mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-AOT-16697mimmun-3040Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSАссоциация полиморфизма гена TLR2 Arg753Gln с уровнем его экспрессии у долгожителей с синдромом старческой астенииAssociation of TLR2 Arg753Gln gene polymorphism with its expression level in nonagenarians with frailtyЛукьяноваС. О.LukyanovaS. O.

Лукьянова Светлана Олеговна - ассистент кафедры иммунологии,

117513, Москва, ул. Островитянова, 1

Svetlana O. Lukyanova - Assistant Professor, Department of Immunology,

1 Ostrovityanov St, Moscow117513

lukyanovasv@mail.ruАртемьеваО. В.ArtemievaO. V.

к.м.н., доцент кафедры иммунологии,

117513, Москва, ул. Островитянова, 1

PhD (Medicine), Associate Professor, Department of Immunology, 

1 Ostrovityanov St, Moscow117513

НасаеваЕ. Д.NasaevaE. D.

к.м.н., доцент кафедры иммунологии,

117513, Москва, ул. Островитянова, 1

PhD (Medicine), Associate Professor, Department of Immunology, 

1 Ostrovityanov St, Moscow117513

ГанковскаяЛ. В.GankovskayaL. V.

д.м.н., профессор кафедры иммунологии,

117513, Москва, ул. Островитянова, 1

PhD, MD (Medicine), Professor, Department of Immunology,

1 Ostrovityanov St, Moscow117513

ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения РФРоссияN. Pirogov Russian National Research Medical UniversityRussian Federation202425072024264711716Copyright © Лукьянова С.О., Артемьева О.В., Насаева Е.Д., Ганковская Л.В., 20242024Лукьянова С.О., Артемьева О.В., Насаева Е.Д., Ганковская Л.В.Lukyanova S.O., Artemieva O.V., Nasaeva E.D., Gankovskaya L.V.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/3040

Среди паттернраспознающих рецепторов TLR2 является исключительным из-за возможности гетеродимеризации с различными типами TLR, что позволяет ему распознавать широкий спектр молекулярных структур на поверхности патогенов. Полиморфизмы в генах, участвующих в сигнальном каскаде TLRs, могут быть фактором восприимчивости хозяина к развитию воспаления, влиять на исход ряда инфекционных заболеваний и иммунных повреждений. Вариант Arg753Gln (rs5743708) в гене TLR2 – это наиболее охарактеризованная миссенс-мутация кодирующей области в домене TIR, которая включает замену аргинина на глутамин в позиции 753 аминокислотной последовательности белка. Эта функционально значимая замена ведет к измененной передаче сигналов и взаимосвязана с воспалительными реакциями. В работе проведено исследование ассоциации полиморфизма Arg753Gln (rs5743708) гена TLR2 с уровнем его экспрессии у долгожителей. В исследование включено 82 долгожителя, среди которых синдром старческой астении выявлен у 41 обследуемого на основании краткой батареи тестов физического функционирования, при регистрации ≤ 7 баллов. Было показано, что носительство аллеля Gln статистически значимо ассоциировано с повышенным риском развития синдрома старческой астении, у пациентов с генотипом Arg/Gln в 12,8 раза выше шанс развития этого гериатрического синдрома. Установлено, что аллель Arg и генотип Arg/Arg являются протективными факторами развития синдрома старческой астении у долгожителей. При проведении анализа экспрессии гена TLR2 у долгожителей было выявлено повышение его экспрессии в 2,79 раза относительно доноров. Оценка уровня экспрессии гена TLR2 в группах долгожителей с наличием и отсутствием синдрома старческой астении показала повышение экспрессии гена TLR2 в 1,4 раза у долгожителей с этим гериатрическим синдромом. У пациентов с генотипом Arg/Gln экспрессия гена TLR2 была в 1,3 раза выше, чем в группе с генотипом Arg/Arg и в 1,6 раза выше, чем в группе с генотипом Gln/Gln. Повышение частоты встречаемости генотипа Arg/Gln полиморфизма Arg753Gln гена TLR2 у долгожителей с синдромом старческой астении может быть обусловлено повышением экспрессии гена этого рецептора. Необходимы дальнейшие функциональные и молекулярно-генетические исследования, которые дополнят наше понимание механизмов регуляции и активации TLR2 и его роли в развитии синдрома старческой астении.

TLR2 is an exceptional pattern-recognizing receptor because of its ability to heterodimerise with different types of TLRs, which allows it to recognize a wide range of molecular structures on the surface of pathogens. Polymorphisms in genes involved in the TLRs signaling cascade may be a factor in host susceptibility to the development of inflammation, affecting the outcome of a number of infectious diseases and immune diseases. The variant Arg753Gln (rs5743708) in the TLR2 gene is the most characterized missense mutation of the coding region in the TIR domain, which involves the substitution of arginine for glutamine at position 753 of the protein sequence. This functionally significant substitution leads to altered signaling and is associated with inflammatory responses. In this study, we investigated the association of the Arg753Gln (rs5743708) polymorphism of the TLR2 gene with the level of its expression in nonagenarians. The study included 82 nonagenarians. Frailty was detected in 41 subjects using a short physical performance battery, with registration in the test ≤ 7 points. It was shown that carriage of the Gln allele is statistically significantly associated with an increased risk of developing frailty; patients with the Arg/Gln genotype have a 12.8-fold higher chance of developing this geriatric syndrome. The Arg allele and the Arg/Arg genotype were found to be protective factors in the development of frailty in nonagenarians. Analysis of TLR2 gene expression in nonagenarians revealed a 2.79-fold increase in TLR2 expression relative to donors. Evaluation of TLR2 gene expression level in groups of nonagenarians with the presence and absence of frailty showed a 1.4-fold increase in TLR2 gene expression in nonagenarians with this geriatric syndrome. In patients with the Arg/Gln genotype, TLR2 gene expression was 1.3 times higher than in the group with the Arg/Arg genotype and 1.6 times higher than in the group with the Gln/Gln genotype. The increased frequency of occurrence of the Arg/Gln genotype of the Arg753Gln polymorphism of the TLR2 gene in nonagenarians with frailty may be due to increased gene expression of this receptor. It is necessary to conduct further functional and molecular genetic studies.

воспалительное старениедолголетиеэкспрессия геновTLR2полиморфизмсиндром старческой астенииinflammaginglongevitygene expressionTLR2polymorphismfrailtyReferencesАртемьева О.В., Греченко В.В., Громова Т.В., Ганковская Л.В. Синдром старческой астении: неодназначная роль воспалительного старения // Иммунология. 2022. Т. 43, № 6. С. 746-756.Artemyeva O.V., Grechenko V.V., Gromova T.V., Gankovskaya L.V. Frailty: a controversial role of inflammaging. Immunologiya = Immunologiya, 2022, Vol. 43, no. 6, pp. 746-756. (In Russ.)Лукьянова С.О., Артемьева О.В., Стражеско И.Д., Ганковская Л.В. Экспрессия генов TLR2, IL-1β, IL-10 как возможный фактор успешного или патологического старения у долгожителей // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2023. Т. 176, № 10. С. 510-513.Lukyanova S.O., Artemyeva O.V., Strazhesko I.D., Nasaeva E.D., Grechenko V.V., Gankovskaya L.V. Expression of TLR2, IL-1β, IL-10 genes as a possible factor of successful or pathological aging in nonagenarians. Byulleten eksperimentalnoy biologii i meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 2023, Vol. 176, no. 10, pp. 510-513. (In Russ.)Bakaros E., Voulgaridi I., Paliatsa V., Gatselis N., Germanidis G., Asvestopoulou E., Alexiou S., Botsfari E., Lygoura V., Tsachouridou O., Mimtsoudis I., Tseroni M., Sarrou S., Mouchtouri V.A., Dadouli K., Kalala F., Metallidis S., Dalekos G., Hadjichristodoulou C., Speletas M. Innate immune gene polymorphisms and COVID-19 prognosis. Viruses, 2023, Vol. 15, no. 9, 1784. doi: 10.3390/v15091784.Bakaros E., Voulgaridi I., Paliatsa V., Gatselis N., Germanidis G., Asvestopoulou E., Alexiou S., Botsfari E., Lygoura V., Tsachouridou O., Mimtsoudis I., Tseroni M., Sarrou S., Mouchtouri V.A., Dadouli K., Kalala F., Metallidis S., Dalekos G., Hadjichristodoulou C., Speletas M. Innate immune gene polymorphisms and COVID-19 prognosis. Viruses, 2023, Vol. 15, no. 9, 1784. doi: 10.3390/v15091784.Colleselli K., Stierschneider A., Wiesner C. An update on Toll-like receptor 2, its function and dimerization in pro- and anti-inflammatory processes. Int. J. Mol. Sci., 2023, Vol. 24, no. 15, 12464. doi: 10.3390/ijms241512464.Colleselli K., Stierschneider A., Wiesner C. An update on Toll-like receptor 2, its function and dimerization in pro- and anti-inflammatory processes. Int. J. Mol. Sci., 2023, Vol. 24, no. 15, 12464. doi: 10.3390/ijms241512464.Franceschi C., Bonafè M., Valensin S., Olivieri F., de Luca M., Ottaviani E., de Benedictis G. Inflamm-aging. An evolutionary perspective on immunosenescence. Ann. N. Y. Acad. Sci., 2000, Vol. 908, pp. 244-254.Franceschi C., Bonafè M., Valensin S., Olivieri F., de Luca M., Ottaviani E., de Benedictis G. Inflamm-aging. An evolutionary perspective on immunosenescence. Ann. N. Y. Acad. Sci., 2000, Vol. 908, pp. 244-254.Gao J.W., Zhang A.Q., Wang X., Li Z.Y., Yang J.H., Zeng L., Gu W., Jiang J.X. Association between the TLR2 Arg753Gln polymorphism and the risk of sepsis: a meta-analysis. Crit. Care, 2015, Vol. 19, 416. doi: 10.1186/s13054-015-1130-3.Gao J.W., Zhang A.Q., Wang X., Li Z.Y., Yang J.H., Zeng L., Gu W., Jiang J.X. Association between the TLR2 Arg753Gln polymorphism and the risk of sepsis: a meta-analysis. Crit. Care, 2015, Vol. 19, 416. doi: 10.1186/s13054-015-1130-3.Güven M., Batar B., Mutlu T., Bostancı M., Mete M., Aras C., Ünal M. Toll-like receptors 2 and 4 polymorphisms in age-related macular degeneration. Curr. Eye Res., 2016, Vol. 41, no. 6, pp. 856-861.Güven M., Batar B., Mutlu T., Bostancı M., Mete M., Aras C., Ünal M. Toll-like receptors 2 and 4 polymorphisms in age-related macular degeneration. Curr. Eye Res., 2016, Vol. 41, no. 6, pp. 856-861.Lorenz E., Mira J.P., Cornish K.L., Arbour N.C., Schwartz D.A. A novel polymorphism in the toll-like receptor 2 gene and its potential association with staphylococcal infection. Infect. Immun., 2000, Vol. 68, no. 11, 6398-6401.Lorenz E., Mira J.P., Cornish K.L., Arbour N.C., Schwartz D.A. A novel polymorphism in the toll-like receptor 2 gene and its potential association with staphylococcal infection. Infect. Immun., 2000, Vol. 68, no. 11, 6398-6401.Merx S., Neumaier M., Wagner H., Kirschning C.J., Ahmad-Nejad P. Characterization and investigation of single nucleotide polymorphisms and a novel TLR2 mutation in the human TLR2 gene. Hum. Mol. Genet., 2007, Vol. 16, no. 10, pp. 1225-1232.Merx S., Neumaier M., Wagner H., Kirschning C.J., Ahmad-Nejad P. Characterization and investigation of single nucleotide polymorphisms and a novel TLR2 mutation in the human TLR2 gene. Hum. Mol. Genet., 2007, Vol. 16, no. 10, pp. 1225-1232.Ogus A.C., Yoldas B., Ozdemir T., Uguz A., Olcen S., Keser I., Coskun M., Cilli A., Yegin O. The Arg753GLn polymorphism of the human toll-like receptor 2 gene in tuberculosis disease. Eur. Respir. J., 2004, Vol. 23, no. 2, pp. 219-223.Ogus A.C., Yoldas B., Ozdemir T., Uguz A., Olcen S., Keser I., Coskun M., Cilli A., Yegin O. The Arg753GLn polymorphism of the human toll-like receptor 2 gene in tuberculosis disease. Eur. Respir. J., 2004, Vol. 23, no. 2, pp. 219-223.Xiong Y., Song C., Snyder G.A., Sundberg E.J., Medvedev A.E. R753Q polymorphism inhibits Toll-like receptor (TLR) 2 tyrosine phosphorylation, dimerization with TLR6, and recruitment of myeloid differentiation primary response protein 88. J. Biol. Chem., 2012, Vol. 287, no. 45, pp. 38327-38337.Xiong Y., Song C., Snyder G.A., Sundberg E.J., Medvedev A.E. R753Q polymorphism inhibits Toll-like receptor (TLR) 2 tyrosine phosphorylation, dimerization with TLR6, and recruitment of myeloid differentiation primary response protein 88. J. Biol. Chem., 2012, Vol. 287, no. 45, pp. 38327-38337.

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