Published December 10, 2013 | Version v1
Publication Open

Tropism of Avian Influenza A (H5N1) Virus to Mesenchymal Stem Cells and CD34+ Hematopoietic Stem Cells

  • 1. Mahidol University
  • 2. Siriraj Hospital
  • 3. Ramathibodi Hospital

Description

The presence of abnormal hematologic findings such as lymphopenia, thrombocytopenia, and pancytopenia were diagnosed in severe cases of avian influenza A H5N1. Whether direct viral dissemination to bone marrow (BM) cells causes this phenomenon remains elusive. We explore the susceptibility of the two stem cell types; hematopoietic stem cells (HSCs) and mesenchymal stromal cells (MSCs) isolated from human BM cells or cord blood, to infection with avian H5N1 viruses. For the first time, we demonstrated that the H5N1 virus could productively infect and induce cell death in both human stem cell types. In contrast, these activities were not observed upon human influenza virus infection. We also determined whether infection affects the immunomodulatory function of MSCs. We noted a consequent dysregulation of MSC-mediated immune modulation as observed by high cytokine and chemokine production in H5N1 infected MSCs and monocytes cocultures. These findings provide a better understanding of H5N1 pathogenesis in terms of broad tissue tropism and systemic spread.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تشخيص وجود نتائج دموية غير طبيعية مثل قلة اللمفاويات وقلة الصفيحات وقلة الكريات الشاملة في الحالات الشديدة من أنفلونزا الطيور A H5N1. ما إذا كان الانتشار الفيروسي المباشر إلى خلايا نخاع العظام (BM) يسبب هذه الظاهرة لا يزال بعيد المنال. نستكشف قابلية نوعين من الخلايا الجذعية ؛ الخلايا الجذعية المكونة للدم (HSCs) والخلايا اللحمية الوسيطة (MSCs) المعزولة عن خلايا BM البشرية أو دم الحبل السري، للإصابة بفيروسات H5N1 الطيور. لأول مرة، أظهرنا أن فيروس H5N1 يمكن أن يصيب بشكل منتج ويحفز موت الخلايا في كلا نوعي الخلايا الجذعية البشرية. وعلى النقيض من ذلك، لم تُلاحظ هذه الأنشطة عند الإصابة بفيروس الأنفلونزا البشرية. حددنا أيضًا ما إذا كانت العدوى تؤثر على وظيفة التعديل المناعي لـ MSCs. لاحظنا خللًا تنظيميًا مترتبًا على التعديل المناعي بوساطة MSC كما لوحظ من خلال ارتفاع إنتاج السيتوكين والكيموكين في MSCs المصابة بفيروس H5N1 وزراعة الخلايا الأحادية. توفر هذه النتائج فهمًا أفضل للتسبب في الإصابة بفيروس H5N1 من حيث الانتحاء الواسع للأنسجة والانتشار الجهازي.

Translated Description (French)

La présence de résultats hématologiques anormaux tels que la lymphopénie, la thrombocytopénie et la pancytopénie a été diagnostiquée dans les cas graves de grippe aviaire A H5N1. La question de savoir si la dissémination virale directe dans les cellules de la moelle osseuse (BM) provoque ce phénomène reste insaisissable. Nous explorons la sensibilité des deux types de cellules souches ; les cellules souches hématopoïétiques (CSH) et les cellules stromales mésenchymateuses (CSM) isolées à partir de cellules BM humaines ou de sang de cordon, à l'infection par les virus aviaires H5N1. Pour la première fois, nous avons démontré que le virus H5N1 pouvait infecter de manière productive et induire la mort cellulaire dans les deux types de cellules souches humaines. En revanche, ces activités n'ont pas été observées lors de l'infection par le virus de la grippe humaine. Nous avons également déterminé si l'infection affecte la fonction immunomodulatrice des CSM. Nous avons noté une dérégulation conséquente de la modulation immunitaire médiée par les CSM, observée par une production élevée de cytokines et de chimiokines dans les CSM infectées par le H5N1 et les cocultures de monocytes. Ces résultats permettent de mieux comprendre la pathogenèse du H5N1 en termes de tropisme tissulaire large et de propagation systémique.

Translated Description (Spanish)

Se diagnosticó la presencia de hallazgos hematológicos anormales como linfopenia, trombocitopenia y pancitopenia en casos graves de gripe aviar A H5N1. Sigue siendo difícil determinar si la diseminación viral directa a las células de la médula ósea (MO) causa este fenómeno. Exploramos la susceptibilidad de los dos tipos de células madre; células madre hematopoyéticas (HSC) y células estromales mesenquimales (MSC) aisladas de células BM humanas o sangre del cordón umbilical, a la infección con virus H5N1 aviares. Por primera vez, demostramos que el virus H5N1 podría infectar e inducir de manera productiva la muerte celular en ambos tipos de células madre humanas. Por el contrario, estas actividades no se observaron tras la infección por el virus de la influenza humana. También determinamos si la infección afecta a la función inmunomoduladora de las MSC. Notamos una consiguiente desregulación de la modulación inmune mediada por MSC como se observa por la alta producción de citocinas y quimiocinas en MSC infectadas con H5N1 y cocultivos de monocitos. Estos hallazgos proporcionan una mejor comprensión de la patogénesis del H5N1 en términos de tropismo tisular amplio y propagación sistémica.

Files

journal.pone.0081805&type=printable.pdf

Files (2.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7aa1ec20920d0d50b980f08a60da54a3
2.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
انتحاء فيروس أنفلونزا الطيور A (H5N1) إلى الخلايا الجذعية الوسيطة والخلايا الجذعية المكونة للدم CD34 +
Translated title (French)
Tropisme du virus de la grippe aviaire A (H5N1) en cellules souches mésenchymateuses et cellules souches hématopoïétiques CD34+
Translated title (Spanish)
Tropismo del virus de la influenza aviar A (H5N1) a células madre mesenquimales y células madre hematopoyéticas CD34+

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2004709232
DOI
10.1371/journal.pone.0081805

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1484061442
  • https://openalex.org/W1523679951
  • https://openalex.org/W1965425745
  • https://openalex.org/W1978658172
  • https://openalex.org/W1979043688
  • https://openalex.org/W1980221885
  • https://openalex.org/W1982392051
  • https://openalex.org/W1986601698
  • https://openalex.org/W1988436330
  • https://openalex.org/W1995616397
  • https://openalex.org/W1996311210
  • https://openalex.org/W1999192293
  • https://openalex.org/W2005943573
  • https://openalex.org/W2007785534
  • https://openalex.org/W2011390540
  • https://openalex.org/W2013758266
  • https://openalex.org/W2029383060
  • https://openalex.org/W2029810059
  • https://openalex.org/W2036659405
  • https://openalex.org/W2039396493
  • https://openalex.org/W2046568151
  • https://openalex.org/W2057700014
  • https://openalex.org/W2058131526
  • https://openalex.org/W2061647372
  • https://openalex.org/W2074108669
  • https://openalex.org/W2087094669
  • https://openalex.org/W2088402140
  • https://openalex.org/W2095072844
  • https://openalex.org/W2095666785
  • https://openalex.org/W2101490573
  • https://openalex.org/W2102832534
  • https://openalex.org/W2111727066
  • https://openalex.org/W2112271653
  • https://openalex.org/W2117850680
  • https://openalex.org/W2118934189
  • https://openalex.org/W2122399224
  • https://openalex.org/W2123708733
  • https://openalex.org/W2124122135
  • https://openalex.org/W2128070330
  • https://openalex.org/W2129375624
  • https://openalex.org/W2129834060
  • https://openalex.org/W2131683624
  • https://openalex.org/W2132527856
  • https://openalex.org/W2143232661
  • https://openalex.org/W2147061961
  • https://openalex.org/W2153016470
  • https://openalex.org/W2161497340
  • https://openalex.org/W2165647634
  • https://openalex.org/W2168238415
  • https://openalex.org/W2169037579
  • https://openalex.org/W2765197839