Dengue virus binding and replication by platelets

Abstract

Key Points• Platelets replicate and produce infectious DENV.• DENV binds directly to platelets using DC-SIGN and heparan sulfate proteoglycan as primary receptors.Dengue virus (DENV) infection causes ∼200 million cases of severe flulike illness annually, escalating to life-threatening hemorrhagic fever or shock syndrome in ∼500 000. Although thrombocytopenia is typical of both mild and severe diseases, the mechanism triggering platelet reduction is incompletely understood. As a probable initiating event, direct purified DENV-platelet binding was followed in the current study by quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction and confirmed antigenically. Approximately 800 viruses specifically bound per platelet at 37°C. Fewer sites were observed at 25°C, the blood bank storage temperature (∼350 sites), or 4°C, known to attenuate virus cell entry (∼200 sites). Dendritic cell-specific intercellular adhesion molecule-3-grabbing nonintegrin (DC-SIGN) and heparan sulfate proteoglycan were implicated as coreceptors because only the combination of anti-DC-SIGN and lowmolecular-weight heparin prevented binding. Interestingly, at 37°C and 25°C, platelets replicated the positive sense single-stranded RNA genome of DENV by up to ∼4-fold over 7 days. Further time course experiments demonstrated production of viral NS1 protein, which is known to be highly antigenic in patient serum. The infectivity of DENV intrinsically decayed in vitro, which was moderated by plateletmediated generation of viable progeny. This was shown using a transcription inhibitor and confirmed by freeze-denatured platelets being incapable of replicating the DENV genome. For the first time, these data demonstrate that platelets directly bind DENV saturably and produce infectious virus. Thus, expression of antigen encoded by DENV is a novel consideration in the pathogen-induced thrombocytopenia mechanism. These results furthermore draw attention to the possibility that platelets may produce permissive RNA viruses in addition to DENV. (Blood. 2015;126(3):378-385)

Patogénesis de la enfermedad por virus del dengue. Revisión de la literatura

“…4,[6][7][8][9] Las células dendríticas y los queratinocitos son los sitios primarios de infección, ya que tienen contacto directo con la inoculación viral por parte del artrópodo 4 . De aquí el virus migra a los ganglios linfáticos, donde se amplifica y disemina la infección, con el eventual compromiso de todas las células mencionadas, una vez alcanzado el sistema circulatorio 4,6,9 .…”

“…La proteína NS1 ha cobrado relevancia en investigaciones recientes como factor altamente inmunogénico. [8][9][10][11] Inicialmente, al establecerse la infección, existe una respuesta con secreción de interferones (IFN) de tipo I (α y β), además de activación del sistema del complemento. 4,12 De manera paralela por reconocimiento de las células presentadoras de antígenos y de las células infectadas, se produce un estímulo a los linfocitos Natural Killer, y se inicia la formación de una compleja cascada defensiva.…”

“…Se ha determinado que la reacción inmunológica que desencadena anticuerpos específicos anti NS1 puede resultar en ataque a elemento propios del huésped. 8,9 El endotelio y las plaquetas son los que se ven mayormente afectados por este proceso, ya que en su membrana expresan antígenos con similitudes estructurales a dicha proteína 8 . Una vez que se produce infección de estos elementos celulares, el ataque del sistema inmune se justifica también en reconocimiento de antígenos virales, por lo tanto la "autoinmunidad" no es el único proceso participando.…”

“…1 La tormenta de citoquinas genera modificación del glucocálix y de las uniones estrechas, con lo cual favorecen la hiper permeabilidad y la eventual fuga capilar. 1,8,9 Además, durante el dengue puede observarse hipoalbuminemia y proteinuria, lo cual junto con el aumento de la permeabilidad del glucocalix favorece la extravasación de líquido 1,9 . Todos estos procesos juntos son los responsables de formación de terceros espacios (ascitis, derrame pleural), y edema (intestinal, pulmonar, cerebral), y consecuentemente de hipoperfusión tisular.…”

“…El primero la supresión de la médula ósea (lo cual también explica parte de la leucopenia), y segundo el efecto autoinmune por reacción cruzada con los anticuerpos contra la proteína NS1. 1,8,9 NS1 tiene la capacidad de unirse a la protrombina, disminuyendo su activación y provocando alteración de la hemostasia de la coagulación, además de que puede desencadenar transducción de señales en algunas células, con lo que aumentan la secreción de citoquinas y generan un mayor estado proinflamatorio.…”