Induction of resistance to herpesvirus and calicivirus in the domestic cat by stimulation of the innate immune system

Veterinarmedizinisches Labor iziegler@vetclinics.uzh. ch CpG VR-1, a type A CpG ODN and TLR9 ligand, has been shown to induce effective production of type I IFN in mice. In this study, the potential of this molecule to stimulate the feline innate immune system and temporarily induce unspecific resistance to viral infections in vitro was tested. In feline PBMCs, CpG VR-1 was able to highly up-regulate the gene expression of type I IFNs (IFNα, IFNβ, IFNω by mean factors of 1440, 394 and 1908, respectively) and Mx (49x), to induce the proinflammatory cytokines IL-6 (10x) and TNFα (2x) and enhance the expression of IL-12 (7.5x) and IL-15 (7.4x) as well as Granzyme B (2.5x). Also, stimulated PBMCs released soluble factors into the cell culture supernatant, among which biologically active type I IFNs. When CRFK and Fcwf-4 cells were incubated with these supernatants, not only Mx gene expression was highly induced but replication of FCV, FHV and VSV could also be inhibited in these cells. The expression factors of the Mx gene in the target cells correlated directly with those of the type I IFNs in the PBMCs. The survival of the Fcwf-4 cells upon viral challenge (FCV, FHV, or VSV) was correlated to their Mx gene expression induced by the treatment with the same supernatants. In CRFK cells, only the inhibition of VSV was correlated to the Mx gene expression. The potent inhibition of viral replication upon target cell treatment with the supernatants from PBMCs treated with CpG VR-1 represents promising results for further in vivo studies. Resistenzinduktion gegen Herpes- und Caliciviren der domestizierten Katze durch Stimulation des angeborenen Immunsystems In Mausen wurde bereits eine gesteigerte Produktion von Typ I IFN durch den TLR9- Liganden CpG VR-1 gezeigt. Diese Studie widmete sich der Erforschung der in vitro Stimulierung des angeborenen Immunsystems und der Induktion einer temporaren, unspezifischen Resistenz gegen virale Infektionen. In felinen PBMCs konnte CpG VR-1 die Genexpression von Typ I IFN (IFNα, IFNβ, IFNω um die mittleren Faktoren 1440, 394 respektive 1908) und Mx (49x) stark hochregulieren, die proinflammatorischen Zytokine IL-6 (10x) und TNFα (2x) erhohen und die Expression von IL-12 (7.5x) und IL-15 (7.4x) sowie Granzyme B (2.5x) steigern. Die stimulierten PBMCs setzten daraufhin losliche Faktoren in den Zelluberstand frei, unter anderem biologisch aktives Typ I IFN. Behandelte man CrFK und Fcwf-4 Zellen mit diesen Uberstanden, steigerte dies nicht nur die Genexpression von Mx, zusatzlich konnte die Vermehrung von FCV, FHV und VSV in diesen Zellen gehemmt werden. Die Expressionsfaktoren des Mx-Genes in den Zielzellen korrelierte direkt mit denen des Typ I IFNs in den PBMCs. Das Uberleben der Fcwf-4 Zellen nach viraler Infektion (mit FCV, FHV, oder VSV) korrelierte dabei direkt mit der Mx-Genexpression induziert durch dieselben Uberstande. In CrFK Zellen hingegen korrelierte nur die Reduktion von VSV mit der Mx-Genexpression. Die starke Hemmung der Virusreplikation nach Vorbehandlung der Zielzellen mit Uberstanden von CpG VR-1 behandelten PBMCs stellt ein viel versprechendes Resultat fur weitere Studien dar.