Molekulární neuropatogeneze klíšťové encefalitidy

Mgr. Petra Formanová, Ph.D.

Doctoral thesis

Molecular neuropathogenesis of tick-borne encephalitis

Abstract:

Klíšťová encefalitida (KE) je jednou z nejvýznamnějších neuroinfekcí v Evropě. Je způsobená virem klíšťové encefalitidy (TBEV) a navzdory dostupnému účinnému očkování onemocní několik tisíc lidí ročně. Tato dizertační práce je souborem komentovaných prací, které se týkají TBEV a jeho vztahu k hostitelskému organismu. Analyzuje rozdíly mezi kmeny izolovanými z pacientů anebo z klíšťat, jelikož virulence daného kmene hraje při rozvoji onemocnění velký význam. Průběh onemocnění ovlivňuje také cytokinová/chemokinová odpověď hostitelského organismu, která může mít jak pozitivní, tak negativní vliv na vývoj infekce. Na nespecifickou imunitní odpověď je zaměřena další část práce, kde jsme charakterizovali přítomnost cytokinů/chemokinů v séru pacientů s KE a v séru a mozcích infikovaných myší. Dále jsme se zaměřili na cytokinovou odezvu a komunikaci jednotlivých neurálních buněk. Ukázalo se, že astrocyty i neurony mohou být zdrojem cytokinů a podařilo se prokázat, že produkované cytokiny sehrávají významnou roli. O struktuře viru je toho známo jen velmi málo, stejně jako o jeho interakci s protilátkami. Tomuto tématu se věnuje další část práce, kde bylo zjištěno, že neutralizační protilátka zabraňuje fúzi membrány viru a endozomu a tím brání vstupu virové RNA do buňky. Jedním z mechanismů infekce TBEV je alimentární přenos viru skrze nepasterizované mléko. Vhodnou prevencí by byla vakcinace hospodářských zvířat. Součástí této práce je i publikace o vývoji vakcíny pro veterinární užití spolu s užitným vzorem, léčebným postupem a funkčním vzorkem na detekci protilátek.

Abstract:

Tick-borne encephalitis (TBE) is one of the most important neuroinfections in Europe. It is caused by tick-borne encephalitis virus (TBEV). Despite the availability of effective vaccination, the illness affects several thousand people a year. This thesis focuses on TBEV and its relationship with the host. It analyzes the differences between strains isolated from patients or ticks, because the virulence of the strain plays an important role in the development of the disease. The course of the disease is affected also by the cytokine / chemokine response of the host organism, which may have both a positive and a negative effect. Therefore we characterized the presence of cytokines / chemokines in serum of patients with KE and in serum and brain of infected mice. Further the cytokine response and communication of individual neural cells was analyzed. It was demonstrated that astrocytes and neurons can be a source of cytokines and this cytokines may have a protective effect. Only few is known about the structure of the virus and virus interaction with antibodies. In this thesis, it has been demonstrated that the neutralizing antibody prevents fusion of the viral membrane with endosomal membrane and thereby prevents the entry of viral RNA into the cell. One of the mechanisms of TBEV infection is the alimentary transmission of virus through unpasteurized milk. Appropriate prevention of it could be the vaccination of farm animals. Here is described a development of the vaccine for veterinary use together with utility model, the treatment procedure and functional sample for detection of antibodies.

Keywords

Klíšťová encefalitida, virulence, patogenita, imunitní odpověď, cytokiny, vakcína, struktura viru klíšťové encefalitidy, protilátky, Tick-borne encephalitis, pathogenicity, immune response, cytokines, vaccine, the structure of the tick-borne encephalitis virus, antibodies

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 1. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 24. 5. 2019
• Supervisor: doc. RNDr. Daniel Růžek, Ph.D.
• Reader: Mgr. Kristýna Hrazdilová, Ph.D., Mgr. Jaroslava Lieskovská, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biology (4-years) / Microbiology