titration-of-human-coronaviruses-using-an-immunoperoxidase-assay

Titration of Human Coronaviruses Using an Immunoperoxidase Assay

Determination of infectious viral titers is a basic and essential experimental approach for virologists. Classical plaque assays cannot be used for ...

Involvement of viruses in human neurodegenerative diseases and the underlying pathologic mechanisms remain generally unclear. Human respiratory coronaviruses (HCoV) can infect neural cells, persist in human brain, and activate myelin-reactive T cells. As a means of understanding the human infection, we characterized in vivo the neurotropic and neuroinvasive properties of HCoV-OC43 through the development of an experimental animal model. Virus inoculation of 21-day postnatal C57BL/6 and BALB/c mice led to a generalized infection of the whole CNS, demonstrating HCoV-OC43 neuroinvasiveness and neurovirulence. This acute infection targeted neurons, which underwent vacuolation and degeneration while infected regions presented strong microglial reactivity and inflammatory reactions. Damage to the CNS was not immunologically mediated and microglial reactivity was instead a consequence of direct virus-mediated neuronal injury. Although this acute encephalitis appears generally similar to that induced by murine coronaviruses, an important difference rests in the prominent spongiform-like degeneration that could trigger neuropathology in surviving animals.

Vacuolating encephalitis in mice infected by human coronavirus OC43.

Vakuolisierenden Enzephalitis bei M&#xE4;usen durch menschlichen Coronavirus OC43 infiziert.

The complete genome sequences of the human coronavirus OC43 (HCoV-OC43) laboratory strain from the American Type Culture Collection (ATCC), and a HCoV-OC43 clinical isolate, designated Paris, were obtained. Both genomes are 30,713 nucleotides long, excluding the poly(A) tail, and only differ by 6 nucleotides. These six mutations are scattered throughout the genome and give rise to only two amino acid substitutions: one in the spike protein gene (I958F) and the other in the nucleocapsid protein gene (V81A). Furthermore, the two variants were shown to reach the central nervous system (CNS) after intranasal inoculation in BALB/c mice, demonstrating neuroinvasive properties. Even though the ATCC strain could penetrate the CNS more effectively than the Paris 2001 isolate, these results suggest that intrinsic neuroinvasive properties already existed for the HCoV-OC43 ATCC human respiratory isolate from the 1960s before it was propagated in newborn mouse brains. It also demonstrates that the molecular structure of HCoV-OC43 is very stable in the environment (the two variants were isolated ca. 40 years apart) despite virus shedding and chances of persistence in the host. The genomes of the two HCoV-OC43 variants display 71, 53.1, and 51.2% identity with those of mouse hepatitis virus A59, severe acute respiratory syndrome human coronavirus Tor2 strain (SARS-HCoV Tor2), and human coronavirus 229E (HCoV-229E), respectively. HCoV-OC43 also possesses well-conserved motifs with regard to the genome sequence of the SARS-HCoV Tor2, especially in open reading frame 1b. These results suggest that HCoV-OC43 and SARS-HCoV may share several important functional properties and that HCoV-OC43 may be used as a model to study the biology of SARS-HCoV without the need for level three biological facilities.

Human respiratory coronavirus OC43: genetic stability and neuroinvasion.

Humanen respiratorischen Coronavirus OC43: genetische Stabilit&#xE4;t und Neuroinvasion.

The notion that an infectious respiratory pathogen can damage the central nervous system (CNS) and lead to neurological disease was tested using a human respiratory coronavirus, the OC43 strain of human coronavirus (HCoV-OC43). First, primary cell cultures were used to determine the susceptibility of each type of neural cells to virus infection. Neurons were the target cells, undergoing degeneration during infection, in part due to apoptosis. Second, neuropathogenicity was investigated in susceptible mice. Intracerebral inoculation of HCoV-OC43 into BALB/c mice led to an acute encephalitis with neuronal cell death by necrosis and apoptosis. Infectious virus was apparently cleared from surviving animals, whereas viral RNA persisted for several months. Some of the animals surviving to acute encephalitis presented an abnormal limb clasping reflex and a decrease in motor activity starting several months post-infection. These results suggest that viral persistence could be associated with an increased neuronal degeneration leading to neuropathology and motor deficits in susceptible individuals.

Human coronavirus OC43 infection induces chronic encephalitis leading to disabilities in BALB/C mice.

Die Vorstellung, dass eine infekti&ouml;se respiratorische Erreger kann im zentralen Nervensystem (ZNS Sch&auml;den) und zu neurologischen Erkrankung f&uuml;hren wurde mit einem menschlichen Atemwege Coronavirus, das OC43-Belastung der menschlichen Coronavirus (HCoV-OC43) getestet. Zun&auml;chst wurden prim&auml;re Zellkulturen verwendet, um die Anf&auml;lligkeit der einzelnen Nervenzellen f&uuml;r Virusinfektion zu bestimmen. Neuronen wurden die Zielzellen, einer Entartung w&auml;hrend der Infektion, teilweise durch Apoptose. Zweitens wurde Neuropathogenicity bei anf&auml;lligen M&auml;usen untersucht. Intrazerebrale Inokulation von HCoV-OC43 in BALB/c M&auml;use f&uuml;hrte zu einer akuten Enzephalitis mit neuronalen Zelltod durch Nekrose und Apoptose. Infekti&ouml;sen Virus wurde offenbar von &Uuml;berlebenden Tiere, gel&ouml;scht, w&auml;hrend die viraler RNA f&uuml;r mehrere Monate beibehalten. Einige der &Uuml;berlebenden zu akuten Enzephalitis Tiere pr&auml;sentiert eine abnorme Gliedma&szlig;en Klammer-Reflex und eine Abnahme der motorischen Aktivit&auml;t ab mehrere Monate Stunden. Diese Ergebnisse legen nahe, dass virale Persistenz mit einer erh&ouml;hten neuronalen Degeneration zu Neuropathologie und Motor Defizite bei anf&auml;lligen Menschen assoziiert sein k&ouml;nnte.

Menschliche Coronavirus OC43 Infektion induziert chronische Enzephalitis f&uuml;hrt zu Behinderungen in den BALB/C M&auml;usen.

This study describes the assembly of a full-length cDNA clone of human coronavirus (HCoV)-OC43 in a bacterial artificial chromosome (BAC). The BAC containing the full-length infectious cDNA (pBAC-OC43(FL)) was assembled using a two-part strategy. The first step consisted in the introduction of each end of the viral genome into the BAC with accessory sequences allowing proper transcription. The second step consisted in the insertion of the whole HCoV-OC43 cDNA genome into the BAC. To produce recombinant viral particles, pBAC-OC43(FL) was transfected into BHK-21 cells. Recombinant virus displayed the same phenotypic properties as the wild-type virus, including infectious virus titers produced in cell culture and neurovirulence in mice.

Recovery of a neurovirulent human coronavirus OC43 from an infectious cDNA clone.

Diese Studie beschreibt die Montage des einen in cDNA Klon des menschlichen Coronavirus (HCoV)-OC43 in ein bacterial artificial Chromosome (BAC). Die BAC, enth&auml;lt das in infekti&ouml;se cDNA (pBAC-OC43(FL)) zusammengebaut mit einer zweiteiligen-Strategie. Der erste Schritt bestand in der Einf&uuml;hrung von jedem Ende des viralen Genoms in das BAC mit Zubeh&ouml;r Sequenzen erm&ouml;glicht korrekte Transkription. Der zweite Schritt bestand darin, die Aufnahme des gesamten Genoms HCoV-OC43 cDNA in der BAC. Um rekombinante virale Partikel zu produzieren, wurde pBAC-OC43(FL) in BHK-21-Zellen transfected. Rekombinanten Virus angezeigt die gleichen ph&auml;notypischen Eigenschaften als der Wildtyp-Virus, einschlie&szlig;lich ansteckenden Virus-Antik&ouml;rper-Titer in Zellkultur und Neurovirulence in den M&auml;usen produziert.

Erholung ein Neurovirulent menschlichen Coronavirus OC43 von einer infekti&ouml;sen cDNA-Klon.

HCoV-OC43-induced apoptosis of murine neuronal cells.

HCoV-OC43-induzierte Apoptose murinen neuronalen Zellen.

Apolipoprotein D (apoD) is a lipocalin upregulated in the nervous system after injury or pathologies such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease, and multiple sclerosis. We previously demonstrated that apoD protects against neuropathology by controlling the level of peroxidated lipids. Here, we further investigated the biological function of apoD in a mouse model of acute encephalitis. Our results show that apoD transcript and protein are upregulated during acute encephalitis induced by the human coronavirus OC43 (HCoV-OC43) infection. The apoD upregulation coincides with glial activation, and its expression returns to normal levels when the virus is cleared, concomitantly to a resolved glial reactivity. In addition, the overexpression of human apoD in the neurons of Thy-1/ApoD transgenic mice results in a threefold increase of the number of mice surviving to HCoV-OC43 infection. This increased survival rate is correlated with an upregulated glial activation associated with a limited innate immune response (cytokines, chemokines) and T-cell infiltration into infected brains. Moreover, the protection seems to be associated with a restricted phospholipase A2 activity. These data reveal a role for apoD in the regulation of inflammation and suggest that it protects from HCoV-OC43-induced encephalitis, most likely through the phospholipase A2 signaling pathways.

Neuroprotective effect of apolipoprotein D against human coronavirus OC43-induced encephalitis in mice.

Apolipoprotein D (ApoD) ist ein Lipocalin herraufreguliert im Nervensystem nach Verletzungen oder Krankheiten wie Alzheimer-Krankheit, Morbus Parkinson und Multiple Sklerose. Wir hat zuvor gezeigt, dass ApoD gegen Neuropathologie sch&uuml;tzt, durch die Kontrolle der Ebene der Peroxidated Lipide. Hier untersuchten wir weiter die biologische Funktion von ApoD in einem Mausmodell der akuten Enzephalitis. Unsere Ergebnisse zeigen, dass ApoD-Transkript und Protein herraufreguliert w&auml;hrend der akuten Enzephalitis induziert durch das menschliche Coronavirus OC43 (HCoV-OC43) Infektion. Das ApoD-Hochregulation f&auml;llt mit Gliazellen Aktivierung, und seinen Ausdruck gibt auf ein normales Niveau zur&uuml;ck, wenn das Virus, begleitend zu einer aufgel&ouml;sten Gliazellen Reaktivit&auml;t deaktiviert ist. Dar&uuml;ber hinaus f&uuml;hrt die &Uuml;berexpression des menschlichen ApoD in den Neuronen des Thy-1/ApoD transgenen M&auml;usen eine Verdreifachung der Zahl der M&auml;use, die &Uuml;berlebenden zu HCoV-OC43-Infektion. Diese erh&ouml;hte &Uuml;berlebensrate ist mit einem herraufreguliert Gliazellen Aktivierung verbunden mit einer begrenzten angeborenen Immunantwort (Zytokine, Chemokine) und T-Zell-Infiltration in infizierten Gehirne korreliert. Dar&uuml;ber hinaus scheint der Schutz einer eingeschr&auml;nkten Phospholipase A2-Aktivit&auml;t zugeordnet werden. Diese Daten zeigen eine Rolle f&uuml;r ApoD bei der Regulierung der Entz&uuml;ndung und schlagen vor, da&szlig; es von HCoV-OC43-induzierte Enzephalitis, am ehesten durch die Phospholipase A2 Signalisierung Wege sch&uuml;tzt.

Neuroprotektive Wirkung von Apolipoprotein D gegen menschliche Coronavirus OC43 induziert Enzephalitis bei M&auml;usen.

Calculation of infectious viral titers represents a basic and essential experimental approach for virologists. Classical plaque assays cannot be used for viruses that do not cause significant cytopathic effects, which is the case for strains 229E and OC43 of human coronavirus (HCoV). An alternative indirect immunoperoxidase assay (IPA) is herein described for the detection and titration of these viruses. Susceptible cells are inoculated with serial logarithmic dilutions of samples in a 96-well plate. After viral growth, viral detection by IPA yields the infectious virus titer, expressed as "Tissue Culture Infectious Dose" (TCID50). This represents the dilution of a virus-containing sample at which half of a series of laboratory wells contain replicating virus. This technique is a reliable method for the titration of HCoV in biological samples (cells, tissues, or fluids).

Titration of human coronaviruses, HcoV-229E and HCoV-OC43, by an indirect immunoperoxidase assay.

Berechnung der ansteckende virale Titer stellt einen grundlegenden und wesentlichen experimentellen Ansatz f&uuml;r Virologen. Klassische Plakette Proben k&ouml;nnen nicht verwendet werden f&uuml;r Viren, die keine erhebliche zytopathischen Effekte verursachen, was der Fall ist f&uuml;r die St&auml;mme 229E und OC43 menschlichen Coronavirus (HCoV). Ein alternativer indirekte Immunperoxidase-Assay (IPA) ist zum Nachweis und zur Titration von diesen Viren hierin beschrieben. Empf&auml;nglicher Zellen sind mit seriellen logarithmische Verd&uuml;nnung der Proben in einem 96-Well-Platte verimpft. Nach virales Wachstum ergibt Virenabfragung IPA das infekti&ouml;se Virus-Titer, ausgedr&uuml;ckt als &quot;Tissue Culture Infectious Dose&quot; (TCID50). Dies entspricht die Verd&uuml;nnung einer Virus-haltigen Probe, an dem die H&auml;lfte einer Reihe von Labor-Brunnen replizierende Viren enthalten. Diese Technik ist eine zuverl&auml;ssige Methode f&uuml;r die Titration HCoV in biologischen Proben (Zellen, Gewebe und Fl&uuml;ssigkeiten).

Titration von menschlichen Coronaviren, HcoV-229E und HCoV-OC43, durch eine indirekte Immunperoxidase-Probe.

The mammalian circadian clock, whose central component is located in the suprachiasmatic nucleus of the hypothalamus (SCN), orchestrates rhythmic events in metabolism, physiology and behavior. Adaptation of the organism to its environment requires precise adjustment of the clock to the 24 h astronomical time, primarily by the light/dark cycle. Photic synchronization acts on both the molecular loops which trigger circadian oscillations and the phasing of the multiple SCN cellular oscillators whose coordination permits elaboration of the rhythmic message that will be distributed throughout the organism. It is concomitant with structural plastic events characterized by day/night rearrangements of the SCN neuronal-glial network. The two main sources of SCN efferents, namely the VIP (vasoactive intestinal peptide)-synthesizing neurons which are major integrators of photic signals and the AVP (arginine-vasopressin)-synthesizing neurons which are known to importantly contribute to conveying rhythmic messages to brain targets, are involved in these mechanisms. Over the light/dark cycle, they indeed undergo ultrastructural changes in the extent of their membrane coverage by glial, axon terminal and/or somato-dendritic elements. These structural rearrangements appear to be dependent on light entrainment, as the rhythmic expression in SCN of glial fibrillary acidic protein (GFAP), a marker for brain astrocytes whose changing expression has proved to be a reliable index of neuronal-glial plasticity, is disrupted under constant darkness. Glucocorticoid hormones, which are known as important endocrine outputs of the clock, are required to maintain amplitude of the SCN GFAP rhythm to normal values, indicating that they modulate astrocytic plasticity within the SCN and, therefore, nycthemeral changes of the configuration of its neuronal-glial network. The view that such plastic events may subserve synchronization of the clock to the light-dark cycle is reinforced by other data showing that the daily fluctuations of circulating glucocorticoids actually are involved in modulation of light effects, contributing to the resistance of the circadian timing system to variations of the photoperiod. It is thus proposed that the capacity of the clock to integrate cyclic variations of the environment rely on the inherent capacity of the SCN to undergo neuronal-glial plasticity.

[Mechanisms of structural plasticity associated with photic synchronization of the circadian clock within the suprachiasmatic nucleus].

Die S&auml;ugetier-circadiane Clock, deren zentrale Komponente sich im Kern des Hypothalamus (SCN) gefundenes befindet, orchestriert rhythmische Ereignisse im Stoffwechsel, Physiologie und Verhalten. Anpassung des Organismus an seine Umgebung erfordert genaue Einstellung der Uhr 24 h astronomische Zeit, vor allem durch den hell-dunkel-Zyklus. Photic Synchronisation wirkt auf die molekularen Schleifen die ausl&ouml;sen circadian Schwingungen und die Abschaffung der mehrere SCN zellul&auml;ren Oszillatoren deren Koordinierung Ausarbeitung der rhythmischen Nachricht erlaubt, die im gesamten Organismus verteilt werden. Es ist damit einhergehende strukturelle Kunststoff Ereignisse gekennzeichnet durch Tag/Nacht-Umlagerungen des SCN neuronale Gliazellen Netzwerks. Die zwei Hauptquellen des SCN Efferents, n&auml;mlich die VIP (Vasoaktives intestinales Peptid) - Synthese von Neuronen, die gro&szlig;en Integratoren photic Signale und AVP (Arginin-Vasopressin) sind - Synthese von Neuronen, die bekannterma&szlig;en vor allem Vermittlung rhythmische Nachrichten an Gehirn-Ziele beitragen, sind diese Mechanismen beteiligt. &Uuml;ber den hell-dunkel-Zyklus werden sie in der Tat ultrastrukturelle Ver&auml;nderungen hinsichtlich des Ausma&szlig;es ihrer Membran-Abdeckung von Gliazellen, Axon terminal bzw. Somato-dendritische Elemente unterzogen. Diese strukturellen Umlagerungen erscheinen Licht Entrainment, abh&auml;ngig sein, wie der rhythmische Ausdruck in SCN Gliazellen fibrill&auml;re sauren Proteins (GFAP), ein Marker f&uuml;r Gehirn Astrozyten als deren wechselnden Ausdruck erwiesen hat, eine zuverl&auml;ssige Index des neuronalen Gliazellen Plastizit&auml;t, unter st&auml;ndiger Dunkelheit unterbrochen wird. Glukokortikoid-Hormone, die als wichtige endokrine Ausg&auml;nge der Uhr bekannt sind, sind verpflichtet, die Amplitude der SCN GFAP-Rhythmus auf normale Werte, darauf hinweist, dass sie astrozytische Plastizit&auml;t in der SCN und somit Nycthemeral &Auml;nderungen der Konfiguration der neuronalen Gliazellen Netzwerk modulieren aufrechtzuerhalten. Die Ansicht, dass solche Kunststoff Ereignisse Synchronisation der Uhr der hell-dunkel-Zyklus subserve k&ouml;nnen wird verst&auml;rkt durch die anderen Daten, die zeigen, dass die t&auml;glichen Schwankungen der zirkulierenden Glukokortikoide Modulation von Licht-Effekte, einen Beitrag zu den Widerstand der circadian Timing-System zu Variationen von der Tagesl&auml;nge tats&auml;chlich beteiligt sind. Es wird daher vorgeschlagen, dass die F&auml;higkeit der Uhr zur Integration von zyklischer Schwankungen der Umwelt auf die inh&auml;rente Kapazit&auml;t der SCN neuronale Gliazellen Plastizit&auml;t zu unterziehen.

[Mechanismen der strukturelle Plastizit&auml;t zugeordnete photic Synchronisation der circadianen Uhr im Atomkern gefundenes].

The etiology of most neurodegenerative diseases of the central nervous system remains unknown and likely involves a combination of genetic susceptibility and environmental triggering factors. Given that exposure to numerous infectious pathogens occurs during childhood, and that some viral infections can lead to neurodegeneration and demyelination, it is conceivable that some viruses may act as triggering factors in neuropathogenesis. We have previously shown that the prototype OC43 strain of the common cold-associated human respiratory coronavirus has the capacity to infect human neuronal and glial cells and does persist in human brains. Moreover, it has neuroinvasive properties in susceptible BALB/c mice, where it leads to a chronic encephalitis with accompanying disabilities. Here, we show that mutations in the viral spike glycoprotein, reproducibly acquired during viral persistence in human neural cell cultures, led to a drastically modified virus-induced neuropathology in BALB/c mice, characterized by flaccid paralysis and demyelination. Even though infection by both mutated and wild-type viruses led to neuroinflammation, the modified neuropathogenesis induced by the mutated virus was associated with increased viral spread and significantly more CD4+ and CD8+ T-lymphocyte infiltration into the central nervous system, as well as significantly increased levels of the proinflammatory cytokine interleukin (IL)-6 and the chemokine CCL2 (monocyte chemoattractant protein [MCP]-1). Moreover, recombinant virus harboring the S glycoprotein mutations retained its neurotropism, productively infecting neurons. Therefore, interaction of a human respiratory coronavirus with the central nervous system may modulate virus and host factors resulting in a modified neuropathogenesis in genetically susceptible individuals.

Mutations in the spike glycoprotein of human coronavirus OC43 modulate disease in BALB/c mice from encephalitis to flaccid paralysis and demyelination.

Die &Auml;tiologie der meisten neurodegenerativen Erkrankungen des zentralen Nervensystems ist unbekannt und wahrscheinlich beinhaltet eine Kombination aus genetischer Veranlagung und ausl&ouml;senden Umweltfaktoren. Da die Gef&auml;hrdung durch zahlreiche infekti&ouml;se Erreger w&auml;hrend der Kindheit tritt und der einige Virusinfektionen zu Neurodegeneration und Demyelinisierung f&uuml;hren k&ouml;nnen, ist es denkbar, dass einige Viren handeln k&ouml;nnen als ausl&ouml;sende Faktoren in Neuropathogenesis. Wir haben bereits gezeigt, dass der Prototyp der Erk&auml;ltung-assoziierte menschlichen Atemwege Coronavirus OC43 Stamm die F&auml;higkeit hat, menschliche neuronale und Gliazellen Zellen infizieren und beh&auml;lt bei im menschlichen Gehirn. Dar&uuml;ber hinaus hat seit Eigenschaften in empf&auml;nglicher BALB/c M&auml;use, wo es zu einer chronischen Enzephalitis mit begleitenden Behinderungen f&uuml;hrt. Hier zeigen wir, dass Mutationen im viralen Spike-Glykoprotein, reproduzierbar w&auml;hrend virale Persistenz im menschlichen neuronalen Zellkulturen, erworben zu einem drastisch ver&auml;nderten Virus-induzierte Neuropathologie BALB/c M&auml;usen, zeichnet sich durch schlaffe L&auml;hmung und Demyelinisierung gef&uuml;hrt. Sogar obwohl Infektion durch beide mutiert und Wildtyp Viren zu Neuroinflammation gef&uuml;hrt, die ver&auml;nderte Neuropathogenesis durch das mutierte Virus induzierten wurde erh&ouml;hte virale Verbreitung und zugeordneten deutlich mehr CD4 + und CD8 + T-Lymphozyte Infiltration in das zentrale Nervensystem sowie deutlich umfassendere Proinflammatory Cytokine Interleukin (IL)-6 und Chemokine CCL2 (Monozyt Chemoattractant Protein [MCP]-1). Dar&uuml;ber hinaus erhalten rekombinanten Virus beherbergen die S-Glykoprotein-Mutationen seine Neurotropismus, produktiv infizieren Neuronen. Daher kann Wechselwirkung von einem menschlichen Atemwege Coronavirus mit zentralen Nervensystems Virus und Host-Faktoren, die eine ge&auml;nderte Neuropathogenesis bei genetisch anf&auml;lligen Menschen modulieren.

Mutationen in der Spitze-Glykoprotein des menschlichen Coronavirus OC43 modulieren Krankheit in BALB/c M&auml;use von Enzephalitis zu schlaffen L&auml;hmungen und Demyelinisierung.

The influence of emission parameters in low-level-light therapy on cellular responses is not yet fully understood. This study assessed the impact of various light delivery modes on collagen production in human primary fibroblast cultured in monolayers after three treatments with red light-emitting diode illumination (630 nm, 8 J/cm(2)). Human type I collagen was measured in cell culture supernatants with procollagen type I C-peptide enzyme immunoassay. Results demonstrated that, 72 h post-baseline, specific microsecond pulsing patterns had a more favorable impact on the ability of fibroblasts to produce collagen de novo than comparative conditions of continuous wave, pulsed 50% duty cycle, and millisecond pulsing domains. The cascade of events leading to collagen production by red illumination may be explained by the photodissociation of nitric oxide from cytochrome c oxidase. Short and intermittent light delivery might enhance this cellular event.

Importance of pulsing illumination parameters in low-level-light therapy.

Der Einfluss der Emissionsparameter in low-level-Light-Therapie auf zellul&auml;rer Antworten ist noch nicht vollst&auml;ndig verstanden. Diese Studie untersucht die Auswirkungen der verschiedenen Licht Lieferung auf Kollagen-Produktion in menschlichen prim&auml;re Fibroblasten kultiviert in Monolayers nach drei Behandlungen mit rotem Licht emittierende Diode Beleuchtung (630 nm, 8 J/cm(2)). Menschlichen Typ I Kollagen wurde gemessen in Zelle Gewebekultursupernatants mit procollagen Typ I C-Peptid-Enzym-Immunoassay. Resultate zeigten, dass 72 h post-baseline, spezifische Mikrosekunde pulsierenden Muster einen g&uuml;nstigen Einfluss auf die F&auml;higkeit der Fibroblasten hatte, Kollagen de Novo zu produzieren, als vergleichbare Bedingungen der kontinuierlichen Welle, gepulste 50-prozentiger Zyklus und pulsierenden Millisekunde-Domains. Die Kaskade von Ereignissen, die Kollagen-Produktion durch rote Beleuchtung f&uuml;hrt kann durch die Photolyse von Stickstoffmonoxid aus Cytochrom-C-Oxidase erkl&auml;rt werden. Kurz- und intermittierendes Licht Lieferung k&ouml;nnte diese zellul&auml;re Veranstaltung steigern.

Bedeutung der pulsierenden Beleuchtung-Parameter in der low-level-Light-Therapie.

Human coronaviruses (HCoV) are recognized respiratory pathogens, and some strains, including HCoV-OC43, can infect human neuronal and glial cells of the central nervous system (CNS) and activate neuroinflammatory mechanisms. Moreover, HCoV-OC43 is neuroinvasive, neurotropic, and neurovirulent in susceptible mice, where it induces chronic encephalitis. Herein, we show that a single point mutation in the viral spike (S) glycoprotein (Y241H), acquired during viral persistence in human neural cells, led to a hind-limb paralytic disease in infected mice. Inhibition of glutamate excitotoxicity using a 2-amino-3-(5-methyl-3-oxo-1,2-oxazol-4-yl)propranoic acid (AMPA) receptor antagonist (GYKI-52466) improved clinical scores related to the paralysis and motor disabilities in S mutant virus-infected mice, as well as protected the CNS from neuronal dysfunctions, as illustrated by restoration of the phosphorylation state of neurofilaments. Expression of the glial glutamate transporter GLT-1, responsible for glutamate homeostasis, was downregulated following infection, and GYKI-52466 also significantly restored its steady-state expression level. Finally, GYKI-52466 treatment of S mutant virus-infected mice led to reduced microglial activation, which may lead to improvement in the regulation of CNS glutamate homeostasis. Taken together, our results strongly suggest an involvement of excitotoxicity in the paralysis-associated neuropathology induced by an HCoV-OC43 mutant which harbors a single point mutation in its spike protein that is acquired upon persistent virus infection.

Glutamate excitotoxicity is involved in the induction of paralysis in mice after infection by a human coronavirus with a single point mutation in its spike protein.

Menschliche Coronaviren (HCoV) sind anerkannte respiratorische Erreger, und einige St&auml;mme, einschlie&szlig;lich HCoV-OC43, k&ouml;nnen infizieren Humanzellen neuronale und Gliazellen des zentralen Nervensystems (CNS) und neuroinflammatorische Mechanismen zu aktivieren. Dar&uuml;ber hinaus ist HCoV-OC43 seit, neurotropic, und Neurovirulent bei anf&auml;lligen M&auml;usen, wo es chronische Enzephalitis induziert. Hier zeigen wir, dass eine einzelne Punktmutation in das virale Spike (S)-Glykoprotein (Y241H), erworben w&auml;hrend virale Persistenz in menschlichen Nervenzellen, zu einer hinteren Gliedma&szlig;en paralytischen Krankheit infizierten M&auml;usen gef&uuml;hrt. Hemmung der Glutamat-Exzitotoxit&auml;t mit einen 2-amino-3-(5-methyl-3-oxo-1,2-oxazol-4-yl)propranoic S&auml;ure (AMPA)-Rezeptor-Antagonisten (GYKI-52466) verbessert klinische Resultate, die L&auml;hmung und motorischen Behinderungen S mutierten Virus-infizierten M&auml;usen sowie die CNS von neuronalen Funktionsst&ouml;rungen, gesch&uuml;tzt, wie Wiederherstellung des Staates Phosphorylierung von Neurofilamenten dargestellt. Ausdruck der Gliazellen Glutamat-Transporters GLT-1, verantwortlich f&uuml;r Glutamat-Hom&ouml;ostase, war Downregulated nach Infektion und GYKI-52466 auch deutlich seine station&auml;ren Ausdrucksebene wiederhergestellt. Schlie&szlig;lich f&uuml;hrte GYKI-52466 Behandlung von S mutierten Virus-infizierten M&auml;usen zu reduzierten Microglial Aktivierung, die zu einer Verbesserung bei der Regulierung der CNS-Glutamat-Hom&ouml;ostase f&uuml;hren kann. Zusammengenommen empfehlen unsere Ergebnisse eine Einbeziehung von Exzitotoxit&auml;t in der L&auml;hmung-assoziierte Neuropathologie, induziert durch eine HCoV-OC43-Mutant, die ein einzelnes Punktmutation in seiner Spitze-Protein birgt, die auf persistente Infektion erworben wird.

Glutamat Exzitotoxit&auml;t ist die Induktion einer L&auml;hmung bei M&auml;usen nach Infektion mit einem menschlichen Coronavirus mit einer einzigen Punktmutation in seiner Spitze-Protein beteiligt.

Article	Year
Vacuolating encephalitis in mice infected by human coronavirus OC43. Virology\| PubMed ID: 14592756	2003
Human respiratory coronavirus OC43: genetic stability and neuroinvasion. Journal of virology\| PubMed ID: 15280490	2004
Human coronavirus OC43 infection induces chronic encephalitis leading to disabilities in BALB/C mice. Virology\| PubMed ID: 16527322	2006
Recovery of a neurovirulent human coronavirus OC43 from an infectious cDNA clone. Journal of virology\| PubMed ID: 16537637	2006
HCoV-OC43-induced apoptosis of murine neuronal cells. Advances in experimental medicine and biology\| PubMed ID: 17037580	2006
Neuroprotective effect of apolipoprotein D against human coronavirus OC43-induced encephalitis in mice. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience\| PubMed ID: 18842892	2008
Titration of human coronaviruses, HcoV-229E and HCoV-OC43, by an indirect immunoperoxidase assay. Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)\| PubMed ID: 19057861	2008
[Mechanisms of structural plasticity associated with photic synchronization of the circadian clock within the suprachiasmatic nucleus]. Journal de la SociÃ©tÃ© de biologie\| PubMed ID: 19358811	2009
Mutations in the spike glycoprotein of human coronavirus OC43 modulate disease in BALB/c mice from encephalitis to flaccid paralysis and demyelination. Journal of neurovirology\| PubMed ID: 20642316	2010
Importance of pulsing illumination parameters in low-level-light therapy. Journal of biomedical optics\| PubMed ID: 20799848	2010
Glutamate excitotoxicity is involved in the induction of paralysis in mice after infection by a human coronavirus with a single point mutation in its spike protein. Journal of virology\| PubMed ID: 21957311	2011

Helene Jacomy

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