Экспрессия эндотелиальных факторов в клетках эндотелия человека при инфекции, вызванной вирусом гриппа А(H1N1)pdm09 (Orthomyxoviridae; Alphainfluenzavirus)
- Авторы: Марченко В.А.1, Барашкова С.В.2, Зелинская И.А.3, Торопова Я.Г.3, Рэмзи Э.С.1, Жилинская И.Н.1
-
Учреждения:
- ФГБУ «Научно-исследовательский институт гриппа им. А.А. Смородинцева» Минздрава России
- СПБ ГБУЗ «Детский городской многопрофильный клинический центр высоких медицинских технологий им. К.А. Раухфуса»
- ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России
- Выпуск: Том 66, № 3 (2021)
- Страницы: 198-210
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
- URL: https://bakhtiniada.ru/0507-4088/article/view/118214
- DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-48
- ID: 118214
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Введение. Вирус гриппа (ВГ) А (Orthomyxoviridae; Alphainfluenzavirus) способен вызывать дисфункцию эндотелия (ДЭ), апоптоз эндотелиоцитов, а также влиять на экспрессию эндотелиальных факторов, поддерживающих сосудистый гемостаз. В то же время воздействие этого патогена на характер экспрессии ключевых факторов эндотелия до настоящего времени неизвестно.
Цель исследования – выявить изменения экспрессии эндотелиальной синтазы оксида азота (NO) (eNOS) и ингибитора активатора плазминогена 1 (PAI-1, или serpin E1) в инфицированных ВГ А эндотелиоцитах. Задачи работы: изучение экспрессии указанных факторов в клетках эндотелия, инфицированных вирусом А(H1N1)pdm09; установление наличия гомологичных фрагментов в белках исследуемого патогена и эндотелиальных факторах.
Материал и методы. В экспериментах использовали клеточную линию эндотелия человека EA.hy926, которую инфицировали ВГ А/Санкт-Петербург/48/16 (H1N1)pdm09. Детекцию уровня экспрессии эндотелиальных факторов в динамике (6, 12, 18, 24, 48 и 72 ч) выполняли иммуноцитохимическим методом (ИЦХ) с помощью антител (АТ) к eNOS и PAI-1. Для количественной оценки полученного сигнала использовали программу Nis-Elements F3.2 («Nikon», Япония). Поиск гомологичных последовательностей в структуре вирусных белков и молекул eNOS и PAI-1 осуществляли путём компьютерного сравнения в них фрагментов длиной 12 а.о.
Результаты и обсуждение. Экспрессия eNOS в инфицированных клетках уменьшалась от 7,9% через 6 ч до 3,3% спустя 72 ч (контроль принят за 100%). Уровень экспрессии PAI-1 на протяжении исследования значительно варьировал: через 6 ч его показатель снижался до 49,6%, через 18 ч – возрастал до 116,3% с последующим резким падением до 18,9% спустя 24 ч. Через 48 ч и 72 ч выраженность экспрессии составляла 23,5 и 35% соответственно. В ряде белков исследуемого вируса обнаружены последовательности, гомологичные фрагментам eNOS и PAI-1.
Заключение. В ходе эксперимента с инфицированием клеток эндотелия ВГ А установлено, что вирус вызывает выраженное снижение экспрессии eNOS и модулирует экспрессию PAI-1. Описанное явление может быть использовано при дальнейшей разработке направлений патогенетической терапии сосудистых осложнений инфекции, вызываемой данным возбудителем.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
В. А. Марченко
ФГБУ «Научно-исследовательский институт гриппа им. А.А. Смородинцева» Минздрава России
Автор, ответственный за переписку.
Email: vmarcenco@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6870-3157
Марченко Владимир Александрович, аспирант, лаборант-исследователь лаборатории системной вирусологии.
197376, Санкт-Петербург
РоссияС. В. Барашкова
СПБ ГБУЗ «Детский городской многопрофильный клинический центр высоких медицинских технологий им. К.А. Раухфуса»
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-5618-4510
191036, Санкт-Петербург
РоссияИ. А. Зелинская
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-1971-3444
197341, Санкт-Петербург
РоссияЯ. Г. Торопова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-1629-7868
197341, Санкт-Петербург
РоссияЭ. С. Рэмзи
ФГБУ «Научно-исследовательский институт гриппа им. А.А. Смородинцева» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-7086-5825
197376, Санкт-Петербург
РоссияИ. Н. Жилинская
ФГБУ «Научно-исследовательский институт гриппа им. А.А. Смородинцева» Минздрава России
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-0084-1323
197376, Санкт-Петербург
РоссияСписок литературы
- Fukunaga S., Ishida C., Nakaoka A., Ito T. A case of acute kidney injury and disseminated intravascular coagulation associated with influenza B viral infection. CEN Case Rep. 2014; 4(1): 95–100. https://doi.org/10.1007/s13730-014-0147-9
- Watanabe T., Yoshikawa H., Abe Y., Yamazaki S., Uehara Y., Abe T. Renal involvement in children with influenza A virus infection. Pediatr. Nephrol. 2003; 18(6): 541–4. https://doi.org/10.1007/s00467- 003-1143-z 3. Smeeth L., Cook C., Thomas S., Hall A.J., Hubbard R., Vallance P. Risk of deep vein thrombosis and pulmonary embolism after acute infection in a community setting. Lancet. 2006; 367(9516): 1075–9. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(06)68474-2
- Corrales-Medina V.F., Madjid M., Musher D.M. Role of acute infection in triggering acute coronary syndromes. Lancet Infect. Dis. 2010; 10(2): 83–92. https://doi.org/10.1016/s1473-3099(09)70331-7
- Drexler H. Nitric oxide and coronary endothelial dysfunction in humans. Cardiovasc. Res. 1999; 43(3): 572–9. https://doi.org/10.1016/ s0008-6363(99)00152-2
- Ludwig A., Lucero-Obusan C., Schirmer P., Winston C., Holodniy M. Acute cardiac injury events ≤30 days after laboratory-confirmed influenza virus infection among U.S. veterans, 2010–2012. BMC Cardiovasc. Disord. 2015; 15: 109. https://doi.org/10.1186/s12872- 015-0095-0
- Kwong J.C., Schwartz K.L., Campitelli M.A., Chung H., Crowcroft N.S., Karnauchow T., et al. Acute myocardial infarction after laboratory-confirmed influenza infection. N. Engl. J. Med. 2018; 378(4): 345–53. https://doi.org/10.1056/nejmoa1702090
- Barnes M., Heywood A.E., Mahimbo A., Rahman B., Newall A.T., Macintyre C.R. Acute myocardial infarction and influenza: a meta-analysis of case–control studies. Heart. 2015; 101(21): 1738–47. https://doi.org/10.1136/heartjnl-2015-307691
- Warren-Gash C., Smeeth L., Hayward A.C. Influenza as a trigger for acute myocardial infarction or death from cardiovascular disease: a systematic review. Lancet Infect. Dis. 2009; 9(10): 601–10. https://doi.org/10.1016/s1473-3099(09)70233-6
- Fagnoul D., Pasquier P., Bodson L., Ortiz J.A., Vincent J.L., De Backer D. Myocardial dysfunction during H1N1 influenza infection. J. Crit. Care. 2013; 28(4): 321–7. https://doi.org/10.1016/j. jcrc.2013.01.010
- Tseng G.S., Hsieh C.Y., Hsu C.T., Lin J.C., Chan J.S. Myopericarditis and exertional rhabdomyolysis following an influenza A (H3N2) infection. BMC Infect. Dis. 2013; 13: 283. https://doi. org/10.1186/1471-2334-13-283
- Lobo M.L., Taguchi ., Gaspar H.A., Ferranti J.F., de Carvalho W.B., Delgado A.F. Fulminant myocarditis associated with the H1N1 influenza virus: case report and literature review. Rev. Bras. Ter. Intensiva. 2014; 26(3): 321–6. https://doi.org/10.5935/0103-507x.20140046
- Lubrano V., Balzan S. Roles of LOX-1 in microvascular dysfunction. Microvasc. Res. 2016; 105: 132–140. https://doi.org/10.1016/j. mvr.2016.02.006
- Kwok C.S., Aslam S., Kontopantelis E., Myint P.K., Zaman M.J., Buchan I., et al. Influenza, influenza-like symptoms and their association with cardiovascular risks: a systematic review and meta-analysis of observational studies. Int. J. Clin. Pract. 2015; 69(9): 928–37. https://doi.org/10.1111/ijcp.12646
- Gliozzi M., Scicchitano M., Bosco F., Musolino V., Carresi C., Scarano F., et al. Modulation of nitric oxide synthases by oxidized LDLs: role in vascular inflammation and atherosclerosis development. Int. J. Mol. Sci. 2019; 20(13): 3294. https://doi.org/10.3390/ ijms20133294
- Sessa W.C. eNOS at a glance. J. Cell. Sci. 2004; 117(Pt. 12): 2427– 9. https://doi.org/10.1242/jcs.01165
- Naseem K.M. The role of nitric oxide in cardiovascular diseases. Mol. Aspects. Med. 2005; 26(1-2): 33–65. https://doi.org/10.1016/j. mam.2004.09.003
- Kubes P., Suzuki M., Granger D.N. Nitric oxide: an endogenous modulator of leukocyte adhesion. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1991; 88(11): 4651–5. https://doi.org/10.1073/pnas.88.11.4651
- Ghosh A.K., Vaughan D.E. PAI-1 in tissue fibrosis. J. Cell. Physiol. 2012; 227(2): 493–507. https://doi.org/10.1002/jcp.22783
- Марченко В.А., Барашкова С.В., Зелинская И.А., Торопова Я.Г., Сорокин Е.В., Жилинская И.Н. Моделирование гриппозной инфекции у половозрелых крыс стока Wistar. Вопросы вирусологии. 2020; 65(3): 159–66. https://doi.org/10.36233/0507-4088- 2020-65-3-159-166
- Burry R.W. Immunocytochemistry: a Practical Guide for Biomedical Research. New York: Springer; 2010.
- Taylor C.R., Levenson R.M. Quantification of immunohistochemistry-issues concerning methods, utility and semiquantitative assessment II. Histopathology. 2006; 49(4): 411–24. https://doi. org/10.1111/j.1365-2559.2006.02513.x
- Heiss C., Rodriguez-Mateos A., Kelm M. Central role of eNOS in the maintenance of endothelial homeostasis. Antioxid. Redox Signal. 2015; 22(14): 1230–42. https://doi.org/10.1089/ars.2014.6158
- Lobo S.M., Watanabe A.S.A., Salomão M.L.M., Queiroz F., Gandolfi J.V., de Oliveira N.E., et al. Excess mortality is associated with influenza A (H1N1) in patients with severe acute respiratory illness. J. Clin. Virol. 2019; 116: 62–8. https://doi.org/10.1016/j.jcv.2019.05.003
- Petrache I., Birukov K., Zaiman A.L., Crow M.T., Deng H., Wadgaonkar R., et al. Caspase dependent cleavage of myosin light chain kinase (MLCK) is involved om TNF-alpha-mediated bovine pulmonary endothelial cell apoptosis. FASEB J. 2003; 17(3): 407–16. https://doi.org/10.1096/fj.02-0672com
- Petrache I., Crow M.T., Neuss M., Garcia J.G. Central involvement of Rho family GTPases in TNF-alpha mediated bovine pulmonary endothelial cell apoptosis. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003; 306(1): 244–9. https://doi.org/10.1016/s0006-291x(03)00945-8
- Digard P., Elton D., Bishop K., Medcalf E., Weeds A., Pope B. Modulation of nuclear localization of the influenza virus nucleoprotein through interaction with actin filaments. J. Virol. 1999; 73(3): 2222–31. https://doi.org/10.1128/jvi.73.3.2222-2231.1999
- Wang S., Le T.Q., Kurihara N., Chida J., Cisse Y., Yano M., et al. Influenza virus-cytokine-protease cycle in the pathogenesis of vascular hyperpermeability in severe influenza. J. Infect. Dis. 2010; 202(7): 991–1001. https://doi.org/10.1086/656044
- Азарёнок А.А., Ляпина Л.А., Оберган Т.Ю., Харченко Е.П., Козлова Н.М., Жилинская И.Н. Изменение активности тканевого активатора плазминогена клеток эндотелия под воздействием вируса гриппа А и его поверхностных белков. Тромбоз, гемостаз, реология. 2014; (1): 3–8.
- Förstermann U., Sessa W.C. Nitric oxide synthases: regulation and function. Eur. Heart. J. 2012; 33(7): 829–37. https://doi. org/10.1093/eurheartj/ehr304
- Lubrano V., Balzan S. LOX-1 and ROS, inseparable factors in the process of endothelial damage. Free Radic. Res. 2014; 48(8): 841– 8. https://doi.org/10.3109/10715762.2014.929122
- Pirillo A., Norata G.D., Catapano A.L. LOX-1, OxLDL, and atherosclerosis. Mediators Inflamm. 2013; 2013: 152786. https://doi. org/10.1155/2013/152786
- Pritchard K.A. Jr., Ackerman A.W., Gross E.R., Stepp D.W., Shi Y., Fontana J.T., et al. Heat shock protein 90 mediates the balance of nitric oxide and superoxide anion from endothelial nitric-oxide synthase. J. Biol. Chem. 2001; 276(21): 17621–4. https://doi. org/10.1074/jbc.c100084200
- Moncada S., Palmer R.M., Higgs E.A. Nitric oxide: physiology, pathophysiology, pharmacology. Pharm. Rev. 1991; 43(2): 109–42.
- Ahmad R., Rasheed Z., Ahsan H. Biochemical and cellular toxicology of peroxynitrite: implications in cell death and autoimmune phenomenon. Immunopharmacol. Immunotoxicol. 2009; 31(3): 388–96. https://doi.org/10.1080/08923970802709197
- Natarajan M., Konopinski R., Krishnan M., Roman L., Bera A., Hongying Z., et al. Inhibitor-κB kinase attenuates Hsp90-dependent endothelial nitric oxide synthase function in vascular endothelial cells. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2015; 308(8): 673–83. https:// doi.org/10.1152/ajpcell.00367.2014
- Yasar Yildiz S., Kuru P., Toksoy Oner E., Agirbasli M. Functional stability of plasminogen activator inhibitor-1. Scientific World Journal. 2014; 2014: 858293. https://doi.org/10.1155/2014/858293
- Gando S., Levi M., Toh C. Disseminated intravascular coagulation. Nat. Rev. Dis. Primers. 2016; 2: 16037. https://doi.org/10.1038/ nrdp.2016.37
- Hallberg P., Smedje H., Eriksson N., Kohnke H., Daniilidou M., Öhman I., et al. Pandemrix-induced narcolepsy is associated with genes related to immunity and neuronal survival. EBioMedicine. 2019; 40: 595–604. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2019.01.041
Дополнительные файлы
