Полиморфизм генов TLR и течение двусторонней пневмонии при COVID-19

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. COVID-19 — заболевание, течение которого зависит от ряда факторов, в том числе генетических, среди которых особый интерес представляют гены рецепторов врожденной иммунной системы — толл-подобные рецепторы (TLR), играющие центральную роль в развитии реакций врожденного иммунитета. Структура вируса SARS-CoV-2 включает, помимо нуклеокапсида, белково-липидную мембранную оболочку, что определяет узнавание компонентов вируса разными TLR, в том числе и рецепторами подсемейства TLR2 (TLR1, 6, 10), генетические полиморфизмы генов которых встречаются с разной частотой в различных человеческих популяциях и не только влияют на функциональную активность системы врожденного иммунитета, но и определяют качество адаптивного иммунного ответа.

Цель исследования — определение ассоциации полиморфизмов генов толл-подобных рецепторов TLR1, TLR6 и TLR10 с тяжестью течения коронавирусной инфекции (COVID-19) в русской популяции Челябинской области.

Материалы и методы. В исследование вошли 86 пациентов из ковидных отделений больниц города Челябинска с диагнозом двусторонней пневмонии умеренной (У-ДСП, n = 36) или тяжелой (Т-ДСП, n = 50) степени тяжести. Контрольную группу составили 100 здоровых индивидов из регистра Челябинской областной станции переливания крови («Контроль»). Все исследованные индивиды принадлежали к русской этнической группе. Полиморфизмы 1805T>G гена TLR1, 745C>T гена TLR6 и 721A>C гена TLR10 были определены с помощью полимеразной цепной реакции с полиморфизмом длин рестрикционных фрагментов. Ассоциации между генотипами и статусом индивидов проводили с помощью анализа соответствий и метода Монте-Карло.

Результаты. Выявлено, что различия между исследованными группами полностью определяются генотипами TLR1. Генотип GG статистически значимо чаще встречался в группе «Контроль» по сравнению с У-ДСП и Т-ДСП (p < 0,001, ОШ 12,94), его можно оценивать как протекторный в отношении развития двусторонней пневмонии на фоне COVID-19. Генотип TT можно рассматривать как предрасполагающий к развитию тяжелой формы двусторонней пневмонии при COVID-19 (p = 0,022): генотип TT значимо реже (ОШ 0,20) выявляли в группе У-ДСП по сравнению с Т-ДСП.

Заключение. Можно предположить, что генетический вариант 1805*G гена TLR1, обеспечивающий умеренный провоспалительный ответ и преобладающий в европейских популяциях, дает преимущество своим обладателям, препятствуя развитию осложненных состояний при COVID-19.

Об авторах

Александр Викторович Евдокимов

Челябинский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: avdax@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7011-368X
SPIN-код: 9092-4429
Scopus Author ID: 56946405800
ResearcherId: ABA-8628-2021

кандидат биологических наук, доцент кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии, биологический факультет

Россия, 454001, Челябинск, ул. Братьев Кашириных, д. 129

Татьяна Александровна Суслова

Челябинский государственный университет; Челябинская областная станция переливания крови

Email: hla_chel@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7028-6839
SPIN-код: 2869-1066

кандидат медицинских наук, доцент, заведующая лабораторией иммунологических исследований, доцент кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии биологического факультета

Россия, 454001, Челябинск, ул. Братьев Кашириных, д. 129; Челябинск

Светлана Валерьевна Беляева

Челябинский государственный университет; Челябинская областная станция переливания крови

Email: shshvetlana@gmail.com
SPIN-код: 9485-3361

кандидат биологических наук, биолог лаборатории иммунологических исследований, доцент кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии биологического факультета

Россия, 454001, Челябинск, ул. Братьев Кашириных, д. 129; Челябинск

Александра Леонидовна Бурмистрова

Челябинский государственный университет

Email: burmal@csu.ru
ORCID iD: 0000-0001-6462-9500
SPIN-код: 2374-7309

доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой микробиологии, иммунологии и общей биологии биологического факультета

Россия, 454001, Челябинск, ул. Братьев Кашириных, д. 129

Дарья Сергеевна Сташкевич

Челябинский государственный университет

Email: stashkevich_dary@mail.ru
SPIN-код: 6592-1469

кандидат биологических наук, доцент, декан биологического факультета

Россия, 454001, Челябинск, ул. Братьев Кашириных, д. 129

Список литературы

  1. WHO Coronavirus (COVID-19) Dashboard [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://covid19.who.int/. Дата обращения: 29.11.2021.
  2. Pinheiro D.S., Santos R.S., Jardim P.C.B.V. et al. The combination of ACE I/D and ACE2 G8790A polymorphisms revels susceptibility to hypertension: A genetic association study in Brazilian patients // PLoS One. 2019. Vol. 14, No. 8. P. e0221248. doi: 10.1371/journal.pone.0221248
  3. Gemmati D., Tisato V. Genetic hypothesis and pharmogenetics side of Renin-Angiotensin-System in COVID-19 // Genes (Basel). 2020. Vol. 11, No. 9. P. 1044. doi: 10.3390/genes11091044
  4. Iwasaki A., Medzhitov R. Control of adaptive immunity by the innate immune system // Nat. Immunol. 2015. Vol. 16, No. 4. P. 343–353. doi: 10.1038/ni.3123
  5. Beutler B., Jiang Z., Georgel P. et al. Genetic analysis of host resistance: toll-like receptor signaling and immunity at large // Annu. Rev. Immunol. 2006. Vol. 24. P. 353–389. doi: 10.1146/annurev.immunol.24.021605.090552
  6. Mercier B.C., Cottalorda A., Coupet C.A. et al. TLR2 engagement on CD8 T cells enables generation of functional memory cells in response to a suboptimal TCR signal // J. Immunol. 2009. Vol. 182, No. 4. P. 1860–1867. doi: 10.4049/jimmunol.0801167
  7. Enard D., Depaulis F., Crollius H.R. Human and non-human primate genomes share hotspots of positive selection // PLoS Genet. 2010. Vol. 6, No. 2. P. e1000840. doi: 10.1371/journal.pgen.1000840
  8. Barreiro L.B., Quintana-Murci L. From evolutionary genetics to human immunology: how selection shapes host defense genes // Nat. Rev. Genet. 2010. Vol. 11, No. 1. P. 17–30. doi: 10.1038/nrg2698
  9. Casanova J.L., Abel L., Quintana-Murci L. Human TLRs and IL-1Rs in host defense: natural insights from evolutionary, epidemiological, and clinical genetics // Annu. Rev. Immunol. 2011. Vol. 29. P. 447–491. doi: 10.1146/annurev-immunol-030409-101335
  10. Fumagalli M., Sironi M., Pozzoli U. et al. Signatures of environmental genetic adaptation pinpoint pathogens as the main selective pressure through human evolution // PLoS Genet. 2011. Vol. 7, No. 11. P. e1002355. doi: 10.1371/journal.pgen.1002355
  11. Karlsson E.K., Kwiatkowski D.P., Sabeti P.C. Natural selection and infectious disease in human populations // Nat. Rev. Genet. 2014. Vol. 15, No. 6. P. 379–393. doi: 10.1038/nrg3734
  12. Pickrell J.K., Coop G., Novembre J. et al. Signals of recent positive selection in a worldwide sample of human populations // Genome Res. 2009. Vol. 19, No. 5. P. 826–837. doi: 10.1101/gr.087577.108
  13. Choudhury A., Mukherjee S. In silico studies on the comparative characterization of the interactions of SARS-CoV-2 spike glycoprotein with ACE-2 receptor homologs and human TLRs // J. Med. Virol. 2020. Vol. 92, No. 10. P. 2105–2113. doi: 10.1002/jmv.25987
  14. Gadanec L.K., McSweeney K.R., Qaradakhi T. et al. Can SARS-CoV-2 virus use multiple receptors to enter host cells? // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22, No. 3. P. 992. doi: 10.3390/ijms22030992
  15. Patel S. Danger-Associated Molecular Patterns (DAMPs): The derivatives and triggers of inflammation // Curr. Allergy Asthma Rep. 2018. Vol. 18, No. 11. P. 63. doi: 10.1007/s11882-018-0817-3
  16. Komai K., Shichita T., Ito M. et al. Role of scavenger receptors as damage-associated molecular pattern receptors in Toll-like receptor activation // Int. Immunol. 2017. Vol. 29, No. 2. P. 59–70. doi: 10.1093/intimm/dxx010
  17. Matzinger P. The danger model: a renewed sense of self // Science. 2002. Vol. 296, No. 5566. P. 301–305. doi: 10.1126/science.1071059
  18. Leoratti F.M., Farias L., Alves F.P. et al. Variants in the toll-like receptor signalling pathway and clinical outcomes of malaria // J. Infect. Dis. 2008. Vol. 198, No. 5. P. 772–780. doi: 10.1086/590440
  19. Mailaparambil B., Krueger M., Heinze J. et al. Polymorphisms of toll-like receptors in the genetics of severe RSV associated diseases // Dis. Markers. 2008. Vol. 25, No. 1. P. 59–65. doi: 10.1155/2008/619595
  20. Hope A.C.A. A simplified Monte Carlo significance test procedure // Journal of the Royal Statistical Society Series B. 1968. Vol. 30. P. 582–598. doi: 10.1111/j.2517-6161.1968.tb00759.x
  21. Benjamini Y., Yekutieli D. The control of the false discovery rate in multiple testing under dependency // Annals of Statistics. 2001. Vol. 29, No. 4. P. 1165–1188. doi: 10.1214/aos/1013699998
  22. Clopper C., Pearson E.S. The use of confidence or fiducial limits illustrated in the case of the binomial // Biometrika. 1934. Vol. 26. P. 404–413. doi: 10.1093/BIOMET/26.4.404
  23. R Core Team (2020). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.R-project.org/index.html. Дата обращения: 29.11.2021.
  24. Hawn T.R., Misch E.A., Dunstan S.J. et al. A common human TLR1 polymorphism regulates the innate immune response to lipopeptides // Eur. J. Immunol. 2007. Vol. 37, No. 8. P. 2280–2289. doi: 10.1002/eji.200737034
  25. Bramanti B., Stenseth N.C., Walløe L., Lei X. Plague: a disease which changed the path of human civilization // Adv. Exp. Med. Biol. 2016. Vol. 918. P. 1–26. doi: 10.1007/978-94-024-0890-4_1
  26. Buntgen U., Ginzler C., Esper J. et al. Digitizing historical plague // Clin. Infect. Dis. 2012. Vol. 55, No. 11. P. 1586–1588. doi: 10.1093/cid/cis723
  27. Schmid B.V., Buntgen U., Easterday W.R. et al. Climate-driven introduction of the Black Death and successive plague reintroductions into Europe // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015. Vol. 112, No. 10. P. 3020–3025. doi: 10.1073/pnas.1412887112
  28. Евдокимов А.В. Генетические паттерны кластера TLR10–TLR1–TLR6 популяций Челябинской области (русские, башкиры, нагайбаки) в сопоставлении с некоторыми евразийскими популяциями: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Челябинск, 2016.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Вклад разных сочетаний генотипов TLR1/TLR6/TLR10 в ассоциацию с формой двусторонней пневмонии. Пунктирной линией отмечен средний уровень, выше которого вклад считается значимым

Скачать (271KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Двойной график анализа соответствий. На графике одновременно показаны и сочетания генотипов (изображены лишь внесшие наибольший вклад в ассоциацию с изученными группами), и сами группы. У-ДСП — умеренная форма двусторонней пневмонии; Т-ДСП — тяжелая форма двусторонней пневмонии

Скачать (162KB)
Метаданные

© Евдокимов А.В., Суслова Т.А., Беляева С.В., Бурмистрова А.Л., Сташкевич Д.С., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».