Analisi dei microRNA (miRNA) quali componenti essenziali durante l’infezione da citomegalovirus umano e potenziali marcatori del danno multiorgano

Human cytomegalovirus (HCMV), a linear double-stranded DNA virus belonging to the family Herpesviridae, is an ubiquitous pathogen with a seroprevalence of 50%-94%. HCMV infection in healthy subjects is in most cases asymptomatic, while it can cause severe multi-organ complications in immunocompromised individuals and in the fetus or newborns, upon congenital infections. MicroRNAs (miRNA) are short non-coding RNA sequences that regulate post-transcriptionally the expression of target mRNAs. Viral miRNAs control viral and cellular gene expression, to ensure a favourable cellular environment, both during acute and latent infections. In this dissertation, HCMV miRNAs have been discussed, focusing on their role during the HCMV latency phase, in the HCMV immune evasion, and in organ damage, in particular hepatic involvement. Among HCMV miRNAs, mir-UL112-1 has been shown to play an important role in HCMV latency; in fact, it downregulates the expression of IE72, which would favour the detection of latently infected cells by the antiviral response observed in healthy carriers of HCMV. MiRNA may also contribute to HCMV infection; it has been demonstrated that mir-US5-1 and mir-UL112-3p allow the escape of the virus from the host’s immune system, leading to the blockage of the NF-κB signalling pathway, by inhibiting the degradation of IκBα. From a clinical point of view, specific levels of mir-US25-1-5p and mir-UL112-3p were detected in extracellular vesicles in the serum of HCMV infected newborns and were positively correlated to indices of liver damage. Overall, new aspects of HCMV pathogenesis came out, related to miRNA production, that could represent new, potential, therapeutic targets.

Il Citomegalovirus umano (HCMV), un virus a DNA a doppia elica lineare appartenente alla famiglia Herpesviridae, è un agente patogeno diffuso in tutto il mondo, la cui sieroprevalenza è attestata tra il 50% e il 94% della popolazione umana. L’infezione da HCMV in soggetti sani è nella maggior parte dei casi asintomatica, mentre può causare numerose complicanze multiorgano in individui immunocompromessi e nelle infezioni congenite che colpiscono il feto a livello uterino o il neonato. I microRNA (miRNA), corte sequenze di RNA non codificante, modulano post-trascrizionalmente l’espressione dell’mRNA target. Quando codificati dai virus, i miRNA regolano l’espressione genica virale e cellulare, per garantire un’ambiente cellulare favorevole all’infezione e alla fase di latenza. Nel presente lavoro di tesi è stato analizzato il ruolo dei miRNA durante l’infezione da HCMV. In particolare, è stata discussa la loro modulazione durante la fase di latenza di HCMV, il loro contributo all’evasione del virus dal sistema immunitario e alla capacità di HCMV di causare danno d’organo, in particolare a livello epatico. Tra i miRNA di HCMV, è stato dimostrato che miR-UL112-1 svolge un ruolo importante nel mantenimento della latenza, attenuando l’espressione della proteina virale immediata-precoce IE72, ostacolando il riconoscimento delle cellule latentemente infette da parte della risposta antivirale osservata in portatori sani di HCMV. I miRNA possono inoltre favorire l’infezione da HCMV; è stato infatti evidenziato che miR-US5-1 e miR-UL112-3p permettono l’evasione del virus dal sistema immunitario dell’ospite, portando all’ arresto della via di segnalazione di NF-κB, bloccando la degradazione dell’inibitore IκBα. Dal punto di vista clinico, sono stati osservati specifici livelli di miR-US25-1-5p e miR-UL112-3p in vescicole extracellulari presenti nel siero di neonati infetti da HCMV e sono stati correlati positivamente a indici clinici caratteristici di danni al fegato. Complessivamente, dai lavori esaminati, emerge un nuovo aspetto della patogenesi di HCMV, legato alla produzione di miRNA, che, in futuro, potrebbero rappresentare un nuovo, potenziale, bersaglio terapeutico.