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Infant-derived human nasal organoids exhibit relatively increased susceptibility, epithelial responses, and cytotoxicity during RSV infection - 06/12/24

Doi : 10.1016/j.jinf.2024.106305 
Gina M. Aloisio a, b, Divya Nagaraj a, Ashley M. Murray a, Emily M. Schultz a, Trevor McBride a, Letisha Aideyan a, Erin G. Nicholson a, b, David Henke a, Laura Ferlic-Stark a, Anubama Rajan a, 1, Amal Kambal a, Hannah L. Johnson c, Elina Mosa c, Fabio Stossi c, d, Sarah E. Blutt a, Pedro A. Piedra a, b, , Vasanthi Avadhanula a,
a Department of Molecular Virology and Microbiology, Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA 
b Department of Pediatrics, Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA 
c Advanced Technology Cores, Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA 
d Department of Molecular and Cellular Biology, Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA 

Correspondence to: Baylor College of Medicine, One Baylor Plaza, Houston, TX, USA.Baylor College of MedicineOne Baylor PlazaHoustonTXUSA

Summary

Background

Respiratory syncytial virus (RSV) causes significant morbidity and mortality, especially in young children. Why RSV infection in children is more severe compared to healthy adults is not fully understood.

Methods

We used ex-vivo human nasal organoid platforms from infants and adults to investigate the underlying mechanism of this disease disparity at the initial site of RSV replication, the nasal epithelium.

Results

Infant-derived human nasal organoid-air liquid interface (HNO-ALIs) lines were more susceptible to early RSV replication. Moreover, infant-derived HNO-ALIs elicited a statistically significant greater overall cytokine response, enhanced mucous production, and greater cellular damage compared to their adult counterparts. Furthermore, the adult cytokine response was associated with a superior regulatory cytokine response, which could explain less cellular damage than in infant lines.

Conclusions

Our data highlights substantial differences in how infant and adult upper respiratory tract epithelium responds to RSV infection at the cellular level. These differences in epithelial cellular response can lead to impaired mucociliary clearance, a more dysregulated innate immune response predisposing infants to more severe RSV infection compared to adults.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

Infant-derived compared to adult-derived HNOs have more mucus production at baseline.
During RSV infection, infants produce higher amounts of infectious virus over adults.
Infant HNOs have a more robust cytokine response.
RSV infection causes increased cellular damage in infants compared to adult HNOs.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : RSV, Nasal organoids, Infant, Adult, Infection, Replication, Innate immune responses


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Vol 89 - N° 6

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