Dendritic cells, macrophages, NK and CD8+ T lymphocytes play pivotal roles in controlling HSV-1 in the trigeminal ganglia by producing IL1-beta, iNOS and granzyme B

Background Herpes simplex virus type 1 (HSV-1) cause not only mild symptoms but also blindness and encephalitis. It was previously shown that the immune response against HSV-1 occurs mainly in the trigeminal ganglia (TG) and that Toll-like receptors 2 and 9 (TLR2/9) are important in mediating this response. It was also demonstrated that iNOS (nitric oxide synthase) and interleukin 1 beta (IL-1β) play an essential role in the defense against HSV-1 infection. Importantly, the present work aimed to identify the primary cells responsible for iNOS and IL-1β production and search for other important molecules and cells that might or might not depend on TLR2/9 receptors to mediate the immune response against HSV-1. Methods C57BL/6 (wild type, WT) and TLR2/9−/− mice were infected by the intranasal route with HSV-1 (1 × 106 p.f.u.). Cells were obtained from the TG and spleen tissues and the profile of immune cells was determined by flow cytometry in infected and mock infected WT and knockout mice. The percentage of cells producing iNOS, IL-1β, granzyme B and perforin was also determined by flow cytometry. Chemokine monocyte chemoattractant protein-1 (MCP1) was measured by Cytometric Bead Array (CBA) in the TG, spleen and lung. Expression of type I interferons (IFNs), interleukins (IL) 5 and 10, IL-1β and granzyme B were quantified by real time PCR. Results The results indicate that dendritic cells (DCs) and monocytes/macrophages (Mo/Mϕ) were the main sources of IL-1β and iNOS, respectively, which, together with type I IFNs, were essential for the immune response against HSV-1. Additionally, we showed that granzyme B produced by CD8+ T and NK lymphocytes and MCP-1 were also important for this immune response. Moreover, our data indicate that the robust production of MCP-1 and granzyme B is either TLR-independent or down regulated by TLRs and occurs in the TG of TLR2/9−/− infected mice. Conclusion Taken together, our data provide strong evidence that the responses mediated by DCs, Mo/Mϕ, NK and CD8+ T lymphocytes through IL-1β, iNOS and granzyme B production, respectively, together with the production of type I IFN early in the infection, are crucial to host defense against HSV-1. Fundo O vírus herpes simplex tipo 1 (HSV-1) causa não apenas sintomas leves, mas também cegueira e encefalite. Foi demonstrado anteriormente que a resposta imune contra o HSV-1 ocorre principalmente nos gânglios do trigêmeo (TG) e que os receptores Toll-like 2 e 9 (TLR2/9) são importantes na mediação dessa resposta. Também foi demonstrado que a iNOS (óxido nítrico sintase) e a interleucina 1 beta (IL-1β) desempenham um papel essencial na defesa contra a infecção pelo HSV-1. É importante ressaltar que o presente trabalho teve como objetivo identificar as células primárias responsáveis ​​pela produção de iNOS e IL-1β e buscar outras moléculas e células importantes que podem ou não depender de receptores TLR2/9 para mediar a resposta imune contra o HSV-1. Métodos Camundongos C57BL/6 (tipo selvagem, WT) e TLR2/9−/− foram infectados pela via intranasal com HSV-1 (1 × 106 p.f.u.). As células foram obtidas dos tecidos TG e do baço e o perfil das células imunes foi determinado por citometria de fluxo em camundongos WT e knockout infectados e simulados. A porcentagem de células produtoras de iNOS, IL-1β, granzima B e perforina também foi determinada por citometria de fluxo. A proteína quimioatraente de monócitos quimiocina-1 (MCP1) foi medida por Cytometric Bead Array (CBA) no TG, baço e pulmão. A expressão de interferons tipo I (IFNs), interleucinas (IL) 5 e 10, IL-1β e granzima B foram quantificados por PCR em tempo real. Resultados Os resultados indicam que células dendríticas (DCs) e monócitos/macrófagos (Mo/Mϕ) foram as principais fontes de IL-1β e iNOS, respectivamente, que, juntamente com os IFNs tipo I, foram essenciais para a resposta imune contra HSV-1. Adicionalmente, mostramos que a granzima B produzida por linfócitos T CD8+ e NK e MCP-1 também foram importantes para esta resposta imune. Além disso, nossos dados indicam que a produção robusta de MCP-1 e granzima B é independente de TLR ou regulada negativamente por TLRs e ocorre no TG de camundongos infectados com TLR2/9−/−. Conclusão Em conjunto, nossos dados fornecem fortes evidências de que as respostas mediadas por DCs, Mo/Mϕ, NK e linfócitos T CD8+ através da produção de IL-1β, iNOS e granzima B, respectivamente, juntamente com a produção de IFN tipo I no início da infecção, são cruciais para a defesa do hospedeiro contra o HSV-1.