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Issue Vet. Res.
Volume 32, Number 1, January-February 2001
Page(s) 71 - 79
DOI http://dx.doi.org/10.1051/vetres:2001111
How to cite this article Vet. Res. (2001) 71-79

DOI: 10.1051/vetres:2001111

Vet. Res. 32 (2001) 71-79

Interferon-alpha-producing cells are localized in gut-associated lymphoid tissues in transmissible gastroenteritis virus (TGEV) infected piglets

Sabine Riffaulta, Charles Carrata, Kristien van Reethb, Maurice Pensaertb and Bernard Charleya

a  Unité de Virologie et Immunologie Moléculaires, INRA, 78350 Jouy-en-Josas, France
b  Laboratory of Virology, Faculty of Veterinary Medicine, Ghent University, Salisburylaan 133, 9820 Merelbeke, Belgium

(Received 3 October 2000; accepted 6 November 2000)

Abstract
Transmissible gastroenteritis virus (TGEV) infection of piglets results in a very rapid and massive release of IFN-$\alpha$ in serum and secretions. The objective of this work was to characterize the IFN-$\alpha$-producing cells (IPC) in tissues of TGEV-infected piglets. Caesarean-derived colostrum-deprived piglets were infected orally with the TGEV virulent Miller strain and IPC were characterized in situ by immunohistochemistry, using a rabbit anti-pig IFN-$\alpha$ antiserum. IPC were almost exclusively detected in intestinal tissues and mesenteric lymph nodes (MLN), as early as 6 h post inoculation (p.i.), with a peak at 12-18 h. They disappeared by 24 h. IPC were localized between enterocytes in the small intestine epithelial layer, in the lamina propria, around the Peyer's patches and, at highest frequency, in MLN. Very few IPC were present in the spleen and popliteal lymph nodes of infected piglets. Double immunohistochemical staining for IFN-$\alpha$ and leukocyte markers on MLN cryosections showed that IPC were mainly Swine Leukocyte Antigen (SLA) class II positive, and were not stained by an anti-macrophage (SWC3a) MAb. In addition, double staining with anti-TGEV and anti- IFN-$\alpha$ MAbs showed that viral antigens were present in MLN, close to IPC. These results show for the first time the presence of IPC in gut mucosa and gut-associated lymphoid tissues in response to an enteropathogenic virus. Moreover, this work shows that IFN-$\alpha$ released in serum is likely to originate almost exclusively from gut IPC triggered locally by viral antigens to produce IFN-$\alpha$, since there were very few IPC in spleen or peripheral lymph nodes. MHC class II molecule expression by gut-associated IPC suggests that these cells may be the in vivo mucosal counterparts of the dendritic cells recently shown to produce IFN-$\alpha$ after in vitro viral induction.

Résumé
Les cellules productrices d'interféron alpha chez les porcelets infectés par le virus GET sont localisées dans les tissus lymphoïdes associés à l'intestin. La gastroentérite transmissible (GET) du porcelet est une infection virale qui entraîne une production précoce et intense d'interféron alpha (IFN-$\alpha$), tant au niveau du sérum que des sécrétions des animaux infectés. Le but de ce travail a été de caractériser les cellules productrices d'IFN-$\alpha$ dans les tissus des porcelets infectés par le virus GET. Pour cela, des porcelets obtenus par hystérotomie et privés de colostrum ont été infectés par voie orale par la souche virulente Miller du virus GET, et les cellules productrices d'IFN-$\alpha$ ont été caractérisées in situ par immunohistochimie, à l'aide d'un antisérum de lapin anti-IFN-$\alpha$ de porc. Les cellules productrices d'IFN-$\alpha$ ont été presque exclusivement retrouvées dans l'intestin et le ganglion mésentérique, dès 6 h après infection, avec un maximum à 12-18 h, et n'étaient plus présentes à 24 h. Ces cellules étaient localisées dans l'épithélium de l'intestin grêle, dans la lamina propria et autour des plaques de Peyer, ainsi que, en plus grand nombre, dans le ganglion mésentérique. À l'inverse, très peu de cellules productrices d'IFN-$\alpha$ se trouvaient dans la rate ou les ganglions poplités des porcelets infectés. Par un double marquage immunohistochimique de l'IFN-$\alpha$ et de marqueurs leucocytaires sur coupes à congélation de ganglions mésentériques, nous avons montré que les cellules productrices d'IFN-$\alpha$ exprimaient les molécules SLA (Swine Leukocyte Antigen) de classe II, mais n'étaient pas reconnues par des anticorps anti-macrophage (SWC3a). De plus, le double marquage à l'aide d'anticorps anti-IFN-$\alpha$ et d'anticorps anti-virus GET a permis de montrer que des antigènes viraux étaient présents dans les ganglions mésentériques, à proximité des cellules productrices d'IFN-$\alpha$. Ces résultats montrent pour la première fois que les cellules productrices d'IFN-$\alpha$ en réponse à un virus entéropathogène sont présentes dans la muqueuse intestinale et dans les tissus lymphoïdes associés à l'intestin. De plus, l'absence de cellules productrices d'IFN-$\alpha$ dans la rate et les ganglions périphériques des porcelets infectés suggère que l'IFN-$\alpha$ sérique présent chez ces animaux provient pour l'essentiel de cellules productrices d'IFN-$\alpha$ intestinales, stimulées localement par les antigènes viraux. Enfin, le fait que ces cellules expriment les molécules CMH de classe II peut indiquer qu'elles seraient, in vivo, la contrepartie muqueuse des cellules dendritiques dont la capacité à secréter l'IFN-$\alpha$ après contact in vitro avec un inducteur viral a été récemment démontrée.


Key words: interferon / transmissible gastroenteritis virus (TGEV) / pig / gut / lymphoid tissue

Mots clés : interféron / virus de la gastroentérite transmissible (VGET) / porc / intestin / tissu lymphoïde

Correspondence and reprints: Bernard Charley Tel.: (33) 1 34 65 26 20; fax: (33) 1 34 65 26 21;
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