Changes in the expression of Toll-like receptors, cytokines and chemokines in the cells of the mucous membrane of the oropharynx in children with COVID-19

Abstract

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 117990, г. Москва, Российская Федерация 2 Научно-исследовательский институт педиатрии и охраны здоровья детей Федерального государственного бюджетного учреждения «Центральная клиническая больница Российской академии наук» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, 119333, г. Москва, Российская Федерация РезюмеВведение. COVID-19 -тяжелое респираторное заболевание, вызванное β-коронавирусом SARS-CoV-2, которое характеризуется иммуноопосредованным повреждением тканей и органов. Доказано, что у детей заболевание протекает относительно легко по сравнению со взрослыми и механизмы врожденного иммунитета играют в этом важную роль.Цель исследования -изучение экспрессии генов, кодирующих рецепторы врожденного иммунитета TLR4, TLR7, а также анализ изменения экспрессии провоспалительных цитокинов: интерлейкина(ИЛ)-1β, фактора некроза опухолей (ФНО)α и интерферона(ИФН)-α -на уровне гена и белка у детей с COVID-19 в зависимости от тяжести течения заболевания.Материал и методы. В исследование включены 55 детей с подтвержденным диагнозом COVID-19. Группы пациентов формировали на основании жалоб и клинических проявлений. 1-я группа детей с бессимптомным течением включала 9 человек. Во 2-ю группу входили дети с легкой формой течения -36 человек, в 3-ю группусо среднетяжелой формой течения (10 человек). Группу сравнения составили 25 здоровых детей. Из полученного материала выделяли РНК и методом полимеразной цепной реакции в реальном времени определяли уровень экспрессии генов, а также методом мультиплексного иммунофлуоресцентного анализа определяли уровень содержания цитокинов в надосадочной жидкости.Результаты. Показано статистически достоверное увеличение экспрессии генов рецепторов врожденного иммунитета (TLR4, TLR7) в клетках слизистой оболочки ротоглотки у детей с COVID-19. Экспрессия TLR4 и TLR7 была, соответственно, в 2,6 и 7,2 раза выше у детей со среднетяжелым течением по сравнению с группой здоровых. Вместе с этим выявлено повышение уровня экспрессии провоспалительных цитокинов (ИЛ-1β, ФНОα, ИФН-α) на уровне гена и белка, ассоциированное с тяжестью течения COVID-19. Также было показано увеличение продукции хемокинов, которое коррелировало с тяжестью течения заболевания.Обсуждение. Увеличение уровня экспрессии генов TLR4 и TLR7 клетками слизистой ротоглотки у детей с COVID-19 указывает на их роль в патогенезе заболевания. Основная функция TLR4 и TLR7 заключается в распознавании патоген-ассоциированных молекулярных паттернов, а именно гликопротеина шипа, участвующего в проникновении вируса в клетки-мишени и одноцепочечной РНК вируса. Активация TLR4 и TLR7 приводит к Toll-индуцируемой экспрессии генов провоспалительных цитокинов (ИЛ-1β, ФНОα, ИФН-α) и хемокинов, достоверное увеличение экспрессии генов и продукции белка которых были нами продемонстрированы. Это играет огромную роль в ...

Therapeutic Targeting of Innate Immune Receptors Against SARS-CoV-2 Infection

“…TLR4 is expressed in both immune cells and tissue resident cells. The expression of TLR4 and TLR7 was found to be significantly upregulated in mucosal membrane cells in the children with COVID-19; same study reported expression of pro-inflammatory cytokines at both the transcriptional and translational levels ( Gankovskaya et al, 2021 ). TLR4 mediated inflammatory cytokines were found to be upregulated in another study conducted by Sohn et al ( Sohn et al, 2020 ).…”