The immune aspects of collagen metabolism under tuberculosis


Cite item

Full Text

Abstract

The caseous necrosis and pneumosclerosis as the onset and the outcome of tuberculosis are extreme conditions reflecting collagen metabolism in organism of patient. The review presents main scientific data characterizing modern ideas about immune pathogenic interrelationship of synthesis and disassimilation of collagen, cytokines, collagenases (matrix metalloproteinases), their inhibitors and autoantibodies to them under the given disease. The characteristics of collagen homeostasis under pharmacologically resistant tuberculosis are presented.

About the authors

Lyudmila G. Tarasova

The Astrakhan state medical academy of Minzdrav of Russia

Email: tarasova_lg@list.ru
MD, PhD 414000 Astrakhan, Russia

E. N Streltsova

The Astrakhan state medical academy of Minzdrav of Russia

414000 Astrakhan, Russia

References

  1. Каминская Г.О., Абдуллаев Р.Ю., Мартынова Е.В., Серебряная Б.А., Комиссарова О.Г. Синдром системного воспалительного ответа при туберкулезе легких. Туберкулез и болезни легких. 2009; 9: 40-7.
  2. Schluger N.W., Rom W.N. The host immune response to tuberculosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1998; 157(3): 679-91.
  3. Темчура О.В., Сенюков В.В., Пронкина Н.В., Романов В.В., Петренко Т.Н., Кожевников B.C. Ассоциирование уменьшения количества Т-клеток 1-го типа в периферической крови больных туберкулезом легких со снижением экспрессии костимуляторных CD80-молекул на моноцитах. Проблемы туберкулеза и болезней легких. 2007; 2: 25-8.
  4. Тюлькова Т.Е., Чугаев Ю.П., Кашуба Э.А. Особенности функционирования иммунной системы при туберкулезной инфекции. Проблемы туберкулеза и болезней легких. 2008; 11: 48-55.
  5. Han М., Yue J., Lian Y.Y., Zhao Y.L., Wang H.X., Liu L.R. Relationship between single nucleotide polymorphism of interleukin-18 and susceptibility to pulmonarytuberculosis in the Chinese Han population. Microbiol. Immunol. 2011; 55(6): 388-93.
  6. Hemandez-Pando R., Aguilar D., Hernandez M.L., Orozco H., Rook G. Pulmonary tuberculosis in BALB c mice with non-functional IL-4 genes: changes in the inflammatory effects of TNF-alpha and in the regulation of fibrosis. Eur. J. Immunol. 2004; 34(1): 174-83.
  7. Huaux F., Liu Т., McGarry B. Ullenbruch М., Phan S. H. Dual roles of IL-4 in lung injury and fibrosis. J. Immunol. 2003; 170(4): 2083- 92.
  8. Gonzalez-Avila G., Sandoval C., Herrera M.T., Ruiz V., Sommer B., Sada E. et al. Mycobacterium tuberculosis effects on fibroblast collagen metabolism. Respiration. 2009; 77(2): 195-202.
  9. Salgame P. MMPs in tuberculosis: granuloma creators and tissue destroyers. J. Clin. Invest. 2011; 121(5): 1686-8.
  10. Gordon M.K., Hahn R.A. Collagens. Cell Tissue Res. 2010; 339(1): 247-57.
  11. Ricard-Blum S. The collagen family. Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2011; 3(1): a004978.
  12. Elkington P.T., Ugarte-Gil C.A., Friedland J.S. Matrix metalloproteinases in tuberculosis. Eur. Respir. J. 2011; 38(2): 456-64.
  13. Elkington P., Shiomi Т., Breen R., Nuttall R.K., Ugarte-Gil C.A., Walker N.F. et al. MMP-1 drives immunopathology in human tuberculosis and transgenic mice. J. Clin. Invest. 2011; 121(5): 1827-33.
  14. Coussens A., Timms P.M., Boucher B.J., Venton T.R., Ashcroft A.T., Skolimowska K.H. et al. 1alpha,25-dihydroxyvitamin D3 inhibits matrix metalloproteinases induced by Mycobacterium tuberculosis infection. Immunology. 2009; 127(4): 539-48.
  15. Sundararajan S., Babu S., Das S.D. Comparison of localized versus systemic levels of Matrix metalloproteinases (MMPs), its tissue inhibitors (TIMPs) and cytokines in tuberculous and non-tuberculous pleuritis patients. Hum. Immunol. 2012; 73(10): 985-91.
  16. Tadokera R., Meintjes G.A., Wilkinson K.A., Skolimowska K.H., Walker N., Friedland J.S. et al. Matrix metalloproteinases and tissue damage in HIV-tuberculosis immune reconstitution inflammatory syndrome. Eur. J. Immunol. 2014; 44(1): 127-36.
  17. Hoheisel G., Sack U., Hui D.S., Huse K., Chan K.S., Chan K.K. et al. Occurrence of matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinases in tuberculous pleuritis. Tuberculosis (Edinb.). 2001; 81(3): 203-9.
  18. Price N.M., Gilman R.H., Uddin J., Recavarren S., Friedland J.S. Unopposed matrix metalloproteinase-9 expression in human tuberculous granuloma and the role of TNF-alpha-dependent monocyte networks. J. Immunol. 2003; 171(10): 5579-86.
  19. Wright K.M., Friedland J.S. Regulation of monocyte chemokine and MMP-9 secretion by proinflammatory cytokines in tuberculous osteomyelitis. J. Leukoc. Biol. 2004; 75(6): 1086-92.
  20. Ковальчук Л.В., Ганковская Л.В., Мешкова P.Л. Клиническая иммунология и аллергология с основами общей иммунологии. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2012.
  21. Черноусова Л.Н., Смирнова Т.Г., Андреевская С.Н., Афанасьева Е.Г., Тимофеев А.В. Уровень цитокинов при инфицировании ex vivo макрофагов мыши микобактериями туберкулезного комплекса. Туберкулез и болезни легких. 2009; 8: 46-8.
  22. Quiding-Jarbrink М., Smith D.A., Bancroft G.J. Production of matrix metalloproteinases in response to mycobacterial infection. Infect Immun. 2001; 69(9): 5661-70.
  23. O'Kane C.M., Elkington P.T., Jones M.D., Caviedes L., Tovar М., Gilman R.H. et al. STAT3, p38 МАРК, and NF-kappaB drive unopposed monocyte-dependent fibroblast MMP-1 secretion intuberculosis. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2010; 43(4): 465-74.
  24. Green J.A., Dholakia S., Janczar K., Ong C.W., Moores R., Fry J. et al. Mycobacterium tuberculosis-infected human monocytes down-regulate microglial MMP-2 secretion in CNStuberculosis via TNFа, NFkB, p38 and caspase 8 dependent pathways. J. Neuroinflammation. 2011; 8: 46.
  25. Green J.A., Rand L., Moores R., Dholakia S., Pezas Т., Elkington P.T. et al. In an in vitro model of human tuberculosis, monocyte-microglial networks regulate matrix metalloproteinase-1 and -3 gene expression and secretion via a p38 mitogen activated protein kinasedependent pathway. J. Neuroinflammadon. 2013; 10: 107.
  26. Elkington P.T., Green J.A., Emerson J.E., Lopez-Pascua L.D., Boyle J.J., O'Kane C.M. et al. Synergistic up-regulation of epithelial cell matrix metalloproteinase-9 secretion in tuberculosis. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2007; 7(4): 431-7.
  27. Ma J., Yang B., Yu S., Zhang Y., Zhang X., Lao S. et al. Tuberculosis antigen-induced expression of IFN-а in tuberculosis patients inhibits production of IL-lbeta. FASEB J. 2014; 28(7): 3238-48.
  28. Harris J.E., Femandez-Vilaseca М., Elkington P.T., Homcastle D.E., Graeber M.B., Friedland J.S. IFNgamma synergizes with IL-1beta to up-regulate MMP-9 secretion in a cellular model of central nervous systemtuberculosis. FASEB J. 2007; 21(2): 356-65.
  29. Weng X., Cheng X., Wu X., Xu H., Fang М., Xu Y. Sin3B mediates collagen type I gene repression by interferon gamma in vascular smooth muscle cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2014; 447(2): 263-70.
  30. Поспелов А.Л., Авербах М.М., Губкина М.Ф., Поспелов Л.Е. Влияние полиморфизма генов IFN-y и IL-10 на синтез цитокинов при туберкулезе легких у детей и подростков. Туберкулез и болезни легких. 2011; 3: 52-6.
  31. Ganachari М., Guio H., Zhao N., Flores-Villanueva P.O. Host geneencoded severe lung ТВ: from genes to the potential pathways. Genes Immun. 2012; 13(8): 605-20.
  32. Zhang J., Chen Y., Nie X.B., Wu W.H., Zhang H., Zhang M. et al. Interleukin-10 polymorphisms and tuberculosis susceptibility: a metaanalysis. Int. J. Tuberc. Lung Dis. 2011; 15(5): 594-601.
  33. Ben-Selma W., Harizi H., Boukadida J. MCP-1 -2518 A/G functional polymorphism is associated with increased susceptibility to active pulmonarytuberculosis in Tunisian patients. Mol. Biol. Rep. 2011; 38(8): 5413-9.
  34. Meenakshi P., Ramya S., Shruthi Т., Lavanya J., Mohammed H.H., Mohammed S.A. et al. Association of IL-1beta+3954 C/T and IL-10-1082 G/A cytokine gene polymorphisms with susceptibility to tuberculosis. Scand. J. Immunol. 2013; 78(1): 92-7.
  35. Wang C.H., Lin H.C., Lin S.M., Huang C.D., Liu C.Y., Huang K.H. et al. MMP-1(-1607G) polymorphism as a risk factor for fibrosis after pulmonary tuberculosis in Taiwan. Int. J. Tuberc. Lung Dis. 2010; 14(5): 627-34.
  36. Ganachari М., Ruiz-Morales J.A., Gomez de la Torre Pretell J.C., Dinh J., Granados J., Flores-Villanueva P.O. Joint effect of MCP-1 genotype GG and MMP-1 genotype 2G/2G increases the likelihood of developing pulmonarytuberculosis in BCG-vaccinated individuals. PLoS One. 2010 2; 5(1): e8881.
  37. Ugarte-Gil C.A., Elkington P., Gilman R.H., Coronel J., Tezera L.B., Bernabe-Ortiz A. et al. Induced sputum MMP-1, -3 & -8 concentrations during treatment of tuberculosis. PLoS One. 2013; 8(4): e61333.
  38. Поспелов А.Л., Авербах М.М., Губкина М.Ф. Уровень синтеза IFN-y, TNF-а, IL-1beta и IL-10 на разных этапах лечения туберкулеза у детей и подростков. Туберкулез и болезни легких. 2011; 8: 36-40.
  39. Yorsangsukkamol J., Chaiprasert A., Palaga Т., Prammananan Т., Faksri K., Palittapongampim P. et al. Apoptosis, production of MMP9, VEGF, TNF-alpha and intracellular growth of M. tuberculosis for different genotypes and different pks5 l genes. Asian Рас. J. Allergy Immunol. 2011; 29(3): 240-51.
  40. Sakamoto K., Kim M.J., Rhoades E.R., Allavena R.E., Ehrt S., Wainwright H. C. et al. Mycobacterial trehalose dimycolate reprograms macrophage global gene expression and activates matrix metalloproteinases. Infect. Immun. 2013; 81(3): 764-76.
  41. Новицкий B.B., Стрелис A.K., Уразова О.И., Воронкова О.В., Ткаченко С.Б., Синицына В.А. и др. Особенности функциональной активности лимфоцитов крови у больных туберкулезом легких. Иммунология. 2006; 27(2): 76-9.
  42. Сахарова И.Я., Ариэль Б.М., Кноринг Б.Е., Скворцова Л.А., Васильева Г.Ю., Вишневский Б.И. и др. Некоторые закономерности иммунного ответа у больных туберкулезом легких с лекарственноустойчивыми штаммами микобактерий. Проблемы туберкулеза и болезней легких. 2008; 12: 22-7.
  43. Шкарин А.В., Белоусов С.С., Аникина О.А. Уровень цитокинов в плазме крови у больных активным инфильтративным туберкулезом легких. Проблемы туберкулеза и болезней легких. 2008; 8: 34-7.
  44. Маркелов Ю.М. Клинико-эпидемиологические особенности туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью микобактерий и причины его распространении в Карелии. Туберкулез и болезни легких. 2011; 8: 11-7.
  45. Хасанова P.P., Воронкова О.В., Уразова О.И., Новицкий В.В., Стрелис А.К., Колосова А.Е. и др. Роль цитокинов в модуляции субпопуляционного состава лимфоцитов крови у больных туберкулезом легких. Проблемы туберкулеза и болезней легких. 2008; 3: 31-5.
  46. Серебрякова В.А., Васильева О.А., Уразова О.И., Новицкий В.В., Воронкова О.В., Стрелис А.К. и др. Модулирующее влияние изониазида и рифампицина на секрецию цитокинов in vitro при туберкулезе легких. Туберкулез и болезни легких. 2009; 7: 58-64.
  47. Ягода А.В., Гладких Н.Н. Аутоиммунные аспекты нарушения коллагенового гомеостаза при недифференцированной дисплазии соединительной ткани. Медицинская иммунология. 2007; 9(1): 61-8.
  48. Покровский В.И., ред. Руководство по клинической иммунологии и аллергологии, иммуногенетике, иммунофармакологии (для врачей общей практики). М.: Триада; 2005.
  49. Аутеншлюс А.И., Соснина А.В., Поддубная Л.В., Зырянова Т.В., Лопатникова Ю.А., Сенников С.В. Классы и субклассы антител к ФНО-а у больных туберкулезом легких*. Туберкулез и болезни легких. 2010; 11: 57-60.
  50. Capossela S., Schlafli P., Bertolo A., Janner Т., Stadler B.M., Potzel T. et al. Degenerated human intervertebral discs contain autoantibodies against extracellular matrix proteins. Eur. Cell Mater. 2014; 27: 251-63.
  51. Seddon J., Kasprowicz V., Walker N.F., Yuen H.M., Sunpath H., Tezera L. et al. Procollagen III N-terminal propeptide and desmosine are released by matrix destruction in pulmonary tuberculosis. J. Infect. Dis. 2013; 208(10): 1571-9.
  52. Тарасова Л.Г., Стрельцова Е.Н. Репарация легочной ткани при туберкулезе. Элби-СПб; 2010.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2015 Eco-Vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».