References

mimmun

Медицинская иммунология

Medical Immunology (Russia)

1563-06252313-741X

SPb RAACI

10.15789/1563-0625-2017-6-721-730

mimmun-1395

Research Article

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

ORIGINAL ARTICLES

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИРУСА ГРИППА A(H1N1)pdm09 С МОНОЦИТАРНЫМИ МАКРОФАГАМИ IN VITRO: ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ ГЕНОВ TLR7 И RIG1 РЕЦЕПТОРОВ

IN VITRO INTERACTION OF INFLUENZA VIRUS A(H1N1)pdm09 WITH MONOCYTIC MACROPHAGES: INDIVIDUAL RESPONSES OF TLR7 AND RIG1 RECEPTOR GENES

Соколова

Т. М.

Sokolova

T. M.

д.б.н., академик РАЕН, ведущий научный сотрудник, лаборатория клеточной инженерии, ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Министерства здравоохранения РФ

123098, Россия, Москва, ул. Гамалеи, 18.

PhD, MD (Biology), Full Member, Academy of Natural Sciences, Leading Research Associate, Laboratory of Cellular Engineering, N.F. Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology

123098, Russian Federation, Moscow, Gamaleya str., 18.

tmsokolovavir@mail.ru

Полосков

В. В.

Poloskov

V. V.

младший научный сотрудник, лаборатория цитокинов, ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Министерства здравоохранения РФ

123098, Россия, Москва, ул. Гамалеи, 18.

Junior Research Associate, Laboratory of Cytokines, N.F. Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology

123098, Russian Federation, Moscow, Gamaleya str., 18.

Шувалов

А. Н.

Shuvalov

A. N.

к.м.н., младший научный сотрудник, лаборатория онтогенеза и коррекции системы интерферона, ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Министерства здравоохранения РФ

123098, Россия, Москва, ул. Гамалеи, 18.

PhD (Medicine), Junior Research Associate, Laboratory of Ontogenesis and Correction of the Interferon System, N.F. Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology

123098, Russian Federation, Moscow, Gamaleya str., 18.

Руднева

И. А.

Rudneva

I. A.

к.б.н., ведущий научный сотрудник, лаборатория физиологии вирусов, ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Министерства здравоохранения РФ

123098, Россия, Москва, ул. Гамалеи, 18.

PhD (Biology), Leading Research Associate, Laboratory of Viral Physiology, N.F. Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology

123098, Russian Federation, Moscow, Gamaleya str., 18.

Тимофеева

Т. А.

Timofeeva

T. A.

к.б.н., руководитель лаборатории физиологии вирусов, ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Министерства здравоохранения РФ

123098, Россия, Москва, ул. Гамалеи, 18.

PhD (Biology), Head, Laboratory of Viral Physiology, N.F. Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology

123098, Russian Federation, Moscow, Gamaleya str., 18.

ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Министерства здравоохранения РФРоссияN.F. Gamaleya Research Institute of Epidemiology and MicrobiologyRussian Federation

2017

04122017

196721730

2017

Соколова Т.М., Полосков В.В., Шувалов А.Н., Руднева И.А., Тимофеева Т.А.

Sokolova T.M., Poloskov V.V., Shuvalov A.N., Rudneva I.A., Timofeeva T.A.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/1395

Дифференцировка моноцитов крови доноров в макрофаги (Мф) под действием GM-CSF сопровождается значительным увеличением уровней транскрипции генов сигнальных рецепторов ТLR7 или RIG1. В динамике инфекции Мф вирусом гриппа А Н1Н1pdm (Москва, 2009) уровни внутриклеточных вирусных РНК (ген М1) сохраняются на высоком уровне. Вызываемые вирусом гриппа А реакции генов рецепторов врожденного иммунитета имеют индивидуальный характер: в Мф донора 1 с исходно высокими уровнями эндосомального гена ТLR7 активность снижается, а в Мф донора 2 с исходно низкими уровнями активность гена TLR7 возрастает. Вирус H1N1pdm слабо стимулирует экспрессию гена RIG1 и продукцию воспалительных цитокинов в Мф донора 1. Различия могут быть связаны с индивидуальной чувствительностью 2-х доноров к гриппозной инфекции.

In vitro differentiation of donor blood monocytes to macrophages (Mph) following GM-CSF treatment was accompanied by a significant increase in the levels of gene transcription signaling receptors TLR7 or RIG1. The levels of intracellular viral RNA (M1 gene) in Mph remained high upon infection by influenza virus A H1N1pdm (Moscow 2009) for 24-96 hours. The innate immunity reactions caused by influenza virus show individual features: they are decreased in Mph from donor 1 which had initially high level of endosomal TLR7 gene activity, and it increased by influenza virus in MPh from donor 2 who had a very low level of TLR7 gene expression. The influenza H1N1pdm virus weakly stimulated expression of gene RIG1 and production of inflammatory cytokines in Mf in donor 1. The differences may be connected with individual sensitivity of the donors to influenza infection.

вирус гриппа A (H1N1)pdm09моноцитарные макрофагиэкспрессия генов TLR7RIG1 рецепторы

influenza virus A (H1N1)pdm09monocytic macrophagesgene expression TLR7RIG1 receptors

References1

Киселев О.И. Геном пандемического вируса гриппа А/H1N1v-2009. СПб. – М.: Димитрейд Гра- фик групп, 2011. [Kiselev O.I. Genome of pandemic influenza A/H1N1v-2009virus]. St. Petersburg – Moscow: Dimitreid Graphic group, 2011.

Львов Д.К., Бурцева Е.И., Прилипов А.Г., Базарова М.В., Колобухина Л.В., Меркулова Л.Н., Малы- шев Н.А., Дерябин П.Г., Федякина И.Т., Садыкова Г.К., Усачев Е.В., Щелканов М.Ю., Шевченко Е.С., Тру- шакова С.В, Иванова В.Т., Белякова Н.В., Оскерко Т.А., Алипер Т.И. Изоляция 24.05.09 и депонирование в государственную коллекцию вирусов (ГКВ 2452 от 24.05.09) первого штамма A/IIV-Moscow/01/09 (H1N1) sw1, подобного свиному вирусу А(H1N1) от первого выявленного 24.05.09 больного в Москве // Вопросы вирусологии, 2009. Т. 54, № 5. С.10-14. [Lvov D.K., Burtseva E.I., Prilipov A.G., Bazarova M.V., Kolobukhina L.V., Malyshev N.A. et al. The 24 May, 2009 isolation of the first A/IIV-Moscow/01/2009(H1N1)sw1 strain similar to swine A(H1N1) influenza virus from the first Moscow case detected on May 21, 2009, and its deposit in the State Collection of Viruses (SCV No.2452 dated May 24, 2009. Voprosy virusologii = Problems of Virology, 2009, Vol. 54, no. 5, pp. 10-14. (In Russ.)]

Львов Д.К., Бурцева Е.И., Щелканов М.Ю., Прилипов А.Г., Колобухина Л.В., Малышев Н.А. и др. Распространение нового пандемического вируса гриппа А(H1N1)v в России // Вопросы вирусологии, 2010. Т. 55, № 3. С. 4-9. [Lvov D.K., Burtseva E.I., Shchelkanov M.Yu., Prilipov A.G., Kolobukhina L.V., Malyshev N.A. et al. Spread of new pandemic influenza A (H1N1)v virus in Russia. Voprosy virusologii = Problems of Virology, 2010, Vol. 55, no. 3, pp. 4-9. (In Russ.)]

Соколова Т.М., Шувалов А.Н., Шаповал И.М., Соколова З.А., Ершов Ф.И. Активация генов сиг- нальных путей иммунитета: различная индивидуальная чувствительность клеток крови человека к пре- паратам интерферонов и индукторов IFN // Медицинская иммунология, 2015. № 1. С. 7-18. [Sokolova T.M., Shuvalov A.N., Shapoval I.M., Sokolova Z.A., Ershov F.I. Activation of genes controlling the immune signaling pathways: differential individual stysitivity of human blood cells for interferon preparations and IFN inducers. Meditsinskaya immynologiya = Medical Immunology (Russia), 2015, no. 1, pp. 7-18. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-2015-1-7-18.

Соколова Т.М., Шувалов А.Н., Полосков В.В., Ершов Ф.И. Стимуляция генов сигнальной трансдук- ции препаратами «Ридостин», «Циклоферон» и «Ингавирин» // Цитокины и воспаление, 2015. Т. 14, № 2. C. 26-34. [Sokolova T.M., Shuvalov A.N., Poloskov V.V., Ershov F.I. Stimulation of signaling transduction gene expression with drugs Ridostin, Cycloferon and Ingavirin. Tsitokiny i vospalenie = Cytokines and Inflammation, 2015, no. 2, pp. 26-34. (In Russ.)]

Соколова Т.М., Шувалов А.Н., Полосков В.В. Действие рекомбинантного альфа-2 интерферона на ви- рус гриппа H1N1(Москва 2009): активность генов врожденного и адаптивного иммунитета и воспалитель- ных цитокинов // Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) 2015. № 17, Ч. 2. С. 49-52. [Sokolova T.M., Shuvalov A.N., Poloskov V.V. Action of recombinant alpha-2 interferon the influenza virus H1N1 (Moscow 2009): activity of genes innate and adaptive immunity and inflammatory cytokines. Evraziyskiy Soyuz Uchenykh (ESU) = Eurasion Union of Scientists (EUS), 2015, no. 17, Pt 2, pp. 49-52. (In Russ.)]

Соколова Т.М., Полосков В.В., Шувалов А.Н., Руднева И.А., Ершов Ф.И. Рекомбинантный пти- чий вирус гриппа H5N1(A/Vietnam/1203/04) и его «эскейп» мутант m13(13) индуцируют в лимфоци- тах человека ранние сигнальные реакции иммунитета // Вопросы вирусологии, 2016. Т. 61, № 1. С. 22-26. [Sokolova T.M., Poloskov V.V., Shuvalov A.N., Rudneva I.A., Ershov F.I. Avian recombinant virus H5N1 influenza(A/Vietnam/1203/04) and its “escape” mutant m13(13) induce early signaling reactions of immunity in human lymphocytes. Voprosy virusologii = Problems of Virology, 2016, Vol. 61, no. 1, pp. 22-26. (In Russ.)]

Тимофеева Т.А., Игнатьева А.В., Руднева И.А., Мочалова Л.В., Бовин И.В., Каверин Р.В. Влияние мутаций, меняющих антигенную специфичность, на рецептор связывающую активность гемагглютинина вирусов гриппа А подтипов H1 и H5 // Вопросы вирусологии, 2013. T. 58, № 1. C. 24-27. [Timofeeva T.A., Ignatieva A.V., Rudneva I.A., Mochlova L.V., Bovin N.V., Kaverin N.V. Effect of mutations changing the antigenic specificity on the receptor-binding activity of the influenza virus hemagglutinin of H1 and H5. Voprosy virusologii = Problems of Virology, 2013, Vol. 58, no. 1, pp. 24-27. (In Russ.)]

Akagawa K.S., Komuro I., Kanazawa H., Yamazaki T., Mochida K., Kishi F. Functional heterogeneity of colony-stimulating factor-induced human monocyte-derived macrophages. Respirology, Vol. 2006, no. 11, S32-S36.

Broughton S.E., Dhagat U., Hercus T.R., Nero T.L., Grimbaldeston M.A., Bonder C.S., Lopez A.F., Parker M.W. The GM-CSF/IL-3/IL-5 cytokine receptor family: from ligand recognition to initiation of signaling. Immunological Reviews, 2012, Vol. 250, pp. 277-202.

Daigneault M., Preston J.A., Marriott H.M., Whyte M.K.B., Dockrell D.H. The identification of markers of macrophage differentiation in PMA-stimulated THP-1 cells and monocyte-derived macrophages. PLoS ONE, 2010, Vol. 9, no.1, e8668. doi: 10.1371/journal.pone.0008668.

Fouchier R.A.M., Bestebroer T.M., Herst S., van der Kemp L., Rimmerlzwaan G.F., Osterhaus A.D.M.E. Detection of influenza A viruses from different species by PCR amplification of conserved sequences in the matrix gene. J. Clinical Microbiology, 2000, Vol. 38, no. 11, pp. 4096-4101.

Geiler J., Michaelis M., Sithisarn Р., Cinatl Jr. Comparison of pro-inflammatory cytokine expression and cellular signal transduction in human macrophages infected with different influenza A viruses. Med. Microbiol. Immunol., 2011, Vol. 200, pp. 53-60.

Hoeve M.A., Nash A.A., Jackson D., Randall R.E., Dransfield I. Influenza virus A infection of human monocyte and macrophage subpopulations reveals increased susceptibility associated with cell differentiation. PLoS ONE, 2012, Vol. 7, no. 1, e29443. doi: 10.1371/journal.pone.0029443

Janguin M., Houlbert N., Fardel O., Lecureur V. Polarization profiles of human M-CSF-generated macrоphages and comparison of M1-markers in classically activated macrophages from GM-CSF and M-CSF origin. Cell Immunol., 2013, Vol. 281, pp. 51-61.

Juhas U., Ryba-Stanislawowska M., Szargiej P., Mysliwska J. Different pathways of macrophage activation and polarization. Postery Hig Med Dosw. (online), 2015, Vol. 69, pp. 496-502.

Khan K., Arino J., Hu W., Raposo P., Sears J., Calderon F., Heidebrecht C., Macdonald M., Liauw J., Chan A., Gardam M. Spread of a novel influenza A (H1N1) virus via global airline transportation. N. Engl. J. Med., 2009, Vol. 361, no. 2, pp. 212-214.

Koyama S., Ishii K.J., Kumar H., Tanimoto T., Coban C., Uematsu S., Kawai T., Akira S. Differential role of TLR- and RLR-signaling in the immune responses to influenza A virus infection and vaccination. J. Immunol., 2007, Vol. 179, no. 7, pp. 4711-4720.

Lee N., Wong C.K., Hui D.S., Lee S.K., Wong R.Y., Ngai K.L., Chan M.C., Chu Y.J., Ho A.W., Lui G.C., Wong B.C., Wong S.H., Yip S.P., Chan P.K. Role of human Toll-like receptors in naturally occurring influenza A infections. Influenza and Other Respiratory Viruses, 2013, Vol. 7, no. 5, pp. 666-675.

Li J. Нu S., Zhou L., Ye L., Wang X., HoJ., Ho W. Interferon lambda inhibits herpes simplex virus type 1 infection of human astrocytes and neurons. Glia, 2011, Vol. 59, no. 1, pp. 58-67.

Liu Y., Chen H., Sun Y., Chen F. Antiviral role of Toll-like receptors and cytokines against the new 2009 H1N1 virus infection. Mol. Biol. Rep., 2012, Vol. 39, no. 2, pp. 1162-1172.

Londrigan S.L., Tate M.D., Brooks A.G., Reading P.C. Cell – surface receptors on macrophages and dendritic cells for attachment and entry of influenza virus. J. Leukocyte Biology, 2012, Vol. 92, pp. 97-106.

Loregian A., Mercorelli B., Nannetti G., Compagnin G., Palu G. Antiviral strategies against influenza virus: towards new therapeutic approaches. Cell. Mol. Life Sci., 2014, Vol. 71, no. 19, pp. 3659-3683.

Osterlund P., Pirhonen J., Ikonen N., Rönkkö E., Strengell M., Mäkelä S.M., Broman M., Hamming O.J., Hartmann R., Ziegler T., Julkunen I. Pandemic H1N1 2009 influenza A virus induces weak cytokine responses in human macrophages and dendritic cells and is highly sensitive to the antiviral actions of interferons. J. Virology, 2010, Vol. 84, no. 3, pp. 1414-1422.

Pulendran B., Maddur M.S. Innate Immune Sensing and Response to Influenza. Curr. Top. Microbiol. Immunol., 2015, Vol. 386, pp. 23-71.

Sadeghi K., Wisgrill L., Wessely I., Diesner S.C., Schuller S., Durr C., Heinle A., Sachet M., Pollak A., Forster-Waldl E., Spittler A. GM-CSF Down-Regulates TLR Expression via the Transcription Factor PU.1 in Human Monocytes. PLoS ONE, 2016, Vol. 11, no. 10, e0162667. doi: 10.1371/journal.pone.0162667.

Sakabe S., Iwatsuki-Horimoto K., Takano R., Nidom C.A., Le M., Nagamura-Inoue T., Horimoto T., Yamashita N., Kawaoka Y. Cytokine production by primary human macrophages infected with highly pathogenic H5N1 or pandemic H1N1 2009 influenza viruses. J. General Virology, 2011, Vol. 92, pp. 1428-1434.

Short K.R., Brooks A.G., Reading P.C., Londrigan S.L. The fate of influenza A virus infection of human macrophages and dendritic cells. J. General Virology, 2012, Vol. 93, pp. 2315-2325.

Suki M.Y. Lee, Kokc K.-H., Jaumea M., Cheung T.K.W., Yipa T.-F., Laia J.C.C., Guanb Y., Websterd R.G. Toll-like receptor 10 is involved in induction of innate immune responses to influenza virus infection. PNAS, 2014, Vol. 111, no. 10 , pp. 3793-3798.

van Riel D., Leijten L.M., van der Eerden M., Hoogsteden H.C., Boven L.A., Lambrecht B.N., Osterhaus A.D., Kuiken T. Highly pathogenic avian influenza virus H5N1 infects alveolar macrophages without virus production or excessive TNF-alpha induction. PLoS Pathog., 2011, Vol. 7, e1002099. doi: 10.1371/journal.ppat.1002099.

Viswanathan K., Chandrasekaran A., Srinivasan A., Raman R., Sasisekharan V., Sasisekharan R. Glycans as receptors for influenza pathogenesis. Glycoconj J., 2010, Vol. 27, pp. 561-570.

Weber M., Gawanbacht A., Habjan M., Rang A., Borner C., Schmidt A.M., Veitinger S., Jacob R., Devignot S., Kochs G., Garcia-Sastre A., Weber F. Incoming RNA virus nucleocapsids containing a 5-triphosphorylated genome activate RIG-I and antiviral signaling. Cell Host Microbe, 2013, Vol. 13, pp. 336-346.

Yang H., We J., Zhang H., Lin L., Zhang W., He S. Upregulation of Toll-like receptor (TLR) expression and release of cytokines from P815 mast cells by GM-CSF. BMC Cell Biology, 2009, Vol. 10, pp. 1-10.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.