Pathogenesis and autoimmunity initiated by a viral protein-induced apoptotic bodies - Pirttinen, Heidi (2016)
Ihmisen parvovirus B19 (B19) on laajalle levinnyt, yleinen virus, joka aiheuttaa lapsissa parvorokkoa (viides tauti). Aikuisille B19 aiheuttaa erinäisiä sairauksia, muun muassa nivelkipuja ja – tulehdusta, anemiaa, sekä raskaana oleville sikiöpöhöä. Lisäksi B19 infektio saattaa johtaa autoimmuunisairauksiin, kuten punahukkaan (systemic lupus erythematosus, SLE), nivelreumaan ja sydänlihastulehdukseen. Toisaalta infektio voi olla myös täysin oireeton. Mekanismit, jotka johtavat B19 tartunnasta autoimmuunisairauteen, ovat vielä tuntemattomia. Kuitenkin tiedetään, että B19:n ei-rakenteellinen proteiini NS1 on soluille tuhoisa ja aiheuttaa niiden kuoleman (apoptoosin) muodostaen solunjäännösten kanssa apoptoottisia kappaleita (ApoBodit). Nämä ApoBodit sisältävät itseantigeenejä sekä viruksen NS1 proteiinia. Tässä työssä tutkittiin B19 NS1 ApoBodien aiheuttamaa immuunireaktiota in vivo käyttäen hiiriä malliorganismina. Hypoteesina oli, että NS1 ApoBodit aiheuttavat hiirissä SLE:n kaltaisen autoimmuunireaktion, mikä ilmenee autovasta-aineiden tuottona, immuunisolujen tunkeutumisena kudoksiin sekä kudosvauriona. Hiiriin injektoitiin ApoBodeja kolmessa eri konsentraatiossa: 25 µg, 50 µg ja 100 µg. Hiiristä otettiin verinäytteet viikon päästä alkuperäisestä immunisaatiosta, ja viikolla neljä, ennen tehosteinjektion antamista. Kahdeksannella viikolla hiiret lopetettiin ja veri kerättiin seerumin eristystä varten. Aivot, sydän, munuaiset, maksa ja perna irrotettiin kudospatologista tutkimusta varten. Morfologisia ja patologisia muutoksia tarkasteltiin parafiiniin pedatuista, hematoksyliinilla ja eosiinilla värjätyistä kudosnäytteistä kirkaskenttämikroskopian avulla. Vasta-aineita kaksijuosteiselle DNA:lle (anti-dsDNA vasta-aineet) tutkittiin kaupallisella Crithidia luciliae immunofluoresenssitestillä, sekä tässä tutkimuksessa kehitetyllä entsyymivälitteisellä immunosorbenttimenetelmällä. Anti-dsDNA vasta-aineita, jotka ovat SLE:n biomarkkereita, havaittiin ApoBodeilla immunisoiduissa hiirissä molemmilla käytetyillä menetelmillä. Munuaisista, maksasta ja sydämestä löytyi immuunisolukeräytymiä. Lisäksi kaikkien hiirten aivoissa havaittiin neuronien rappeutumista, sekä demyelinaatiota kahdella suurimmalla ApoBodikonsentraatiolla. Samoilla hiirillä havaittiin myös sydänlihassolujen epäjärjestyneisyyttä, sekä sydänlihassolujen rappeumaa, joka oli nähtävissä jo alimmalla ApoBodikonsentraatiolla immunisoiduissa hiirissä. 50 µg:lla immunisoitujen hiirten pernassa oli muodostunut reaktiokeskuksia. Lisäksi valkoisen ytimen osuus hiirten pernasta kasvoi huomattavasti ApoBodikonsentraation myötä. Nämä löydökset tukevat hypoteesia. B19 NS1 ApoBodit tarjoavat elimistölle itseantigeenejä, johon immuunipuolustus reagoi ja näin ollen autoimmuniteetti saa alkunsa. Tämä tutkimus tarjoaa mekanismin B19 osallisuudesta autoimmuunisairauksien kehittymisessä. Lisäksi tässä tutkimuksessa kehitetty hiirimalli sekä mekanismi ovat sovellettavissa muiden patogeenisten virusten, kuten sytomegaloviruksen ja Epstein-Barr -viruksen tutkimiseen.