Identifikation immunstimulatorischer Nukleinsäureliganden zur Stimulation von Rezeptoren der angeborenen Immunantwort

Eine zentrale Rolle der angeborenen Immunität ist die unverzügliche Eingrenzung und Abwehr von Virusinfektionen, bevor Mechanismen der angeborenen Immunität induziert werden, die spezifisch dem Virus entgegenwirken. Dabei ist die Erkennung viraler Nukleinsäuren durch Rezeptoren der angeborenen Immunität entscheidend. Um diese antiviralen Immunmechanismen auch therapeutisch nutzbar zu machen, müssen selektive Agonisten zur Stimulation von endosomalen und zytosolischen Rezeptoren der angeborenen Immunität identifiziert werden. Ebenso muss ein effizienter und sicherer Transfer der Nukleinsäureliganden in die Zellkompartimente, in denen die Rezeptoren lokalisiert sind, sichergestellt werden, um eine zukünftige Anwendung im Menschen zu ermöglichen. In dieser Arbeit wurde die Komplexierung von immunstimulatorischer Ribonukleinsäure (isRNA) mit einem anderweitig bereits für die Klinik zugelassenen Medikament – dem kationischen Peptid Protamin – etabliert. Dabei wurde in Abhängigkeit der isRNA-Sequenz und des Präparats zur Komplexierung das induzierte Zytokinmuster analysiert. Einzelstrang-RNA – einschließlich viraler RNA – bildet spontan Sekundärstrukturen aus. Bei der Untersuchung der Auswirkung von RNA-Sekundärstrukturen auf die Erkennung durch die Toll-like Rezeptoren (TLR)7 und TLR8 konnte die Wobble-Basenpaarung Guanosin:Uridin in doppelsträngiger RNA als selektiver TLR7 RNA-Agonist identifiziert werden. Bestimmte Formen dieses Agonisten werden spontan von Zellen aufgenommen und stellen die bisher einzig bekannte Phosphodiester-RNA dar, die ohne vorherige Komplexierung Immunzellen stimuliert. Doppelstrang-RNA (dsRNA), insbesondere pI:C, gilt als Agonist für den zytosolischen Rezeptor MDA-5. Bei der Untersuchung einer zytosolischen Erkennung von dsRNA über MDA-5 waren die meisten getesteten dsRNAs inaktiv. Es konnte gezeigt werden, dass neben der Länge der dsRNA insbesondere die Basenpaarung Inosin:Cytidin (I:C) ein entscheidendes Kriterium für eine Stimulation von MDA-5 ist. Bei einer dsRNA, die neben I:C-Basenpaarungen zusätzlich Guanosin:Cytidin-Basenpaarungen enthält, wird — im Vergleich zu pI:C — die Erkennung über MDA-5 verstärkt. Inosin:Uridin-Paarungen dagegen verhindern die zytosolische Erkennung über MDA-5. Neben RNA wird auch Desoxyribonukleinsäure (DNA) durch Nukleinsäurerezeptoren erkannt, wenn sie ins Zytosol von Zellen gelangt. Das enzymatisch hergestellte DNA-Polymer pdAdT ist bisher der stärkste bekannte Agonist der zytosolischen DNA-Erkennung. In dieser Arbeit wurden bipalindromische konkatemerisierende Oligondesoxynukleotide (bpcODNs) identifiziert, die agonistische Aktivität zeigen. Die Modifikation von bpcODNs mit einem 3’-Monophosphat steigerte deren Aktivität. Mit diesen bpcODNs kann erstmals eine Stimulation mit kurzen DNA Oligonukleotiden in myeloiden Zellen erreicht und die Produktion von Interferon α induziert werden. In dieser Arbeit wurden folglich neue immunstimulatorische Nukleinsäurestrukturen identifiziert, die eine selektive Stimulation von Rezeptoren der angeborenen Immunität ermöglichen. Diese könnten für die gezielte Aktivierung und Modellierung der Immunantwort eingesetzt und als chemisch definierte Agonisten für eine therapeutische Nutzung weiterentwickelt werden.</p

Recognition of 5\u27 triphosphate by RIG-I helicase requires short blunt double-stranded RNA as contained in panhandle of negative-strand virus

Antiviral immunity is triggered by immunorecognition of viral nucleic acids. The cytosolic helicase RIG-I is a key sensor of viral infections and is activated by RNA containing a triphosphate at the 5\u27 end. The exact structure of RNA activating RIG-I remains controversial. Here, we established a chemical approach for 5\u27 triphosphate oligoribonucleotide synthesis and found that synthetic single-stranded 5\u27 triphosphate oligoribonucleotides were unable to bind and activate RIG-I. Conversely, the addition of the synthetic complementary strand resulted in optimal binding and activation of RIG-I. Short double-strand conformation with base pairing of the nucleoside carrying the 5\u27 triphosphate was required. RIG-I activation was impaired by a 3\u27 overhang at the 5\u27 triphosphate end. These results define the structure of RNA for full RIG-I activation and explain how RIG-I detects negative-strand RNA viruses that lack long double-stranded RNA but do contain blunt short double-stranded 5\u27 triphosphate RNA in the panhandle region of their single-stranded genome

T helper type 2 bias and type 17 suppression in primary dengue virus infection in infants and young children

Background: The immune response to dengue virus (DENV) primary infection in infants and young children is not well characterized. In Northern Argentina, .90% of the population was DENV-naı¨ve before the 2009 outbreak, allowing evaluation of age-dependent primary responses to infection. Methods: We conducted a comparative study of the immune response to DENV in 27 infected infants, young children and their mothers. Lymphocyte T helper (Th) 1, Th2, Th17 and inflammatory responses were assayed in blood during the 2009 DENV-1 epidemic. Results: The immune response to DENV-1 was significantly biased to Th2 in infected infants and young children, compared to infants with other febrile illnesses (for IL-4 p,0.001) and to their infected mothers (for IL-4 p,0.01). In addition, IL-17 suppression was observed in the memory response to DENV-1 in infected infants (p,0.01 vs placebo). Conclusion: Age-related differences in the primary response to DENV, characterized by an immature Th2 polarization and Th17 suppression in infants, should be studied further in order to expand our understanding of the mechanism of dengue pathogenesis.Fil: Talarico, Laura Beatriz. Fundación para la Investigación en Infectologia Infantil; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bugna Hortoneda, Jimena. Fundación para la Investigación en Infectologia Infantil; ArgentinaFil: Wimmenauer, Vera. Fundación para la Investigación en Infectologia Infantil; ArgentinaFil: Espinoza, Marco A.. Hospital San Vicente de Paul; ArgentinaFil: Quipildor, Marcelo O.. Hospital San Vicente de Paul; ArgentinaFil: Hijano, Diego R.. Vanderbilt University. Department of Pediatrics; Estados Unidos. Fundación para la Investigación en Infectologia Infantil; ArgentinaFil: Beccaria, Martín. Fundación para la Investigación en Infectologia Infantil; ArgentinaFil: Wurster, Victoria. Vanderbilt University. Department of Pediatrics; Estados Unidos. Fundación para la Investigación en Infectologia Infantil; ArgentinaFil: Cavagnaro, Luis E.. Hospital SAMIC Iguazu; ArgentinaFil: Martinez, Daniel. Hospital SAMIC Iguazu; ArgentinaFil: Fattore, Gladys. Fundación Mundo Sano; ArgentinaFil: Batalle, Juan Pio. Fundación para la Investigación en Infectologia Infantil; ArgentinaFil: Acosta, Patricio Leandro. Fundación para la Investigación en Infectologia Infantil; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Reynoso, Natalia. Fundación para la Investigación en Infectologia Infantil; ArgentinaFil: Melendi, Guillermina Amanda. Vanderbilt University. Department of Pediatrics; Estados Unidos. Fundación para la Investigación en Infectologia Infantil; ArgentinaFil: Rey, Felix A.. Institut Pasteur. Département de Virologie. Unité de Virologie Structurale; FranciaFil: Libster, Romina Paula. Vanderbilt University. Department of Pediatrics; Estados Unidos. Fundación para la Investigación en Infectologia Infantil; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Polack, Fernando Pedro. Vanderbilt University. Department of Pediatrics; Estados Unidos. Fundación para la Investigación en Infectologia Infantil; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

MAcronutrients during pregnancy and life-threatening respiratory syncytial virus infections in children

Rationale: Respiratory syncytial virus (RSV) is an important cause of hospitalization and death in infants worldwide. Most RSV deaths occur in developing countries, where burden and risk factors for life-threatening illness are unclear. Objectives: We defined the burden of life-threatening (O2 saturation [O2 sat] ≤ 87%) and fatal RSV infection, and characterized risk factors for life-threatening disease in hospitalized children. Special emphasis was placed on studying the impact of dietary habits during pregnancy. We hypothesized that dietary preferences, differing from those of our remote ancestors, would negatively impact children’s pulmonary health. For instance, a diet rich in carbohydrates is a signature of recent millennia and typical of low-income populations, heavily burdened by life-threatening RSV disease. Methods: Prospective study in a catchment population of 56,560 children under 2 years of age during the RSV season in Argentina. All children with respiratory signs and O2 sat less than 93% on admission were included. Measurements and Main Results: Among 1,293 children with respiratory infections, 797(61.6%) were infected with RSV: 106 of these had life-threatening disease; 1.9 per 1,000 children (95% confidence interval [CI], 1.5–2.2/1,000) under 24 months. A total of 22 hospitalized children died (9 RSV+), 26 died at home due to acute respiratory infection (14 attributed to RSV); all were under 12 months old. The annual attributable mortality rate for RSV was 0.7 per 1,000 infants (95% CI, 0.4–1.1/1,000). Life-threatening disease was dose-dependently associated with carbohydrate ingestion during pregnancy (adjusted odds ratio from 3.29 [95% CI, 1.15–9.44] to 7.36 [95% CI, 2.41–22.5] versus the lowest quartile). Conclusions: Life-threatening and fatal RSV infections are a heavy burden on infants in the developing world. Diets rich in carbohydrates during pregnancy are associated with these severe outcomes.Fil: Ferolla, Fausto Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Investigación en Infectología Infantil; ArgentinaFil: Hijano, Diego Raúl. Fundación para la Investigación en Infectologia Infantil; Argentina. Fundación para la Investigación en Infectología Infantil; ArgentinaFil: Acosta, Patricio Leandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Investigación en Infectología Infantil; ArgentinaFil: Rodríguez, Andrea. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Zonal General de Agudos Descentralizado “Evita Pueblo"; ArgentinaFil: Dueñas, Karina. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Interzonal de Agudos "Eva Perón"; ArgentinaFil: Sancilio, Andrea. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Interzonal de Agudos "Eva Perón"; ArgentinaFil: Barboza, Edgar. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Zonal General de Agudos “Dr. Narciso López"; ArgentinaFil: Caría, Adriana. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Zonal General de Agudos “Dr. Narciso López"; ArgentinaFil: Fernández Gago, Guadalupe. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital de Niños "Sor María Ludovica" de la Plata; ArgentinaFil: Egües Almeida, Rodrigo. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital de Niños "Sor María Ludovica" de la Plata; ArgentinaFil: Castro, Laura. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños Pedro Elizalde (ex Casa Cuna); ArgentinaFil: Pozzolo, Cecilia. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Zonal de Agudos "Dr. Arturo Oñativia"; ArgentinaFil: Martínez, María V.. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Zonal General de Agudos “Dr. Lucio Meléndez”; ArgentinaFil: Grimaldi Alva, Luciano. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Zonal General de Agudos “Dr. Lucio Meléndez”; ArgentinaFil: Rebec, Beatriz. Provinicia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Interzonal General de Agudos “Presidente Perón”; ArgentinaFil: Calvo, Mariel. Provinicia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Interzonal General de Agudos “Presidente Perón"; ArgentinaFil: Henrichsen, Julieta. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Interzonal General de Agudos “Dr. Pedro Fiorito”; ArgentinaFil: Nocito, Celina. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Interzonal General de Agudos “Dr. Pedro Fiorito”; ArgentinaFil: González, Mariela. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Zonal General de Agudos “Dr. Alberto Eurnekián"; ArgentinaFil: Barbero, Guillermo. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Alta Complejidad en Red El Cruce Dr. Néstor Carlos Kirchner Samic; ArgentinaFil: Ves Losada, Juan. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Alta Complejidad en Red El Cruce Dr. Néstor Carlos Kirchner Samic; ArgentinaFil: Caballero, Mauricio Tomás. Fundación para la Investigación en Infectología Infantil; ArgentinaFil: Zurankovas, Valeria. Fundación para la Investigación en Infectología Infantil; ArgentinaFil: Raggio, Mirta. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Interzonal de Agudos "Eva Perón"; ArgentinaFil: Schavlovsky, Graciela. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Interzonal de Agudos "Eva Perón"; ArgentinaFil: Kobylarz, Alicia. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Materno Infantil “Ana Goitia”; ArgentinaFil: Wimmenauer, Vera. Fundación para la Investigación en Infectología Infantil; ArgentinaFil: Bugna, Jimena. Fundación para la Investigación en Infectología Infantil; ArgentinaFil: Williams, John V.. Vanderbilt University; Estados UnidosFil: Sastre, Gustavo. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Interzonal de Agudos "Eva Perón"; ArgentinaFil: Flamenco, Edgardo. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Zonal de Agudos "Dr. Arturo Oñativia"; ArgentinaFil: Rodríguez Pérez, Alberto. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Zonal General de Agudos “Dr. Alberto Eurnekián"; ArgentinaFil: Ferrero, Fernando. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños Pedro Elizalde (ex Casa Cuna); ArgentinaFil: Libster, Romina Paula. Vanderbilt University; Estados Unidos. Fundación para la Investigación en Infectología Infantil; ArgentinaFil: Grijalva, Carlos G.. Vanderbilt University; Estados UnidosFil: Polack, Fernando Pedro. Vanderbilt University; Estados Unidos. Fundación para la Investigación en Infectología Infantil; Argentin