Characterization of Actinobacillus pleuropneumoniae antiviral effect against porcine reproductive and respiratory syndrome virus in porcine alveolar macrophages

Le syndrome reproducteur et respiratoire porcin (SRRP) est la maladie infectieuse la plus économiquement importante de l’industrie porcine. Une étude récente a démontré que le surnageant de culture d’Actinobacillus pleuropneumoniae (App) inhibe l’infection du virus SRRP (VSRRP) in vitro dans des cellules de singe. L’objectif de cette étude est de démontrer l’effet antiviral d’App contre le VSRRP dans les cellules cibles du virus in vivo: les macrophages alvéolaires porcins (MAPs) et d’étudier les mécanismes spécifiques impliqués lors de l’inhibition virale. Les MAPs ont été traités avec App, avant et après l’infection avec le VSRRP. À différents temps post-infection, la réplication et la transcription du génome viral ont été quantifiées. L’expression des interférons (IFN) type I et II, ainsi que le profil protéomique en présence ou absence d’App ont été évalués. L’expression de certaines protéines a été confirmée par immunobuvardage et immunofluorescence (IF). Les résultats ont démontré que l’effet antiviral d’App n’est pas via l’induction des IFN type I et II. App inhibe l’infection virale dans MAPs avant la réplication et la transcription du génome viral, ce qui indique qu’App inhibe précocement le cycle réplicatif viral. Le profil protéomique a révélé qu’App augmentait l’expression de la cofiline, une protéine qui provoque la dépolymérisation de l’actine. De plus, ce phénomène de dépolymérisation a été confirmé par IF. Le traitement des MAPs avec la cytochalasin D (un composé qui provoque la fragmentation des microfilments) a démontré que comme pour App, cette drogue inhibe la réplication virale. Les résultats obtenus suggèrent que l’effet antiviral d’App est via l'activation de la cofiline et dépolymérisation de l’actine, affectant probablement l’endocytose du VSRRP. Porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) is the most economically important infectious disease of swine production. A recent study has demonstrated that the culture supernatant of Actinobacilus pleuropneumoniae (App) inhibits PRRS virus (PRRSV) infection in vitro in a monkey cell line. Following this finding, the objective of this study was to demonstrate the antiviral effect of App in the primary target cells of PRRSV in vivo: porcine alveolar macrophages (PAM) and to elucidate how App inhibits PRRSV replication in PAM. Cells were treated with App before and after PRRSV infection. At different times postinfection, viral genome replication and transcription were measured in the presence of App. mRNA expression of type I and II interferon (IFN) and the proteomic profile of infected cells treated with App were evaluated. The expression of selected proteins was confirmed by immunofluorescence (IFA) and Western blot assays. Results showed that App antiviral effect against PRRSV is not via the induction of type I and II IFN expression. Moreover, it was observed that App inhibits PRRSV infection in PAM before its genome replication and transcription, indicating that App antiviral effect takes place early in PRRSV replication cycle. Proteomic results revealed that App increases cofilin, a protein that induces actin filaments depolymerisation in its active form. This depolymerisation phenomenon was further confirmed by IFA. Interestingly, a microfilament-disrupting compound (cytochalasin D) induced the same effect on PRRSV replication than App suggesting that App antiviral effect against PRRSV takes place via the activation of cofilin and thus actin depolymerisation, which probably affects PRRSV endocytosis.

Keyphrases: SRRP, VSRRP, MAPs, réplication du VSRRP, cytosquelette d'actine, cofiline, cofilin, A.pleuropneumoniae, PRRS, PRRSV, PAM, PRRSV replication, actin cytoskeleton, cofilin, A.pleuropneumoniae