Frontiers in Immunology (May 2022)
Serum Soluble Mediator Profiles and Networks During Acute Infection With Distinct DENV Serotypes
- Mikelly Santos Coutinho-da-Silva,
- Pedro Henrique Ferreira Sucupira,
- Kelly Alves Bicalho,
- Ana Carolina Campi-Azevedo,
- Joaquim Pedro Brito-de-Sousa,
- Vanessa Peruhype-Magalhães,
- Maria Rios,
- Andréa Teixeira-Carvalho,
- Jordana Grazziela Alves Coelho-dos-Reis,
- Lis Ribeiro do Valle Antonelli,
- Vitor Bortolo de Rezende,
- Fernanda Ludolf Ribeiro de Melo,
- Fernanda Ludolf Ribeiro de Melo,
- Cristiana Couto Garcia,
- Cristiana Couto Garcia,
- Jesuanne Carla Silva-Andrade,
- Ismael Artur da Costa-Rocha,
- Michele de Souza Bastos,
- Michele de Souza Bastos,
- Lucia Alves da Rocha,
- Lucia Alves da Rocha,
- Valderjane Aprigio Silva,
- Ewerton da Silva Ferreira,
- Eveny Perlize Melo Marinho,
- Allyson Guimarães Costa,
- Allyson Guimarães Costa,
- Allyson Guimarães Costa,
- Matheus de Souza Gomes,
- Laurence Rodrigues Amaral,
- Erilene Cristina da Silva Furtado,
- Eliana Vieira Pinto da Silva,
- Bruna Alves Ramos,
- Éder Barros dos Santos,
- Maria Nazaré Oliveira Freitas,
- Pedro Fernando da Costa Vasconcelos,
- Olindo Assis Martins-Filho,
- Márcio Sobreira Silva Araújo,
- Milene Silveira Ferreira,
- Livia Carício Martins
Affiliations
- Mikelly Santos Coutinho-da-Silva
- Departamento de Arboviroses e Febres Hemorrágicas, Instituto Evandro Chagas, Ananindeua, Brazil
- Pedro Henrique Ferreira Sucupira
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Kelly Alves Bicalho
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Ana Carolina Campi-Azevedo
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Joaquim Pedro Brito-de-Sousa
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Vanessa Peruhype-Magalhães
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Maria Rios
- Office of Blood Research and Review (OBRR), Center for Biologics Evaluation and Research (CBER), U.S. Food and Drug Administration (FDA), Silver Spring, MD, United States
- Andréa Teixeira-Carvalho
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Jordana Grazziela Alves Coelho-dos-Reis
- Departamento de Microbiologia, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Belo Horizonte, Brazil
- Lis Ribeiro do Valle Antonelli
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Vitor Bortolo de Rezende
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Fernanda Ludolf Ribeiro de Melo
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Fernanda Ludolf Ribeiro de Melo
- Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil
- Cristiana Couto Garcia
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Cristiana Couto Garcia
- Laboratório de Vírus Respiratórios e Sarampo, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz, Rio de Janeiro, Brazil
- Jesuanne Carla Silva-Andrade
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Ismael Artur da Costa-Rocha
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Michele de Souza Bastos
- Instituto de Pesquisa Clínica Carlos Borborema, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado, Manaus, Brazil
- Michele de Souza Bastos
- Escola de Enfermagem de Manaus, Universidade Federal do Amazonas (UFAM), Manaus, Brazil
- Lucia Alves da Rocha
- Instituto de Pesquisa Clínica Carlos Borborema, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado, Manaus, Brazil
- Lucia Alves da Rocha
- Escola de Enfermagem de Manaus, Universidade Federal do Amazonas (UFAM), Manaus, Brazil
- Valderjane Aprigio Silva
- Instituto de Pesquisa Clínica Carlos Borborema, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado, Manaus, Brazil
- Ewerton da Silva Ferreira
- Instituto de Pesquisa Clínica Carlos Borborema, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado, Manaus, Brazil
- Eveny Perlize Melo Marinho
- Escola de Enfermagem de Manaus, Universidade Federal do Amazonas (UFAM), Manaus, Brazil
- Allyson Guimarães Costa
- Instituto de Pesquisa Clínica Carlos Borborema, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado, Manaus, Brazil
- Allyson Guimarães Costa
- Escola de Enfermagem de Manaus, Universidade Federal do Amazonas (UFAM), Manaus, Brazil
- Allyson Guimarães Costa
- Diretoria de Ensino e Pesquisa, Fundação Hospitalar de Hematologia e Hemoterapia do Amazonas (HEMOAM), Manaus, Brazil
- Matheus de Souza Gomes
- 0Laboratório de Bioinformática e Análises Moleculares, Rede Multidisciplinar de Pesquisa, Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Patos de Minas, Brazil
- Laurence Rodrigues Amaral
- 0Laboratório de Bioinformática e Análises Moleculares, Rede Multidisciplinar de Pesquisa, Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Patos de Minas, Brazil
- Erilene Cristina da Silva Furtado
- Departamento de Arboviroses e Febres Hemorrágicas, Instituto Evandro Chagas, Ananindeua, Brazil
- Eliana Vieira Pinto da Silva
- Departamento de Arboviroses e Febres Hemorrágicas, Instituto Evandro Chagas, Ananindeua, Brazil
- Bruna Alves Ramos
- Departamento de Arboviroses e Febres Hemorrágicas, Instituto Evandro Chagas, Ananindeua, Brazil
- Éder Barros dos Santos
- Departamento de Arboviroses e Febres Hemorrágicas, Instituto Evandro Chagas, Ananindeua, Brazil
- Maria Nazaré Oliveira Freitas
- Departamento de Arboviroses e Febres Hemorrágicas, Instituto Evandro Chagas, Ananindeua, Brazil
- Pedro Fernando da Costa Vasconcelos
- Departamento de Arboviroses e Febres Hemorrágicas, Instituto Evandro Chagas, Ananindeua, Brazil
- Olindo Assis Martins-Filho
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Márcio Sobreira Silva Araújo
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ-Minas), Belo Horizonte, Brazil
- Milene Silveira Ferreira
- Departamento de Arboviroses e Febres Hemorrágicas, Instituto Evandro Chagas, Ananindeua, Brazil
- Livia Carício Martins
- Departamento de Arboviroses e Febres Hemorrágicas, Instituto Evandro Chagas, Ananindeua, Brazil
- DOI
- https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.892990
- Journal volume & issue
-
Vol. 13
Abstract
A panoramic analysis of chemokines, pro-inflammatory/regulatory cytokines, and growth factors was performed in serum samples from patients with acute DENV infection (n=317) by a high-throughput microbeads array. Most soluble mediators analyzed were increased in DENV patients regardless of the DENV serotype. The substantial increase (≥10-fold) of CXCL10, IL-6, and IFN-γ, and decreased levels of PDGF (<0.4-fold) was universally identified in all DENV serotypes. Of note, increased levels of CXCL8, CCL4, and IL-12 (≥3-9-fold) were selectively observed in DENV2 as compared to DENV1 and DENV4. Heatmap and biomarker signatures further illustrated the massive release of soluble mediators observed in DENV patients, confirming the marked increase of several soluble mediators in DENV2. Integrative correlation matrices and networks showed that DENV infection exhibited higher connectivity among soluble mediators. Of note, DENV2 displayed a more complex network, with higher connectivity involving a higher number of soluble mediators. The timeline kinetics (Day 0-1, D2, D3, D4-6) analysis additionally demonstrated differences among DENV serotypes. While DENV1 triggers a progressive increase of soluble mediators towards D3 and with a decline at D4-6, DENV2 and DENV4 develop with a progressive increase towards D4-6 with an early plateau observed in DENV4. Overall, our results provided a comprehensive overview of the immune response elicited by DENV infection, revealing that infection with distinct DENV serotypes causes distinct profiles, rhythms, and dynamic network connectivity of soluble mediators. Altogether, these findings may provide novel insights to understand the pathogenesis of acute infection with distinct DENV serotypes.
Keywords