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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA EVALUACIÓN DE LA INDUCCIÓN DE MOLÉCULAS DE ADHESIÓN EN CÉLULAS A549 INFECTADAS POR EL VIRUS DE INFLUENZA A(H1N1) Y SU EFECTO EN LA ADHERENCIA DE CONIDIOS DE ASPERGILLUS FUMIGATUS. T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO PRESENTA CARLOS ALBERTO VANEGAS TORRES Ciudad Universitaria, CDMX. Año 2018 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 2 JURADO ASIGNADO: PRESIDENTE: ABEL GUTIÉRREZ RAMOS. VOCAL: ROCÍO GABRIELA TIRADO MENDOZA. SECRETARIO: FERNANDO HERNÁNDEZ SÁNCHEZ. 1er. SUPLENTE: VERÓNICA GARROCHO VILLEGAS. 2° SUPLENTE: FRANCISCO JAVIER DÍAZ GARCÍA. SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: INSTITUTO NACIONAL DE ENFERMEDADES RESPIRATORIAS “ISMAEL COSÍO VILLEGAS”. DEPARTAMENTO DE INVESTIGACIÓN EN VIROLOGÍA Y MICOLOGÍA. ASESOR DEL TEMA: M. en C. Fernando Hernández Sánchez. SUSTENTANTE Carlos Alberto Vanegas Torres. 3 Índice. I. Introducción. I.1 - Planteamiento del Problema. 5 I.2 - Objetivo General. 8 I.3 - Objetivos Particulares. 8 I.4 – Hipótesis. 9 II. Marco Teórico. II.1 - Influenzavirus A. 10 II.2 - Variantes y Cepas de Influenzavirus A. 13 II.3 - Influenzavirus A(H1N1)pdm09. 17 II.4 – Infecciones secundarias a la Influenza. 19 II.5 - Aspergillus fumigatus: Diseminación y Germinación. 22 II.6 - Establecimiento de la Aspergilosis y Respuesta Inmune. 24 II.7 - Interacciones conidio-epitelio. 27 III. Procedimiento Experimental. III.1 - Material biológico y cultivo celular. 32 III.2 - Propagación de la cepa viral. 34 III.3 - Titulación viral por Hemaglutinación en placa. 34 III.4 - Validación de infectividad viral. 36 III.5 - Efecto del virus en la adhesión conidial el modelo de epitelio. 37 III.6 - Preparación de suspensión conidial y conteo en cámara de Neubauer. 39 III.7 - Evaluación de inducción en la expresión de moléculas de adhesión. 41 III.8 - Cuantificación de proteínas por Método de Bradford. 42 III.9 - SDS-PAGE y Western Blot. 43 III.10 - Análisis Estadístico. 47 IV. Resultados y Discusión. IV.1 – Producción viral en células MDCK. 48 IV.2 – Infectividad de las células A549. 53 IV.3 – Ensayos de adhesión conidial. 57 4 IV.4 – Aumento en la adhesión conidial por Influenza. 59 IV.5 – Cambio en los niveles de adhesinas epiteliales por Influenza. 61 IV.6 – Cambio a nivel transcripcional de adhesinas epiteliales por Influenza. 67 IV.7 – Cambio en la adherencia conidial por la inhibición de la señalización por TGF-b. 68 V. Conclusiones. 71 VI. Referencias y Bibliografía. 72 5 I. Introducción. I.1 - Planteamiento del Problema. La Influenza es una enfermedad viral del tracto respiratorio causada por miembros del género Influenzavirus, la mayoría de los casos en México se asocian a las variantes A(H1N1) y A(H3N2) de Influenzavirus A. El impacto en salud pública de esta enfermedad a nivel mundial es significativamente alto, dado que afecta periódicamente a todos los países del mundo, particularmente durante la época invernal. Asimismo, tras múltiples eventos pandémicos de esta virosis, los sistemas de salud globales han orientado sus esfuerzos a prevenir brotes de Influenzavirus, así como a combatir y mitigar sus efectos mediante el tratamiento y la contención de los pacientes afectados. Sin embargo, y a pesar de la gran cantidad de recursos destinados a la prevención de este padecimiento, la Influenza cobra cada vez más relevancia conforme la población mundial rápidamente aumenta y las condiciones que favorecen la transmisión viral se tornan más habituales en los grandes centros urbanos. Existen infecciones secundarias causadas comúnmente por agentes bacterianos como Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes y Haemophilus influenzae, las cuales pueden agravar significativamente un cuadro subyacente de Influenza; una 6 infección secundaria puede aumentar la mortalidad de dicha virosis de forma significativa si no es atendida correctamente 1. Asimismo, algunos microorganismos eucariontes también han sido descritos en este contexto, siendo Aspergillus fumigatus el patógeno fúngico más frecuentemente detectado en pacientes previamente infectados con Influenzavirus 2. Debido a lo anterior, así como a la carga económica y logística que representan las hospitalizaciones por infecciones secundarias a la Influenza, es relevante el estudio del papel que A. fumigatus juega en el contexto de esta infección viral. Como otros hongos filamentosos, A. fumigatus produce conidios para facilitar su propagación, y éstos pueden dar origen a un proceso infeccioso en un huésped susceptible, resultado de múltiples factores de patogenicidad. La Aspergilosis puede presentarse de distintas formas como el Aspergiloma, la Aspergilosis Broncopulmonar Alérgica, y más relevantemente la Aspergilosis Pulmonar Invasiva. Todas estas manifestaciones requieren del establecimiento primario del hongo en el tracto respiratorio inferior, lo cual resalta la importancia de los conidios en la transmisibilidad y agravamiento de la enfermedad, dado que solamente a través de estas estructuras puede un tejido tan poco accesible como lo es el alveolo ser invadido por un hongo. Está demostrado que hospederos humanos que cursan por una infección aguda de Influenza pueden presentar una mayor susceptibilidad a la complicación de esta enfermedad por patógenos 7 oportunistas, particularmente si se encuentran inmunocomprometidos 2. Asimismo, nuestros datos epidemiológicos indican un aumento en el número de solicitudes recibidas para el análisis serológico de posibles micosis invasivas durante el período correspondiente a la pandemia de Influenza de 2009. El agente etiológico más frecuentemente detectado fue A. fumigatus. Sin embargo, hasta la fecha no se ha explorado la posibilidad de que el virus de la Influenza facilite el fenómeno de coinfección con A. fumigatus. De acuerdo con lo reportado, la línea celular A549 de epitelio alveolar se eligió como modelo in vitro de infección viral dada su permisividad a la infección por Influenza debido a la presencia de glicoproteínas de superficie con arreglos de glicosilación Gal2-α2,3-SA1, los cuales son blanco, o receptor, de la Hemaglutinina viral 3,4. Asimismo, dichas células presentan en su superficie distintas proteínas como Integrina α5, Integrina β1, cuyos niveles pueden ser regulados mediante la acción de la citocina antiinflamatoria TGF-β 5 . La unión de dichas adhesinas con algunos componentes de la pared conidial como CalA y otras glicoproteínas ya ha sido probada 6,7, lo cual lleva a pensar en la posibilidad de que las interacciones a este nivel puedan verse afectadas por la presencia y acción del virus. Así, este estudio tienecomo finalidad el buscar un nexo mecanístico en la coinfección del tejido respiratorio por Influenzavirus A y A. fumigatus a partir del análisis de cambios en los niveles de proteínas de adhesión que 8 intervienen en la interacción física entre los conidios del hongo y las células del epitelio alveolar. I.2 - Objetivo General. Determinar en un modelo in vitro de infección de células A549 si el virus de Influenza A (H1N1) promueve el aumento en la unión de los conidios de A. fumigatus a través del incremento en las moléculas de adhesión Integrina α5β1 y E-cadherina. I.3 - Objetivos Particulares. - Evidenciar la permisividad de los modelos celulares a utilizar infectando microcultivos de éstos con diferentes valores de Multiplicidad de Infección y posteriormente realizar ensayos de Inmunocitoquímica para revelar la presencia de proteínas virales. - Establecer un procedimiento experimental para evaluar cuantitativamente la adherencia de los conidios de A. fumigatus en monocapas de células A549, con base en los modelos reportados en la literatura. - Determinar si la infección por el virus de Influenza modifica la adhesión relativa de conidios de A. fumigatus al modelo de epitelio alveolar mediante ensayos cuantitativos de adhesión. 9 - Evaluar si la infección por Influenzavirus A en células epiteliales A549 induce un cambio en los niveles de las moléculas de adhesión Integrina α5, Integrina β1 y E-Cadherina empleando la técnica de Western Blot. Adicionalmente, explorar si los posibles cambios se correlacionan con una modificación en los niveles de mRNA de los genes ITGA5 e ITGB1. - Probar el efecto que el bloqueo de la señalización por TGF- β ejerce en la adherencia conidial de Aspergillus fumigatus al epitelio alveolar mediante el uso de un inhibidor de SMADs. I.4 - Hipótesis. La infección de cultivos de células A549 con Influenzavirus A(H1N1) promoueve la adhesión relativa de los conidios de A. fumigatus a la superficie de este modelo celular, lo cual podrá explicarse mediante un aumento en los niveles de las moléculas de adhesión Integrina α5, Integrina β1 y E-Cadherina. Asimismo, el uso de un inhibidor de SMADs contrarrestará este efecto. 10 II. Marco Teórico. II.1 - Influenzavirus A. Los virus de la influenza son un grupo de patógenos respiratorios de gran importancia en salud pública a nivel mundial. Presentan una evolución antigénica rápida que se debe a la labilidad fisicoquímica de su genoma, así como al hecho de que éste se encuentra segmentado, lo cual permite la generación de nuevas cepas a partir de la co- infección por viriones de cepas distintas, un fenómeno denominado “rearreglo”. Asimismo, la presión selectiva ejercida sobre los alelos de genes como HA, NA o NS1 de algunas cepas está muchas veces regulada por el tipo de huésped y tejido diana, así como por los mecanismos antivirales del hospedero y el uso adicional de agentes antivirales. Lo anterior causa que la evolución viral dependa de la compleja interacción entre el agente infeccioso, el medio y el huésped; un salto de especie o la acumulación crítica de mutaciones puntuales puede poner en ventaja selectiva a algunas cepas subrepresentadas en la población viral de origen, potencialmente originando eventos de infección a gran escala 3,8. Específicamente, el género Influenzavirus (Nomenclatura del Comité Internacional para la Taxonomía Viral - ICTV) pertenece a la familia Orthomyxoviridae y cuenta con un genoma de ssRNA(-) dividido en 8 segmentos, cada uno codificando uno o más genes con funciones 11 diversas en el ciclo de replicación viral. Dicho genoma se encuentra asociado tanto a la RNA polimerasa viral como a múltiples copias de la nucleoproteína (NP); el conjunto de estos componentes se conoce como Ribonucleoproteína (RNP). Dichos aglomerados moleculares se encuentran organizados en una estructura cristaloide llamada nucleocápside, recubierta por una capa de proteína matricial (M1). Por encima de esta estructura se encuentra una envoltura lipídica provista de ionóforos (conformados por heterotetrámeros de la proteína M2) importantes en el proceso de desensamblaje viral. De la envoltura protruyen dos proteínas importantes: la Hemaglutinina (HA), que permite la unión del virión a los residuos de ácido siálico en la superficie de la célula, y la Neuraminidasa (NA), que medía la ruptura de esos carbohidratos durante la maduración y salida de las nuevas partículas virales 9. Referencia: Clancy, S. (2008) Genetics of the influenza virus. Nature Education 1(1):83 Esquema 1. Estructura molecular de los viriones de Influenzavirus A. El significado correspondiente a cada acrónimo es el siguiente: M2 = Proteína Matricial 2; M1 = Proteína Matricial 1; NA = Neuraminidasa; HA = Hemaglutinina; NP = Nucleoproteína. PB2 = Segmento 1, gen PB2 (subunidad de la polimerasa viral); PB1 = Segmento 2, gen PB1 (subunidad de la polimerasa viral); PA = Segmento 3, gen PA (subunidad de la polimerasa viral) y proteína PA-X; HA = Segmento 4, gen HA; NP = Segmento 5, gen NP; NA = Segmento 6, gen NA; M = Segmento 7, genes M1 y M2; NS = Segmento 8, genes NS1 y NEP (proteínas no estructurales 12 El ciclo replicativo de Influenzavirus A comienza con la unión entre el virión y la célula del epitelio respiratorio, la cual le endocita mediante la interacción entre los trímeros de Hemaglutinina y glicolípidos membranales o glicoproteínas receptoras. Posteriormente, la célula acidifica el fagolisosoma, lo cual afecta la integridad fisicoquímica del virión. Primeramente, el pH ácido provoca el flujo de iones H3O+ a través de M2, causando el desensamblaje de la nucleocápside y la liberación de Ribonucleoproteínas (RNP) 10. Asimismo, la acidificación induce un cambio en la estructura terciaria de HA, lo cual causa la exposición de un dominio transmembranal que permite la fusión de la envoltura viral con la membrana del fagolisosoma, posibilitando la salida de RNPs al citosol. Dichas RNPs son transportadas al núcleo, donde se disocian y liberan sus componentes 11. Una vez en el núcleo, la RNA polimerasa viral degrada los mRNA de la célula huésped, y en un proceso llamado “cap snatching” reutiliza el 7-metilguanilato como parte del RNA cebador en la transcripción del genoma viral a ssRNA(+), permitiendo así su traducción inmediata 12. Los primeros genes en ser traducidos corresponden a las proteínas HA, NA y M2. Éstas son sintetizadas y transportadas al retículo endoplásmico para ser plegadas y glicosiladas. Subsecuentemente, migran en vesículas al aparato de Golgi, donde son protegidas de una activación ácida temprana por la actividad ionófora de M2. Finalmente son llevadas a la membrana celular, donde permanecen hasta el 13 momento de la gemación de los nuevos viriones. Simultáneamente, el resto del genoma viral es transcrito, traducido, y replicado, lo cual culmina con la formación de nuevas RNP. Dichos complejos de RNA y proteína interactúan con los dominios intracelulares de HA y NA, formando parches membranales ricos en proteínas virales. Así, las RNP se agregan en un cristaloide, el cual es translocado al exterior celular como una nueva partícula viral envuelta, disociándose de la superficie celular gracias a la actividad de la NA 13. El paso final en la maduración del virus es la hidrólisis de un dominio expuesto en la HA, causada por enzimas proteolíticas presentes de forma variable en el tracto respiratorio. La distribución de estas proteasas no sólo varía entre tejidos, sino también a través de las especies en un ecosistema, y el paso de una cepa viral por un vector aviar o mamífero puede afectar su infectividad dadas las características funcionales del producto resultante del corte. Así, la presencia o ausencia de algunossitios de corte en la estructura primaria de la HA puede ser determinante en la maduración viral, e influir de tal manera en su patogenicidad 14. II.2 - Variantes y cepas de Influenzavirus A. Existen múltiples variantes dentro del género Influenzavirus A, las cuales son nombradas en función de las determinantes antigénicas HA y NA que presentan. Hasta este momento se conocen 18 subtipos 14 de HA y 11 subtipos de NA; algunas son más comunes que otras y pueden encontrarse en más de una variante. Además, existen múltiples cepas dentro de cada variante, cuya nomenclatura está determinada por el año y lugar de aislamiento así como por el huésped del cual se obtuvo dicho linaje viral 3,22. Un ejemplo que ilustra la relación que guarda la variabilidad de las cepas del virus de Influenza con su potencial infectivo lo tenemos en un estudio realizado por Goeijenbier M y colaboradores, en el que se infectaron hurones con distintas cepas de Influenzavirus A. La evidencia experimental indica que la localización anatómica de la cepa de influenza estacional A/Netherlands/177/2008/(H3N2) se circunscribió al tracto respiratorio superior y causó signos clínicos de baja intensidad, mientras que el linaje viral de influenza pandémica A/Netherlands/602/2009/(H1N1) causó signos clínicos de mediana severidad, encontrándose ubicuamente distribuido a lo largo del tracto respiratorio. Asimismo, la cepa A/Indonesia/5/2005/(H5N1) de influenza aviar altamente patogénica fue predominantemente encontrada en alveolos, y la infección causó signos clínicos altamente severos como disnea e hipoxia, además de la muerte de tres animales. Lo anterior sugiere que dichas propiedades antigénicas afectan no solamente la identidad del virus sino también el tropismo tisular que cada cepa presenta en el hospedero 15. 15 Este fenómeno se ha asociado al hecho de que las glicoproteínas receptoras del epitelio respiratorio presentan tanto N-glicanos como O-glicanos, los cuales requieren de un arreglo de glicosilación terminal específico SA1-Gal2-GlcNAc3 en su estructura para que la endocitosis de las partículas virales pueda acaecer. La presencia o ausencia de estos azúcares en la superficie celular determina la posibilidad de infección, es decir, la susceptibilidad o permisividad que las líneas celulares, tejidos, u organismos presentan para con el virus. Además, la galactosa intermedia de dicho arreglo puede estar anclada al ácido siálico terminal mediante ya sea un enlace glicosídico α2,3-SA1 o α2,6-SA1, presentándose más comúnmente este primero en el tracto respiratorio inferior, mientras que el segundo se encuentra preferentemente en el tracto respiratorio superior. Finalmente, la presencia de glicolípidos en la cara externa de la membrana celular puede promover un aumento en la unión virión- epitelio, facilitando así la infección del tejido en cuestión por cepas virales afines a tales glicósidos 9. Así, Influenzavirus A puede encontrarse en una gran variedad de huéspedes, entre ellos el humano, suinos, equinos, mamíferos marinos, y aves de corral. No obstante, algunos estudios filogenéticos indican que todos los virus de Influenza, incluyendo aquellos que afectan a otras especies, tienen su origen en cepas originalmente aviares 16. Las aves playeras y acuáticas (órdenes Charadriiformes y 16 Anseriformes) son reconocidas como los principales reservorios de Influenzavirus A dada su permisividad a la infección, replicación y maduración viral sin que dichos hospederos presenten signos clínicos. Los virus logran dar un salto entre especies cuando los individuos infectados entran en contacto con otras especies presentando receptores estereoquímicamente compatibles con las determinantes antigénicas virales, dispersando los viriones a través de poblaciones previamente no afectadas. Este fenómeno se ha presentado ya en mercados de animales vivos en Asia y África, así como en complejos agropecuarios de todo el mundo 17. La separación biogeográfica entre los grupos poblacionales de dichas aves acuáticas a lo largo del planeta ha moldeado el acervo genético de Influenzavirus A en dos linajes evolutivamente independientes, los cuales corresponden a las poblaciones norteamericana y eurasiática. Dichas poblaciones virales presentan patrones evolutivos divergentes en función de las diferentes características bióticas y abióticas de sus respectivos entornos, y su evolución se ha visto afectada por el flujo genético entre sí, mediado por los movimientos migratorios de las aves acarreadoras. De tal suerte, el contacto entre individuos provenientes de regiones geográficas distintas puede promover el rearreglo entre cepas endémicas y foráneas, dando origen a nuevos virus con características de patogenicidad desconocidas, y 17 potencialmente también a eventos epidémicos con un impacto socioeconómicamente significativo, tales como las pandemias de Influenza de 1957 y 1968 18. II.3 - Influenzavirus A(H1N1)pdm09. En junio del 2009, la Organización Mundial de la Salud emitió una alerta pandémica concerniente a la diseminación de una nueva variante de Influenzavirus A en México y Estados Unidos. Nombrada A(H1N1)pdm09, ésta surgió a partir de un evento cuádruple de rearreglo genómico entre dos poblaciones norteamericanas de Influenza A(H3N2) de origen porcino, una población preexistente de Influenza A(H1N1) circulando en humanos, y otra población eurasiática de Influenza A(H1N1) aviar. Tal suceso marcó el inicio de la primera pandemia del siglo XXI, comenzando el 12 de abril de 2009 con un brote de este virus en el estado de Veracruz, infectando primordialmente a niños, jóvenes, y algunos pacientes con padecimientos cardiorrespiratorios subyacentes. Dos días después, el virus fue aislado por el Centro de Control de Enfermedades (CDC) del gobierno norteamericano, sirviendo desde entonces como un modelo para el estudio de la Influenza A 19. Este virus se dispersó rápidamente al resto del mundo, culminando dicho evento pandémico el 31 de agosto de 2010 con 651,449 casos confirmados de Influenza en 153 países, 75.4% de los cuales fueron 18 atribuibles a esta nueva cepa. Las manifestaciones clínicas de esta enfermedad no fueron excepcionales, correspondiendo principalmente a fiebre, tos, cefalea, artralgia, mialgia y rinorrea, signos comúnmente encontrados en pacientes de Influenza estacional. Si bien la OMS reportó 18,631 muertes confirmadas por este padecimiento, estudios más recientes indican que la mortalidad pudo haber alcanzado los 203,000 decesos a nivel mundial, afectando principalmente a individuos con una edad menor a los 65 años e incluyendo áreas con un bajo nivel de retroalimentación epidemiológica. Asimismo, la media de edad en pacientes afectados por la Influenza pandémica fue de 18.1 años, lo cual resulta excepcional en comparación con las cepas estacionales de este virus, normalmente circunscritas a los grupos etarios en los extremos de la vida. Así, la pandemia de Influenza de 2009 representa un parteaguas en el estudio y entendimiento de esta virosis, tras lo cual se ha promovido el interés por la investigación de sus distintas manifestaciones en México y el mundo 20. No obstante, la circulación del virus de la Influenza no necesariamente conlleva eventos pandémicos, siendo también relevante en salud pública su participación periódica durante la época invernal en regiones con climas templados, tal y como es el caso de México. Las condiciones medioambientales durante esta temporada pueden propiciar la transmisión de las partículas virales mediante 19 aerosoles, dado que éstas presentan una mayor estabilidad a bajas temperaturas y niveles de humedad relativa, según los resultados de un estudio en cobayos por Palese P. y colaboradores 21. De tal suertepueden algunas variantes antigénicas de Influenzavirus A cobrar importancia en el período comprendido entre noviembre y abril. Conocida como Influenza estacional, ésta es una infección respiratoria aguda con signos poco concluyentes, tales como fiebre, tos, faringitis, cefalalgia y rinorrea, aunque algunos otros signos como mialgia, fatiga y artralgia pueden ser menos comunes, así como vómito y diarrea en pacientes pediátricos. Esta virosis es por sí misma una carga en salud pública, aunada a la frecuencia con la cual este padecimiento evoluciona a pneumonía, requiriendo atención especializada e incluso internamiento hospitalario 22. II.4 - Infecciones secundarias a la Influenza. Estudios previos señalan que una infección subyacente por Influenzavirus A puede agravarse debido a infecciones secundarias asociadas a otros microorganismos, más frecuentemente en individuos inmunocomprometidos, pero también en pacientes aparentemente sanos. En efecto, las pneumonías secundarias son la causa preponderante de mortalidad en el contexto de epidemias y pandemias causadas por Influenzavirus A. Existe una gran variedad de agentes patógenos capaces de aprovechar el marco de una 20 infección viral como ésta, habiéndose ya descrito a profundidad las infecciones secundarias causadas por Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae y Streptococcus pyogenes 1,23. No obstante, se han reportado múltiples casos de infecciones secundarias tales causadas por agentes no bacterianos, siendo Aspergillus fumigatus el agente causal más prominente en este tipo de padecimientos 2. En concordancia con este hecho, datos epidemiológicos del departamento donde se realiza el presente trabajo indican un aumento en el número de solicitudes recibidas para el análisis serológico de posibles micosis invasivas durante el período correspondiente a la pandemia de Influenza de 2009, resultando efectivamente A. fumigatus como el agente causal más comúnmente detectado. La patogénesis de este hongo en el tracto respiratorio puede relacionarse con distintos factores de riesgo, algunos de ellos dependientes, y otros independientes de la respuesta inmune del hospedero. Como ejemplo de los primeros está el uso concurrente de antibióticos, que podría afectar la flora de las vías aéreas, disminuyendo la competencia que el hongo necesitaría para establecerse en los tejidos diana. Por otra parte, el uso de agentes quimioterapéuticos, así como la administración de antiinflamatorios 21 esteroideos, cuyo uso a largo plazo resulta inmunosupresivo, junto con la disrupción viral del epitelio alveolar, pueden conjuntamente impedir el funcionamiento linfocitario y alterar el eje de respuesta Th1/Th2. Así, es posible que el aumento en el registro de casos de Aspergilosis Pulmonar Invasiva esté relacionado con la prevalencia de Influenzavirus A en la población, fungiendo este último como un factor de riesgo para infecciones respiratorias agudas 2 24. Para que se pueda establecer una interacción patogénica entre un hongo y su huésped, es requisito el contacto físico entre las estructuras de diseminación fúngica y los tejidos hacia los cuales cada hongo presenta un tropismo particular. Por ejemplo, los hongos más comúnmente aislados en el contexto clínico corresponden al género Candida, particularmente la especie Candida albicans. Una alteración química, inmunitaria o bacteriana del tejido donde dichas levaduras se encuentren como parte de la microbiota residente puede inducir en éstas un cambio morfológico a pseudohifas, causando la expresión de las adhesinas de pared celular Als1-9, Eap1, y Hwp1, facilitando así la interacción física levadura-epitelio y promoviendo su invasión 25. No obstante, en el caso de A. fumigatus, el contacto célula-huésped no se establece de manera directa, dado que la fase micelial se encuentra en el medio ambiente, pero no es volátil. Tal 22 condición limita la posibilidad de que las hifas de este moho puedan dar pie a un proceso infectivo. II.5 - Aspergillus fumigatus: Diseminación y Germinación. Comúnmente encontrado en el suelo, en plantas y cerca de materia orgánica en descomposición, A. fumigatus es un hongo filamentoso saprótrofo perteneciente al filo Ascomycota que se encuentra ampliamente diseminado en todos los continentes, y ha ganado notoriedad por ser el agente causal más común de micosis en individuos inmunodeficientes 26,27. En la naturaleza, el micelio aéreo de este hongo presenta estructuras reproductivas llamadas conidióforos, cuya función es dar origen a mitosporas o clamidiosporas asexuales conocidas coloquialmente como “conidios”. Aún en el conidióforo, éstos presentan una disposición catenada en el ápice de las fiálides debido a la discretización de la conidiogénesis vesicular en dichas estructuras. Asimismo, poseen una coloración verde-grisácea causada por la presencia de metabolitos secundarios melánicos en su pared celular, lo cual les protege de la luz y agentes oxidantes. Dichas estructuras de diseminación son lo suficientemente pequeñas y volátiles para sortear las barreras físicas que normalmente impedirían la entrada de partículas al tracto respiratorio inferior. Aunado ésto al hecho de que son producidos en grandes cantidades y se encuentran ubicuamente 23 distribuidos en los ambientes donde el ser humano se desenvuelve, representan una potencial fuente de elementos infecciosos capaces de generar un impacto significativo en la salud 28. Los conidios pueden germinar en presencia de agua y nutrientes de bajo peso molecular como azúcares, aminoácidos y sales, así como una pO2 propia de condiciones aerobias. La disponibilidad y concentración de estos nutrientes regula la actividad de múltiples receptores vinculados con diferentes vías de señalización intracelular, siendo las principales cAMP/PKA y TOR, cuya actividad conjunta es estrictamente necesaria para dar inicio al proceso de germinación 29. Una vez sucedido, el conidio se rehidrata al degradar los cuerpos de reserva de trehalosa, tras lo cual se reanuda la respiración y el tráfico vesicular intracelular. El conidio hinchado presenta un núcleo descondensado y utiliza las reservas de glucógeno para aumentar su metabolismo rápidamente, lo cual tiene como indicio morfológico el cambio en la estructura de la pared celular. Ésta consta de tres capas, siendo la más externa y melánica el sustrato de quitinasas y glucanasas exportadas al exterior de la pared con la finalidad de degradarla. La destrucción de esta capa externa deja expuestas a las glicoproteínas de la capa intermedia, lo cual invariablemente aumenta la adhesión del conidio al sustrato 30. 24 II.6 - Establecimiento de la Aspergilosis y Respuesta Inmune. Si los conidios de A. fumigatus acceden al tracto respiratorio inferior y no son eliminados completamente por el sistema inmunitario, pueden aprovechar las condiciones de temperatura, humedad y disponibilidad de nutrientes para germinar y proliferar dentro de éste, dando origen a diversas manifestaciones del proceso infeccioso tales como la Aspergilosis Pulmonar Invasiva (API), la Aspergilosis Broncopulmonar Alérgica (ABA), o el Aspergiloma. El tipo de manifestación depende directamente del estado inmunitario del paciente y de la respuesta particular que éste monte ante el hongo en función de factores diversos como el tamaño del inóculo y la eficiencia de la fagocitosis, entre otros. En consecuencia, un paciente con funciones inmunitarias suprimidas o deficientes tiene una mayor probabilidad de verse afectado por un proceso infeccioso tal 31. Asimismo, este hongo posee un variado repertorio de factores de virulencia, lo cual puede también influir en el desarrollo de la enfermedad si la oportunidad para ello es facilitadapor una infección subyacente o una deficiencia inmunitaria. Al momento de su liberación, estos conidios se encuentran recubiertos por una capa proteinácea cuya función es enmascarar los carbohidratos inmunógenos presentes en la pared celular. Dicha capa es un blanco de la Pentraxina-3, la cual puede iniciar el reclutamiento de proteínas del complemento (como C3 y C5) a la superficie conidial, culminando en su opsonización y posterior fagocitosis por parte de 25 células con Fc-γR. El hongo puede contrarrestar este efecto gracias a la presencia de pigmentos melánicos en su pared celular, los cuales limitan la deposición de C3 y otras glicoproteínas del complejo de ataque a membrana. Asimismo, se ha demostrado en A. fumigatus la habilidad de frenar este proceso mediante la liberación de lípidos inhibidores del complemento, cuya función coadyuva la capacidad del conidio para unir al Factor H y otras proteínas similares en su superficie, teniendo esto un efecto negativo en la formación exógena del poro membranal 32. Durante el curso del hinchamiento conidial y la reactivación metabólica, este hongo puede también liberar la proteasa alcalina Alp1, la cual remueve a C3 y C5 de la superficie celular, ayudando a éste a evadir la fagocitosis y otorgándole más tiempo para germinar 33. Más adelante, tras el proceso de hinchamiento pueden los neutrófilos intervenir en la eliminación de conidios mediante las Trampas Extracelulares de Neutrófilos (NETs), impidiendo el progreso de su germinación gracias a la limitación espacial que la red de ácidos nucleicos liberados ejerce sobre éstos, así como por la toxicidad causada por la presencia de peroxidasas, las cuales pueden mediar la generación de especies reactivas de oxígeno con roles hidrolítico- oxidativos. No obstante, la expresión de catalasas y superóxido 26 dismutasas, así como la presencia de pigmentos, contribuyen a la resistencia que el hongo puede presentar ante tal mecanismo de respuesta, ayudándole a desintoxicar su entorno inmediato. Tomando en cuenta sus factores de virulencia, cualquier inmunocompromiso que afecte a los mecanismos de opsonización o NETosis puede facilitar al hongo la colonización de sus tejidos diana, según el estudio realizado por Cramer y colaboradores 34. Una vez hinchado, los polisacáridos antigénicos del conidio quedan expuestos a la interacción con PRRs de superficie leucocitaria, lo cual causa el reclutamiento citosólico de proteínas adaptadoras. Éstas inician cascadas de señalización que inducen la producción y exocitosis de múltiples citocinas, ayudando a comunicar la respuesta inmunitaria mediante el establecimiento de un microambiente inflamatorio. No obstante, tanto la presencia de Células Dendríticas derivadas de Monocitos (Mo-DC) en el sitio de infección como el tipo de receptor involucrado en el reconocimiento antigénico juegan un papel fundamental en el desarrollo de las subpoblaciones de Linfocitos T CD4+ generadas en torno a la presencia del hongo. Los receptores Toll-Like (TLR2, 4 y 9) transducen su interacción mediante la proteína adaptadora MyD88, la cual ha demostrado jugar un rol esencial en la producción del factor transcripcional T-bet y la subsecuente diferenciación linfocítica a Th1, estimulando así una respuesta inflamatoria a través de la secreción de IFN-γ. 27 En contraste, la activación de Receptores tipo Lectina-C (CLRs, Dectina-1) causa la amplificación de señales intracelulares por un mecanismo dependiente de las cinasas Src, cuya función está ligada a la producción de factores transcripcionales como GATA3 y ROR-γT. Éstos causan la diferenciación celular a fenotipos Th2 y Th17, ayudando a modular la respuesta inflamatoria mediante la producción de TGF-β y reclutando otras células con IL-17, respectivamente. Ambos tipos de receptores se encuentran en la superficie de los Linfocitos T que interactúan con los antígenos fúngicos en el nódulo linfático, por lo que un balance en los niveles de éstos es crucial en el desarrollo óptimo de la respuesta adaptativa al hongo33,34. La alteración de los niveles de PRRs o en la eficiencia de la transducción de su señal, así como una falla en reclutamiento de Mo-DCs dependiente de CCR2, son condiciones que pueden modificar las proporciones de linfocitos específicos a A. fumigatus, alterando la respuesta normal del sistema inmunitario y sesgándola en favor de la supervivencia del hongo. Finalmente, se ha demostrado que estos conidios pueden ser endocitados por distintas líneas celulares epiteliales provenientes de humanos 34 35. II.7 - Interacciones conidio-epitelio. El epitelio alveolar es un tejido que recubre la luz interna del alveolo y está compuesto por pneumocitos Tipo I, que son planos y extendidos, y pneumocitos Tipo II, que son cuboidales. Los 28 pneumocitos Tipo I representan el 37% de la población celular en este tejido, si bien cubren el 97% de su superficie. Su citosol está altamente ramificado y poseen placas citosólicas, las cuales son estructuras membranales delgadas que facilitan el intercambio gaseoso entre el alveolo y la microvasculatura. A su vez, los pneumocitos Tipo II se encargan de la manutención de esta barrera tisular, dividiéndose y transdiferenciándose para reponer células Tipo I muertas o dañadas. Al mismo tiempo, generan surfactante para mantener la integridad mecánica del saco alveolar al expandirse éste durante el proceso de ventilación, y también se ha demostrado que intervienen en el montaje de la respuesta inmunitaria ante agentes infecciosos del sistema respiratorio, promoviendo la diapédesis monocitaria a través de la exocitosis de citocinas proinflamatorias como IFN-γ36. Como ya se ha mencionado, el primer contacto entre los conidios y el hospedero ocurre al nivel del epitelio respiratorio. En este estado, dichas estructuras de diseminación pueden permanecer latentes durante períodos de tiempo más largos, y eventualmente germinar habiendo evadido la fagocitosis por macrófagos o neutrófilos. Dicha capacidad requiere de la adhesión conferida por la presencia de múltiples proteínas de superficie, las cuales pueden establecer interacciones directas con receptores de membrana epitelial. Un estudio por DeHart y colaboradores, en el cual se emplea la línea celular A549 como 29 modelo, indica que el epitelio alveolar puede ser un tejido diana para estos hongos, dado que éstos exhiben un nivel elevado de adhesión a este tejido tras 40 minutos de contacto en medio libre de suero 37. Similarmente, un estudio llevado a cabo por Liu y colaboradores demostró la presencia de la proteína de CalA en la superficie conidial de A. fumigatus y empleó la línea celular A549 para demostrar que ésta interactúa con los dímeros de Integrina α5β1, presentes en la membrana celular del epitelio alveolar para establecer puntos de anclaje con la matriz extracelular a través de la interacción con Fibronectina 6. Complementariamente, un estudio realizado en células A549 por Wasylnka y colaboradores señala que los carbohidratos cargados negativamente en la superficie del conidio pueden interactuar con las proteínas de matriz extracelular del tejido respiratorio 38, las cuales podrían quedar estéricamente disponibles como consecuencia del efecto de la patogénesis viral, y facilitar de esta forma el establecimiento de la infección fúngica. Asimismo, un estudio realizado por Yan y colaboradores 7 ha descrito la unión entre E-Cadherina y proteínas de membrana conidiales aún no descritas, lo cual lograron a través del bloqueo en la expresión de E-Cadherina mediante la transfección con siRNAs específicos y la posterior observación de una menor interacción del conidio con la línea celular A549. 30 En el contexto de una infección por Influenzavirus A, el TGF-β latente(LTGF-β) producido de manera normal por los epitelios puede ser activado por la neuraminidasa viral mediante un corte proteolitico, como lo muestran los resultados de un estudio llevado a cabo por Schultz-Cherry y colaboradores 39. Esta citocina de carácter antiinflamatorio interactúa con su receptor (TGFβ-R) en la superficie celular, lo cual causa la autofosforilación de sus subunidades catalíticas, promoviendo así la fosforilación de las proteínas SMAD. Dichas proteínas, una vez fosforiladas y translocadas al núcleo celular, pueden fungir como factores transcripcionales y así regular al alza múltiples genes, entre ellos los que codifican a cinasas activadas por mitógenos (MAPK/ERK) 40. En la línea celular A549, este efecto causa la apoptosis de las células infectadas por el virus, pero también da como resultado la sensibilización parácrina del tejido no infectado. Así, un estudio llevado a cabo por Ranganathan P. y colaboradores indica que la presencia de TGF-β puede promover la sobreexpresión de la Integrina α5 en esta línea celular, lo cual tiene consecuencias en múltiples aspectos como la adhesión y la integridad física del epitelio alveolar 5. Los datos anteriores sugieren que la infección fúngica del tracto respiratorio, como sucede en la Aspergilosis Pulmonar Invasiva, puede verse facilitada por un aumento en los niveles de Integrinas o 31 en las cargas negativas de la superficie celular, fortaleciendo el contacto entre conidios y el epitelio alveolar; Así, es también posible que la presencia del TGF-β pueda mediar el alza de los niveles superficiales de dichas proteínas. En función de los resultados provistos por dichos estudios es posible establecer que la línea celular A549 puede servir como un modelo in vitro para el estudio de este fenómeno. Hasta la fecha no se ha estudiado el efecto que la infección por Influenzavirus A ejerce sobre las propiedades adhesivas de la membrana epitelial, por lo que la participación de este fenómeno en la facilitación de la invasión fúngica del alveolo aún se desconoce. Por ello, el presente trabajo tiene como intención encontrar una relación mecanística en la coinfección del tejido respiratorio por Influenzavirus A y A. fumigatus a través del análisis de los cambios en los niveles de proteínas de adhesión que intervienen en la interacción física entre los conidios del hongo y las células del epitelio alveolar. 32 III. Procedimiento Experimental III.1 - Material biológico y cultivo celular. Virus: La cepa 2009-Cosío de Influenzavirus A(H1N1)pdm09, correspondiente a un aislado clínico, fue provista por el laboratorio en el que se realizó este trabajo. Líneas celulares: Para la propagación del virus se empleó la línea celular MDCK (ATCC, Estados Unidos), proveniente de epitelio renal canino, cultivada empleando medio de cultivo UltraMDCK (Lonza Group AG, Suiza) adicionado con Penicilina-Estreptomicina- Anfotericina B (InVitro S.A., Mexico). En los ensayos experimentales se empleó la línea celular de epitelio alveolar humano A549 (ATCC, Estados Unidos) para cuyo mantenimiento se usó medio de cultivo F- 12 de Ham (Biowest, Estados Unidos) adicionado con Penicilina- Estreptomicina-Anfotericina B (InVitro S.A., Mexico) y Suero Fetal Bovino al 10% (Lonza Group AG, Suiza). Hongos: Para la experimentación se eligió a la cepa de referencia Aspergillus fumigatus Fresenius MYA-3626™ (ATCC, Estados Unidos) provista por el Cepario del Laboratorio de Micología Molecular (Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM, México) la cual fue cultivada en Agar Sabouraud (BD-Bioxon, Estados Unidos) empleando para su uso cajas Petri de 33 8cm de diámetro (IRSA, México) o criotubos de 5mL (NUNC A/S, Dinamarca) para su conservación bajo aceite mineral (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos). En todos los casos, los cultivos celulares se incubaron a 37ºC y al 5% de CO2 empleando la incubadora SafeCell UV (Sanyo Electric Co. Ltd, Japón). Las células fueron mantenidas en botellas de 25cm2 (Corning Inc., Estados Unidos), crecidas a confluencia, lavadas con Solución Salina Isotónica (SSI) (Pisa Farmacéutica, México), y para la expansión de cultivos se utilizó solución de Tripsina (InVitro S.A., Mexico), para así ser subcultivados según las necesidades del laboratorio en placas de 6, 24 o 48 pozos. Los cultivos fúngicos se mantuvieron a la misma temperatura en la incubadora Cl-80 (ECOSHEL Technology Ltd, Estados Unidos) sin suplemento de CO2. La manipulación de este material se realizó bajo condiciones de Bioseguridad nivel 2 (BSL-2) en habitaciones especiales con campanas de flujo laminar “Gabinete de Seguridad Biológica” (Labconco, Estados Unidos), empleando el equipo de seguridad pertinente, y eliminando los residuos en cumplimiento de las recomendaciones del comité interno de Bioseguridad del INER. Para evaluar el estado de los cultivos celulares se empleó un microscopio óptico invertido Primo Vert (Carl Zeiss AG, Alemania). 34 III.2 - Propagación de la cepa viral. Cultivos confluentes de células MDCK fueron inoculados con la cepa 2009-Cosío de Influenzavirus A(H1N1)pdm09 en una MOI=0.1 El sobrenadante conteniendo a las partículas virales fue utilizado para re-inocular cultivos frescos consecutivos hasta alcanzar un efecto citopático generalizado y sincrónico. A 72 horas post-infección las células fueron cosechadas por centrifugación y los sobrenadantes fueron almacenados a -80ºC en criotubos de 1.8mL (NUNC A/S, Dinamarca). Más adelante, alícuotas de virus fueron tituladas mediante la técnica de hemaglutinación en placa. III.3 - Titulación viral por Hemaglutinación en placa. Esta técnica se basa en la capacidad aglutinante de la HA de Influenzavirus sobre eritrocitos, lo cual permite cuantificar partículas aglutinantes en una muestra. Para ello, se emplea PBS 1X a pH=7.2, el cual se preparó como a continuación se describe: En un matraz volumétrico de 200ml se agregaron 5.48g de NaH2PO4 (JT Baker, Estados Unidos), 1.575g de K2HPO4 (JT Baker, Estados Unidos) y 120ml de agua destilada. Se ajustó el pH a 7.2, tras lo cual se agregaron 8.5g de NaCl (JT Baker, Estados Unidos) y se llevó la solución a un volumen final de 1L. Asimismo, se empleó una suspensión al 0.5% de eritrocitos O Rh(D)+ obtenidos de donadores sanos, la cual se prepara como a 35 continuación se describe: En un tubo colector al vacío con EDTA (BD- Vacutainer, Estados Unidos) se obtuvo una muestra sanguínea por punción venosa, la cual fue centrifugada a 2000RPM durante 10 minutos, tras lo cual el suero fue descartado y los eritrocitos fueron lavados con PBS. Se centrifugaron y lavaron los eritrocitos de esta forma hasta que el sobrenadante fue transparente, tras lo cual se prepararon 12.5ml de una suspensión de eritrocitos al 0.5%. En cajas de 96 pocillos (NUNC A/S, Dinamarca) se agregaron 25µL de PBS 1X en cada uno de los pocillos a emplear, salvo en los correspondientes a la muestra de virus sin diluir. Por cada ensayo de titulación se agregó un volumen de 50µL de la muestra en el primer pozo, del cual fueron tomados 25µL para realizar la dilución 1:2. Tras mezclar ambos volúmenes, se tomaron 25µL de esta dilución y se continuó realizando diluciones seriadas a tal volumen hasta llegar a un factor de dilución 1:1024. Posteriormente, se agregó a cada pozo 25µL más de PBS 1X y 50µl de la suspensión de eritrocitos, tras lo cual la placa fue incubada a 37ºC durante 1 hora. La hemaglutinación se presentó si hubo una malla celular formada, y se descartó su presencia si hubo sedimentación de eritrocitos. El máximo factor de dilución al cual se pudo observar hemaglutinación corresponde al título de la muestra. 36 III.4 - Validación de infectividad viral.Microcultivos de las líneas celulares A549 y MDCK en portaobjetos con cámaras Lab-Tek II Chamber Slide System (Thermo-Fisher Scientific, Estados Unidos) fueron lavados y suplementados con medio fresco como se indicó previamente, siendo después inoculados con la cepa 2009-Cosío de Influenzavirus A(H1N1)pdm09 en valores de MOI = 0, 0.1, 1 y 5. Tras 6, 12, 18, 24, 48 y 72 horas post- infección, se realizaron ensayos de inmunocitoquímica usando los reactivos y la metodología correspondientes al kit “EXPOSE Mouse and Rabbit Specific HRP/DAB Detection IHC“ (Abcam PLC, Reino Unido). Para ello, las células fueron cubiertas con solución de H2O2 por 2 minutos, bloqueadas con Protein Block 10 minutos e incubadas con los anticuerpos primarios α-M1 1:100 (Abcam PLC, Reino Unido), α- M2 1:50, α-PCNA 1:50 y α-p65 1:250 (Santa Cruz Biotechnology, Estados Unidos) durante el período de una noche, tras lo cual se les aplicó “Mouse Specifying Reagent” (Complemento) durante 10 minutos y Conjugado HRP durante otros 10 minutos. Después se les agregó DAB (Diaminobencidina) en tiempos de entre 1 y 2 minutos, y fueron teñidas con Hematoxilina (Golden Bell, Mexico) durante 30 segundos, virando dicha tinción al sumergir los portaobjetos en una solución al 2% de NaHCO3 (JT Baker, Estados Unidos) por 10 segundos. 37 Entre la mayoría de los tratamientos anteriormente descritos (salvo entre la tinción con Hematoxilina y el vire de ésta con NaHCO3) se realizaron de 2 a 4 lavados con PBS 1X en frascos Coplin (Tarsons Ltd, India). Posteriormente, se sumergieron las monocapas en un tren de lavado Agua-Alcohol-Xilol no más de 10 segundos por etapa, y las preparaciones fueron selladas con cubreojetos rectangulares de 24x50mm (Corning Inc., Estados Unidos) y resina Entellan (Merck KGaA, Alemania) diluida al 50% con Xilol (Golden Bell, Mexico). Para la cuantificación de células infectadas, los resultados correspondientes a este ensayo experimental fueron obtenidos visualizando 4 campos aleatorios en la sección correspondiente a cada condición experimental, tras lo cual se contaron las células con un fenotipo ligeramente sepia como positivas (+) y aquellas con un fenotipo extendido y una coloración intensamente café como altamente positivas (++). Dicho conteo se realizó bajo el microscopio multimodal Axio Observer Z1, empleando las cámaras AxioCam MRm y AxioCam MRc5 (Carl Zeiss AG, Alemania). Las gráficas realizadas con este conteo contemplan solamente aquellas células altamente positivas (++) a la infección. III.5 - Efecto del virus en la adhesión conidial del modelo de epitelio. Un protocolo acorde a las condiciones experimentales de interés fue diseñado con base en los ensayos de adhesión y endocitosis conidial 38 propuestos por DeHart et al 37. Brevemente, la línea celular A549 fue subcultivada y crecida a confluencia en cajas de 6 pozos (NUNC A/S, Dinamarca). En este punto les fueron agregados a los cultivos celulares 0µL, 1.25µL, 2.5µL, 3.75µL o 5µL del reactivo (Sigma-Merck KGaA, Alemania) tras lo cual las células fueron incubadas con esta sustancia durante 1 hora, según el experimento realizado. A Figura 1. Esquema de la metodología empleada en los ensayos de adherencia conidial. A) A las monocapas de células epiteliales cultivadas en cajas de 6 pozos les fueron agregados 150 conidios en medio líquido (MEM), y se les permitió interactuar durante 40 minutos; se eliminaron los conidios no adheridos y se añadió medio Sabouraud en presencia de MTT (puntos morados). El número de conidios adheridos se estimó por la presencia de colonias tras 24 -30 horas de cultivo a 37°C. Los valores de adherencia relativa se obtuvieron a partir de la normalización de los resultados experimentales con el número de colonias presentes en los controles sin estímulo. Posteriormente fueron infectadas con el virus en una MOI = 1, y después de diferentes tiempos de infección (12, 18, 24, 48 y 72 horas), los sobrenadantes fueron removidos y/o almacenados para su posterior análisis. Las monocapas fueron lavadas 2 veces con SSI (Pisa Farmacéutica, México), tras lo cual se les proporcionó a las células medio de cultivo DMEM (InVitro S.A., Mexico) no 39 suplementado, y en función de las condiciones experimentales, se agregaron 40µL de SSI o un volumen equivalente a 150 conidios de A. fumigatus, provenientes de una suspensión de conidios maduros en PBS-Tween 20 al 0.05% (Figura 1) (Sigma-Merck KGaA, Alemania). La suspensión conidial fue cuantificada con una cámara de Neubauer empleando la técnica correspondiente. Después de 40 ó 120 minutos de contacto célula-conidio para los ensayos de adhesión y endocitosis, respectivamente, los sobrenadantes fueron de nueva cuenta recolectados o removidos, para después lavar las células 4 veces con SSI. A los pozos lavados se les agregaron 3mL de Agar Sabouraud (BD-Bioxon, Estados Unidos) diluido al 50% con Agarosa a 15g/L (GeneChoice Inc, Estados Unidos) y Bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5- difeniltetrazolio 0.5X (Sigma-Merck KGaA, Alemania), y dichos cultivos fúngicos fueron incubados durante 24h. Las colonias resultantes fueron contadas con ayuda de un transiluminador. III.6 - Preparación de suspensión conidial y conteo en cámara de Neubauer. A un cultivo maduro de A. fumigatus en placa de Agar Sabouraud fueron agregados 5mL de PBS-Tween 20 0.05% con la finalidad de recuperar la mayor cantidad de conidios posible. Dicho volumen de suspensión conidial fue filtrado con la finalidad de eliminar hifas y 40 otros componentes miceliares, empleando para ello filtros de jeringa SWINNEX (Millipore-Merck KGaA, Alemania) y círculos de papel Whatman® Nº 3 (Sigma-Merck KGaA, Alemania) con un tamaño de poro de 6 µm y un diámetro aproximado de 2.5cm, así como jeringas de 5mL (BD-Plastipak, Estados Unidos). Una vez sin residuos de micelio, se realizaron 4 diluciones seriadas de esta suspensión, las cuales fueron cuantificadas en una cámara de Neubauer (Hausser Scientific, Estados Unidos), empleando el microscopio de campo claro Primo Star (Carl Zeiss AG, Alemania). Para ello, se colocó un cubreobjetos rectangular limpio de 24x50mm sobre los soportes de la cámara, tras lo cual se tomaron 20µL de la suspensión conidial y en cada uno de los dos campos de conteo de la cámara previamente mencionada se colocaron 10µL. Posteriormente, la cámara de Neubauer fue colocada en la platina del microscopio, y empleando el objetivo 40X se contaron los conidios en cada uno de los 16 cuadrados de 0.0625mm2, correspondientes en su totalidad a un cuadrante de 1mm2. Por cada dilución se llevó a cabo este conteo 8 veces, es decir, 4 veces por campo de conteo, y empleando la siguiente ecuación se obtuvo el valor promedio expresado en conidios/µL. Dicho resultado fue empleado como referencia para realizar posteriores diluciones de trabajo, cuyos valores finales de concentración permitieron manejar volúmenes accesibles. 41 Ecuación: X = Np partículas Nc mm! ∗ D mm ∗ Fd X = Concentración expresada en partículas/mL Np = Número de partículas contadas. Nc = Número de cuadrantes contados. (1 cuadrante = 1mm2) Fd = Factor de dilución (si se busca la concentración original) D = Profundidad de la cámara de Neubauer. (1 mm). III.7 - Evaluación de inducción en la expresión de moléculas de adhesión. Se subcultivó y creció a confluencia la línea celular A549 en cajas de 6 pozos (NUNC A/S, Dinamarca), tras lo cual fue infectada con la cepa 2009-Cosío de Influenzavirus A(H1N1)pdm09 en una MOI = 1. Finalizando diferentes tiempos de infección (12h, 18h, 24h, 48h y 72h) las células fueron lavadas 2 veces con SSI. Para la extracción de proteína, las células fueron lisadas con 150µL de Buffer RipA (Thermo-Fisher Scientific, Estados Unidos) adicionadocon inhibidores de proteasas. Los extractos protéicos fueron homogeneizados y centrifugados a 4ºC a una velocidad de 14,000 RPM durante 20 minutos empleando la microcentrífuga 5417R (Eppendorf AG, Alemania) tras lo cual se recuperaron, rotularon, y almacenaron los sobrenadantes. Dichos extractos fueron analizados mediante la 42 técnica de Western Blot. Para la extracción de RNA, las células fueron lisadas con 350µL de Buffer RLT (Qiagen N.V., Alemania), tras lo cual el extracto fue homogeneizado y recuperado para adicionarle con 350µL de Etanol al 70% (Macron Fine Chemicals, Estados Unidos), para conseguir una proporción 1:1. Esta mezcla se colocó en columnas de intercambio RNeasy™ (Qiagen N.V., Alemania) con las que se purificó el RNA total para su posterior análisis siguiendo las instrucciones del proveedor. III.8 - Cuantificación de proteínas por Método de Bradford. Con la finalidad de emplear una cantidad de proteína adecuada en el análisis por Western Blot, los extractos proteicos obtenidos durante la experimentación fueron cuantificadas usando el reactivo de Bradford, Coomassie Brilliant Blue G250. Para ello, las muestras a analizar fueron descongeladas junto con los estándares de Albúmina Sérica Bovina (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos) correspondientes a las concentraciones de 2, 1, 0.5, 0.25 y 0.125 µg/µL. En una placa de 96 pocillos con fondo plano (NUNC A/S, Dinamarca) se colocaron 200µL de agua desionizada en todos los pocillos a utilizar. Las muestras y los estándares fueron añadidos en volúmenes de 2µL por pocillo y cargados por triplicado, tras lo cual fueron agregados 50µL de Reactivo de Bradford (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos) a todos los pocillos. Tras mezclar 40 veces, 50µL de cada pocillo fueron removidos para contar con un volumen final de 200µL, tras lo cual la 43 placa fue colocada y leída en el espectrofotómetro Epoch™ (Biotek Instruments, Inc., Estados Unidos) a λ=545nm. Los resultados de la lectura de los estándares fueron usados para generar una curva de concentraciones, la cual permitió interpolar las concentraciones de cada extracto para así calcular el volumen de muestra a cargar en la técnica de SDS-PAGE. III.9 - SDS-PAGE y Western Blot. Los extractos proteicos fueron analizados mediante la técnica de Western Blot, siendo primero separados por peso molecular empleando la técnica de SDS-PAGE. Para ello, se hicieron geles de acrilamida/bisacrilamida al 10% usando la siguiente metodología: Gel separador: Para preparar 15ml de mezcla, se utilizaron 5.9ml de agua destilada provista por el laboratorio, 5.0ml de mezcla de acrilamida al 30% (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos), 3.8ml de Buffer Tris-HCl (Sigma-Merck KGaA, Alemania) 1.5M a pH=8.8, 150µL de SDS (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos) al 10%, 150µL de Persulfato de Amonio al 10% (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos) y 6µL de Tetrametiletilendiamina (Sigma-Merck KGaA, Alemania) como catalizador de la polimerización. Gel concentrador: Para preparar 3ml de mezcla, se utilizaron 2.1ml de agua destilada provista por el laboratorio, 500µL de mezcla de 44 acrilamida al 30% (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos), 380µL de Buffer Tris-HCl (Sigma-Merck KGaA, Alemania) 1M a pH=6.8, 30µL de SDS (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos) al 10%, 30µL de Persulfato de Amonio al 10% (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos) y 3µL de Tetrametiletilendiamina (Sigma-Merck KGaA, Alemania) como catalizador de la polimerización. Para llevar a cabo el siguiente procedimiento se emplearon todos los contenidos del equipo de electroforesis Mini-PROTEAN® Tetra (Bio- Rad Laboratories Inc, Estados Unidos). Respecto a la formación de estos geles, se colocaron las placas de vidrio sobre los soportes de plástico, tras lo cual éstas se marcaron a una altura de 5.5cm, lo cual sirvió como referencia para cargar un volumen adecuado de la mezcla correspondiente al gel separador, aproximadamente 5ml, evitando la formación de burbujas y eliminando las que pudiesen formarse con volúmenes pequeños de isopropanol (Sigma-Merck KGaA, Alemania). Una vez polimerizada la mezcla, se removió el alcohol y se colocó un volumen cercano a 1ml de mezcla de gel concentrador, tras lo cual se posicionó un aditamento para formar pocillos de carga en el extremo superior del gel, asegurándose de que ninguna burbuja quedase atrapada en esta interfase. Después de la segunda ronda de polimerización, las placas de vidrio conteniendo a los geles fueron removidas de los soportes y colocadas en la cámara de electroforesis, 45 tras lo cual ésta se llenó a capacidad con Buffer de Corrida (Tris-HCl 25mM, Glicina 190mM, SDS 0.1%). Se calculó el volumen correspondiente a 10µg de proteína total y se mezcló con buffer de carga 2x (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos), tras lo cual se desnaturalizaron las muestras a 100ºC durante 5 minutos. Dichos volúmenes fueron cargados en los carriles asignados a cada uno, empleando como referencia el marcador de peso molecular “Precision Plus Protein™ Standards - All Blue” (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos). Terminado lo anterior, se colocó la tapa en la cámara de electroforesis y se le conectó al regulador de corriente Power/Pac 3000 (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos), programando a este aparato para entregar una diferencia de potencial de 85v durante los primeros 15 minutos del experimento, y de 100v durante las 2 horas 15 minutos subsecuentes. Después de haber realizado la técnica de SDS-PAGE, las proteínas fueron transferidas a membranas de PVDF de 8.5x5.5cm (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos) empleando el equipo de transferencia Criterion® Blotter (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos), filtros de celulosa FilterPaper (Bio- Rad Laboratories Inc, Estados Unidos), un volumen adecuado de Buffer de Transferencia (Tris-HCl 25mM, Glicina 190mM), y el regulador de corriente Power/Pac 3000 (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos), programado a una intensidad de corriente fija de 46 300mA durante 1 hora. La transferencia se llevó a cabo en una hielera, cubriendo la cámara de transferencia con hielo para evitar el sobrecalentamiento del sistema. Tras la finalización de la transferencia, las membranas con las proteínas ya adsorbidas fueron bloqueadas con caseína usando una solución de leche en polvo libre de grasas disuelta en TBS-Tween 20 al 0.01% (Sigma-Merck KGaA, Alemania) durante 1 hora. Posteriormente fueron incubadas con los anticuerpos primarios α-M1 1:100 (Abcam PLC, Reino Unido), α-Integrina α5 1:200 (leporino), α- Integrina β1 1:100 (murino), α-E-cadherina 1:400 (murino) y α- GAPDH 1:400 (murino) (Santa Cruz Biotechnology, Estados Unidos) tras lo cual fueron lavadas 3 veces por 10 minutos y 2 veces por 5 minutos en TBS-Tween 20 al 0.01% (Sigma-Merck KGaA, Alemania) a temperatura ambiente. Los anticuerpos secundarios usados fueron “Goat Anti-Mouse IgG (H+L)-HRP Conjugate” 1:4,000 (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos) y “Goat pAb to Rb IgG (HRP)” 1:10,000 (Abcam PLC, Reino Unido). El experimento fue revelado empleando el reactivo Clarity Max™ Western ECL Substrate (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos) y los resultados fueron capturados con el fotodocumentador ChemiDoc XRS+ (Bio-Rad Laboratories Inc, Estados Unidos). 47 III.10 - Análisis Estadístico. El análisis fue realizado empleando GraphPad Prism (GraphPad Software, Estados Unidos). Los datos se presentan como promedios, acompañados con su desviación estándar en caso de los experimentos con n > 1. A estos se les realizó una prueba de análisis de varianza (ANOVA) acoplada a una prueba de Dunnett para comprobar diferencias respecto a sus controles correspondientes. Se consideró como significativo unvalor de α ≤ 0.05, alcanzando un valor mínimo de α = 0.001. 48 IV. Resultados y Discusión. IV.1 – Producción viral en células MDCK. La producción viral óptima de la cepa 2009-Cosío de Influenzavirus A (H1N1)pdm09 en la línea celular MDCK se presenta a las 72h post-infección y con una MOI = 0.1. Para poder realizar los experimentos descritos en los objetivos planteados por este estudio, primero fue necesario el montaje de distintas metodologías. La primera de ellas fue la producción del virus en cultivo celular, lo cual habría de permitirnos a futuro la disponibilidad de partículas virales con las cuales simular el proceso infectivo en el modelo propuesto, para lo cual primero se evaluó la producción viral en la línea celular MDCK a distintas multiplicidades de infección (MOI). El virus corresponde a la cepa 2009-Cosío de Influenzavirus A (H1N1)pdm09, la cual fue aislada por el grupo de trabajo que supervisa este estudio a partir de un paciente mexicano infectado durante la pandemia de Influenza de 2009. La razón por la cual se eligió esta cepa recae principalmente en el hecho de que este virus, al ser el agente causal de dicho evento pandémico, permite simular las condiciones bajo las cuales se suscitó el fenómeno biológico que sustenta este trabajo. Para tal fin, se estudió el efecto citopático adquirido por las células MDCK tras la infección con el virus a 49 diferentes tiempos, el cual pudo apreciarse a partir de los cambios en las características morfológicas de las células. Asimismo, la acumulación de diaminobencidina oxidada confirió a las células infectadas una coloración desde sepia hasta café oscuro, la cual aumentaba gradualmente en función de los niveles de proteína M2 acumulada, dada a partir del reconocimiento de ésta por el anticuerpo primario específico y la detección correspondiente por el anticuerpo secundario conjugado con una peroxidasa. A B C D Figura 2. Evaluación de la infectividad de Influenzavirus A(H1N1)pdm09 en la línea celular MDCK a 24h post-infección. Las imágenes muestran la detección por inmunocitoquímica de la proteína viral M2 en microcultivos de células MDCK infectadas a una MOI = 1, utilizando como anticuerpo primario un IgG monoclonal de ratón y como secundario un IgG anti-murino conjugado con peroxidasa de rábano. Los tratamientos fueron los siguientes: A) Sin anticuerpo primario, Sin virus. B) Sin anticuerpo primario, Con virus. C) Con anticuerpo primario, Sin virus. D) Con anticuerpo primario, Con virus. Se observan células positivas sólo en presencia de virus y de anticuerpo primario (D). Las fotografías fueron adquiridas con un objetivo 40x, las células pueden observarse de forma individual por la tinción nuclear con hematoxilina. 50 Este experimento de Inmunocitoquímica permitió notar el efecto citopático en cultivo a las 24h post-infección mediante la observación de un morfología celular alargada, la cual es normalmente atípica para esta línea celular. Dicha morfología cambia de nueva cuenta conforme progresa la infección, lo que causa la acumulación de proteínas virales y el redondeamiento de la célula, tras lo cual ésta se retrae y se desprende (Figura 2D). En consecuencia queda la matriz extracelular expuesta, observándose placas de lisis después del desprendimiento; esto compromete la integridad de la monocapa y deja vulnerables a las células remanentes para posteriores interacciones conidiales. Así, tanto la coloración sepia observada en algunas células aisladas, como la presencia de dicho fenotipo alargado en éstas, son evidencias de la acumulación de la proteína viral M2, así como del daño ejercido por el virus en éstas durante la infección, respectivamente (Figura 2D). Réplicas de este experimento fueron realizadas a diferentes tiempos post-infección. Si bien los ensayos correspondientes a tiempos previos a 24hpi (6h y 12h post infección) no manifestaron efecto citopático ni una acumulación significativa de proteína viral M2 (datos no mostrados). A tiempos iguales o mayores a 24h post-infección, se detectó una correlación positiva entre el tiempo transcurrido desde el inicio del experimento y el número de células con evidencias de acumulación de proteína viral. Por ello, éstas fueron contadas y los 51 números resultantes fueron considerados para realizar una cinética de infección. Como es de esperarse, el número de células infectadas es proporcional a la magnitud del valor de MOI utilizado. El incremento en el número de células infectadas se aprecia notablemente a partir de 48hpi, independientemente del valor de MOI. Esto indica que las células MDCK permiten la replicación eficiente del virus de Influenza (Figura 3). En la infección a MOI = 1, el total (100%) de las células mostró algún nivel de expresión de proteína viral a 72hpi, lo que corresponde a una Figura 3. Cinética de Infección de células MDCK con la cepa 2009-Cosío de Influenzavirus A(H1N1)pdm09 a 24, 48 y 72hpi. La gráfica describe la relación entre el tiempo de infección y el número de células altamente positivas a la proteína viral M2 reveladas por inmunocitoquímica y descritas en el texto como (++). La acumulación de proteínas y el cambio morfológico de estas células es indicativo de la producción de partículas virales infectivas. Se emplearon las siguientes condiciones de infección: Sin estímulo = rombos azules (línea punteada); MOI 0.1= cuadrados anaranjados (línea de puntos y guiones); MOI 1 = triángulos grises (línea de guiones); MOI 5 = cruces amarillas (línea sólida). Se muestra el promedio del número de células (++) por cada 100 totales contadas en ocho campos elegidos al azar. El incremento observado en todas las condiciones de infección es indicativo de la capacidad de las MDCK para producir partículas virales infectivas. -2 3 8 13 18 24 48 72 N úm er o de C él ul as a lta m en te P os iti va s a IV A p or C am po ( + + ) Tiempo post-infección (Horas) Cinética de Infección - Células MDCK 52 infección 1:1. Bajo el microscopio fue posible apreciar un incremento paralelo en el número de células con un fenotipo positivo a la infección por IVA con respecto al tiempo, tanto en aquellas con coloración café (++) como en el caso de aquellas con un fenotipo sepia (+). No obstante, el efecto citopático es sugestivo de la producción viral más evidentemente en las células con un fenotipo café (++), debido a lo cual éstas fueron contadas para así obtener un gráfico que describiera la cinética de infección (Figura 3). El incremento en el número de células con gran cantidad de proteína M2 acumulada (++) puede significar que las células infectadas detienen la diseminación viral hasta el momento en el que mueren por la exocitosis masiva, conteniendo a las partículas virales antes de tal evento. La presencia simultánea de células con alta y baja expresión de la proteína viral M2 podría deberse a la heterogeneidad poblacional de las células MDCK, generando diferencias intrínsecas en la producción viral 41. Ya que el tamaño del inóculo inicial limita el número de eventos de infección posibles durante el primer contacto entre el virus y las células, emplear un valor de MOI pequeño permite mantener un mayor número de células disponibles para posteriores ciclos de replicación. Esto significa que para una menor proporción de infección inicial existe potencialmente un mayor rendimiento de producción viral, lo cual se traduce como la posibilidad de cosechar títulos virales más altos a tiempos posteriores a 72hpi. Debido a ello, 53 se infectaron los cultivos con una MOI = 0.1 para la obtención del lote viral a ser evaluado durante la fase de experimentación posterior, el cual reflejó consistentemente un título de 1:256 tras la titulacióncorrespondiente, indicando que dichas condiciones de infección y tiempo de cosecha son óptimas para la producción de partículas virales (datos no mostrados). En conjunto, los anteriores resultados indican que la línea celular MDCK es permisiva a la infección por Influenzavirus A, evidenciando que el proceso infectivo de este último es más evidente a partir de 24hpi y genera la máxima cantidad posible de viriones a tiempos posteriores a 72hpi. Estos resultados asimismo validan la utilidad de las células MDCK como huéspedes adecuados para la producción in vitro de partículas virales y la accesibilidad que la titulación por hemaglutinación brinda al cálculo posterior de MOI dada la exactitud con la cual estima el número de partículas virales infectivas por volumen de sobrenadante. IV.2 – Infectividad de las células A549. El linaje celular A549 es permisivo a la infección por la cepa 2009-Cosío de Influenzavirus A(H1N1)pdm09 y alcanza un porcentaje de infección del 100% a 24hpi con MOI = 1. Una vez sentada la base de producción vírica, se procedió a validar la infectividad de la línea celular A549. Si bien las referencias 54 consideradas han indicado repetidamente que dicho linaje celular es susceptible a la infección por Influenzavirus A, se realizó este experimento para cerciorarse de que las condiciones experimentales a ser empleadas posteriormente permitirían observar cambios celulares atribuibles a la infección viral. Para tal fin se realizaron ensayos de Inmunocitoquímica a microcultivos de células A549 infectadas con la cepa 2009-Cosío de Influenzavirus A(H1N1)pdm09 utilizando valores de MOI diferentes y A B C D Figura 4. Evaluación de la infectividad de Influenzavirus A(H1N1)pdm09 en la línea celular A549. Las imágenes muestran la detección por inmunocitoquímica de la proteína viral M2 en microcultivos de células MDCK infectadas a una MOI = 1, utilizando como anticuerpo primario un IgG monoclonal de ratón y como secundario un IgG anti-murino conjugado con peroxidasa de rábano. Los tratamientos fueron los siguientes: A) Sin anticuerpo primario, Sin virus. B) Sin anticuerpo primario, Con virus. C) Con anticuerpo primario, Sin virus. D) Con anticuerpo primario, Con virus. Se observan células positivas sólo en presencia de virus y de anticuerpo primario (D). Las fotografías fueron adquiridas con un objetivo 40x, las células pueden observarse de forma individual por la tinción nuclear con hematoxilina. 55 distintos tiempos de infección. Dichos ensayos ponen de manifiesto el efecto citopático que el virus ejerce sobre las células, las cuales sufren un cambio morfológico al retraerse del resto de la monocapa, para posteriormente redondearse (Figura 4D) y finalmente desprenderse, dejando huecos y provocando el alargamiento de las células circundantes (Figura 4B). Asimismo, la acumulación de la proteína viral M2 es puesta en evidencia mediante la coloración sepia producida por la diaminobencidina oxidada, la cual fue observada tanto en el citosol como en las membranas de las células en cuestión (Figura 4D). La literatura indica que esta proteína se localiza en la membrana celular durante el ciclo de replicación viral de Influenzavirus A, dado que su actividad puede solamente llevarse a cabo cuando se encuentra embebida en envoltura lipídica del virión, una vez que el ensamblaje de nuevas partículas virales sucede 3. Tabla 1. Comparación del número de células altamente positivas (++) obtenidas por infección con MOI=1 en las líneas celulares MDCK y A549. Los datos mostrados en las celdas sombreadas se grafican en la Figura 2. Las células A549 muestran una menor proporción de células productoras de viriones a los tiempos estudiados. Las réplicas de este experimento a mayores tiempos post-infección mostraron una relación positiva entre el tiempo transcurrido después de la infección inicial y el incremento progresivo en el número de células exhibiendo un fenotipo propio de las etapas finales de la infección viral, es decir, con morfología y niveles de M2 semejantes a 24hpi 48hpi 72hpi MDCK (++) 1.5 1.75 10 A549 (++) 0.5 2 2.75 56 los observados en las células MDCK con fenotipo (++) (Tabla 1). Los resultados recabados por este ensayo indican que en este modelo celular también existe una correlación positiva entre la magnitud del inóculo inicial y el número de células positivas a la infección por el virus. Como puede observarse, los microcultivos inoculados con una MOI = 1 revelan un aumento significativo en el número de células positivas a la infección (Figura 5A), pudiéndose apreciar el efecto incluso a 72hpi. Asimismo, el incremento en el número de células ligeramente positivas a la infección (+) alcanzó valores del 100% a 24hpi (Figura 4D; Tabla 1). Figura 5. Cinética de Infección de células A549 con la cepa 2009-Cosío de Influenzavirus A(H1N1)pdm09 a 24, 48 y 72hpi. La gráfica describe la relación entre el tiempo de infección y el número de células altamente positivas a la proteína viral M2 reveladas por ICQ y descritas en el texto como (++). La acumulación de proteínas y el cambio morfológico de las células es indicativo de la producción de partículas virales infectivas. Se emplearon las siguientes condiciones de infección: Sin estímulo = rombos azules (línea punteada); MOI 0.1= cuadrados anaranjados (línea de puntos y guiones); MOI 1 = triángulos grises (línea de guiones); MOI 5 = cruces amarillas (línea sólida). Se muestra el promedio del número de células (++) por cada 100 contadas en ocho campos al azar. Se observa que, a diferencia de las células MDCK, las A549 sólo son productoras de virus a multiplicidades de infección elevadas. 0 2 4 6 8 10 12 24 48 72 P ro m ed io d e C él ul as a lta m en te P os iti va s a IV A p or C am po ( + + ) Tiempo post-infección (Horas) Cinética de Infección - Células A549 57 Lo anterior es sugestivo de que las células no solamente son permisivas a la infección por el virus, sino que además una subpoblación de ellas permite la gemación de nuevos viriones conforme el curso de la infección progresa, manifestándose en el virus como una mayor eficiencia de diseminación. Sin embargo, y a diferencia de la línea celular MDCK, las células A549 infectadas a MOI = 5 aumentan con el progreso de la infección y posteriormente bajan en número a 72hpi (Figura 5A). La razón de esto puede ser el fuerte efecto citopático que el virus ejerce sobre la monocapa, causando que múltiples células se desprendan y mueran, no pudiendo ser visualizadas durante el proceso de conteo. Conjuntamente, los datos que este experimento brinda indican que la línea celular A549, proveniente de epitelio alveolar, es un modelo permisivo a la infección. Además, la cinética de infección nos permitió establecer que el efecto de esta interacción es evidente a partir de las 24hpi, debido a lo cual dicho tiempo fue elegido como referencia para estudiar los fenómenos biológicos bajo escrutinio en experimentos posteriores. IV.3 – Ensayos de adhesión conidial. Los experimentos de adhesión conidial permiten observar la adherencia de Aspergillus fumigatus a monocapas de células A549. Para poder adaptar los experimentos propuestos por DeHart y colaboradores 37 a las preguntas científicas que este estudio pretende 58 abordar, se realizaron ensayos de adhesión conidial preliminares con la intención de implementarlos de acuerdo con las condiciones locales y usando el material biológico disponible en el laboratorio (células epiteliales y hongo). Una vez que la cepa fúngica fue crecida durante 3 días (Figura 6A), los propágulos de ésta fueron obtenidos, cuantificados, suspendidos y almacenados como se describe en la sección de Procedimiento Experimental. Posteriormente, una placa de 6 pozos con
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