral infections caused by FHV-1 and EAV.O desenvolvimento e o uso de fármacos antivirais capazes de prevenir ou combater uma infecção são imprescindíveis para a saúde do homem e dos animais. Entretanto, o arsenal de fármacos antivirais permanece pequeno e apresenta graves restrições de uso, tais como reduzido espectro de atividade, utilidade terapêutica limitada e vários graus de toxicidade. O objetivo desse trabalho foi avaliar atividade antiviral de um peptídeo antibacteriano isolado do conteúdo intestinal do peixe Piau-com-pinta (Leporinus sp.), denominado P34. Sua citotoxicidade foi determinada em diferentes linhagens celulares, visando posterior avaliação da atividade antiviral. Foram realizados ensaios antivirais frente a vírus com diferentes características genotípicas e fenotípicas: adenovírus canino tipo 2 (CAV-2), coronavírus canino (CCoV), vírus da cinomose canina (CDV), parvovírus canino tipo 2 (CPV-2), vírus da arterite equina (EAV), vírus da influenza equina (EIV), calicivírus felino (FCV) e herpesvírus felino tipo 1 (FHV-1). Foi observada ação antiviral, in vitro, contra EAV e FHV-1, ambos vírus envelopados, com genomas RNA e DNA, respectivamente. Foi observado efeito virucida, contra o EAV, quando o P34 foi incubado por diferentes períodos a 37 °C. A análise por microscopia eletrônica de transmissão sugere que o peptídeo P34 faz ligação e promove lesão do envelope viral. O P34 não possui atividade virucida contra o FHV-1 e embora o mecanismo de ação não tenha sido completamente elucidado, é possível supor que o P34 interfira no processo de adsorção do FHV-1. Dessa maneira, o peptídeo P34 pode representar uma substância com potencial aplicação na prevenção e tratamento das infecções pelo FHV-1 e pelo EAV

Experimental infection of BALB/c mice with feline herpesvirus type 1 (FHV-1) and therapeutic evaluation of different antiviral compounds

Feline herpesvirus type 1 (FHV-1) affects mainly the upper respiratory tract, causing rhinitis, ulcerative keratitis and conjunctivitis, but is able to induce systemic disease, causing pneumonia, hepatic necrosis, emaciation, abortion and dermatitis. Treatment is symptomatic, because there is no specific antiviral against FHV-1. This way, the search for antiviral compounds with activity particularly against FHV-1 is urgent and necessary. Notwithstanding, researches having the cat as the experimental model are difficult to be carried out because of ethical and humanitary concerns. The mouse is an experimental model used widely in human and veterinary medicine, but hitherto there are no reports about experimental infection of mice with FHV-1. The present study aimed to use BALB/c mice as experimental models to reproduce the infection with FHV-1 and evaluat the antiviral efficacy of different compounds in vivo. Three groups of 14 animals each were infected and treated with ganciclovir, lactoferrin and the peptide P34. A group of 14 animals, positive control group, was infected with FHV-1 and did not receive treatment.another group of 14 animals was not infecte dor treated (negative control group). Animals were weighed and evaluated daily to record the development of clinical signs or not. All the treatments started 24 h post-infection, had ten days of duration and were administered once a day by gavage (lactoferrin and P34) and intraperitoneal injection (ganciclovir). After the end of the treatment, euthanasia was performed and the organs (liver, kidney, spleen and lung) were collected for histopathology and qPCR. Results were analyzed by the Kruskall-Wallis analytical method and differences statistically significant wer not observed in body weight among the groups. The infected and not treated animals developed typical clinical signs of FHV-1 infection, like blepharitis, conjunctivitis, blepharoespasm, uni or bilateral ocular secretion and photophobia. The results demonstrated that all the animals were able to be infected with FHV-1, producing local and/or systemic disease in different degrees of severity. Histopathological lesions could be observed in lungs (interstitial pneumonia, edema, congestion and intranuclear inclusion bodies), in the liver (congestion, hepatocyte vacuolization, hepatitis, necrosis and e intranuclear inclusion bodies), in the spleen (lymphoid depletion) and in the kidneys (interstitial nephritis and tubular nephrose). The organ with higher viral DNA detection was the lung, followed by the liver, spleen and Kidney. The treatments used in this work, in the dose, via and frequence of administration were not able to reduce viral load in the treated animals. For that reason, new researches might be conducted to evaluate the same drugs, in the same species, however with a different regimen of treatment. Data generated in this experimental work about the pathogenesis of FHV-1 in mice are extraordinary, since until this moment there are in the literature just reports of experimental infection with FHV-1 using the cat itself, what makes the mouse a viable option to study the pathogenesis of FHV-1 and to evaluate the antiviral activity of drugs against the virus.O herpesvírus felino tipo 1 (FHV-1) afeta principalmente o trato respiratório superior, provocando rinite, ceratite ulcerativa e conjuntivite, mas é capaz de promover doença sistêmica, provocando pneumonia, necrose hepática, emaciação, abortos e dermatite. O tratamento é sintomático, pois não há um antiviral específico contra o FHV-1. Dessa forma, a pesquisa por compostos antivirais com atividade específica contra o FHV-1 é urgente e necessária. No entanto, pesquisas tendo o gato como modelo experimental são difíceis de serem conduzidas por envolverem questões éticas e humanitárias. O camundongo é um modelo experimental amplamente utilizado na medicina humana e veterinária, mas até o momento não há relatos sobre a infecção experimental de camundongos com o FHV-1. O presente estudo objetivou utilizar camundongos BALB/c como modelos experimentais para reproduzir a infecção pelo FHV-1 e avaliar a eficácia antiviral de diferentes compostos in vivo. Três grupos de 14 animais cada foram infectados e tratados com ganciclovir, lactoferrina e o peptídeo P34. Um grupo de 14 animais, grupo controle positivo, foi infectado com FHV-1 e não recebeu tratamento. Outro grupo de 14 animais não foi infectado nem recebeu tratamento (grupo controle negativo). Os animais foram pesados e avaliados diariamente para registrar o desenvolvimento ou não de sinais clínicos. Todos os tratamentos iniciaram 24 h pós-infecção, tiveram duração de 10 dias e foram administrados uma vez ao dia por meio de gavagem (lactoferrina e P34) e injeção intraperitoneal (ganciclovir). Após o término do tratamento foi realizada eutanásia e coleta dos órgãos (fígado, rim, baço e pulmão) para avaliação histopatológica e qPCR. Os resultados foram analisados pelo método analítico Kruskall-Wallis e não foram observadas diferenças estatisticamente significativas no ganho de peso entre os grupos de animais. Os animais infectados e não tratados desenvolveram sinais clínicos típicos de infecção pelo FHV-1, como blefarite, conjuntivite, blefaroespasmo, secreção ocular uni ou bilateral e fotofobia. Os resultados demonstraram que todos os animais foram capazes de se infectar com FHV-1, produzindo doença local e/ou sistêmica em diferentes graus de severidade. Lesões histopatológicas puderam ser observadas no pulmão (pneumonia intersticial, edema, congestão e corpúsculos de inclusão intranucleares), no fígado (congestão, vacuolização de hepatócitos, hepatite, necrose e corpúsculos de inclusão intranucleares), no baço (depleção linfoide) e no rim (nefrite intersticial e nefrose tubular). O órgão que teve maior detecção de DNA viral foi o pulmão, seguido de fígado, baço e rim. Os tratamentos utilizados neste trabalho, na dose, via e frequência de administração não foram capazes de reduzir a carga viral nos animais tratados. Por esta razão, novas pesquisas deverão ser conduzidas para avaliar essas mesmas drogas, na mesma espécie animal, porém com um diferente regime de tratamento. Os dados gerados neste trabalho sobre a patogênese do FHV-1 em camundongos são inéditos, visto que até o momento só há na literatura relatos de infecção experimental com o FHV-1 no próprio gato, o que torna o camundongo uma opção viável para estudos sobre a patogênese e avaliação de antivirais contra o FHV-1

Antiviral activity of a Bacillus sp. P34 peptide against pathogenic viruses of domestic animals

P34 is an antimicrobial peptide produced by a Bacillus sp. strain isolated from the intestinal contents of a fish in the Brazilian Amazon basin with reported antibacterial activity. The aim of this work was to evaluate the peptide P34 for its in vitro antiviral properties against canine adenovirus type 2 (CAV-2), canine coronavirus (CCoV), canine distemper virus (CDV), canine parvovirus type 2 (CPV-2), equine arteritis virus (EAV), equine influenza virus (EIV), feline calicivirus (FCV) and feline herpesvirus type 1 (FHV-1). The results showed that the peptide P34 exhibited antiviral activity against EAV and FHV-1. The peptide P34 inhibited the replication of EAV by 99.9% and FHV-1 by 94.4%. Virucidal activity was detected only against EAV. When P34 and EAV were incubated for 6 h at 37 °C the viral titer reduced from 104.5 TCID50 to 102.75 TCID50, showing a percent of inhibition of 98.6%. In conclusion, our results demonstrated that P34 inhibited EAV and FHV-1 replication in infected cell cultures and it showed virucidal activity against EAV. Since there is documented resistance to the current drugs used against herpesviruses and there is no treatment for equine viral arteritis, it is advisable to search for new antiviral compounds to overcome these infection

Inibição do vírus da arterite equina por um peptídeo antimicrobiano produzido pelo Bacillus sp. P34

P34 is an antimicrobial peptide produced by Bacillus sp. P34, isolated from the intestinal contents of a fish from the Amazon basin. This peptide showed antibacterial properties against Gram-positive and Gram-negative bacteria and was characterized as a bacteriocin like substance. It was demonstrated that the peptide P34 exhibited antiviral activity against feline herpesvirus type 1 in vitro. The aim of this work was to evaluate P34 for its antiviral properties in vitro, using RK 13 cells, against the equine arteritis virus, since it has no specific treatment and a variable proportion of stallions may become persistently infected. The results obtained show that P34 exerts antiviral and virucidal activities against equine arteritis virus, probably in the viral envelope. The antiviral assays performed showed that P34 reduces significantly the viral titers of treated cell cultures. The mechanism of action of P34 seems to be time/temperature-dependent. This peptide tends to be a promising antiviral compound for the prevention and treatment of arteriviral infections since it has a high therapeutic index. However, more detailed studies must be performed to address the exact step of viral infection where P34 acts, in order to use this peptide as an antiviral drug in vivo in the future.P34 é um peptídeo antimicrobiano produzido pelo Bacillus sp. P34, isolado do conteúdo intestinal de um peixe na Bacia Amazônica. Esse peptídeo demonstrou propriedades antibacterianas contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas e foi caracterizado como uma substância do tipo bacteriocina. Foi demonstrado que o peptídeo P34 exibiu atividade antiviral contra o herpesvírus felino tipo 1 in vitro. O objetivo deste trabalho foi avaliar o P34 in vitro, em cultivo de células RK 13, contra o vírus da arterite equina, uma vez que não há tratamento específico e uma variável proporção de garanhões pode permanecer persistentemente infectada. Os resultados obtidos mostram que o peptídeo exerce atividade antiviral e virucida contra o vírus da arterite equina, agindo provavelmente no envelope viral. Os ensaios antivirais realizados demonstraram que o P34 reduz significativamente os títulos do vírus nas células infectadas e tratadas. O mecanismo de ação do P34 parece ser tempo/temperatura dependente. Esse peptídeo tende a ser um antiviral promissor para o tratamento e a prevenção das infecções por arterivírus, tendo em vista que ele possui um alto índice terapêutico. Contudo, estudos mais detalhados devem ser realizados para precisar a etapa exata da infecção viral em que o P34 age, para que ele possa ser usado como antiviral in vivo no futuro