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

Обложка


Цитировать

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

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

Автор, ответственный за переписку.
Email: saharnov@nniiem.ru
ORCID iD: 0000-0003-3965-2033
http://www.nniiem.ru

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 

Россия

О. В. Уткин

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

Email: utkino2004@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7571-525X

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

Нижний Новгород

Россия

Е. Н. Филатова

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

Email: filatova@nniiem.ru
ORCID iD: 0000-0002-6683-7191

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

Нижний Новгород

Россия

Д. И. Князев

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

Email: Dmitry-Kn@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6880-7105

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

Нижний Новгород

Россия

Е. А. Кулова

ФГБОУ ВО Приволжский исследовательский медицинский университет Минздрава России

Email: dr_kulova@mail.ru

к.м.н., доцент кафедры инфекционных болезней

Нижний Новгород

Россия

Н. Б. Преснякова

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

Email: Presnyakova_nb@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5257-6210

научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии и биотехнологии

Нижний Новгород

Россия

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

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Сахарнов Н.А., Уткин О.В., Филатова Е.Н., Князев Д.И., Кулова Е.А., Преснякова Н.Б., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 64788 от 02.02.2016.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах