Evaluation of the exosomes effect in human T-cell lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) infection

O vírus linfotrópico de células T humanas do tipo 1 (HTLV-1) é o agente etiológico de duas principais manifestações clínicas, a mielopatia associada ao HTLV-1/paraparesia espástica tropical (HAM/TSP) e a leucemia/linfoma de células T do adulto (ATLL). O desenvolvimento de HAM/TSP, uma doença neuroinflamatória crônica é relacionada a uma complexa interação entre vírus e resposta imunológica do hospedeiro. A expressão do gene viral tax desempenha um papel importante na patogênese da HAM/TSP pela ativação de diversos genes celulares, incluindo genes das citocinas inflamatórias IFN-? e TNF- Recentemente, os exossomos surgiram como um importante fator na comunicação célula-célula contribuindo em diversos processos celulares, inclusive na modulação do sistema imunológico. Considerando o potencial papel dos exossomos na imunomodulação e no processo inflamatório, o objetivo deste trabalho foi avaliar se os exossomos produzidos por células infectadas pelo HTLV-1 carreiam moléculas virais e se poderiam participar dos processos de imunomodulação e inflamação crônica observados na HAM/TSP. Os exossomos foram isolados de células infectadas pelo HTLV-1 da linhagem celular C8166, avaliados quanto à presença de RNAm viral tax e testados quanto à capacidade de ativar células mononucleares do sangue periférico (PBMC) à indução de resposta inflamatória. Neste trabalho, foi observado que, após a exposição de PBMC aos exossomos contendo RNAm viral tax, a expressão da citocina inflamatória IFN-? foi aumentada em linfócitos T CD4+ e CD8+ quando comparado ao grupo não exposto aos exossomos. Foi observado um pequeno aumento de TNF-? no grupo exposto aos exossomos. Não houve diferença na expressão das citocinas IL-4, perforina e granzima B. Tomados em conjunto, estes resultados sugerem que exossomos contendo tax isolados de células infectadas pelo HTLV-1 induzem a produção de citocinas inflamatórias ativam a resposta imunológica de padrão Th1, e não Th2. Estes achados podem contribuir na elucidação do papel dos exossomos na infecção pelo HTLV-1 e nos estudos relacionados à patogênese da HAM/TSP e à resposta inflamatória envolvendo a apresentação clínica desta doença.Human T-cell lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) is the etiological agent of HTLV-1 associated myelopathy/tropical paraparesis spastic (HAM/TSP) and adult T-cell leukemia/lymphoma (ATLL). The development of HAM/TSP, a chronic neuroinflammatory disease, is correlated to a complex host-virus dynamic immune response interaction. Tax expression plays an important role in HAM/TSP pathogenesis by activating various cellular genes, including the cytokines IFN-? and TNF-?. Exosomes have emerged as an important factor of cell-to-cell communication contributing to diverse cellular processes, including immune modulation. Considering the potential role of exosomes in modulating the immune response and inflammation, the main objective of this study was to examine if HTLV-1-infected cells produce exosomes can carry viral tax mRNA, and if they can can participate in the chronic inflammation observed in patients with HAM/TSP. Exosomes were isolated from HTLV-1-infected cell line culture, evaluated for the tax mRNA presence and tested for the ability to activate peripheral mononuclear cells (PBMC) in inducing an inflammatory immune response. We observed that the proinflammatory cytokine IFN-? was upregulated in CD4 and CD8 T-cells after treatment of the PBMC with Tax carrying exosomes compared to the negative control. The expression of TNF-? was slightly upregulated. IL-4, Granzyme B and Perforin did not show alterations. Taken together, these results suggest that exosomes carrying Tax isolated from HTLV-1-infected cells might induce the production of proinflammatory cytokines and activate T helper (Th)1, and not Th2, immune response. This study may have important impact on the studies involving the pathogenesis of HAM-TSP and the inflammatory response involved in the clinical presentation of the disease