Preview

Инфекция и иммунитет

Расширенный поиск

Анализ экспрессии генов сигнальных путей апоптоза и выживания в лейкоцитах крови детей при различных формах течения ВГЧ-6-инфекции

https://doi.org/10.15789/2220-7619-EAO-1335

Полный текст:

Аннотация

Несмотря на исключительную распространенность вируса герпеса человека 6 типа (ВГЧ-6), молекулярные механизмы патогенеза ВГЧ-6 инфекции остаются во многом неизученными. В настоящее время не выявлено специфичных молекулярных факторов неблагоприятного течения ВГЧ-6 инфекции, которые позволили бы облегчить выбор адекватной терапии и предупредить развитие осложнений. Целью настоящей работы является анализ экспрессии генов сигнальных путей апоптоза и выживания в лейкоцитах крови детей 7–17 лет при различных формах течения ВГЧ-6-инфекции. Анализ проводился с помощью разработанных нами ДНК-микрочипов, позволяющих оценивать изменения уровней экспрессии как отдельных мРНК, так и суммарных уровней экспрессии генов (-Σ). В острой фазе ВГЧ-6 инфекции баланс уровней экспрессии исследуемых мРНК и генов смещался в сторону проапоптотических факторов, что может оказывать существенное влияние на чувствительность лейкоцитов к апоптозу. В фазе реконвалесценции большинство альтерированных уровней экспрессии мРНК и генов нормализовалось. Нами выявлен ряд мРНК и генов, уровни экспрессии которых значительно изменялись в острой фазе заболевания. По данным литературы такие факторы играют важную функциональную роль в регуляции исследуемых сигнальных путей. С целью поиска ВГЧ-6-ассоциированных факторов, влияющих на формирование клинической картины течения тяжелой герпесвирусной микст-инфекции, был проведен анализ выявленных нами значимых изменений уровней экспрессии мРНК и генов у пациентов с тяжелой ВГЧ-6+ВЭБ+ЦМВ микст-инфекцией и ВЭБ+ЦМВ микстинфекцией средней тяжести по сравнению со здоровыми донорами. Обнаружены 5 мРНК (FAF1-NM_007051, DAPK2-NM_014326, CASP8AP2-NM_001137667, CASP8-NM_033356, BTK-NM_001287345) и 3 гена (FAS-Σ, Puma/BBC3-Σ, ITCH-Σ), уровни экспрессии которых значительно повышались при ВГЧ-6+ВЭБ+ЦМВ микстинфекции и оставались неизменными при ВЭБ+ЦМВ микст-инфекции. Данные мРНК могут служить кандидатными прогностическими факторами риска развития тяжелых форм герпесвирусной инфекции с участием ВГЧ-6. Настоящая работа значительно расширяет существующие представления о молекулярных механизмах патогенеза ВГЧ-6 инфекции с участием сигнальных путей апоптоза и выживания. Выявленные нами значимые изменения уровней экспрессии мРНК и генов с наибольшей вероятностью вносят вклад в патогенез ВГЧ-6 инфекции и тяжелой ВГЧ-6+ВЭБ+ЦМВ микст-инфекции.

Об авторах

Н. А. Сахарнов
http://www.nniiem.ru
ФБУН Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. акад. И.Н. Блохиной Роспотребнадзора
Россия

Сахарнов Николай Александрович – научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии и биотехнологии

603950, Нижний Новгород, ул. Малая Ямская, 71
Тел.: 8 (831) 469-79-46 (служебн.); 8 950 624-87-12 (моб.). Факс: 8 (831) 469-79-20 



О. В. Уткин
ФБУН Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. акад. И.Н. Блохиной Роспотребнадзора
Россия

к.б.н., зав. лабораторией молекулярной биологии и биотехнологии

Нижний Новгород



Е. Н. Филатова
ФБУН Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. акад. И.Н. Блохиной Роспотребнадзора
Россия

к.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии и биотехнологии

Нижний Новгород



Д. И. Князев
ФБУН Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. акад. И.Н. Блохиной Роспотребнадзора
Россия

к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии и биотехнологии

Нижний Новгород



Е. А. Кулова
ФГБОУ ВО Приволжский исследовательский медицинский университет Минздрава России
Россия

к.м.н., доцент кафедры инфекционных болезней

Нижний Новгород



Н. Б. Преснякова
ФБУН Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии им. акад. И.Н. Блохиной Роспотребнадзора
Россия

научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии и биотехнологии

Нижний Новгород



Список литературы

1. Князев Д.И., Старикова В.Д., Уткин О.В., Солнцев Л.А., Сахарнов Н.А., Ефимов Е.И. Особенности сплайсингориентированных ДНК-микрочипов и их применение в биомедицинских исследованиях (обзор) // Современные технологии в медицине. 2015. Т. 7, № 4. С. 162–173. doi: 10.17691/stm2015.7.4.23

2. Новосад Е.В., Шамшева О.В., Львов Н.Д., Мельниченко А.В., Егорова Н.Ю., Михайловская Г.В., Никитина А.А., Зоненшайн Т.П. Инфекционный мононуклеоз, ассоциированный с вирусом герпеса 6 типа // Детские инфекции. 2008. Т. 7, № 1. С. 36–38.

3. Тимченко В.Н., Хмилевская С.А. Болезни цивилизации (корь, ВЭБ-мононуклеоз) в практике педиатра: руководство для врачей. СПб.: Специальная Литература, 2017. 527 с.

4. Филатова Е.Н., Уткин О.В., Анисенкова Е.В., Преснякова Н.Б., Сычева Т.Д., Краснов В.В., Сенягина Н.Е., Кулова Е.А., Ефимов Е.И. Оценка уровня апоптоза наивных CD8+ T-лимфоцитов у детей с острым инфекционным мононуклеозом при активации рецепторов CD95 и DR3 // Современные технологии в медицине. 2015. Т. 7, № 3. С. 109–118. doi: 10.17691/stm2015.7.3.16

5. Филатова Е.Н., Уткин О.В. Современные подходы к моделированию герпесвирусной инфекции // Медиaль, 2014. С. 172–197.

6. Agut H., Bonnafous P., Gautheret-Dejean A. Laboratory and clinical aspects of human herpesvirus 6 infections. Clin. Microbiol. Rev., 2015, vol. 28, no. 2, pp. 313–335. doi: 10.1128/CMR.00122-14.

7. Akashi K., Eizuru Y., Sumiyoshi Y., Minematsu T., Hara S., Harada M., Kikuchi M., Niho Y., Minamishima Y. Brief report: severe infectious mononucleosis-like syndrome and primary human herpesvirus 6 infection in an adult. N. Engl. J. Med., 1993, vol. 329, pp. 168–171. doi: 10.1056/NEJM199307153290304

8. Azakir B.A., Desrochers G., Angers A. The ubiquitin ligase Itch mediates the antiapoptotic activity of epidermal growth factor by promoting the ubiquitylation and degradation of the truncated C-terminal portion of Bid. FEBS J., 2010, vol. 277, no. 5, pp. 1319–1330. doi: 10.1111/j.1742-4658.2010.07562.x

9. Balachandra K., Ayuthaya P., Auwanit W., Jayavasu C., Okuno T., Yamanishi K., Takahashi M. Prevalence of antibody to human, herpesvirus 6 in women and children. Microbiol. Immunol., 1989, vol. 33, pp. 515–518. doi: 10.1111/j.1348-0421.1989.tb02001.x

10. Beovi ć B., Pe č ari č -Megli č N., Marin J., Bedernjak J., Muzlovi č I., Č i ž man M. Fatal human herpesvirus 6-associated multifocal meningoencephalitis in an adult female patient. Scand. J. Infect. Dis., 2001, vol. 33, no. 12, pp. 942–944. doi: 10.1080/00365540110076570

11. Brune W. Inhibition of programmed cell death by cytomegaloviruses. Virus Res., 2011, vol. 15, pp. 144–150. doi: 10.1016/j.virusres.2010.10.012

12. Cavallo M.L., Castrovilli A., D’Introno A., Perrone A., Polito A., Lenato G.M., Sabb à C.A. A systemic and severe infection via cytomegalovirus and other herpesviruses in a young apparently immunocompetent patient: a case report. J. Med. Cases, 2017, vol. 8, no. 9, pp. 265–268. doi: https://doi.org/10.14740/jmc2865w

13. Chu K., Niu X., Williams L.T. A Fas-associated protein factor, FAF1, potentiates Fas-mediated apoptosis. Proc. Natl. Acad. Sci., 1995, vol. 92, pp. 11894–11898

14. Fliss P.M., Brune W. Prevention of cellular suicide by cytomegaloviruses. Viruses, 2012, vol. 4, pp. 1928–1949. doi: 10.3390/v4101928

15. Floettmann J.E., Rowe M. Epstein–Barr virus latent membrane protein-1 (LMP1) C-terminus activation region 2 (CTAR2) maps to the far C-terminus and requires oligomerisation for NF-κB activation. Oncogene, 1997, vol. 15, pp. 1851–1858. doi: 10.1038/sj.onc.1201359

16. Fu Q., He C., Mao Z.R. Epstein–Barr virus interactions with the Bcl-2 protein family and apoptosis in human tumor cells. J. Zhejiang Univ. Sci. B, 2013, vol. 14, no. 1, pp. 8–24. doi: 10.1631/jzus.B1200189

17. Goldmacher V.S., Bartle L.M., Skaletskaya A., Dionne C.A., Kedersha N.L., Vater C.A., Han J.W., Lutz R.J., Watanabe S., Cahir McFarland E.D., Kieff E.D., Mocarski E.S., Chittenden T. A cytomegalovirus-encoded mitochondria-localized inhibitor of apoptosis structurally unrelated to Bcl-2. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 1999, vol. 96, pp.12536–12541. doi: 10.1073/pnas.96.22.12536

18. Gupta S., Agrawal S., Gollapudi S. Differential effect of human herpesvirus 6A on cell division and apoptosis among na ï ve and central and effector memory CD4 and CD8 T-cell subsets. J. Virol., 2009, pp. 5442–5450. doi: 10.1128/JVI.00106-09

19. Ichimi, R., Jin-no T., Ito M. Induction of apoptosis in cord blood lymphocytes by HHV-6. J. Med. Virol., 1999, vol. 58, pp. 63–68. doi: 10.1002/(sici)1096-9071(199905)58:1<63::aid-jmv10>3.0.co;2-c

20. Imai Y., Kimura T., Murakami A., Yajima N., Sakamaki K., Yonehara S. The CED-4-homologous protein FLASH is involved in Fas-mediated activation of caspase-8 during apoptosis. Nature, 1999, vol. 398, pp. 777–785. doi: 10.1038/19709

21. Inoue Y., Yasukawa M., Fujita S. Induction of T-cell apoptosis by human herpesvirus 6. J. Virology, 1997, vol. 71, pp. 3751–3759.

22. Izquierdo J.M., Valc árcel J. Fas-activated serine/threonine kinase (FASTK) synergizes with TIA-1/TIAR proteins to regulate Fas alternative splicing. J. Biol. Chem., 2007, vol. 282, no. 3, pp. 1539–1543. doi: 10.1074/jbc.C600198200

23. Milovic-Holm K., Krieghoff E., Jensen K., Will H., Hofmann T.G. FLASH links the CD95 signaling pathway to the cell nucleus and nuclear bodies. EMBO J., 2007, vol. 26, pp. 391–401. doi: 10.1038/sj.emboj.7601504

24. O’Brien V. Viruses and apoptosis. J. Gen. Virol., 1998, vol. 79, pp. 1833–1845. doi: 10.1099/0022-1317-79-8-1833

25. Pruksananonda P., Hall C.B., Insel R.A., McIntyre K., Pellett P.E., Long C.E., Schnabel K.C., Pincus P.H., Stamey F.R., Dambaugh T.R., Stewart J.A. Primary human herpesvirus infection in young children. New Engl. J. Med., 1992, vol. 326, no. 22, pp. 1445–1452. doi: 10.1056/NEJM199205283262201

26. Ryu S.W., Lee S.J., Park M.Y., Jun J.I., Jung Y.K., Kim E. Fas-associated factor 1, FAF1, is a member of Fas death-inducing Signaling Complex. J. Biol. Chem., 2003, vol. 278, pp. 24003–24010. doi: 10.1074/jbc.M302200200

27. Solntsev L.A., Starikova V.D., Sakharnov N.A., Knyazev D.I., Utkin O.V. Strategy of probe selection for studying mRNAs that participate in receptor-mediated apoptosis signaling. Mol. Biol., 2015, vol. 49, no. 3, pp. 457–465. doi: 10.1134/S0026893315030164

28. Wu Z., Aryee M. J. Subset quantile normalization using negative control feature. J. Comput. Biol., 2010, vol. 17, no. 10, pp. 13851395. doi: 10.1089/cmb.2010.0049

29. Yamanishi K., Okuno T., Shiraki K., Takahashi M., Kondo T., Asano Y., Kurata T. Identification of human herpesvirus-6 as a causal agent for exanthema subitum. Lancet, 1988, vol. 1, pp. 1065–1067. doi: 10.1016/s0140-6736(88)91893-4

30. Yasukawa M., Inoue Y., Ohminami H., Terada K., Fujita S. Apoptosis of CD4 T lymphocytes in human herpesvirus-6 infection. J. Gen. Virol., 1998, vol. 79, pp. 143–147. doi: 10.1099/0022-1317-79-1-143

31. Yu J., Zhang L., Hwang P. M., Kinzler K.W., Vogelstein B. PUMA induces the rapid apoptosis of colorectal cancer cells. Mol. Cell, 2001, vol. 7, no. 3, pp. 673–682.


Дополнительные файлы

1. Метаданные
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (18KB)    
Метаданные
2. Титульный лист
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (18KB)    
Метаданные
3. Резюме
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (19KB)    
Метаданные
4. Таблица 1
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (23KB)    
Метаданные
5. Таблица 2
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (23KB)    
Метаданные
6. Таблица 3
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (20KB)    
Метаданные
7. Таблица 4
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (27KB)    
Метаданные
8. Подписи авторов
Тема
Тип Прочее
Посмотреть (529KB)    
Метаданные
9. Литература
Тема
Тип Прочее
Скачать (27KB)    
Метаданные
10. Текст (исправленный)
Тема
Тип Прочее
Скачать (65KB)    
Метаданные
11. Резюме (исправленное)
Тема
Тип Прочее
Скачать (19KB)    
Метаданные
12. Таблица 1 (исправленная)
Тема
Тип Прочее
Скачать (24KB)    
Метаданные
13. Таблица 2 (исправленная)
Тема
Тип Прочее
Скачать (26KB)    
Метаданные
14. Таблица 3 (исправленная)
Тема
Тип Прочее
Скачать (22KB)    
Метаданные
15. Таблица 4 (исправленная)
Тема
Тип Прочее
Скачать (30KB)    
Метаданные

Для цитирования:


Сахарнов Н.А., Уткин О.В., Филатова Е.Н., Князев Д.И., Кулова Е.А., Преснякова Н.Б. Анализ экспрессии генов сигнальных путей апоптоза и выживания в лейкоцитах крови детей при различных формах течения ВГЧ-6-инфекции. Инфекция и иммунитет. 2020;10(2):315-328. https://doi.org/10.15789/2220-7619-EAO-1335

For citation:


Sakharnov N.A., Utkin O.V., Filatova E.N., Knyazev D.I., Kulova E.A., Presnyakova N.B. Expression analysis of apoptotic and survival genes in blood leukocytes of children with various forms of HHV-6 infection. Russian Journal of Infection and Immunity. 2020;10(2):315-328. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/2220-7619-EAO-1335

Просмотров: 78


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-7619 (Print)
ISSN 2313-7398 (Online)