Effect of interleukin-15 on the course of myocarditis in Coxsackievirus B3-infected BALB/c mice

• Published in: Canadian journal of cardiology Vol. 25; no. 7; pp. e248 - e254
• Main Authors: Bigalke, Boris, Schwimmbeck, Peter L., Haas, Christian S., Lindemann, Stephan
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: England Elsevier Inc 01.07.2009; Pulsus Group Inc
• Subjects: Animals; Body Weight; Cardiovascular; Collagen; Coxsackievirus B3; Coxsackievirus Infections - drug therapy; Coxsackievirus Infections - immunology; Coxsackievirus Infections - virology; Cytokines; Disease Models, Animal; Enterovirus B, Human; Experimental Studies; Fibrosis - prevention & control; Heart Rate; Hemodynamics; Immunohistochemistry; Immunologic Factors; Inflammation; Interleukin-15; Interleukin-15 - pharmacology; Interleukin-15 - therapeutic use; Male; Mice; Mice, Inbred BALB C; Myocarditis; Myocarditis - drug therapy; Myocarditis - immunology; Myocarditis - virology; Viral Fusion Proteins; Myocarditis; Interleukin-15; Inflammation; Cytokines; Collagen; Coxsackievirus B3
• ISSN: 0828-282X; 1916-7075; 1916-7075
• DOI: 10.1016/S0828-282X(09)70511-2

Cytokines have an important role in both the initiation and perpetuation of viral myocarditis. Because a causative therapy of myocarditis is not yet well established and immunomodulation is a promising approach, the influence of interleukin (IL)-15, a proinflammatory cytokine, on the course of experimental myocarditis in Coxsackievirus B3 (CVB3)-infected mice was examined. Hearts from CVB3-infected (n=14), sham-infected (n=14) and CVB3-infected BALB/c mice treated with IL-15 (n=6) or a competitive IL-15 fusion protein (n=6) were analyzed for hemodynamic function, cellular infiltrates and myocardial collagen content. Induction of myocarditis was associated with significant loss of body and heart weight, decreased left ventricular function, and increased collagen content and cellular infiltrates in the myocardium. Treatment of infected animals with IL-15 resulted in normalization of body and heart weight, and significantly improved systolic and diastolic left ventricular function, comparable with that of uninfected animals. This was paralleled by a significant reduction of myocardial collagen content to levels observed in animals without disease and by markedly reduced cellular infiltration of lymphocytes and macrophages in the myocardium. Inhibition of intrinsic IL-15 with IL-15 fusion protein tended to aggravate the disease. Treatment with IL-15 has a positive effect on CVB3-induced murine myocarditis and seems to be a promising approach to modifying clinical course, hemodynamics and histopathology of virus induced myocarditis. Further studies are needed to identify the underlying mechanisms. Les cytokines jouent un rôle important dans l’instauration et la perpétuation de la myocardite virale. Étant donné que le traitement axé sur la cause de la myocardite n’est pas encore bien établi et que l’immunomodulation est une approche prometteuse, les auteurs ont examiné l’influence de l’interleukine (IL)-15, une cytokine proinflammatoire, sur l’évolution d’une myocardite expérimentale chez des souris infectées par le virus Coxsackie B3 (CVB3). Les auteurs ont analysé la fonction hémodynamique, les infiltrats cellulaires et le contenu myocardique en collagène de cœurs de souris BALB/c infectées par le CVB3 (n = 14), infectées facticement (n = 14) et infectées par le CVB3, mais traitées par IL-15 (n = 6) ou une protéine de fusion compétitive à base d’IL-15 (n = 6). L’induction de la myocardite a été associée à des baisses significatives des poids corporel et cardiaque, à une diminution de la fonction ventriculaire gauche et une augmentation du contenu myocardique en collagène et en infiltrats cellulaires. Traiter les animaux infectés au moyen d’IL-15 a permis une normalisation des poids corporel et cardiaque et une amélioration significative de la fonction ventriculaire gauche systolique et diastolique, comparables à celles qui s’observaient chez les animaux non infectés. Ces phénomènes se sont accompagnés d’une réduction significative du contenu myocardique en collagène, jusqu’au degré observé chez les animaux indemnes, et d’une réduction marquée de l’infiltration du myocarde par les lymphocytes et les macrophages. L’inhibition de l’IL-15 intrinsèque par la protéine de fusion à base d’IL-15 a eu tendance à aggraver la maladie. Le traitement par IL-15 a exercé un effet positif sur la myocardite murine induite par le CVB3 et semble être une approche prometteuse pour modifier l’évolution clinique, l’hémodynamie et l’histopathologie des myocardites d’origine virale. D’autres études devront être réalisées pour comprendre les mécanismes sous-jacents.