Charakterizace nasální infekce virem klíšťové encefalitidy na myším modelu a primárních lidských nasálních epiteliálních buňkách

Bc. Eliška Mráčková

Diplomová práce

Characterization of nasal infection with tick-borne encephalitis virus in a mouse model and primary human nasal epithelial cells

Anotace:

Intranasální cesta infekce představuje jednu z možných, dosud méně prozkoumaných cest průniku neurotropních virů do centrálního nervového systému. Virus klíšťové encefalitidy (TBEV), původce závažného neuroinfekčního onemocnění, je přenášen především infikovanými klíšťaty nebo alimentárně. Experimentální studie však naznačují možnost jeho šíření do CNS přes čichový nerv a tuto cestu podporují také popsané laboratorně získané infekce pravděpodobně související s aerosolovou expozicí. Tato diplomová práce se proto zaměřuje na infekci TBEV v buněčných modelech nasálního epitelu a čichového bulbu, které reprezentují klíčová místa této potenciální vstupní cesty. Jak primární lidské nasální epiteliální buňky (HNEpC) kultivované v transwell inzert systému na rozhraní vzduch–médium, tak i myší buňky čichového bulbu (OBC1) byly obecně morfologicky charakterizovány a bylo prokázáno, že oba modely jsou permisivní k infekci TBEV. Růstové křivky v modelu OBC1 prokázaly efektivní replikaci TBEV, která byla dále podpořena imunofluorescenční detekcí virového antigenu. Současně byla pomocí RT-qPCR detekována zvýšená exprese genu IFNB1, naznačující aktivaci antivirové odpovědi. V HNEpC modelu byl infekční virus detekován jak na apikální, tak na bazální straně inzertu, což naznačuje možný průchod viru přes epiteliální bariéru. Infekce byla dále spojena s narušením integrity bariéry, které se proje-vilo poklesem transepiteliálního elektrického odporu, dezorganizací proteinů těsných spojů a změnami apikálního povrchu buněk včetně zkrácení cilií, Tyto výsledky podporují relevanci použitých modelů pro studium intranasální neuroinvaze TBEV a poskytují základ pro další zkoumání interakce viru s nasálním epitelem a čichovou oblastí.

Abstract:

The intranasal route of infection represents one of the possible, yet still underexplored, pathways by which neurotropic viruses may enter the central nervous system. Tick-borne encephalitis virus (TBEV), the causative agent of a severe neuroinfectious disease, is transmitted primarily by infected ticks or via the alimentary route. However, experimental studies suggest that TBEV may also spread to the CNS through the olfactory nerve, and this route is further supported by reported laboratory-acquired infections likely associated with aerosol exposure. Therefore, this diploma thesis focuses on TBEV infection in cellular models of the nasal epithelium and olfactory bulb, which represent key sites of this potential entry route. Both primary human nasal epithelial cells (HNEpCs) cultured in a transwell insert system at the air–liquid interface and mouse olfactory bulb cells (OBC1) were generally morpholog-ically characterised, and both models were shown to be permissive to TBEV infection. Growth curves in the OBC1 model demonstrated efficient TBEV replication, which was further supported by immunofluorescent detection of viral antigen. At the same time, increased expression of the IFNB1 gene was detected by RT-qPCR, suggesting activation of an antiviral response. In the HNEpC model, infectious virus was detected on both the apical and basal sides of the insert, indicating possible viral passage across the epithelial barrier. Infection was further associated with impaired barrier integrity, manifested by a decrease in transepithelial electrical resistance, disorganisation of tight junction proteins, and changes in the apical cell surface, including shortening of cilia. These results support the relevance of the applied models for studying intranasal TBEV neuroinvasion and provide a basis for further investigation of virus interactions with the nasal epithelium and olfactory region.

Keywords

virus klíšťové encefalitidy, klíšťová encefalitida, primární lidské nasální epiteliální buňky, buňky čichového bulbu, nasální infekce, čichová cesta, cilia, transwell systém, tick-borne encephalitis virus, tick-borne encephalitis, human nasal epithelial cells, olfactory bulb cells, nasal infection, olfactory pathway

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 12. 6. 2026
• Vedoucí: Ph.D. Alexandra Louise Wilson
• Oponent: Mgr. Petra Straková, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Virologie / Virologie