Analysis of changes in the host cell proteome during hepatitis D virus Infection

Abstract

O virus da hepatite delta (HDV) é um vírus muito simples que apresenta um genoma circular de RNA de cadeia simples com 1.7 Kb, codificando apenas para uma proteina – o antigénio delta (HDAg/ Ag). A replicação ocorre no núcleo por um mecanismo de círculo rolante usando a RNA polimerase II do hospedeiro, originando RNA genómico e antigenómico e um RNA 5‟-capped e poliadenilado que funciona como RNA mensageiro. Durante a replicação a ocorrência de um mecanismo de editing leva à extensão da grelha de leitura e consequentemente à produção de uma segunda forma do antigénio delta. Apesar da sua simplicidade, pouco se sabe sobre que factores e/ou mecanismos do hospedeiro são usados pelo virus durante a sua replicação e patogénese, devido à falta de modelos de estudo adequados. Num trabalho anterior, verificou-se que as proteínas HSP105 e hnRNP H se econtravam diferencialmente expressas durante a replicação do HDV. Vários ensaios foram então efectuados para determinar se e como poderão essas proteínas estar envolvidas na replicação do HDV. Mais ainda, usando un novo modelo de replicação para o HDV baseado numa linha celular induzida por tetraciclina, determinaram-se as alterações causadas pela replicação do HDV no proteoma destas células. Nesta linha celular o Ag foi colocado sobre o controlo do promotor da tetraciclina originando a linha celular 293- Ag. Esta linha foi posteriormente transitoriamente transfectada com os RNAs do HDV dando origem às células 293-HDV, que permitem a replicação do virus. Usando esta linha celular e as células 293-HDV e uma aproximação de proteómica quantitativa baseada em espectrometria de massa consistindo na marcação enzimática com 16O/18O juntamente com biologia de sistemas, determinaram-se as alterações nos proteomas das células durante a replicação do HDV de forma a clarificar os mecanismos de replicação e patogénese do virus. Os resultados mostraram que de facto as proteínas HSP105 e hnRNP H afectam a replicação do HDV. O silenciamento da proteína HSP105 parece induzir uma diminuição da expressão da proteína LHDAg e um aumento dos níveis de mRNA do HDV. Verificou-se ainda que a proteína HSP105 se liga à proteína LHDAg. A proteína HSP105 parece estar envolvida no transporte ou ligação da ribonucleoproteina (RNP) viral ao retículo endoplasmático ou mesmo na formação das patículas virais. Quanto à proteína hnRNP H, o seu silenciamento parece induzir um aumento dos níveis de mRNA do HDV e uma diminuição da expressão dos antigénios delta. Verificou-se ainda que a proteína hnRNP H se liga à SHDAg. A proteína hnRNP H parece ser recrutada pelo HDV induzindo splicing alternativo de pre-mRNAs que posteriormente irão originar proteínas chave, essenciais para a replicação viral. Para determinar quais as alterações no proteoma das células do hospedeiro durante a replicação do HDV, cinco comparações de proteomas, entre controlos e ensaios, foram efectuadas. Aproximadamente 1000 proteínas por ensaio foram identificadas, das quais cerca de 600 foram quantificadas. Finalmente, 88 proteínas foram encontradas diferencialmente expressas durante a replicação do HDV. Uma análise mais superficial mostrou que a maioria das proteínas diferencialmente expressas estavam envolvidas no metabolismo de proteínas e nas vias energéticas. Uma análise mais profunda foi posteriormente efectuada usando o GOTM e o IPA permitindo determinar as interacções entre as proteínas diferencialmente expressas e quais as vias canónicas mais alteradas durante a replicação do HDV. Os resultados mostraram que várias vias metabólicas e proteínas chave estão envolvidas na replicação do HDV. Três das vias mais afectadas são a respiração anaeróbica, a via de simalização HIF1a e a regulação do checkpoint na fase G2/M. Esta última via é de extrema importância uma vez que leva a uma divisão celular descontrolada.Antiretroviral treatment (ART) adherence is one of the main concerns of Public Health on HIV field. The behavior of adherence to the treatment is the only factor that HIV+ patient can have under personal control. Patients own characteristics,the HIV socio-cultural outcomes in the community as well as in the country, the quality of the relationship with health professionals and the difficulties on dealing with the treatment, are factors greatly studied during the last decades, and that play a crucial role on ART treatment adherence. From a bottom-upperspective, an exploratory study was developed with the goal to explore how the mentioned factors were experienced by the ART patients in Maputo, and the impact of that experience on ART adherence.The research counted with the collaboration of 602 ART patients in Maputo City, with ages between 21 and 56 years old. The results from the four studies indicate that more men than women revealed having had interrupted the treatment, and in majority due to physical discomfort and medical prescription. Women have revealed having more difficulties with health professionals than men, and treatment interruption due to missing clinical appointments. Male, fears related to stigma and discrimination, to being afraid of missing ART schedules, fear of not feeling health improvement with ART, as well as having had difficulties with health professionals, not having their questions about ART being clarified, feeling that the doctor only cares about medication, not feeling understood by the doctor and feeling that the doctor doesn’t make room to talk about other health issues; are items that have an impact on ART adherence, reducing it. The present study encourages the development of interventions that attempt to gender differences, especially on the relationship with health professionals, with family and with activists, which can promote the development of ART coping strategies with more social support. It is encouraged to keep the development of training and educationalactivities for general society about HIV and TARV. Stigma reduction is one of the main concerns of this research results

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