Оценка влияния синтетического тимического гексапептида в системе in vitro на уровни экспрессии NF-κb, IFNα/βR и CD119 нейтрофильных гранулоцитов у пациентов с хроническими герпесвирусными коинфекциями

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Стратегии взаимодействие герпесвирусов с клетками организма человека весьма сложны и многогранны. С одной стороны, существуют врожденные дефекты противовирусной иммунной защиты, в том числе и системы интерферонов, на фоне которых развиваются хронические упорно рецидивирующие вирусные инфекции, такие как повторные респираторные вирусные, герпесвирусные, папилломавирусные инфекции. С другой стороны, многие вирусы сами способны повреждать как иммунную систему, так и систему интерферонов. При врожденных и приобретенные дефектах системы интерферонов наблюдается врожденная или индуцированная мутация генов молекул, участвующих в сигналлинге, направленном на повышение экспрессии генов, ответственных за синтез IFN. Одной из стратегий вирусов является нарушение ряда клеточных сигнальных путей — факторов транскрипции, в том числе ядерного фактора NF-kB. В настоящее время описана противовирусная активность НГ. При этом механизмы противовирусной защиты нейтрофильных гранулоцитов (НГ) и в частности особенности экспрессии NF-kB в доступной нам литературе не освещены. Цель исследования: изучить особенности экспрессии ядерного фактора NF-kB, мембранных рецепторов к IFNα и IFNγ на НГ у пациентов, страдающих атипичными хроническими активными герпесвирусными инфекциями (АХА-ГВИ), с последующей оценкой в эксперименте in vitro эффектов влияния на них синтетического аналога активного центра гормона тимопоэтина аргинил-альфа-аспартил-лизил-валил-тирозил-аргинин (гексапептид (ГП), Иммунофан, Россия). Материалы и методы. Под нашим наблюдением находилось 25 пациентов обоих полов в возрасте от 23 до 64 лет, страдающих АХА-ГВИ, манифестирующими синдромом хронической усталости и различными когнитивными расстройствами. Дизайн исследования: этап 1 включал комплекс традиционных методов (сбор анамнеза, методы физикального обследования, ОАК и пр.), дополнительно для детекции герпес- вирусных инфекций использовались методы серодиагностики (определение IgM VCA EBV, IgG VCA EBV, IgM CMV, IgG CMV IgM HSV1/2, IgG HSV1/2 методом ИФА). Для обнаружения генома вирусов в биоматериалах (кровь, слюна, моча, соскоб с миндалин и задней стенки глотки) был использован метод ПЦР-РВ. Этап 2 — эксперимент in vitro: изучено 32 образца крови от 8 условно здоровых человек и 375 образцов крови от 25 пациентов с АХА-ГВИ: определен процент НГ, экспрессирующих NF-kB, IFNα/βR, IFNγR и уровни их MFI с помощью проточной цитофлюориметрии до и после инкубации с ГП (гексапептидом). Результаты. В результате проведенного исследования у пациентов, страдающих АХА-ГВИ, был выявлен низкий уровень экспрессии (MFI) NF-kB у 100% НГ, который сочетался со сниженным процентом НГ, экспрессирующих IFNα/βR и IFNγR, и низким уровнем сывороточных IFNα и IFNγ по сравнению со здоровыми людьми. В эксперименте in vitro ГП оказывает неоднозначные вариативные эффекты влияния на экспрессию ядерного фактора NF-kB и мембранных рецепторов IFNα/β и IFNγ НГ пациентов, страдающих АХА-ГВИ. Было показано, что 100% НГ экспрессировали NF-kB после воздействия ГП. Но только 48% пациентов (ГИ2) восстановили уровень экспрессии NF-kB (MFI) до нормального значения, а в 52% случаев (ГИ1) динамики не выявлено. В то же время ГП увеличил процент НГ, экспрессирующих IFNα/βR в ГИ2 и увеличил процент НГ, экспрессирующих IFNγ в ГИ 1. Заключение. Было показано, что ГП в эксперименте in vitro оказывает неоднозначное влияние на экспрессию NF-kB, процент НГ, экспрессирующих IFNα/β и IFNγR у пациентов с АХА-ГВИ. Мы предполагаем, что различный ответ на влияние ГП связан с врожденным или вторичным дефицитом NF-kB.

Об авторах

И. В. Нестерова

ФГАБОУ ВО Российский университет дружбы народов Министерства образования и науки России; ЦНИЛ ФГБОУ ВО Кубанский государственный медицинский университет Минздрава России

Email: inesterova1@yandex.ru

д.м.н., профессор, профессор кафедры аллергологии и иммунологии

Россия, Москва; Краснодар

Е. О. Халтурина

ФГАОУ ВО Первый МГМУ имени И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: jane_k@inbox.ru

к.м.н., доцент, доцент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии

Россия, Москва

В. Н. Нелюбин

ФГБОУ ВО Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова Минздрава России

Email: vlnelyubin@mail.ru

д.м.н., профессор

Россия, Москва

С. В. Хайдуков

ФНЦ ФГБУН Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинников

Email: hsv@mail.ibch.ru

д.б.н., старший научный сотрудник лаборатории углеводов

Россия, Москва

Г. А. Чудилова

ЦНИЛ ФГБОУ ВО Кубанский государственный медицинский университет Минздрава России

Email: chudilova2015@yandex.ru

д.б.н., доцент кафедры клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики факультета повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов

Россия, Краснодар

Список литературы

  1. Amici C., Belardo G., Rossi A., Santoro M.G. Activation of I kappa b kinase by herpes simplex virus type 1. A novel target for anti-herpetic therapy. J. Biol. Chem., 2001, vol. 276, no. 31, pp. 28759–28766.
  2. Caselli E., Fiorentini S., Amici C., Di Luca D., Caruso A., Santoro M.G. Human herpesvirus 8 acute infection of endothelial cells induces monocyte chemoattractant protein 1-dependent capillary-like structure formation: role of the IKK/NF-kB pathway. Blood, 2007, vol. 109, no. 7, pp. 2718–2726. doi: 10.1182/blood-2006-03-012500
  3. Charostad J., Nakhaie M., Dehghani A., Faghihloo E. The interplay between EBV and KSHV viral products and NF-kB pathway in oncogenesis. Infect. Agents Cancer, 2020, vol. 15: 62. doi: 10.1186/s13027-020-00317-4
  4. Chew T., Taylor K.E., Mossman K.L. Innate and adaptive immune responses to herpes simplex virus. Viruses, 2009, vol. 1, pp. 979–1002. doi: 10.3390/v1030979
  5. De Jesus A.A., Hou Y., Brooks S. Distinct interferon signatures and cytokine patterns define additional systemic autoinflammatory diseases. J. Clin. Invest., 2020, vol. 130, no. 4, pp. 1669–1682. doi: 10.1172/JCI129301
  6. De Oliveira D.E., Ballon G., Cesarman E. NF-kB signaling modulation by EBV and KSHV. Trends Microbiol., 2010, vol. 18, no. 6, pp. 248–257.
  7. Dell’Oste V., Gatti D., Giorgio A.G., Gariglio M., Landolfo S., De Andrea M. The interferon-inducible DNA-sensor protein IFI16: a key player in the antiviral response. New Microbiol., 2015, vol. 38, no. 1, pp. 5–20.
  8. Ehrlich E.S., Chmura J.C., Smith J.C., Kalu N.N., Hayward G.S. KSHV RTA abolishes NF-kB responsive gene expression during lytic reactivation by targeting vFLIP for degradation via the proteasome. PLoS One, 2014, vol. 9, no. 3: e91359. doi: 10.1371/journal.pone.0091359
  9. Gianni T., Leoni V., Campadelli-Fiume G. Type I interferon and NF-kappaB activation elicited by herpes simplex virus gH/gL via alphavbeta3 integrin in epithelial and neuronal cell lines. J. Virol., 2013, vol. 87, no. 24, pp. 13911–13916.
  10. Hatada E.N., Krappmann D., Scheidereit C. NF-kappaB and the innate immune response. Curr. Opin. Immunol., 2000, vol. 12, pp. 52–58. doi: 10.1016/S0952-7915(99)00050-3
  11. Hiscott J. Convergence of the NF-kappaB and IRF pathways in the regulation of the innate antiviral response. Cytokine Growth Factor Rev., 2007, vol. 18, pp. 483–490.
  12. Jiang J., Zhao M., Chang C., Wu H., Lu Q. Type I interferons in the pathogenesis and treatment of autoimmune diseases. Clin. Rev. Allergy Immunol., 2020, vol. 59, no. 2, pp. 248–272. doi: 10.1007/s12016-020-08798-2
  13. Kalamvoki M., Roizman B. HSV-1 degrades, stabilizes, requires, or is stung by STING depending on ICP0, the US3 protein kinase, and cell derivation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2014, vol. 111, pp. E611–E617. doi: 10.1073/pnas.1323414111
  14. Kawai T., Takahashi K., Sato S., Coban C., Kumar H., Kato H., Ishii K.J., Takeuchi O., Akira S. IPS-1, an adaptor triggering RIG-I- and Mda5-mediated type I interferon induction. Nat. Immunol., 2005, vol. 6, pp. 981–988. doi: 10.1038/ni1243
  15. Kim J.C., Lee S.Y., Kim S.Y., Kim J.K., Kim H.J., Lee H.M., Choi M.S., Min J.S., Kim M.J., Choi H.S., Ahn J.K. HSV-1 ICP27 suppresses NF-kappaB activity by stabilizing IkappaBalpha. FEBS Lett., 2008, vol. 582, no. 16, pp. 2371–2376. doi: 10.1016/ j.febslet.2008.05.044
  16. Le Negrate G. Viral interference with innate immunity by preventing NF-kappaB activity. Cell Microbiol., 2012, vol. 14, no. 2, pp. 168–181. doi: 10.1111/j.1462-5822.2011.01720.x
  17. Lepelley A., Martin-Niclós M.J., Le Bihan M., Mutations in COPA lead to abnormal trafficking of STING to the Golgi and interferon signaling. J. Exp. Med., 2020, vol. 217, no. 11: e20200600. doi: 10.1084/jem.20200600
  18. Low-Calle A.M., Prada-Arismendy J., Castellanos J.E. Study of interferon-beta antiviral activity against Herpes simplex virus type 1 in neuron-enriched trigeminal ganglia cultures. Virus Res., 2014, vol. 180, pp. 49–58. doi: 10.1016/j.virusres.2013.12.022
  19. Ma F., Li B., Liu S.Y., Iyer S.S., Yu Y., Wu A., Cheng G. Positive feedback regulation of type I IFN production by the IFN-inducible DNA sensor cGAS. J. Immunol., 2015, vol. 194, pp. 1545–1554. doi: 10.4049/jimmunol.1402066
  20. Marino-Merlo F., Papaianni E., Frezza C., Pedatella S., De Nisco M., Macchi B., Grelli S., Mastino A. NF-kB-dependent production of ROS and restriction of HSV-1 infection in U937 monocytic cells. Viruses, 2019, vol. 11, no. 5: 428. doi: 10.3390/v11050428
  21. Michalska A., Blaszczyk K., Wesoly J., Bluyssen A positive feedback amplifier circuit that regulates interferon (IFN)-stimulated gene expression and controls type I and type II IFN responses. Front. Immunol., 2018, vol. 9: 1135. doi: 10.3389/fimmu.2018.01135
  22. O’Neill L.A., Bowie A.G. Sensing and signaling in antiviral innate immunity. Curr. Biol., 2010, vol. 20, pp. R328–R333. doi: 10.1016/j.cub.2010.01.044
  23. Okada S., Asano T., Moriya K., Boisson-Dupuis S. Human STAT1 gain-of-function heterozygous mutations: chronic mucocutaneous candidiasis and type I interferonopathy. J. Clin. Immunol., 2020, vol. 40, no. 8, pp. 1065–1081. doi: 10.1007/s10875-020-00847-x
  24. Poma P. NF-kB and disease. Int. J. Mol. Sci., 2020, vol. 21, no. 23: 9181. doi: 10.3390/ijms21239181
  25. Roizman B., Whitley R.J. An inquiry into the molecular basis of HSV latency and reactivation. Annu. Rev. Microbiol., 2013, vol. 67, pp. 355–374. doi: 10.1146/annurev-micro-092412-155654
  26. Santoro M.G., Rossi A., Amici C. NF-kappaB and virus infection: who controls whom. EMBO J., 2003, vol. 22, pp. 2552–2560.
  27. Sen R., Baltimore D. Multiple nuclear factors interact with the immunoglobulin enhancer sequences. Cell, 1986, vol. 46, no. 5, pp. 705–716.
  28. Sun L., Wu J., Du F., Chen X., Chen Z.J. Cyclic GMP-AMP synthase is a cytosolic DNA sensor that activates the type I interferon pathway. Science, 2013, vol. 339, pp. 786–791. doi: 10.1126/science.1232458
  29. Swiecki M., Omattage N.S., Brett T.J. BST-2/tetherin: structural biology, viral antagonism, and immunobiology of a potent host antiviral factor. Mol. Immunol., 2013, vol. 54, pp. 132–139. doi: 10.1016/j.molimm.2012.11.008
  30. Unterholzner L. The interferon response to intracellular DNA: why so many receptors? Immunobiology, 2013, vol. 218, pp. 1312–1321. doi: 10.1016/j.imbio.2013.07.007
  31. Vahed H., Agrawal A., Srivastava R., Prakash S., Coulon P.A., Roy S., BenMohamed L. Unique type I interferon, expansion/survival cytokines, and JAK/STAT gene signatures of multifunctional herpes simplex virus-specific effector memory CD8+ TEM cells are associated with asymptomatic herpes in humans. J. Virol., 2019, vol. 93, no. 4: e01882-18. doi: 10.1128/JVI.01882-18
  32. Valentine R., Dawson C.W., Hu C., Shah K.M., Owen T.J., Date K.L., Maia S.P., Shao J., Arrand J.R., Young L.S., O’Neil J.D. Epstein–Barr virus-encoded EBNA1 inhibits the canonical NF-kB pathway in carcinoma cells by inhibiting IKK phosphorylation. Mol. Cancer., 2010, vol. 9, no. 1: 1. doi: 10.1186/1476-4598-9-1
  33. Van Lint A.L., Murawski M.R., Goodbody R.E., Severa M., Fitzgerald K.A., Finberg R.W., Knipe D.M., Kurt-Jones E.A. Herpes simplex virus immediate-early ICP0 protein inhibits Toll-like receptor 2-dependent inflammatory responses and NF-kappaB signaling. J. Virol., 2010, vol. 84, pp. 10802–10811. doi: 10.1128/JVI.00063-10
  34. Wang K., Ni L., Wang S., Zheng C. Herpes simplex virus 1 protein kinase US3 hyperphosphorylates p65/RelA and dampens NF-kappaB activation. J. Virol., 2014, vol. 88, pp. 7941–7951. doi: 10.1128/JVI.03394-13
  35. Wei H., Prabhu L., Hartley A.-V., Martin M., Sun E., Jiang G., Liu Y., Lu T. Methylation of NF-kB and its role in gene regulation. In: Gene expression and regulation in mammalian cells. Transcription from general aspects. Ed. by F. Uchiumi. Ch. 14. 2018, pp. 291–306. doi: 10.5772/intechopen.72552
  36. Wu D.X., Fu X.Y., Gong G.Z., Sun K.W., Gong H.Y., Novel HBV mutations and their value in predicting efficacy of conventional interferon. Hepatobiliary Pancreat Dis. Int., 2017, vol. 16, no. 2, pp. 189–196. doi: 10.1016/s1499-3872(16)60184-4
  37. Xing J., Ni L., Wang S., Wang K., Lin R., Zheng C. Herpes simplex virus 1-encoded tegument protein VP16 abrogates the production of beta interferon (IFN) by inhibiting NF-kappaB activation and blocking IFN regulatory factor 3 to recruit its coactivator CBP. J. Virol., 2013, vol. 87, pp. 9788–9801. doi: 10.1128/JVI.01440-13
  38. Yamashiro L.H., Wilson S.C., Morrison H.M. Interferon-independent STING signaling promotes resistance to HSV-1 in vivo. Nat. Commun., 2020, vol. 11, no. 1: 3382. doi: 10.1038/s41467-020-17156-x
  39. Zhang J., Wang S., Wang K., Zheng C. Herpes simplex virus 1 DNA polymerase processivity factor UL42 inhibits TNF-alpha-induced NF-kappaB activation by interacting with p65/RelA and p50/NF-kappaB1. Med. Microbiol. Immunol., 2013, vol. 202, pp. 313–325.
  40. Zhang Q., Lenardo M.J., Baltimore D. 30 years of NF-kB: a blossoming of relevance to human pathobiology. Cell, 2017, vol. 168, no. 1–2, pp. 37–57. doi: 10.1016/j.cell.2016.12.012

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Уровни экспрессии ядерного фактора NF-B в нейтрофильных гранулоцитах больных АХА-ГВИ и в контрольной группе (условно здоровые лица) по распределению MFI

Скачать (28KB)
Метаданные
3. Рисунок 2. Сравнение уровней экспрессии (MFI) NF-B в нейтрофильных гранулоцитах пациентов с АХА-ГВИ до и после воздействия ГП в экспериментальной системе in vitro

Скачать (13KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Количество НГ, экспрессирующих мембранные рецепторы IFNα/βR и IFNγ (CD119), до и после воздействия ГП у пациентов с АХА-ГВИ

Скачать (68KB)
Метаданные

© Нестерова И.В., Халтурина Е.О., Нелюбин В.Н., Хайдуков С.В., Чудилова Г.А., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».