Tick-borne encephalitis virus infection in primary human intestinal cells.

Bc. Daša Ochodničanová

Master's thesis

Abstract:

Klíšťová encefalitida (KE) je významné arbovirové onemocnění způsobené virem klíšťové encefalitidy (VKE). Přestože primárním způsobem přenosu je kousnutí klíštětem, obavy vzbuzuje i alimentární přenos konzumací nepasterizovaného mléka nebo mléčných výrobků z infikovaných přežvýkavců. Tato práce slouží jako prvotní studie srovnávající vysoce virulentní kmen Hypr a nízko virulentní kmen HB171/11. Pro porovnání těchto dvou kmenů byly využity různé buněčné linie reprezentující plicní (A549), nervové (UKF-NB-4) a střevní buňky (Caco-2) a primární lidské střevní myofibroblasty (InMyoFib). Průběh infekce byl analyzován pomocí plakového testu, molekulární metody (real-time RT-qPCR) a imunofluorescence v různých časových bodech. Mezi významná zjištění této práce patří např.: neschopnost kmene HB171/11 tvořit plaky; u obou kmenů byla pozorována nejvyšší virová nálož v buňkách A549, s klesající tendencí v buňkách UKF-NB-4 a Caco-2 a nejnižší v primárních buňkách InMyoFib; ve většině případů byl titr Hypr pod minimální detekovatelnou hranicí v časné fázi infekce (24 hpi) u infekce lidských primárních střevních myofibroblastů. Tyto výsledky mohou přispět k pochopení biologie, patogeneze a mechanismů infekce VKE po alimentárním přenosu, který představuje stále větší hrozbu pro lidské zdraví.

Abstract:

Tick-borne encephalitis (TBE) is a significant arboviral disease caused by the tick-borne encephalitis virus (TBEV). While the primary mode of transmission is through tick bites, alimentary transmission via consumption of unpasteurized milk or milk products from infected ruminants is also of concern. This thesis serves as an exploratory study comparing the highly virulent strain Hypr and the low-virulent strain HB171/11. Different cell lines representing pulmonary (A549), neural (UKF-NB-4), and intestinal cells (Caco-2), and primary human intestinal myofibroblasts (InMyo-Fib) were used for these two strains comparison. The infection progress was ana-lyzed through the plaque assay, molecular method (real-time RT-qPCR), and immunofluorescence assay at different time points. Significant findings include, for example: the inability of the HB171/11 strain to form plaques; the highest viral load observed in A549 cells, decreasing in UKF-NB-4 and Caco-2 cells, and lowest in InMyo-Fib primary cells for both strains; in most cases, the Hypr titer was under the minimum detectable threshold in the early phase of the infection (at 24 hpi) in human primary intestinal myofibroblasts infection. These outcomes may contribute to our understanding of TBEV biology, pathogenesis, and infection mechanisms after the alimentary transmission, an increasingly relevant threat to human health.

Keywords

klíšťová encefalitida, virus klíšťové encefalitidy, alimentární přenos, Hypr, HB171/11, buněčné kultury, primární lidské střevní buňky, mléko, mléčné výrobky, tick-borne encephalitis, tick-borne encephalitis virus, alimentary transmission, cell cultures, primary human intestinal cells, milk, dairy

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 21. 6. 2023
• Supervisor: prof. RNDr. Daniel Růžek, Ph.D.
• Reader: MVDr. Lucie Dufková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Microbiology / Microbiology