Паттерн-распознающие рецепторы и их роль в иммунопатогенезе пневмонии

Неспецифическое связывание антигенов обеспечивают т. н. паттерн-распознающие (образ-распознающие) рецепторы (PRR). PRR могут располагаться на мембране клетки, в цитозоле и в растворимом виде в сыворотке крови. К мембранным относятся: TOLL-подобные рецепторы (TLR), лектиновые рецепторы С-типа, рецепторы-мусорщики. В цитозоле располагаются TLR, NOD-подобные рецепторы, RIG-I-подобные рецепторы, AIM-2-подобные рецепторы. К растворимым относятся пентраксины, коллектины, фиколины. После попадания микроорганизма в легкие в первую очередь в иммунный ответ вовлекаются неспецифические факторы защиты и механизмы врожденного иммунитета. При неэффективности неспецифического распознавания патогенов возникает формирование очага пневмонии. В этой связи представляет интерес роль PRR в развитии внебольничной пневмонии. Для поиска источников литературы был проведен анализ научных баз Scopus, Web of Science, Pubmed, CyberLeninka, РИНЦ. В исследованиях продемонстрировано значение TLR4 в борьбе с грамположительными и грамотрицательными микроорганизмами. Уровень лектинового рецептора sCD206 в крови установлен в качестве предиктора тяжелого течения пневмонии и летального исхода. Повышенная продукция рецептора-мусорщика CD5-подобного рецептора наблюдается при пневмонии, вызванной S. aureus. NOD-подобные рецепторы играют важную роль в борьбе с Acinetobacter baumannii. Пентраксины выполняют множество функций: являются опсонинами, активируют комплемент по классическому пути, активируют нейтрофилы, регулируют хемотаксис и апоптоз. Повышение уровня CRP в крови у взрослых соответствует тяжести заболевания. Определение уровня CRP позволяет отличить пневмонию от других острых респираторных заболеваний. В исследованиях большое внимание уделяется PTX3 как фактору, с помощью которого возможно определение тяжести и прогноза пневмонии. MBL распознает капсульные липополисахариды, липосахариды клеточной стенки грамотрицательных бактерий, липоарабиноманнаны, маннаны грибов, гликопротеины SARS-CoV-2, PAMP простейших и гельминтов. Фиколины взаимодействует с вирусными, бактериальными и грибковыми антигенами. L-фиколин распознает пневмолизин пневмококка, активирует комплемент по лектиновому пути, чем нейтрализует токсин. Таким образом, важнейшая роль факторов врожденного иммунитета в патогенезе пневмонии не вызывает сомнений, но требует проведения дальнейших исследований. Изучение механизмов иммунопатогенеза заболевания позволит разработать новые прогностические модели и повысить эффективность терапии, особенно при тяжелом течении пневмонии.

1. Буданова Е.В., Свитич О.А., Шуленина Е.А., Зверев В.В. Ассоциация экспрессии генов врожденного иммунитета TLR2, TLR4, TLR9 с течением острой респираторной инфекции, вызванной Klebsiella pneumoniae in vivo // Медицинская иммунология, 2018. Т. 20, № 3. С. 425-430. doi: 10.15789/1563-0625-2018-3-425-430.

2. Внебольничная пневмония у взрослых: клинические рекомендации Министерства здравоохранения Российской Федерации [Электронный ресурс]. М., 2024. 135 с. Режим доступа: https://cr.minzdrav.gov.ru/view-cr/654_2.

3. Минаков А.А., Вахлевский В.В., Волошин Н.И., Харитонов М.А., Салухов В.В., Тыренко В.В., Рудаков В.Ю., Вахлевская Е.Н., Алехина Е.В. Новый взгляд на этиологию и иммунологические аспекты пневмонии // Медицинский совет, 2023. Т. 17, № 4. С. 141-153.

4. Мищенко А.А. Трансмембранные лектиновые рецепторы C-типа в иммунитете // Вестник Сыктывкарского университета. Серия 2: Естествознание. Медицина, 2021. Т. 4, № 20. С. 8-21.

5. Саидов М.З. DAMP-опосредованное воспаление и регулируемая гибель клеток при иммуновоспалительных ревматических заболеваниях // Медицинская иммунология, 2023. Т. 25, № 1. С. 7-38. doi: 10.15789/1563-0625-DMI-2557.

6. Смольникова М.В., Терещенко С.Ю. Протеины лектинового пути активации системы комплемента: иммунобиологические функции, генетика и участие в патогенезе заболеваний человека // Инфекция и иммунитет, 2022. Т. 12, № 2, С. 209-221. doi: 10.15789/2220-7619-POT-1777.

7. Терещенко С.Ю., Смольникова М.В. Врожденные дисфункции паттернраспознающих рецепторов в патогенезе инвазивной и рецидивирующей пневмококковой инфекции у детей // Инфекция и иммунитет, 2019. Т. 9, № 2. С. 229-238. doi: 10.15789/2220-7619-2019-2-229-2387.

8. Aabenhus R., Jensen J.U., Jørgensen K.J., Hróbjartsson A., Bjerrum L. Biomarkers as point-of-care tests to guide prescription of antibiotics in patients with acute respiratory infections in primary care. Cochrane Database Syst. Rev., 2022, no. 10, CD010130. doi: 10.1002/14651858.CD010130.pub3.

9. Alay H., Laloglu E. The role of angiopoietin-2 and surfactant protein-D levels in SARS-CoV-2-related lung injury: A prospective, observational, cohort study. J. Med. Virol., 2021, Vol. 93, no. 10, pp. 6008-6015.

10. Ali Y.M., Kenawy H.I., Muhammad A., Sim R.B., Andrew P.W., Schwaeble W.J. Human L-ficolin, a recognition molecule of the lectin activation pathway of complement, activates complement by binding to pneumolysin, the major toxin of Streptococcus pneumoniae. PLoS ONE, 2013, Vol. 8, no. 12, e82583. doi: 10.1371/journal.pone.0082583

11. Bist P., Dikshit N., Koh T.H., Mortellaro A., Tan T.T., Sukumaran B. The Nod1, Nod2, and Rip2 axis contributes to host immune defense against intracellular Acinetobacter baumannii infection. Infect. Immun., 2014, Vol. 82, no. 3, pp. 1112-1122.

12. Brisse M., Ly H. Comparative Structure and Function Analysis of the RIG-I-Like Receptors: RIG-I and MDA5. Front. Immunol., 2019, no. 10, 1586. doi: 10.3389/fimmu.2019.01586.

13. Britton N., Kitsios G., Fitch A., Methe B., Mcverry B., Morris A. Diversity of the lung mycobiome is associated with severity of disease in acute respiratory distress syndrome. Eur. Respir. J., 2020, no. 56 (Suppl. 64), 3722. doi: 10.1183/13993003.congress-2020.3722.

14. Cai X., Fu Y., Chen Q. Association between TLR4 A299G polymorphism and pneumonia risk: a metaanalysis. Med. Sci. Monit., 2015, no. 21, pp. 625-629.

15. Cedzyński M., Świerzko A.S. Collectins and ficolins in neonatal health and disease. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, 1323797. doi: 10.3389/fimmu.2023.1323797

16. Chalmers J.D., Fleming G.B., Rutherford J., Matsushita M., Kilpatrick D.C., Hill A.T. Serum ficolin-2 in hospitalised patients with community-acquired pneumonia. Inflammation, 2014, Vol. 37, no. 5, pp. 1635-1641.

17. Chu Y.T., Liao M.T., Tsai K.W., Lu K.C., Hu W.C. Interplay of Chemokines Receptors, Toll-like Receptors, and Host Immunological Pathways. Biomedicines, 2023, Vol. 11, no. 9, 2384. doi: 10.3390/biomedicines11092384.

18. Cummings R.D., Chiffoleau E., van Kooyk Y., McEver R.P. C-Type Lectins. In: Varki A., Cummings R.D., Esko J.D., Stanley P., Hart G.W., Aebi M., Mohnen D., Kinoshita T., Packer N.H., Prestegard J.H., Schnaar R.L., Seeberger P.H. (eds.). Essentials of Glycobiology. 4th ed. Cold Spring Harbor (NY): Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2022. Chapter 34. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK579916/.

19. Deng Y.P., Sun J., He Q.Y., Liu Y., Fu L., Zhao H. The value of surfactant protein a in evaluating the severity and prognosis in community-acquired pneumonia patients. BMC Pulm. Med., 2024, Vol. 24, no. 1, 472. doi: 10.1186/s12890-024-03297-y.

20. Ding J., Liu Q. Toll-like receptor 4: A promising therapeutic target for pneumonia caused by Gram-negative bacteria. J. Cell. Mol. Med., 2019, Vol., 23, no. 9, pp. 5868-5875.

21. Drouin M., Saenz J., Chiffoleau E. C-type lectin-like receptors: head or tail in cell death immunity. Front. Immunol., 2020, no. 11, 251. doi: 10.3389/fimmu.2020.00251.

22. Ebell M.H., Bentivegna M., Cai X., Hulme C., Kearney M. Accuracy of biomarkers for the diagnosis of adult community-acquired pneumonia: a meta-analysis. Acad. Emerg. Med., 2020, Vol. 27, no. 3, pp. 195-206.

23. Endeman H., Herpers B.L., de Jong B.A.W., Voorn G.P., Grutters J.C., van Velzen-Blad H., Biesma D.H. Mannose-binding lectin genotypes in susceptibility to community-acquired pneumonia. Chest, 2008, Vol. 134, no. 6, pp. 1135-1140.

24. Endo Y., Takahashi M., Iwaki D., Ishida Y., Nakazawa N., Kodama T., Matsuzaka T., Kanno K., Liu Y., Tsuchiya K., Kawamura I., Ikawa M., Waguri S., Wada I., Matsushita M., Schwaeble W.J., Fujita T. Mice deficient in ficolin, a lectin complement pathway recognition molecule, are susceptible to Streptococcus pneumoniae infection. J. Immunol., 2012, Vol. 189, no. 12, pp. 5860-5866.

25. Florin T.A., Ambroggio L., Brokamp C., Zhang Y., Rattan M., Crotty E., Belsky M.A., Krueger S., Epperson 4th T.N., Kachelmeyer A., Ruddy R., Shah S.S. Biomarkers and disease severity in children with community-acquired pneumonia. Pediatrics, 2020, Vol. 146, no. 3, e2020011452. doi: 10.1542/peds.2020-011452.

26. Gao X., Yan X., Zhang Q., Yin Y., Cao J. CD5L contributes to the pathogenesis of methicillin-resistant Staphylococcus aureus-induced pneumonia. Int. Immunopharmacol., 2019, no. 72, pp. 40-47.

27. García-Laorden M.I., Rodríguez de Castro F., Solé-Violán J., Rajas O., Blanquer J., Borderías L., Aspa J., Briones M.L., Saavedra P., Marcos-Ramos J.A., González-Quevedo N., Sologuren I., Herrera-Ramos E., Ferrer J.M., Rello J., Rodríguez-Gallego C. Influence of genetic variability at the surfactant proteins A and D in communityacquired pneumonia: a prospective, observational, genetic study. Crit. Care, 2011, Vol. 15, no. 1, R57. doi: 10.1186/cc10030.

28. Geyer C.E., Mes L., Newling M., den Dunnen J., Hoepel W. Physiological and Pathological Inflammation Induced by Antibodies and Pentraxins. Cells, 2021, Vol. 10, no. 5, 1175. doi: 10.3390/cells10051175.

29. Gonzalez O.A., Kirakodu S., Novak M.J., Stromberg A.J., Orraca L., Gonzalez-Martinez J., Burgos A., Ebersole J.L. Comparative analysis of microbial sensing molecules in mucosal tissues with aging. Immunobiology, 2018, no. 223, pp. 279-287.

30. Gromelsky Ljungcrantz E., Askman S., Sjövall F., Paulsson M. Biomarkers in lower respiratory tract samples in the diagnosis of ventilator-associated pneumonia: a systematic review. Eur. Respir. Rev., 2025, Vol. 34, no. 176, 240229. doi: 10.1183/16000617.0229-2024.

31. Hollwedel F.D., Maus R., Stolper J., Khan A., Stocker B.L, Timmer M.S.M., Lu X., Pich A., Welte T., Yamasaki S., Maus U.A. Overexpression of Macrophage-Inducible C-Type Lectin Mincle Aggravates Proinflammatory Responses to Streptococcus pneumoniae with Fatal Outcome in Mice. J. Immunol., 2020, Vol. 205. no. 12, pp. 3390-3399.

32. Kale S.D., Dikshit N., Kumar P., Balamuralidhar V., Khameneh H.J,. Bin Abdul Malik N., Koh T.H., Tan G.G.Y., Tan T.T., Mortellaro A., Sukumaran B. Nod2 is required for the early innate immune clearance of Acinetobacter baumannii from the lungs. Sci. Rep., 2017, Vol. 7, no. 1, 17429. doi: 10.1038/s41598-017-17653-y.

33. Karnaushkina M.A., Guryev A.S., Mironov K.O., Dunaeva E.A., Korchagin V.I., Bobkova O.Y., Vasilyeva I.S., Kassina D.V., Litvinova M.M. Associations of Toll-like Receptor Gene Polymorphisms with NETosis Activity as Prognostic Criteria for the Severity of Pneumonia. Sovrem. Tekhnologii Med., 2021, Vol. 13, no. 3, pp. 47-53.

34. Kawai T., Ikegawa M., Ori D., Akira S. Decoding Toll-like receptors: Recent insights and perspectives in innate immunity. Immunity, 2024, Vol. 57, no. 4, pp. 649-673.

35. van Kempen G., Meijvis S., Endeman H., Vlaminckx B., Meek B., de Jong B., Rijkers G., Bos W.J. Mannosebinding lectin and l-ficolin polymorphisms in patients with community-acquired pneumonia caused by intracellular pathogens. Immunology, 2017, Vol. 151, no. 1, pp. 81-88.

36. Kobayashi T., Kuronuma K., Saito A., Ikeda K., Ariki S., Saitou A., Otsuka M., Chiba H., Takahashi S., Takahashi M., Takahashi H. Insufficient serum L-ficolin is associated with disease presence and extent of pulmonary Mycobacterium avium complex disease. Respir. Res., 2019, Vol. 20, no. 1, 224. doi: 10.1186/s12931-019-1185-9.

37. Korkmaz F.T., Shenoy A.T., Symer E.M., Baird L.A., Odom C.V., Arafa E.I., Dimbo E.L., Na E., Molina-Arocho W., Brudner M., Standiford T.J., Mehta J.L., Sawamura T., Jones M.R., Mizgerd J.P., Traber K.E., Quinton L.J. Lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor 1 attenuates pneumonia-induced lung injury. JCI Insight, 2022, Vol. 7, no. 23, e149955. doi: 10.1172/jci.insight.149955.

38. Kottom T.J., Hebrink D.M., Jenson P.E., Marsolek P.L., Wüthrich M., Wang H., Klein B., Yamasaki S., Limper A.H. Dectin-2 Is a C-Type Lectin Receptor that Recognizes Pneumocystis and Participates in Innate Immune Responses. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol., 2018, Vol. 58, no. 2, pp. 232-240.

39. Li D., Wu M. Pattern recognition receptors in health and diseases. Signal Transduct. Target Ther., 2021, Vol. 6, no. 1, 291. doi: 10.1038/s41392-021-00687-0.

40. Luo Q., He X., Ning P., Zheng Y., Yang D., Xu Y., Shang Y., Gao Z. Admission Pentraxin-3 Level Predicts Severity of Community-Acquired Pneumonia Independently of Etiology. Proteomics Clin. Appl., 2019, Vol. 13, no. 4, 1800117. doi: 10.1002/prca.201800117.

41. Lupfer C.R., Anand P.K., Qi X., Zaki H. Editorial: Role of NOD-Like Receptors in Infectious and Immunological Diseases. Front. Immunol., 2020, no. 11, 923. doi: 10.3389/fimmu.2020.00923.

42. Ma L., Li D., Wen Y., Shi D. Advances in understanding the role of pentraxin-3 in lung infections. Front. Immunol., 2025, no. 16, 1575968. doi: 10.3389/fimmu.2025.1575968.

43. Olonisakin T.F., Li H., Xiong Z., Kochman E.J., Yu M., Qu Y., Hulver M., Kolls J.K., St Croix C., Doi Y., Nguyen M.H., Shanks R.M., Mallampalli R.K., Kagan V.E., Ray A., Silverstein R.L., Ray P., Lee J.S. CD36 Provides Host Protection Against Klebsiella pneumoniae Intrapulmonary Infection by Enhancing Lipopolysaccharide Responsiveness and Macrophage Phagocytosis. J. Infect. Dis., 2016, Vol. 214, no. 12, pp. 1865-1875.

44. Pan Q., Chen H., Wang F., Jeza V.T., Hou W., Zhao Y., Xiang T., Zhu Y., Endo Y., Fujita T., Zhang X.L. L-ficolin binds to the glycoproteins hemagglutinin and neuraminidase and inhibits influenza A virus infection both in vitro and in vivo. J. Innate Immun., 2012, Vol. 4, no. 3, pp. 312-324.

45. Poeck H., Bscheider M., Gross O., Finger K., Roth S., Rebsamen M., Hannesschläger N., Schlee M., Rothenfusser S., Barchet W., Kato H., Akira S., Inoue S., Endres S., Peschel C., Hartmann G., Hornung V., Ruland J. Recognition of RNA virus by RIG-I results in activation of CARD9 and inflammasome signaling for interleukin 1 beta production. Nat. Immunol., 2010, Vol. 11, no. 1, pp. 63-69.

46. Saijo S., Fujikado N., Furuta T., Chung S.H., Kotaki H., Seki K., Sudo K., Akira S., Adachi Y., Ohno N., Kinjo T., Nakamura K., Kawakami K., Iwakura Y. Dectin-1 is required for host defense against Pneumocystis carinii but not against Candida albicans. Nat. Immunol., 2007, Vol. 8, no. 1, pp. 39-46.

47. Shi G.Q., Yang L., Shan L.Y., Yin L.Z., Jiang W., Tian H.T., Yang D.D. Investigation of the clinical significance of detecting PTX3 for community-acquired pneumonia. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci., 2020, Vol. 24, no. 16, pp. 8477-8482.

48. Shimada K., Chen S., Dempsey P.W., Sorrentino R., Alsabeh R., Slepenkin A.V., Peterson E., Doherty T.M., Underhill D., Crother T.R., Arditi M. The NOD/RIP2 pathway is essential for host defenses against Chlamydophila pneumoniae lung infection. PLoS Pathog., 2009, Vol. 5, no. 4, e1000379. doi: 10.1371/journal.ppat.1000379.

49. Siljan W.W., Holter J.C., Nymo S.H., Husebye E., Ueland T., Skattum L., Bosnes V., Garred P., Frøland S.S., Mollnes T.E., Aukrust P., Heggelund L. Low Levels of Immunoglobulins and Mannose-Binding Lectin Are Not Associated With Etiology, Severity, or Outcome in Community-Acquired Pneumonia. Open Forum Infect. Dis., 2018, Vol. 5, no. 2, ofy002. doi: 10.1093/ofid/ofy002.

50. Spoorenberg S.M., Vestjens S.M., Rijkers G.T., Meek B., van Moorsel C.H., Grutters J.C., Bos W.J. YKL40, CCL18 and SP-D predict mortality in patients hospitalized with community-acquired pneumonia. Respirology, 2017, Vol. 22, no. 3, pp. 542-550.

51. Świerzko A.S., Cedzyński M. The Influence of the Lectin Pathway of Complement Activation on Infections of the Respiratory System. Front. Immunol., 2020, no. 11, 585243. doi: 10.3389/fimmu.2020.585243.

52. Taban Q., Mumtaz P.T., Masoodi K.Z., Haq E., Ahmad S.M. Scavenger receptors in host defense: from functional aspects to mode of action. Cell Commun. Signal, 2022, Vol. 20, no. 1, 2. doi: 10.1186/s12964-021-00812-0

53. Taras R., Capitanescu G., Ionescu M., Cinteza E., Balgradean M. The prognostic value of mannose-binding lectin in community-acquired pneumonia. Maedica (Bucur.), 2020, Vol. 15, no. 1, pp. 11-17.

54. Tsuchiya K., Suzuki Y., Yoshimura K., Yasui H., Karayama M., Hozumi H., Furuhashi K., Enomoto N., Fujisawa T., Nakamura Y., Inui N., Yokomura K., Suda T. Author correction: macrophage mannose receptor CD206 predicts prognosis in community-acquired pneumonia. Sci. Rep., 2020, Vol. 10, no. 1, 3324. doi: 10.1038/s41598-020-58958-9.

55. Wang Z., Wang X., Zou H., Dai Z., Feng S., Zhang M., Xiao G., Liu Z., Cheng Q. The basic characteristics of the pentraxin family and their functions in tumor progression. Front. Immunol, 2020, no. 11, 1757. doi: 10.3389/fimmu.2020.01757.

56. Xiao X., Fu Y., You W., Huang C., Zeng F., Gu X., Sun X., Li J., Zhang Q., Du W., Cheng G., Liu Z., Liu L. Inhibition of the RLR signaling pathway by SARS-CoV-2 ORF7b is mediated by MAVS and abrogated by ORF7bhomologous interfering peptide. J. Virol., 2024, Vol. 98, no. 5, e0157323. doi: 10.1128/jvi.01573-23.

57. Xuan S., Ma Y., Zhou H., Gu S., Yao X., Zeng X. The implication of dendritic cells in lung diseases: Immunological role of toll-like receptor 4. Genes Dis., 2023, Vol. 11, no. 6, 101007. doi: 10.1016/j.gendis.2023.04.036.

58. Yoneyama M., Kato H., Fujita T. Physiological functions of RIG-I-like receptors. Immunity, 2024, Vol. 57, no. 4, pp. 731-751.

59. Zhao M., Tan X., Wu X.. The Role of ficolins in lung injury. J. Innate Immun., 2024, Vol. 16, no. 1, pp. 440-450.

60. Zhu L., Qi Z., Zhang H., Wang N. Nucleic acid sensor-mediated PANoptosis in viral infection. Viruses, 2024, Vol. 16, no. 6, pp. 966.