Mice microglia cytokine profile changes under the influence of HSV-1

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. Today, prevalence of neurodegenerative diseases increases. In recent years, more studies have revealed a new knowledge about the role of microglia in the development of these diseases. Animal experiments showed that peripheral inflammation causes activation of microglia in brain. All this points to the essential role of the cells in the development of neurodegeneration. Under the influence of various factors, microglia can change the phenotype and participate in both repair and damage to brain cells. Chronic herpesvirus infection caused by HSV-1 is another known factor in the development of neurodegenerative pathology. However, the exact pathogenetic mechanisms are still unknown, nevertheless, studying the virus effect on microglia has great potential. The goal of our study in this connection was to assess the effect of HSV-1 on microglia polarization in mouse strain with normal susceptibility to this virus and in strain which is more resistant to the action of HSV-1. For this purpose, changes in the cytokine profile were detected. A comparison of interstrain differences in the expression of cytokine genes was also compared in control groups. Materials and methods. The study involved infecting C57BL/6 and BALB/c mice with herpes simplex virus type 1, an isolation of microglia was based on separation steps using a discontinuous gradient density, the cytokine profile was assessed by gene expression levels using a real-time reverse transcription PCR. To calculate the relative fold gene expression of samples the 2ΔΔCt method was used. Statistical significance was determined using the Mann–Whitney U-test. Results. There were found no interstrain differences in cytokine gene expression in control groups of different mouse strains. At the same time, gene expression differed in the experimental groups: in BALB/c mice, the expression of genes for both pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines increased; in C57BL/6 mice, a slight increase in the expression of IL-1β genes was observed. Conclusion. The data indicate the formation of different microglial phenotypes after HSV-1 infection in different mouse strains. Apparently, in BALB/c mice there is a switch from the pro-inflammatory M1 phenotype of microglia to the anti-inflammatory M2 phenotype, while in C57BL/6 mice the attenuation of the infectious process occurs through a return to the original M0 phenotype.

About the authors

Irina D. Bulgakova

I. Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera; I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Author for correspondence.
Email: bulgakova_i_d@staff.sechenov.ru

Junior Researcher, Laboratory of Molecular Immunology, I. Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera

PhD Student and Assistant Professor, Vorobiev Department of Microbiology, Virology and Immunology, Erisman Institute of Public Health

Russian Federation, 105064, Moscow, Maly Kazenny lane, 5a; Moscow

V. V. Zverev

I. Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera; I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: bulgakova_i_d@staff.sechenov.ru

RAS Full Member, DSc (Biology), Professor, Scientific Director of I. Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera Head of the Vorobiev Department of Microbiology, Virology and Immunology, Erisman Institute of Public Health

Russian Federation, 105064, Moscow, Maly Kazenny lane, 5a; Moscow

E. O. Kravtsova

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: bulgakova_i_d@staff.sechenov.ru

PhD (Medicine), Associate Professor, Vorobiev Department of Microbiology, Virology and Immunology, Erisman Institute of Public Health, I.M. Sechenov

Russian Federation, Moscow

G. N. Usatova

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: bulgakova_i_d@staff.sechenov.ru

PhD (Medicine), Associate Professor, Vorobiev Department of Microbiology, Virology and Immunology, Erisman Institute of Public Health

Russian Federation, Moscow

D. A. Shoichet

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: bulgakova_i_d@staff.sechenov.ru

PhD Student and Assistant Professor, Vorobiev Department of Microbiology, Virology and Immunology, Erisman Institute of Public Health

Russian Federation, Moscow

E. A. Zadvornykh

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: bulgakova_i_d@staff.sechenov.ru

Student, Vorobiev Department of Microbiology, Virology and Immunology, Erisman Institute of Public Health

Russian Federation, Moscow

A. A. Shumkina

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: bulgakova_i_d@staff.sechenov.ru

Student, Vorobiev Department of Microbiology, Virology and Immunology, Erisman Institute of Public Health

Russian Federation, Moscow

References

  1. Булгакова И.Д., Свитич О.А., Зверев В.В. Механизмы формирования толерантности Toll-подобных рецепторов под действием микробных лигандов // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2022. Т. 99, № 6. C. 708–721. [Bulgakova I.D., Svitich O.A., Zverev V.V. Mechanisms of Toll-like receptor tolerance induced by microbial ligands. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii = Journal of Microbiology Epidemiology and Immunobiology, 2022, vol. 99, iss. 6: 708. (In Russ.)] doi: 10.36233/0372-9311-323
  2. Deczkowska A., Keren-Shaul H., Weiner A., Colonna M., Schwartz M., Amit I. Disease-Associated Microglia: A Universal Immune Sensor of Neurodegeneration. Cell, 2018, vol. 173, no. 5, pp. 1073–10⁸1. doi: 10.1016/j.cell.2018.05.003
  3. Guo S., Wang H., Yin Y. Microglia Polarization From M1 to M2 in Neurodegenerative Diseases. Front. Aging Neurosci., 2022, no. 14: 815347. doi: 10.3389/fnagi.2022.815347
  4. Kovalchuk L.V., Gankovskaya L.V., Gankovskaya O.A., Lavrov V.F. Herpes simplex virus: treatment with antimicrobial peptides. Adv. Exp. Med. Biol., 2007, vol. 601, pp. 369–376. doi: 10.1007/978-0-387-72005-0_39
  5. Lopez C. Genetics of natural resistance to herpesvirus infections in mice. Nature, 1975, vol. 258, no. 5531, pp. 152–153. doi: 10.1038/258152a0
  6. Moussaud S., Draheim H.J. A new method to isolate microglia from adult mice and culture them for an extended period of time. J. Neurosci. Methods., 2010, vol. 187, no. 2, pp. 243–253. doi: 10.1016/j.jneumeth.2010.01.017
  7. Orihuela R., McPherson C.A., Harry G.J. Microglial M1/M2 polarization and metabolic states. Br. J. Pharmacol., 2016, vol. 173, pp. 649–665. doi: 10.1111/bph.1313

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Bulgakova I.D., Zverev V.V., Kravtsova E.O., Usatova G.N., Shoichet D.A., Zadvornykh E.A., Shumkina A.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a 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».