Une étude qui recueille les données des participants et les biospécimentes pour analyser les exosomes pathogènes qui médient un risque accru de démence vasculaire chez les personnes atteintes d'herpès zoster. (R01)

Démence vasculaire: la démence vasculaire est la deuxième forme la plus courante de démence après la maladie d'Alzheimer et se caractérise largement comme une perte d'approvisionnement en sang au cerveau et une barrière hémathécaire compromise (BBB) ​​conduisant finalement à une atrophie cérébrale et à une déficience cognitive.29 Cérébrovasculaire sont des contributeurs et des facteurs de risque pour le développement de la démence vasculaire. Récemment, des virus ont été identifiés comme des facteurs de risque potentiels.

Le virus de la varicelle zoster (VZV) et la dysfonction vasculaire: VZV est un alphaherpesvirus d'ADN exclusivement humain qui établit alors les neurones ganglionnaires et autonomes 30-35 dans les adultes des États-Unis dans les États-Unis dans le moins de vieillissement et d'immunosupless 1 individus sur 3 pour produire de l'herpès zoster (Hz; zonules) et d'autres maladies neurologiques avec ou sans éruption cutanée.38 Malgré la disponibilité de deux vaccins Hz, plus d'un million d'Américains développent Hz par an. La fréquence de réactivation VZV est moins connue du grand public (Zoster Sine Herpete). Étant donné que le VZV réactive à partir de neurones ganglionnaires dans toute la neuraxie, essentiellement tous les organes et tissus, y compris le système vasculaire, sont sujets à l'infection et à la maladie sans éruption cutanée HZ caractéristique et diagnostique. En fait, il est prévu que pour chaque 1 cas de Hz avec une éruption cutanée, 7 individus réactiveront avec VZV sans éruption cutanée. En outre, notre groupe a montré que les individus peuvent encore éliminer le virus actif dans leur salive jusqu'à 12 ans après la HZ, ce qui suggère qu'au moins un sous-ensemble d'individus peut avoir une réplication continue malgré aucune éruption cutanée; Dans cette étude, 67% des patients avaient encore un virus actif dans leur salive au moins 3 mois après l'achat.40 Ainsi, la charge de la maladie de VZV, en particulier la durée, est probablement largement sous-estimée.

Hz est reconnu comme un facteur de risque d'AVC; Hz augmente le risque d'AVC jusqu'à 1 an après Hz, avec un risque plus élevé lorsque Hz se produit dans la distribution ophtalmique ou chez les individus de moins de 40 ans.41 Plus précisément, les données regroupées à partir de 9 études aux États-Unis, en Europe et en Asie montrent que le risque relatif d'AVC après HZ était de 1,78 (IC à 95% 1,70-1,88) Pour le premier mois suivant HZ, passant progressivement à 1,20 (IC à 95% 1,14-1,26) après 1 an.41 Le risque d'AVC a augmenté d'une plus grande marge au cours du premier mois après un épisode Hz Ophthalmicus: le risque relatif était de 2,05 (IC à 95% 1,82-2,31); Et le risque d'accident vasculaire cérébral est resté élevé un an après l'épisode aigu. 41 Une récente étude rétrospective américaine de 23 339 individus Hz et 46 378 témoins, les enquêteurs ont constaté que pendant la période d'agrégation de 8 semaines, les individus Hz étaient significativement plus susceptibles de subir un AVC: Ratios de taux d'incidence ajustés pour tous les patients et les patients âgés de 18 à 49 ans étaient 1,40 (IC 95%, 0,93-211) et 8,12 (IC à 95%, 0,93-71,27), respectivement (p <0,05); Le risque est revenu à la ligne de base d'un an.42 L'augmentation du risque d'AVC chez les personnes atteintes de Hz qui ont moins de 50 ans, par rapport à tous les individus Hz, est remarquable car ces personnes ne sont pas admissibles au vaccin HZ.

While the mechanisms underlying VZV and vascular disease are not fully elucidated, histological and immunohistochemical studies of VZV-infected arteries, analysis of cerebrospinal fluid (CSF) from VZV vasculopathy patients for cytokines and matrix metalloproteinases (MMPs), and in vitro studies provide some clues to the pathogenesis of disease (reviewed in Nagel and Bubak, 2018) 10. Plus précisément, lors de la réactivation VZV, le virus se déplace le long des fibres nerveuses qui se terminent dans la couche adventielle la plus externe de l'artère où les fibroblastes adventiels infectés par le virus provoquent une réponse inflammatoire robuste impliquant des neutrophiles tôt dans la maladie, et les cellules T et les macrophages tout au long de la maladie. Les cellules infectées par VZV, les neutrophiles et d'autres cellules immunitaires infiltrantes produisent des MMP activés, qui dégradent la matrice extracellulaire conduisant potentiellement à un affaiblissement de la paroi du vaisseau, de la formation d'anévrisme et de la rupture. Des facteurs solubles sécrétés par des cellules inflammatoires ont également été décrits pour contribuer davantage à la mort musculaire lisse vasculaire et à l'accumulation de myofibroblastes dans l'intima épaissie, conduisant potentiellement à une occlusion artérielle. Cependant, les "facteurs solubles" n'ont été caractérisés que récemment par notre groupe (décrit ci-dessous).

Rôle des exosomes dans les états pathologiques: les exosomes circulants sont devenus des «facteurs solubles» importants qui peuvent affecter les cellules éloignées de leur site d'origine. Les exosomes sont de petites vésicules extracellulaires (~ 40-200 nm de diamètre) d'origine endosomale qui transportent des cargaisons (protéines, acides nucléiques, etc.) de leurs cellules d'origine aux cellules adjacentes ou distales pour la communication pendant les états normaux et pathologiques, régulant les processus biologiques et la réponse à la maladie.43. Par exemple, les exosomes dérivés de plaquettes, de mégacaryocytes et de cellules mononucléaires sanguins périphériques (PBMC) peuvent transférer CXCR4 et CCR5 à des cellules qui n'ont pas ces récepteurs, augmentant ainsi le nombre de cellules susceptibles pour l'infection par le VIH.44,45 Dans d'autres études, les exosomes libérés à partir des cellules de carcinome nasopharyngé positives pour l'EBV contiennent la protéine de membrane latente virale 1 et d'autres facteurs viraux / cellulaires qui manipulent le microenvironnement tumoral pour améliorer la progression tumorale et atténuer les réponses immunitaires aux cellules tumorales.46-50 De plus, les exosomes (et autres vésicules extracellulaires) dérivent de:

1. Les cellules cancéreuses du sein induisent l'activation et l'agrégation des plaquettes, contribuant à la thrombose associée au cancer51; et
2. Les fibroblastes adventiels du cerveau humain primaire infectés par le VZV médiatisent dysfonctionnement des cellules endothéliales et transmission de virions.52. Nous avons récemment publié une étude pilote montrant que les exosomes plasmatiques pathogènes de patients atteints de Hz aiguë sont prothrombotiques et pro-inflammatoires. Des protéines spécifiques qui étaient significativement élevées dans les exosomes Hz et impliquées dans les voies d'activation, de signalisation et d'agrégation plaquettaire comprenaient la thrombospondine 1 (THBS1), 53,54 protéine associée aux cavéoles 2 (Cavin-2), 55 Facteur de coagulation V (F5), 56 et facteur de coagulation XIII 1 (F13A1) 57 (Fig.1). Les protéines de la maladie du système cardiovasculaire élevé dans les exosomes Hz comprenaient la calmoduline 1 (CALM1) et la transthyrétine (TTR) (Fig. 1). La calmoduline 1 élevée peut contribuer au stress oxydatif associé à la mort des cellules neurales après une lésion cérébrale hypoxique-ischémique et est un prédicteur de mauvais résultats d'AVC.58,59 Bien que l'augmentation de la transthyrétine sérique ait été associée à une amélioration des résultats des AVC ischémiques, 60 transthyrétine peut également oligomériser et induire le stress oxydatif, l'inflammation et la toxicité cellulaire.61,62 En effet, au cours de la Hz, des facteurs favorisant l'amyloïde sont présents dans le plasma, 8 provoquant une agrégation potentielle d'une transthyrétine circulante accrue à la forme oligomère toxique dans les artères rappelant l'angiopathie amyloïde cérébrale (CAA).

Lien entre la démence vasculaire et le VZV: Comme décrit ci-dessus, le VZV s'est avéré être un agent causal des facteurs de risque susmentionnés (AVC, inflammation vasculaire, etc.). En outre, une étude épidémiologique récente de deux bases de données indépendantes (Finngen et UKB) a révélé que la réactivation du VZV augmente considérablement le risque de développer une démence vasculaire en particulier (2,33 et 6,22, respectivement; ratios de risque) .13 Une barrière dans l'acceptation du VZV et des virus en général au développement de la démence vasculaire et de la maladie d'Alzheimer est l'absence ou la présence incohérente d'antigène viral / acides nucléiques dans les tissus malades au moment de la mort. Bien que cela puisse être potentiellement expliqué par un phénomène de "coup de fuite" (le virus infecte les tissus, provoque des dommages irréversibles mais est ensuite éliminé), nous proposons que les exosomes non infectieux produits dans la périphérie (racine dorsale et ganglia trijumeau) peuvent contribuer à la maladie éloignée du site de réplication virale. Les mécanismes dans lesquels le VZV contribue directement à la pathologie de la démence vasculaire en l'absence d'une infection lytique n'a pas été étudié et est au centre de cette proposition. Dans l'ensemble, nous émettons l'hypothèse que les exosomes circulants pendant la Hz et dans les mois suivants favoriseront la vascularite et la thrombose, fournissant ainsi une base mécaniste pour l'augmentation du risque de dysfonctionnement vasculaire précédant la démence vasculaire.

Signification: De fortes données épidémiologiques et corrélationnelles existent reliant le VZV et la démence, y compris les maladies vasculaires et la maladie d'Alzheimer.13,15-20 Cependant, une rareté de preuves mécanistes a abouti à l'hésitation à lier causativement les deux. Ainsi, cette proposition vise à combler cette lacune dans les connaissances en testant systématiquement le rôle des exosomes pathogènes et durables après Hz sur les processus pathologiques vasculaires. La découverte mécanique des protéines / miARN d'intérêt peut potentiellement modifier la pratique clinique en ce qui concerne la durée de la thérapie antivirale et l'utilisation d'agents anti-plaquettes pour Hz, ainsi que pour accroître le soutien de la vaccination pour empêcher les éruptions cutanées et atténuer les accidents vasculaires cérébraux et le risque de démence vasculaire. De plus, nos résultats serviront de modèle à la façon dont d'autres agents pathogènes peuvent avoir des effets durables sur les sites éloignés des régions d'infection et stimuler des recherches supplémentaires sur les conséquences biologiques des exosomes associés aux agents pathogènes.

Innovation et impact: Cette proposition a plusieurs domaines d'innovation. La caractérisation longitudinale et l'étude mécaniste des exosomes circulants pendant les Hz et le poste de 12 mois:

1. Fournir une compréhension mécaniste des risques accrus observés par épidémiologie de démence vasculaire et d'AVC après Hz. Les contributions directes des virus à la démence, y compris la démence vasculaire et la maladie d'Alzheimer, sont toujours controversées étant donné que la plupart des données reliant les deux sont épidémiologiques et corrélationnelles. Les données générées dans cette proposition fourniront des informations mécanistes impartiales sur la façon dont le VZV peut conduire directement à des maladies vasculaires, ce qui contribue à des preuves causales indispensables d'un facteur de risque à un stade précoce ou de son absence.
2. Changer la gestion clinique. Actuellement, les facteurs de risque modifiables d'AVC et de maladies vasculaires comprennent l'hypertension, le tabagisme, le diabète et l'hypercholestérolémie. Étant donné que ces exosomes pathogènes augmentent le risque de thrombose et de vascularite, la modification du facteur de risque d'AVC devrait inclure la vaccination Hz avec le vaccin contre la sous-unité non live (Shingrix). Si Hz survient, un traitement antiviral de plus longue durée peut être justifié comme déterminé par nos résultats montrant la durée de ces exosomes pathogènes persistent, ainsi que par les agents anti-plaquettaires et anti-inflammatoires. Lorsqu'il est disponible, il peut également y avoir une utilisation pour de nouvelles thérapies qui empêchent la libération / fusion d'exosome.
3. changer le paradigme des maladies infectieuses. En règle générale, nous supposons qu'une fois que les caractéristiques cliniques d'un agent infectieuse ont résolu (comme les éruptions cutanées de la réactivation VZV), son impact ultérieur sur la santé humaine est négligeable. La présence d'exosomes pathogènes circulant pendant des mois en l'absence de l'agent infectieux déclenchant suggère que les cliniciens doivent considérer les antécédents infectieux éloignés à partir du moment de la présentation d'un AVC ou d'une maladie vasculaire.
4. Utilisez une nouvelle technologie de pointe (Exoview R200) ​​qui permettra le tri et la caractérisation des exosomes uniques pour nous aider à comprendre l'hétérogénéité de la population. Ces résultats, ainsi que le plus grand nombre de résultats des 2 objectifs (y compris les données de séquençage des exosomes), fournira des données pour les subventions futures pour élucider la fonction et les cellules d'origine des sous-ensembles d'exosomes.

AIM de la justification de l'étude 1. Analyser la teneur en exosomes pour les protéines / miARN dommageant vasculaires connues des individus témoins appariés et HZ sur une période de 12 mois. En utilisant la spectrométrie de masse et le petit séquençage d'ARN, nous quantifierons l'abondance et les changements temporels des protéines exosomales et des miARN associés à un dysfonctionnement vasculaire, à l'inflammation, à la coagulation et à des accidents vasculaires cérébraux, puis corréler les analytes avec les caractéristiques cliniques et de laboratoire (Panneau métabolique anti-VZV et APT / IGM, comptage complet, panneau métabolique complet et APTT / PT / INR). Des analyses d'enrichissement seront effectuées sur le réseau de protéines exosomales et de miARN pour découvrir des voies et partager des analytes associés à la Hz, à la dysfonction vasculaire et aux processus neurodégénératifs.

Justification: Nous avons récemment publié que pendant la Hz aiguë, les exosomes plasmatiques contiennent des THBS1 élevés et d'autres protéines associées à une dysfonction vasculaire.2.2 Cependant, la persistance longitudinale de ces protéines de facteur de risque n'est pas connue et est impérative de découvrir les mécanismes médiatrices de risque de démence vasculaire à long terme et a finalement ciblé les thérapies interventionnelles au-delà des traitements antiviraux. Compte tenu des données épidémiologiques corrélant la réactivation de la Hz et une augmentation du diagnostic de la démence dans les 5 ans, 15 ans et plus récemment, la forte corrélation de la réactivation Hz et le risque de démence vasculaire, 13 Nous prédisons certaines protéines du facteur de risque et les miARN resteront élevés jusqu'à une année suivant la réactivation Hz. La dynamique temporelle des protéines du facteur de risque est une étape essentielle au-delà des points de temps aigus car, généralement, à la suite de la dédaignement, les individus ne sont plus en thérapie antivirale, dont l'extension pourrait s'avérer une manière cliniquement possible et rentable de réduire le risque.

AIM 2. Déterminer le ou les mécanismes dans lesquels les exosomes Hz non infectieux favorisent une dysfonction vasculaire. Plasma exosomes isolated from control and HZ individuals at timepoints above will be applied to human vascular endothelial cells derived from healthy donors or donors with APOE4 allele, then conditioned supernatant analyzed for proinflammatory cytokines (IFN-γ, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12p70, IL-13 et TNF-α) par ELISA multiplex. Les cellules seront également analysées pour la génération d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) et le dépôt amyloïde. De plus, nous exposerons les plaquettes de donneurs sains aux exosomes de contrôle et Hz pour évaluer la fonction plaquettaire par quantification de: (1) l'activation plaquettaire (régulation positive de la sélectine P, αIIBβ3 et phosphatidylsérine) par cytométrie en flux; (2) Adhésion plaquettaire et agrégation dans les tests d'écoulement microfluidique; et (3) la rétraction plaquettaire par des tests de contraction des caillots. Nous corrélerons ensuite les résultats du test fonctionnel avec les caractéristiques cliniques et de laboratoire (ci-dessus), y compris le développement d'AVC et d'autres événements vasculaires chez les individus jusqu'à 12 mois après la HZ. Les expériences de knock-down de protéines spécifiques telles que la thrombospondine-1 seront menées pour étudier le mécanisme de pathogenèse au niveau moléculaire.

Justification: Nous proposons d'étudier les effets pathogènes des exosomes Hz sur trois types de cellules intégrale à la démence vasculaire, à savoir les fibroblastes adventiels vasculaires du cerveau (HBVAF), les cellules endothéliales vasculaires (VEC) et les plaquettes. Ce faisant, nous visons à découvrir les mécanismes sous-jacents aux preuves épidémiologiques de risque élevé induit par VZV de démence vasculaire. Premièrement, les HBVAF sont connus pour jouer un rôle clé dans les maladies vasculaires et le dysfonctionnement, grâce à la production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) et de cytokines, 76 ainsi que de la prolifération et de la migration de l'adventia pendant les cas de vasculopathie VZV.10.10 Notre étude préliminaire a montré que les HBVAF exposés aux exosomes plasmatiques Hz pris à 3 mois après la Hz ont induit la sécrétion d'IL-6 et d'IL-8, qui sont des régulateurs clés de l'inflammation et de la structure et de la fonction de la paroi vasculaire, par rapport aux exosomes de plasma témoin.2 Cependant, la durée de cet effet, d'autres cytokines et la production de ROS n'a pas été élucidée et pourrait jouer un rôle fondamental dans la dysfonction vasculaire chronique observée chez les individus jusqu'à 12 mois après la HZ. Deuxièmement, les VEC sont également des composants clés de la dysfonction vasculaire observés dans les cas de démence vasculaire, avec une augmentation de la production de ROS et de la libération de cytokines pro-inflammatoires, ainsi qu'une perturbation dans les jonctions serrées médiatisant l'intégrité du Brain-Brain-Barrier. De plus, l'allèle APOE4 transportant des individus présente un risque élevé de développer une démence vasculaire, 67-69, car APOE4 exprimant les VEC présente un état pro-inflammatoire et prothrombotique accru par rapport à d'autres isoformes ApoE.77 Par conséquent, nous proposons d'étudier si les effets pathogènes des exosomes Hz sont exacerbés chez l'APOE4 transportant des individus, en comparant les VEC dérivés à la fois d'un porteur et d'un non-porte-portiques d'APOE4. Enfin, la démence vasculaire se caractérise par une occlusion du flux sanguin vers le cerveau, avec une hyperactivité plaquettaire observée chez les patients. Notre étude précédente a révélé que les exosomes de Hz pendant l'activation plaquettaire Hz aiguë induite et les agrégations plaquettaires-leucocytes. Cependant, la durée de cet effet est inconnue et sera testée à 12 mois après la HZ, avec et sans agents anti-plaquettes utilisés cliniquement. La découverte d'un impact durable de l'exosome Hz sur l'activation des plaquettes et l'effet atténuant correspondant des médicaments anti-plaquettes pourraient représenter une intervention thérapeutique cliniquement possible.

Les rapports précédents ont décrit un rôle pro-inflammatoire pour THBS1 dans les exosomes lorsqu'ils sont exposés aux macrophages.78 Notre étude pilote et nos données préliminaires montrent une augmentation robuste du THSB1 dans les exosomes des patients Hz mais pas des témoins.8. Par conséquent, pour tester si la charge élevée de THBS1 dans les exosomes Hz est responsable de l'augmentation de la libération des cytokines et de la production de ROS, nous effectuerons les expériences d'exposition HBVAF et VEC en présence et en l'absence d'un inhibiteur de THBS1, LSKL. De plus, THBS1 est un puissant activateur de TGFB1 et la surproduction de TGFB1 est observée dans la maladie d'Alzheimer et vasculaire et induit une amylose cérébrovasculaire.79-81 Par conséquent, l'inhibiteur de THBS1 sera également utilisé dans les tests de dépôt amyloïde pour évaluer la formation d'amyloïdes médiée par les exosomes et les exosomes dans les cellules vasculaires.

Conception de l'étude Cette étude est une étude non interventionnelle / observationnelle qui recueille les données des participants et les biospécimentes afin d'analyser la teneur en exosomes pour les protéines / miARN dommageant vasculaires connues chez les individus Hz sur une période de 12 mois (6 visites) par rapport au groupe témoin (une visite).

AIM 1. Analyser la teneur en exosomes pour les protéines / miARN dommageant vasculaires connues des individus de contrôle et HZ appariés sur une période de 12 mois.

Résultats et interprétations anticipés: Sur la base de nos résultats d'étude pilote préliminaires et publiés, nous nous attendons à mesurer une augmentation significative des protéines d'exosomes associées à la thrombose et aux maladies vasculaires («protéines du facteur de risque»), y compris THBS1, Cavin-2, F5, F13A1, CALM1 et transthyrétine (TTR) (TTR) dans les comprimés de comprimés à partir de comprimés. En outre, nous nous attendons à ce que ces protéines exosomales chez les personnes Hz restent à des niveaux similaires au cours de la visite initiale et 7 jours plus tard parce que les patients auraient suivi un traitement antiviral; Ensuite, à 1 et 3 mois, nous nous attendons à une augmentation de ces protéines dans un sous-ensemble d'individus qui ont encore une réplication virale en cours qui a été simplement ralentie avec des antiviraux; Ces individus auraient des titres IgG VZV qui ne diminuaient pas depuis la visite initiale (diminution des titres IgG VZV reflète la résolution productive de l'infection VZV et le retour du virus à la latence), l'augmentation des titres VZV IgG depuis la visite initiale, ou les IGM VZV persistants ou la conversion de VZV IGM du négatif au positif. En d'autres termes, nous prédisons que les niveaux d'IgG VZV correspondent à ces élévations dans les protéines d'intérêt dans un sous-ensemble d'individus Hz, suggérant une réplication virale continue sans éruption cutanée chez certains patients. En effet, notre groupe a précédemment signalé la perte persistante de VZV dans la salive de 67% des individus Hz de 3 mois à 12 ans après Hz sans la présence d'une téméraire.56 Ainsi, les élévations des protéines du facteur de risque exosomal chez les individus Hz peuvent être dues à l'arrêt incomplet du virus. Nous nous attendons à ce que ces protéines de facteur de risque culmine à environ 3 mois après la HZ, puis diminuent à 6 et 12 mois après la HZ car une étude des individus de vasculopathie VZV a montré que le temps moyen entre Hz à l'AVC est d'environ 4 mois.57 De plus, étant donné que le risque d'AVC est le plus élevé pour les personnes atteintes de HZO, 10, nous nous attendons à ce que les exosomes des individus HZO auront le plus haut niveau de protéines de facteur de risque parmi tous les individus Hz. Comme prévu dans nos études préliminaires, nous ne nous attendons pas à trouver des protéines virales ou des cytokines dans les exosomes des individus témoins et Hz.

En ce qui concerne le séquençage de l'ARN des exosomes Hz, nous ne nous attendons pas à voir des transcrits viraux car l'ADN et l'ARN VZV sont rarement détectés pendant HZ (communications personnelles, professeur Ravi Mahalingam). Nous nous attendons à détecter des altérations des miARN impliqués dans les maladies cérébro et cardiovasculaires telles que miR-221 et miR-222 qui sont élevées chez les personnes atteintes de maladie vasculaire, 73 miR-143 qui est un médiateur important de l'hypertension artérielle artérielle pulmonaire, 74 et miR-31 qui augmente le stress oxydatif dans les cellules musculaires fluasculaires. Fait intéressant, une étude préliminaire dans notre laboratoire a montré l'élévation significative de ces miARN dans les exosomes des neurones sensoriels infectés par VZV par rapport aux exosomes des neurones infectés de simulation (Fig. 2). Enfin, nous nous attendons à ce que les individus APOE4 portent les protéines / miARN des facteurs de risque les plus robustes et les plus persistants dans leurs exosomes circulants étant donné qu'APOE4 est un facteur de risque connu de la démence vasculaire.67-69

AIM 2. Déterminer le ou les mécanismes dans lesquels les exosomes Hz non infectieux favorisent une dysfonction vasculaire.

Résultats et interprétations anticipés: Nos études de cytokines pilotes ont montré une augmentation de la production d'IL-6 et d'IL-8 à partir des HBVAF (qui sont des régulateurs clés de l'inflammation et de la structure et de la fonction de la paroi vasculaire) après l'exposition aux exosomes Hz par rapport aux témoins (Fig. 3) .2. Nous prévoyons que cela continuera d'être le cas avec une taille d'échantillon plus grande et se produira dans les VEC. Nous émettons l'hypothèse de ces cytokines et la production de ROS atteindra un pic aux points horaires de 1 et 3 mois. Pour la plupart des individus, nous émettons l'hypothèse de la capacité d'induire l'inflammation et les ROS dans les cellules naïves diminueront de 12 mois après Hz, cependant, APOE4 portant des VEC restera probablement hyperflammatoires. Nous avons également effectué ce test en utilisant des exosomes dérivés de neurones sensoriels humains infectés ou vzv in vitro. Par rapport aux exosomes simulés, les exosomes conditionnés par VZV (qui ne sont pas infectieux) appliqués aux HBVAF naïfs ont considérablement augmenté la sécrétion d'IL-6, IL-8 et IL-1β; Par conséquent, nous soupçonnons que les exosomes qui déclenchent la production de cytokines inflammatoires proviennent de cellules infectées par VZV. Étant donné que nous constatons une élévation prolongée d'exosomes Hz contenant des protéines de facteur de risque élevé et ces exosomes Hz peuvent toujours induire IL-6 et IL-8 à 3 mois après la HZ2, suggère qu'il y a une réplication virale continue dans (un sous-ensemble ou tous) les patients Hz bien après l'effondrement. Comme indiqué ci-dessus, notre groupe a montré une perte de VZV active dans la salive des patients Hz jusqu'à 12 ans après l'autorisation de l'effets cutanés.40 Nous prévoyons également d'observer le dépôt amyloïde dans les cellules exposées aux exosomes Hz mais pas aux contrôles et que cet effet sera le plus important dans les VEC de transport de l'APOE4. Enfin, la coloration immunofluorescente montrera probablement une réduction de la coloration serrée à la jonction dans les VEC exposés Hz indiquant une perturbation de l'intégrité du cerveau sanguin. Nous pensons que les processus pathogènes sont dus, en partie, à la charge élevée de THBS1 dans les exosomes Hz et que le blocage de l'activité de THBS1 atténuera ces effets.

Sur la base de notre étude pilote, 2, nous prévoyons de voir une augmentation de l'activation des plaquettes, mesurée par une augmentation des plaquettes exprimant la P-sélectine et la phosphatidylsérine après une exposition aux exosomes Hz mais pas des exosomes témoins. En outre, nous prédisons que ce modèle d'activation sera toujours important au moment de 3 mois indiquant un risque soutenu d'AVC, conformément aux données épidémiologiques; L'exposition à 20% des exosomes à partir d'échantillons Hz est susceptible d'avoir un schéma d'activation plus prononcé que 10%. Nous nous attendons à ce que le modèle d'activation à 12 mois après la Hz soit diminué et pas significativement différent des exosomes témoins. De même, nous prévoyons de voir une augmentation du taux et de la quantité d'accumulation de plaquettes et de fibrine dans les modèles microfluidiques de plaquettes exposées aux exosomes Hz par rapport aux plaquettes exposées aux exosomes témoins. Nous nous attendons à ce que l'inhibiteur du CD36 atténue les effets induits par les exosomes Hz sur la fonction plaquettaire, ce qui fournira de fortes preuves mécanistes. En utilisant plusieurs méthodologies pour tester l'activation des plaquettes, l'agrégation et la fonction, ainsi que l'induction de la production de cytokines pro-inflammatoires, de ROS et d'amyloïde par les HBVAFS et les VEC, nous générerons un profil fonctionnel complet pour les exosomes Hz à divers titres de la maladie. Les résultats de ces études auront des implications critiques pour la pratique clinique et comment nous pensons à la réactivation du VZV en général. Plus précisément, si les exosomes Hz se révèlent pathologiquement actifs et conférent un risque accru fonctionnel d'AVC et de dysfonctionnement vasculaire, comme nos données préliminaires suggèrent, puis des thérapies antivirales plus longues et / ou des thérapies anti-plaquettes sont justifiées. Enfin, il est probable que nous identifierons des protéines spécifiques dans les exosomes via la spectrométrie de masse (dans l'objectif 1) qui est en corrélation avec les tests fonctionnels / mécanistes proposés dans l'AIM 2.