Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2018; 1: 67-73
ОСОБЕННОСТИ БИОМАРКЕРОВ ВОСПАЛЕНИЯ ПРИ ГРИППЕ
https://doi.org/10.36233/0372-9311-2018-3-67-73Аннотация
Цель. Анализ биомаркеров воспаления с использованием обратной транскрипции с ПЦР в реальном времени (ОТ-ПЦР-РВ) и мультиплексного иммунофлуоресцентного анализа xMAP на магнитных микросферах при гриппе. Материалы и методы. Анализ смывов носоглотки, лимфоцитов и сывороток крови 10 больных гриппом и 10 доноров проводили на 1-2 сутки заболевания посредством ОТ-ПЦР-РВ и xMAP с набором «37-plex» (BioRad). Результаты. В 4 смывах больных выявлен вирус гриппа A, в 6 — вирус гриппа В без смешанных инфекций с другими респираторными вирусами. Анализ интерферонов показал активацию экспрессии гена IFNα в лимфоцитах пациентов, а частоты детекции и концентрации РНК IFNβ, IFNγ и IFNλ у больных и здоровых были сходными. Среди 37 биомаркеров воспаления выявлено повышенное содержание 7 белков, включая IFNα2, цитокины семейства TNF (APRIL и BAFF), рецепторы sTNF-R1 и sTNF-R2, белок остеопонтин и интерлейкин IL10. Концентрации комплекса гликопротеина 130 с растворимым рецептором IL6 gp130/sIL-6Rβ и металлопротеиназы ММР-1 были пониженными у больных гриппом. Коэффициент поляризации КП=[IL10]/[IFNγ]=0,53 при гриппе показал Th1 поляризацию иммунитета. Заключение. На ранней стадии заболевания гриппом показана активация экспрессии гена IFNα, индукция цитокинов семейства TNF (APRIL и BAFF) и их рецепторов (sTNF-R1 и sTNF-R2), а также остеопонтина, ингибирование рецептора gp130/sIL-6Rβ и металлопротеазы ММР-1. Th1 иммунитет с регуляцией IL10 обеспечил восстановление пациентов без осложнений.
Список литературы
1. Головачева Е.Г., Афанасьева В.С., Афанасьева О.И., Осидак Л.В., Образцова Е.В., Королева Е.Г. Тип иммунного ответа как фактор тяжелого и осложненного течения гриппа. Молекулярная диагностика. 2017, 1: 248-249.
2. Ершов Ф.И., Наровлянский А.Н., Мезенцева М.В. Ранние цитокиновые реакции при вирусных инфекциях. Цитокины и воспаление. 2004, 3 (1): 3-6.
3. Иванов В.В., Шипилов М.В. Провоспалительные цитокины и их значение при гриппе pH1N1. Медиц. вестник Северного Кавказа. 2012, 4: 70-72.
4. Львов Д.К., Бурцева Е.И., Колобухина Л.В., Дерябин П.Г., Кириллова Е.С., Трушакова С.В. и др. Особенности эпидемического сезона 2014/2015 гг. по гриппу в разных регионах России. Инфекционные болезни. 2015, 4: 59-67.
5. Недоспасов СА. Фактор некроза опухолей и лимфотоксин: молекулярная генетика, регуляция продукции и физиологическая роль. Генетика. 2003, 39 (2): 207-214.
6. Новая популярная медицинская энциклопедия. Под ред. В.И.Покровского. М., Энциклопедия, 2004.
7. Оспельникова Т.П., Морозова О.В., Андреева С.А., Исаева Е.И., Колодяжная Л.В., Ершов Ф.И. Цитокины при гриппе. Молекулярная диагностика. 2017, 1: 232-233.
8. Руководство по вирусологии: Вирусы и вирусные инфекции человека и животных. Под ред. Д.К.Львова. М., Медицинское информационное агентство, 2013.
9. Симбирцев А.С. Цитокины — новая система регуляции защитных реакций организма. Цитокины и воспаление. 2002, 1: 9-17.
10. Фрейдлин И.С., Шейкин Ю.А. Эндотелиальные клетки в качестве мишеней и продуцентов цитокинов. Медицинская иммунология. 2001, 3 (4): 499-514.
11. Biron C.A. Yet anotherrole for natural killer cells: cytotoxicity in immune regulation and viral persistence. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2012, 109 (6): 1814-1815.
12. Bradley J.R. TNF-mediated inflammatory disease. J. Pathol. 2008, 214 (2): 149-160.
13. Julkunen I., Pirhonen J., Ronni T. et al. Molecular pathogenesis of influenza A virus infection and virus-induced regulation of cytokine gene expression. Cytokine Growth Factor Rev. 2001, 12 (2-3): 171-180.
14. Lund S.A., Giachelli C.M., Scatena М. The role of osteopontin in inflammatory processes. J. Cell Commun Signal. 2009, 3 (3-4): 311-322.
15. Medzhitov R. Innate immunity: quo vadis? Nat. Immunol. 2010, 11 (7): 551-553.
16. Ospelnikova T.P., Morozova O.V., Isaeva E.I. et al. Respiratory viruses and proinflammatory cytokines imbalance in adults and children with bronchial asthma. J. Infectious Diseases and Preventive Medicine. 2016, 4 (2): 1000138. DOI: 10.4172/2329-8731.1000138.
17. Seth R.B., Sun L., Chen Z.J. Antiviral innate immunity pathways. Cell. Research. 2006, 16: 141-147.
18. Trinchieri G. Type interferon: friend or foe? J. Exp.Мed . 2010, 207: 2053-2063.
19. Van Lint P., Libert C. Chemokine and cytokine processing by matrix metalloproteinases and its effect on leukocyte migration and inflammation. J. Leukoc Biol. 2007, 82 (6): 1375-1381.
20. Wu Y., Bressette D., Carrell J.A. et al. Tumor necrosis factor (TNF) receptor superfamily member TACI is a high affinity receptor for TNF family members APRIL and BLyS. J. Biol. Chem. 2000, 275 (45): 35478-35485.
Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2018; 1: 67-73
INFLUENZA INFLAMMATION BIOMARKERS FEATURES
https://doi.org/10.36233/0372-9311-2018-3-67-73Abstract
Aim. Analysis of inflammation biomarkers using reverse transcription with real time PCR (RT-PCR-RT) and multiplex immunofluorescent analysis xMAP with magnetic beads for the influenza infection. Materials and methods. Analysis of nasopharyngeal swabs, lymphocytes and blood sera of 10 patients with influenza and 10 donors was performed during the first 2 days of the disease by means of RT-PCR-RT and xMAP using the kit «37-plex» (BioRad). Results.The influenza virus A was revealed in 4 samples, the influenza virus B — in 6 swabs without mixed infections with other respiratory viruses. Analysis of the interferons (IFN) showed IFNα gene expression activation in patients’ lymphocytes but both the detection rate and the concentrations of IFNβ, IFNγ and IFNλ RNA were similar for patients and healthy donors. Among 37 inflammation biomarkers the concentrations of 7 proteins were enhanced including IFNα2, cytokines of TNF family (APRIL and BAFF), their soluble receptors sTNF-R1 and sTNF-R2, protein osteopontin and IL10. The concentrations of the complex of glycoprotein gp130 with the soluble receptor IL6 gp130/sIL-6Rβ and the matrix metalloprotease ММР-1 were reduced in patients’ sera. The polarization coefficient PI=[IL10]/[IFNγ]=0.53 for influenza samples suggested Th1 immune response. Conclusion. At the early stage of the influenza infection IFNα gene expression activation along with the induction of TNF family cytokines (APRIL and BAFF), their receptors (sTNF-R1 and sTNF-R2) and osteopontin as well as the inhibition of the complex gp130/sIL-6Rβ and metalloprotease ММР-1 were shown. Th1 immune response regulated by IL10 resulted in the recovery of the patients without complications.
References
1. Golovacheva E.G., Afanas'eva V.S., Afanas'eva O.I., Osidak L.V., Obraztsova E.V., Koroleva E.G. Tip immunnogo otveta kak faktor tyazhelogo i oslozhnennogo techeniya grippa. Molekulyarnaya diagnostika. 2017, 1: 248-249.
2. Ershov F.I., Narovlyanskii A.N., Mezentseva M.V. Rannie tsitokinovye reaktsii pri virusnykh infektsiyakh. Tsitokiny i vospalenie. 2004, 3 (1): 3-6.
3. Ivanov V.V., Shipilov M.V. Provospalitel'nye tsitokiny i ikh znachenie pri grippe pH1N1. Medits. vestnik Severnogo Kavkaza. 2012, 4: 70-72.
4. L'vov D.K., Burtseva E.I., Kolobukhina L.V., Deryabin P.G., Kirillova E.S., Trushakova S.V. i dr. Osobennosti epidemicheskogo sezona 2014/2015 gg. po grippu v raznykh regionakh Rossii. Infektsionnye bolezni. 2015, 4: 59-67.
5. Nedospasov SA. Faktor nekroza opukholei i limfotoksin: molekulyarnaya genetika, regulyatsiya produktsii i fiziologicheskaya rol'. Genetika. 2003, 39 (2): 207-214.
6. Novaya populyarnaya meditsinskaya entsiklopediya. Pod red. V.I.Pokrovskogo. M., Entsiklopediya, 2004.
7. Ospel'nikova T.P., Morozova O.V., Andreeva S.A., Isaeva E.I., Kolodyazhnaya L.V., Ershov F.I. Tsitokiny pri grippe. Molekulyarnaya diagnostika. 2017, 1: 232-233.
8. Rukovodstvo po virusologii: Virusy i virusnye infektsii cheloveka i zhivotnykh. Pod red. D.K.L'vova. M., Meditsinskoe informatsionnoe agentstvo, 2013.
9. Simbirtsev A.S. Tsitokiny — novaya sistema regulyatsii zashchitnykh reaktsii organizma. Tsitokiny i vospalenie. 2002, 1: 9-17.
10. Freidlin I.S., Sheikin Yu.A. Endotelial'nye kletki v kachestve mishenei i produtsentov tsitokinov. Meditsinskaya immunologiya. 2001, 3 (4): 499-514.
11. Biron C.A. Yet anotherrole for natural killer cells: cytotoxicity in immune regulation and viral persistence. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2012, 109 (6): 1814-1815.
12. Bradley J.R. TNF-mediated inflammatory disease. J. Pathol. 2008, 214 (2): 149-160.
13. Julkunen I., Pirhonen J., Ronni T. et al. Molecular pathogenesis of influenza A virus infection and virus-induced regulation of cytokine gene expression. Cytokine Growth Factor Rev. 2001, 12 (2-3): 171-180.
14. Lund S.A., Giachelli C.M., Scatena M. The role of osteopontin in inflammatory processes. J. Cell Commun Signal. 2009, 3 (3-4): 311-322.
15. Medzhitov R. Innate immunity: quo vadis? Nat. Immunol. 2010, 11 (7): 551-553.
16. Ospelnikova T.P., Morozova O.V., Isaeva E.I. et al. Respiratory viruses and proinflammatory cytokines imbalance in adults and children with bronchial asthma. J. Infectious Diseases and Preventive Medicine. 2016, 4 (2): 1000138. DOI: 10.4172/2329-8731.1000138.
17. Seth R.B., Sun L., Chen Z.J. Antiviral innate immunity pathways. Cell. Research. 2006, 16: 141-147.
18. Trinchieri G. Type interferon: friend or foe? J. Exp.Med . 2010, 207: 2053-2063.
19. Van Lint P., Libert C. Chemokine and cytokine processing by matrix metalloproteinases and its effect on leukocyte migration and inflammation. J. Leukoc Biol. 2007, 82 (6): 1375-1381.
20. Wu Y., Bressette D., Carrell J.A. et al. Tumor necrosis factor (TNF) receptor superfamily member TACI is a high affinity receptor for TNF family members APRIL and BLyS. J. Biol. Chem. 2000, 275 (45): 35478-35485.
