Сравнительное исследование активации эндогенного ретровируса человека HERV-E λ 4-1 при аутоиммунной патологии

Учитывая наличие у эндогенных ретровирусов человека иммуномодулирующих свойств — (1) способности к активации врожденного иммунного ответа нуклеиновыми кислотами HERVs; (2) антигенности молекулы протеина оболочки транскрипционно-компетентных эндогенных ретровирусов, вызывающей поликлональную активацию лимфоцитов; (3) отсутствие экспрессии HERVs и продукции протеинов в тимусе во время формирования иммунной толерантности, что позволяет рассматривать эти вирусы как аутоантигены или неоантигены, представлялось актуальным исследовать ассоциацию репликационно-компетентного эндогенного ретровируса человека HERV-E λ 4-1 с течением ряда аутоиммунных заболеваний — рассеянного склероза, ревматоидного артрита и системной красной волчанки. Целью настоящей работы было сравнительное исследование частоты активации эндогенного ретровируса человека HERV-E λ 4-1 в мононуклеарных клетках крови при рассеянном склерозе, ревматоидном артрите, системной красной волчанке, а также хронических непрогрессирующих заболеваниях нервной системы и дегенеративно-дистрофическом заболевании костно-мышечной системы. Мононуклеарные клетки периферической крови выделяли при помощи центрифугирования венозной крови на градиенте плотности фиколла 1,078 г/см³. Экспрессию гена envelope HERV-E λ 4-1 выявляли методом обратно-транскриптазной полимеразной цепной реакции. Было обнаружено, что частота экспрессии гена envelope HERV-E λ 4-1 при хронических непрогрессирующих заболеваниях нервной системы, также, как и при дегенеративно-дистрофическом заболевании суставов сопоставима с частотой экспрессии у условно-здоровых лиц. Однако частота экспрессии гена envelope HERV-E λ 4-1 при аутоиммунных заболеваниях значительно превышала таковую и у условно-здоровых, и при невоспалительных заболеваниях. Максимальные значения частоты экспрессии отмечались при активном рассеянном склерозе, значительно превышающие показатели при системной красной волчанке и ревматоидном артрите в стадии обострения. Причем частота экспрессии в состоянии ремиссии рассеянного склероза была значительно ниже показателя при ремиттирующем течении в стадии обострения, а также при прогредиентном течении. Оценка частоты экспрессии гена envelope HERV-E λ 4-1 при различных степенях тяжести рассеянного склероза выявила ее максимальные показатели при степени тяжести III и IV-V, как при ремиттирующем, так и при прогредиентном течении рассеянного склероза. Таким образом, активация эндогенного ретровируса человека HERV-E λ 4-1 ассоциирована с течением аутоиммунных заболеваний — рассеянного склероза, ревматоидного артрита, системной красной волчанки и положительно коррелирует с активностью и степенью тяжести рассеянного склероза.

1. Balada E., Ordi-Ros J., Vilardell-Tarrés M. Molecular mechanisms mediated by human endogenous retroviruses (HERVs) in autoimmunity. Rev. Med. Virol., 2009, Vol. 19, pp. 273-286.

2. Balestrieri E., Cipriani C., Matteucci C., Benvenuto A., Coniglio A., Argaw-Denboba A., Toschi N., Bucci I., Miele M.T., Grelli S., Curatolo P., Sinibaldi-Vallebona P. Children with autism spectrum disorder and their mothers share abnormal expression of selected endogenous retroviruses families and cytokines. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 2244. doi: 10.3389/fimmu.2019.02244

3. Christensen T. Human endogenous retroviruses in the aetiology of MS. Acta Neurol. Scand., 2017, Vol. 136, no. 201, pp. 18-21.

4. Goldina I.A., Gaidul K.V., Kozlov V.A. UVI-induced expression of human endogenous retrovirus HERV-E к 4-1 in mononuclear blood cells. Bulletin of Siberian Medicine, 2018, Vol. 17, no. 1, pp. 36-44. (In Russ.)

5. Goldina I.A., Gaidul K.V., Smagin A.A., Safronova I.V., Goldin B.G., Pavlov V.V., Lubarsky M.S., Kozlov V.A. Human endogenous of I class ENVELOPE gene expression in blood mononuclear cells of multiple sclerosis patients. Molecular Medicine, 2011, no. 1, pp. 31-35. (In Russ.)

6. Goldina I.A., Markova E.V. Influence of endogenous retrovirus HERV-E к 4-1 on the functional activity of the immune system cells in patients with multiple sclerosis. Yakutsk's Medical Journal, 2019, Vol. 4, pp. 32-35. (In Russ.)

7. Greenig M. HERVs, immunity, and autoimmunity: understanding the connection. Peer J., 2019, Vol. 7, e6711. doi: 10.7717/peerj.6711.

8. Groger V., Emmer A., Staege M.S., Cynis H. Endogenous retroviruses in nervous system disorders. Pharmaceuticals (Basel), 2021, Vol. 14, no. 1, 70. doi: 10.3390/ph14010070.

9. Hurst T.P., Magiorkinis G. Activation of the innate immune response by endogenous retroviruses. J. Gen. Virol., 2015, Vol. 96, pp. 1207-1218.

10. Jasemi S., Erre G.L., Cadoni M.L., Bo M., Sechi L.A. Humoral response to microbial biomarkers in rheumatoid arthritis patients. J. Clin Med., 2021, Vol. 10, no. 21, 5153. doi: 10.3390/jcm10215153.

11. Ramasamy R., Joseph B., Whittall T. Potential molecular mimicry between the human endogenous retrovirus W family envelope proteins and myelin proteins in multiple sclerosis. Immunol. Lett., 2017, Vol. 183, pp. 79-85.

12. Smagin A.A., Goldina I.A., Gaidul K.V., Lubarsky M.S. In vitro induction of blood mononuclear cell proliferation by endogenous retroviral HERV-EX4-1 envelope peptide in patients with multiple sclerosis. Medical Immunology (Russia), 2014, Vol. 16, no. 3, pp. 247-256. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-2014-3-247-256.

13. Stearrett N., Dawson T., Rahnavard A., Bachali P, Bendall M.L., Zeng C., Caricchio R., Pérez-Losada M., Grammer A.C., Lipsky P.E., Crandall K.A. Expression of human endogenous retroviruses in systemic lupus erythematosus: Multiomic integration with gene expression. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, 661437. doi: 10.3389/fimmu.2021.661437.

14. Thompson M.R., Kaminski J.J., Kurt-Jones E.A., Fitzgerald K.A. Pattern recognition receptors and the innate immune response to viral infection. Viruses, 2011, Vol. 3, pp. 920-940.

15. Tugnet N., Rylance P., Roden D., Trela M., Nelson P. Human Endogenous Retroviruses (HERVs) and autoimmune rheumatic disease: is there a link? Open Rheumatol. J., 2013, Vol. 7, pp. 13-21.