{"id":28539,"date":"2026-10-29T17:21:24","date_gmt":"2026-10-29T16:21:24","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/maria-rios-carrasco\/"},"modified":"2026-10-31T11:26:50","modified_gmt":"2026-10-31T10:26:50","slug":"maria-rios-carrasco","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/maria-rios-carrasco\/","title":{"rendered":"Maria Rios Carrasco"},"content":{"rendered":"","protected":false},"featured_media":28540,"template":"","meta":{"_acf_changed":false},"university_us_portfolio":[25],"class_list":["post-28539","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","university_us_portfolio-universiteit-utrecht"],"acf":{"main_text":"","naam_van_het_proefschift":"Rethinking Influenza Receptor Specificity: Glycan Context, Viral Background, and Multivalent Binding","samenvatting":"Influenzavirus A vormt nog altijd een belangrijke bedreiging voor de wereldwijde volksgezondheid. Jaarlijks veroorzaakt het virus naar schatting ongeveer \u00e9\u00e9n miljard infecties, waarvan miljoenen leiden tot ernstige ziekte en enkele honderdduizenden tot overlijden aan de gevolgen van een luchtweginfectie. Naast de seizoensgebonden H1N1- en H3N2-virussen hebben met name hoogpathogene aviaire influenzavirussen, zoals H5Nx-virussen, zich de afgelopen jaren sterk verspreid. Vooral virussen uit clade 2.3.4.4b van H5N1 worden steeds vaker in verschillende zoogdiersoorten gedetecteerd. Deze ontwikkeling heeft de zorgen over verdere aanpassing aan zoogdiergastheren en het pandemisch potentieel van deze virussen opnieuw vergroot.\n\nDit proefschrift richt zich op de interacties tussen het influenzavirus en suikermoleculen (glycanen) op het oppervlak van gastheercellen. Deze interacties worden gemedieerd door het virale eiwit hemagglutinine (HA), dat verantwoordelijk is voor de eerste stap in het infectieproces: de binding aan receptoren op de cel. Traditioneel wordt aangenomen dat aviaire influenzavirussen vooral binden aan siaalzuren met een 2,3-koppeling, terwijl humane virussen een voorkeur hebben voor 2,6-gekoppelde siaalzuren. Steeds meer onderzoek laat echter zien dat deze receptorherkenning veel complexer is en mede wordt bepaald door factoren zoals de vertakking en lengte van glycanen, chemische modificaties, de multivalente presentatie van HA en de dichtheid van receptoren op het celoppervlak.\n\nIn Hoofdstuk 2 werd de glycanverdeling in de melkklier van runderen onderzocht in relatie tot de binding van circulerende H5N1-virussen uit clade 2.3.4.4b. Met behulp van een panel van specifieke glycanbindende probes werd de aanwezigheid van verschillende siaalzuurvarianten in kaart gebracht. Hierbij werd bevestigd dat de melkklier zowel \u03b12,3- als \u03b12,6-gekoppelde siaalzuren bevat, maar dat deze niet per definitie overeenkomen met humane receptoren. Dit ondersteunt de observatie dat effici\u00ebnte overdracht naar de mens onwaarschijnlijk is. Daarnaast werd geen relevante binding aan het respiratoire epitheel van runderen aangetoond, wat erop wijst dat de melkklier mogelijk een alternatieve route voor virustransmissie kan vormen.\n\nIn Hoofdstuk 3 werd de invloed van de Q226L-mutatie onderzocht, een bekende verandering in hemagglutinine die geassocieerd wordt met een verschuiving van aviaire naar humane receptorbinding. Deze mutatie werd ge\u00efntroduceerd in drie verschillende H5-antigene achtergronden. Afhankelijk van de context leidde dit tot drie verschillende fenotypes: verlies van binding, gelijktijdige binding aan zowel \u03b12,3- als \u03b12,6-siaalzuren, of een volledige verschuiving naar \u03b12,6-binding. In \u00e9\u00e9n van de onderzochte achtergronden resulteerde de mutatie zelfs in een volledige omschakeling van binding aan kippenweefsel naar humane luchtwegen. Deze resultaten onderstrepen dat de invloed van adaptatiemutaties sterk afhankelijk is van de virale achtergrond.\n\nIn Hoofdstuk 4 werd dezelfde Q226L-mutatie bestudeerd in een H5-virus van runderoorsprong binnen clade 2.3.4.4b. Hoewel ook hier een verschuiving richting \u03b12,6-binding werd waargenomen, bleek deze beperkt tot complexe en sterk vertakte glycanen die slechts in lage mate voorkomen in de humane luchtwegen. De mutatie alleen bleek daarom onvoldoende om effici\u00ebnte binding aan humaan respiratoir epitheel te realiseren. Daarnaast werd aangetoond dat ook de aanwezigheid van een multibasische knipplaats in hemagglutinine invloed kan hebben op receptorbinding, op een manier die afhankelijk is van de virale achtergrond.\n\nIn Hoofdstuk 5 werd de rol van multivalente presentatie van hemagglutinine onderzocht met behulp van het zelfassemblerende nanopartikelplatform I53-50. Hierbij werden HA-trimeren enkelvoudig, via antilichamen geclusterd en op nanopartikels gepresenteerd vergeleken. De resultaten laten zien dat de bindingssterkte toeneemt naarmate de valentie van HA-presentatie hoger is. Door systematisch te vari\u00ebren in de samenstelling van functionele en niet-functionele trimeren op de nanopartikels konden daarnaast verschillende bindingsmechanismen voor lineaire en vertakte glycanen worden onderscheiden.\n\nSamen laten de resultaten van dit proefschrift zien dat receptorherkenning door influenzavirussen aanzienlijk complexer is dan de klassieke tweedeling in \u03b12,3- en \u03b12,6-gebonden siaalzuren. Niet alleen het type receptor is bepalend, maar ook de ruimtelijke organisatie en presentatie van glycanen spelen een cruciale rol in virusbinding. Deze inzichten dragen bij aan een beter begrip van de moleculaire determinanten van gastheerspecificiteit en virale adaptatie, en leveren daarmee relevante kennis voor de inschatting van het pandemisch potentieel van opkomende influenzavirussen.","summary":"Influenza A virus continues to pose a significant threat to global public health. Annually, the virus is estimated to cause approximately one billion infections, millions of which lead to severe illness and hundreds of thousands to death from respiratory complications. In addition to seasonal H1N1 and H3N2 viruses, highly pathogenic avian influenza viruses, such as H5Nx viruses, have spread widely in recent years. Specifically, clade 2.3.4.4b H5N1 viruses are increasingly detected in various mammalian species. This development has renewed concerns about further adaptation to mammalian hosts and the pandemic potential of these viruses.\n\nThis thesis focuses on the interactions between the influenza virus and sugar molecules (glycans) on the surface of host cells. These interactions are mediated by the viral hemagglutinin (HA) protein, which is responsible for the first step in the infection process: binding to cell receptors. Traditionally, avian influenza viruses are thought to primarily bind to \u03b12,3-linked sialic acids, while human viruses prefer \u03b12,6-linked sialic acids. However, increasingly more research shows that this receptor recognition is much more complex and is also determined by factors such as glycan branching and length, chemical modifications, multivalent presentation of HA, and receptor density on the cell surface.\n\nIn Chapter 2, the glycan distribution in the bovine mammary gland was investigated in relation to the binding of circulating H5N1 viruses from clade 2.3.4.4b. Using a panel of specific glycan-binding probes, the presence of various sialic acid variants was mapped. It was confirmed that the mammary gland contains both \u03b12,3- and \u03b12,6-linked sialic acids, but these do not necessarily correspond to human-type receptors. This supports the observation that efficient transmission to humans is unlikely. Furthermore, no relevant binding to the bovine respiratory epithelium was demonstrated, suggesting that the mammary gland may represent an alternative route for virus transmission.\n\nIn Chapter 3, the effect of the Q226L mutation, a known change in hemagglutinin associated with a shift from avian to human receptor binding, was investigated across three different H5 antigenic backgrounds. Depending on the context, this mutation led to three different phenotypes: loss of binding, dual binding to both \u03b12,3- and \u03b12,6-sialic acids, or a complete switch to \u03b12,6-binding. In one of the backgrounds studied, the mutation even resulted in a complete switch from binding to chicken tissue to human respiratory tracts. These results underscore that the impact of adaptive mutations is highly dependent on the viral background.\n\nIn Chapter 4, the same Q226L mutation was studied in a bovine-origin H5 virus within clade 2.3.4.4b (H5TX). Although a shift towards \u03b12,6-binding was also observed here, this was limited to complex and highly branched glycans that are only sparsely present in human respiratory tracts. The mutation alone was therefore insufficient to achieve efficient binding to human respiratory epithelium. Additionally, it was shown that the presence of a multibasic cleavage site in hemagglutinin can influence receptor binding, in a manner dependent on the viral background.\n\nIn Chapter 5, the role of multivalent presentation of hemagglutinin was investigated using the self-assembling nanoparticle platform I53-50. Here, HA trimers were compared in monomeric form, clustered via antibodies, and presented on nanoparticles. The results show that binding strength increases with higher HA presentation valency. By systematically varying the composition of functional and non-functional trimers on the nanoparticles, different binding mechanisms for linear and branched glycans could also be distinguished.\n\nTaken together, the results of this thesis demonstrate that receptor recognition by influenza viruses is significantly more complex than the classical dichotomy into \u03b12,3- and \u03b12,6-linked sialic acids. Not only the type of receptor is critical, but also the spatial organization and presentation of glycans play a crucial role in virus binding. These insights contribute to a better understanding of the molecular determinants of host specificity and viral adaptation, and thus provide relevant knowledge for assessing the pandemic potential of emerging influenza viruses.","auteur":"Maria Rios Carrasco","auteur_slug":"maria-rios-carrasco","publicatiedatum":"15 januari 2027","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/mariarioscarrasco?iframe=true","url_download_pdf":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/download\/f8eb4a72-b8a6-4f10-8fcc-cfe40e0ac7cf\/highres","url_epub":"","ordernummer":"19397","isbn":"","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Universiteit Utrecht","afbeeldingen":28540,"video_url":"","podcast_url":"","naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Universiteit Utrecht","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/28539","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/28540"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=28539"}],"wp:term":[{"taxonomy":"university_us_portfolio","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/university_us_portfolio?post=28539"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}