Bovine viral diarrhea viruses modulate toll-like receptors, cytokines and co-stimulatory molecules genes expression in bovine peripheral blood monocytes

We have used noncytopathic (ncp) and cytopathic (cp) Bovine Viral Diarrhea Viruses (BVDV) to determine the expression levels of TLR genes, type I IFN, pro-inflammatory and Th1/Th2 cytokine gene expression in bovine monocytes. In general, both BVDV strains had similar effects. However, we found some significant differences that could be due to biological differences between cp and ncp BVDV strains. TLR3 was significantly up-regulated in 1 h ncp, but not in cp BVDV- infected monocytes, whereas TLR7 expression dominated in 24 h infection with both BVDV strains. Type I IFN and IL-12 gene expression was also significantly up-regulated in 1 h ncp, but not cp BVDV infection that correlated with the enhanced TLR3 gene expression. Both BVDV biotypes suppressed pro-inflammatory cytokines TNF-α, IL-1β, and IL-6, co-stimulatory molecules CD80 and CD86, but did not change Th1 type cytokine IL-12 and INF-γ, gene expression after 24 h infection. We hypothesize that BVDV may escape immune responses by altering the expression of TLR 3 and 7 and their signaling pathways.

RésuméL’objectif de cette étude était de déterminer les niveaux d’expression des gènes codant pour les TLR, les interférons de type I, les cytokines pro-inflammatoires et les cytokines Th1/Th2 par les monocytes bovins. Pour ce faire, des monocytes ont été infectés par des souches non-cytopathiques (ncp) et cytopathiques (cp) du virus de la Diarrhée Virale Bovine (BVDV). En général, les deux souches avaient des effets similaires. Cependant, des différences significatives furent trouvées qui peuvent être dues à des différences biologiques entre les souches cp et ncp. TLR3 était significativement plus exprimé après une heure dans les monocytes infectés par ncp contrairement à cp cependant que l’expression de TLR7 était la plus importante après 24 heures, et ce pour les deux souches de BVDV. L’expression des interférons de type I était également plus importante une heure après l’infection par la souche ncp mais pas par la souche cp ce qui suggère une réponse similaire a celle de TLR3. Les deux biotypes de BVDV testés ont un effet inhibiteur sur l’expression des cytokines pro-inflammatoire TNF-α, IL-1β et IL-6 et des molecules costimulatrice CD80 et CD86 a 24 heures après d’infection. On peut donc supposer que BVDV échappe au système immunitaire en modifiant l’expression de TLR 3 et 7 et de leurs cascades de signaux.