Papel dos inflamassomas no controle da infecção por Zika vírus em células glias

Abstract

Inflammasomes are multiprotein platforms present in the cytosol, capable of activating the protease caspase-1, leading to the secretion of IL-1β/IL-18 and cell death by pyroptosis. It has been shown that the Zika virus (ZIKV) is capable of modulating the activation of inflammasomes in different cell types, generating different responses. However, ZIKV mainly infects cells of the Central Nervous System (CNS) and the role of inflammasome activation in these cells is not well established. Thus, the aim of this work was to investigate the role of these molecular machinery in astrocytes and microglia, both glial cells of the CNS, in ZIKV infection. ZIKV was able to infect, replicate and induce the secretion of inflammatory cytokines, including IFN-β in microglia and astrocytes. In microglia, but not in astrocytes, ZIKV inhibited the secretion of IL-1β in response to classic inflammasomes agonists. Interestingly, in the absence of caspase-1/11, there was an increase in viral load in astrocytes, suggesting a role of these proteases for the control of ZIKV in this cell type. However, astrocytes and microglial knockouts for NLRP3 and NLRC4 were more resistant to viral replication. Furthermore, in the absence of NLRP3 and NLRC4, a positive regulation was observed in the secretion of IL-10 and TNF-α by these cells in response to ZIKV. NLRC4 was necessary for the secretion of IFN-β and IL-1α by infected microglia and NLRP3 for the secretion of these cytokines by both glial cells. Together, this data characterize the differential modulation of inflammasomes by ZIKV in microglia and astrocytes and show that NLRP3 and NLRC4 are involved in the inhibition of viral control by these cells independently of IFN-β secretion.

Os inflamassomas são plataformas multiproteicas presentes no citosol, capazes de ativar a protease caspase-1, levando à secreção de IL-1β/IL-18 e à morte celular por piroptose. Já foi demonstrado que o vírus Zika (ZIKV) é capaz de modular a ativação dos inflamassomas em diferentes tipos celulares, gerando respostas distintas. No entanto, o ZIKV infecta principalmente células do Sistema Nervoso Central (SNC) e não está bem estabelecido o papel da ativação dos inflamassomas nessas células. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar o papel dessas maquinarias moleculares em astrócitos e micróglias, ambas células gliais do SNC, na infecção por ZIKV. O ZIKV foi capaz de infectar, se replicar e induzir a secreção de citocinas inflamatórias, incluindo IFN-β em micróglias e astrócitos. Em micróglias, mas não em astrócitos, o ZIKV inibiu a secreção de IL-1β em resposta a agonistas clássicos de inflamassomas. Interessante, na ausência de caspase-1/11 houve uma maior carga viral em astrócitos, sugerindo um papel dessas proteases para o controle do ZIKV nesse tipo celular. No entanto, astrócitos e micróglias knockouts para NLRP3 e NLRC4 se mostraram mais resistentes à replicação viral. Ainda, na ausência de NLRP3 e NLRC4 foi observado uma regulação positiva na secreção de IL-10 e TNF- α por essas células em resposta ao ZIKV. NLRC4 foi necessário para a secreção de IFN-β e IL-1α por micróglias infectadas e NLRP3 para a secreção dessas citocinas por ambas as células gliais. Em conjunto, os dados caracterizam a modulação diferencial dos inflamassomas pelo ZIKV em micróglias e astrócitos e mostram que NLRP3 e NLRC4 estão envolvidos na inibição do controle viral por essas células de maneira independente da secreção de IFN-β.