Chikungunya virus is strongly inhibited by phospholipase A2 isolated from Crotalus durissus terrificus

Chikungunya virus (CHIKV) is the etiologic agent of Chikungunya fever, a globally spreading mosquito-borne disease. To date, there is no approved antiviral treatment or vaccine against CHIKV, being mandatory the development of new therapeutic strategies. In this context, proteins isolated from snake venoms have demonstrated antiviral activity against several virus, including arbovirus which are relevant the public health system. The phospholipase A2CB (PLA2CB), a protein isolated from the venom of Crotalus durissus terrificus, demonstrated to possess anti-inflammatory, antiparasitic, antibacterial, and antiviral activities. In this study, we investigated the multiple effects of PLA2CB on the CHIKV replicative cycle in vitro. The antiviral activity of PLA2CB was assessed using CHIKV-nanoluciferase, a viral construct inserted of a reporter gene (-nanoluc), to infect baby hamster kidney cells (BHK-21) cells and evaluate cell viability (MTT assay) and infectivity rates (luminescence levels). The results demonstrated that PLA2CB possess a strong antiviral activity judged by the selective index of 128 (ratio of cytotoxicity to antiviral activity). We identified that the treatment with PLA2CB protected the cells against CHIKV infection in 84% and strongly impaired virus entry to the host cells by a virucidal effect of over 99%, or by reducing adsorption and uncoating in 98 and 95 %, respectively. Moreover, PLA2CB presented a modest yet significant activity inhibiting 64 % of post-entry stages of CHIKV replicative cycle. Molecular docking calculations were performed and results suggested binding interactions between PLA2CB and CHIKV glycoprotein, mainly with E1 through hydrophobic interactions. In addition, infrared spectroscopy spectral analysis indicated interactions of PLA2CB and CHIKV glycoproteins, corroborating with data from in silico analyzes. Our data demonstrated the multiple antiviral effects of PLA2CB on the CHIKV replicative cycle, and suggest the interactions of PLA2CB with CHIKV glycoproteins as a mode of action of this compound on blocking virus entry to the host cells.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoDissertação (Mestrado)O vírus Chikungunya (CHIKV) é o agente etiológico da febre de Chikungunya, uma doença transmitida globalmente através de mosquitos do gênero Aedes sp. Até o momento, não há tratamento antiviral ou vacina aprovados contra o CHIKV, sendo mandatório o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas. Nesse contexto, as proteínas isoladas dos venenos de serpentes têm demonstrado atividade antiviral contra diversos vírus, incluindo arboviroses relevantes para o sistema público de saúde. A fosfolipase A2CB (PLA2CB), uma proteína isolada da peçonha de Crotalus durissus terrificus, demonstrou possuir atividades anti-inflamatórias, antiparasitárias, antibacterianas e antivirais. Neste estudo, nós investigamos os vários efeitos da PLA2CB no ciclo replicativo do CHIKV in vitro. A atividade antiviral da PLA2CB foi avaliada usando CHIKV-nanoluciferase, uma construção viral inserida de um gene repórter (-nanoluc), para infectar células de rim de hamster bebê (BHK-21) e avaliar a viabilidade celular (ensaio MTT) e as taxas de infectividade (níveis de luminescência). Os resultados demostraram que a PLA2CB possui uma potente atividade antiviral, avaliada pelo índice de seletividade de 128 (razão de citotoxicidade por atividade antiviral). Identificamos que o tratamento com PLA2CB protegeu as células contra a infecção pelo CHIKV em 84%, e reduziu significativamente a entrada do vírus nas células hospedeiras por um efeito virucida maior que 99%, ou reduzindo a adsorção e desnudamento em 98 e 95%, respectivamente. Adicionalmente, a PLA2CB apresentou um efeito moderado, porém significante, inibindo 64% das etapas pós-entrada do ciclo replicativo do CHIKV. Cálculos envolvendo ancoramento molecular foram realizados, e os resultados sugerem interações entre PLA2CB e as glicoproteínas do CHIKV, principalmente com a E1, por meio de interações hidrofóbicas. Adicionalmente, análises de espectroscopia no infravermelho indicou interações da PLA2CB com glicoproteínas do CHIKV, corroborando com os dados das análises in silico. Nossos dados demonstraram os múltiplos efeitos antivirais da PLA2CB no ciclo replicativo do CHIKV, e sugerem as interações da PLA2CB com glicoproteínas do CHIKV como um modo de ação desse composto bloqueando a entrada do vírus nas células hospedeiras.2022-07-2