Роль RIG-I-подобных рецепторов в активации врожденного иммунитета при туберкулезе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Несмотря на усилия по разработке стратегий борьбы с туберкулезом, это заболевание по-прежнему уносит более миллиона жизней ежегодно. Развитие туберкулезной инфекции можно рассматривать как нарушение баланса между иммунным ответом организма-хозяина и ростом бактерий Mycobacterium tuberculosis. Чтобы успешно закрепиться в инфицированном организме, M. tuberculosis должна преодолеть механизмы врожденного иммунитета, в том числе те, которые нацелены на распознавание чужеродных нуклеиновых кислот. RIG-I-подобные рецепторы (RLR) – система внутриклеточных рецепторов – сенсоров чужеродной РНК, которая участвует в распознавании вирусов и бактериальных патогенов. Рецепторы RIG-I, MDA5 и LGP2 взаимодействуют напрямую с РНК в клеточной цитоплазме и запускают каскад взаимодействий, приводящий к синтезу интерферонов I типа и провоспалительных цитокинов. На сегодняшний день доказано, что активация RLR при туберкулезной инфекции – важнейшая составляющая врожденного иммунитета. Продемонстрирована их несомненная роль в активации интерферонов I типа, которая, однако, может носить не только защитный, но и негативный для иммунной системы характер. В обзоре рассматриваются последние данные о функционировании RLR при туберкулезе на примере модельных организмов и человека.

Об авторах

Ю. В. Скворцова

ФГБУН “Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ju.skvortsova@gmail.com
Россия, 117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10

О. С. Быченко

ФГБУН “Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН

Email: ju.skvortsova@gmail.com
Россия, 117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10

Т. Л. Ажикина

ФГБУН “Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН

Email: ju.skvortsova@gmail.com
Россия, 117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10

Список литературы

  1. Yamashiro L.H., Oliveira S.C., Báfica A. // Microbes Infect. 2014. V. 16. P. 991–997. https://doi.org/10.1016/j.micinf.2014.09.006
  2. Batool M., Kim M.S., Choi S. // Med. Res. Rev. 2022. V. 42. P. 399–425. https://doi.org/10.1002/med.21845
  3. Chattopadhyay S., Sen G.C. // J. Interferon Cytokine Res. 2014. V. 34. P. 427– 436. https://doi.org/10.1089/jir.2014.0034
  4. Liu H.M. // IUBMB Life. 2021. V. 74. P. 180–189. https://doi.org/10.1002/iub.2551
  5. Meylan E., Tschopp J., Karin M. // Nature. 2006. V. 442. P. 39–44. https://doi.org/10.1038/nature04946
  6. Martínez I., Oliveros J.C., Cuesta I., de la Barrera J., Ausina V., Casals C., de Lorenzo A., García E., García-Fojeda B., Garmendia J. // Front. Microbiol. 2017. V. 8. P. 276. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00276
  7. Platnich J.M., Muruve D.A. // Arch. Biochem. Biophys. 2019. V. 670. P. 4–14. https://doi.org/10.1016/j.abb.2019.02.008
  8. Semple S.L., Vo N.T., Poynter S.J., Li M., Heath D.D., DeWitte-Orr S.J., Dixon B. // Dev. Comp. Immunol. 2018. V. 89. P. 93–101. https://doi.org/10.1016/j.dci.2018.08.010
  9. Mehrbod P., Ande S.R., Alizadeh J., Rahimizadeh S., Shariati A., Malek H., Hashemi M., Glover K.K., Sher A.A., Coombs K.M. // Virulence. 2019. V. 10. P. 376–413. https://doi.org/10.1080/21505594.2019.1605803
  10. Bruns A.M., Pollpeter D., Hadizadeh N., Myong S., Marko J.F., Horvath C.M. // J. Biol. Chem. 2013. V. 288. P. 938–946. https://doi.org/10.1074/jbc.M112.424416
  11. Kato H., Takeuchi O., Sato S., Yoneyama M., Yamamoto M., Matsui K., Uematsu S., Jung A., Kawai T., Ishii K.J., Yamaguchi O., Otsu K., Tsujimura T., Koh C.S., Reis e Sousa C., Matsuura Y., Fujita T., Akira S. // Nature. 2006. V. 441. P. 101–105. https://doi.org/nature04734
  12. Loo Y.M., Fornek J., Crochet N., Bajwa G., Perwitasari O., Martinez-Sobrido L., Akira S., Gill M.A., Garcia-Sastre A., Katze M.G., Gale M., Jr. // J. Virol. 2008. V. 82. P. 335–345. https://doi.org/JVI.01080-07
  13. Goubau D., Schlee M., Deddouche S., Pruijssers A.J., Zillinger T., Goldeck M., Schuberth C., Van der Veen A.G., Fujimura T., Rehwinkel J., Iskarpatyoti J.A., Barchet W., Ludwig J., Dermody T.S., Hartmann G., Reis e Sousa C. // Nature. 2014. V. 514. P. 372–375. https://doi.org/10.1038/nature13590
  14. Kowalinski E., Lunardi T., McCarthy A.A., Louber J., Brunel J., Grigorov B., Gerlier D., Cusack S. // Cell. 2011. V. 147. P. 423–435. https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.09.039
  15. Chiu Y.H., Macmillan J.B., Chen Z.J. // Cell. 2009. V. 138. P. 576–591. https://doi.org/10.1016/j.cell.2009.06.015
  16. Malathi K., Dong B., Gale M., Jr., Silverman R.H. // Nature. 2007. V. 448. P. 816–819. https://doi.org/nature06042
  17. Schlee M. // Immunobiology. 2013. V. 218. P. 1322–1335. https://doi.org/10.1016/j.imbio.2013.06.007
  18. Zust R., Cervantes-Barragan L., Habjan M., Maier R., Neuman B.W., Ziebuhr J., Szretter K.J., Baker S.C., Barchet W., Diamond M.S., Siddell S.G., Ludewig B., Thiel V. // Nat. Immunol. 2011. V. 12. P. 137–143. https://doi.org/10.1038/ni.1979
  19. Linehan M.M., Dickey T.H., Molinari E.S., Fitzgerald M.E., Potapova O., Iwasaki A., Pyle A.M. // Sci. Adv. 2018. V. 4. P. e1701854. https://doi.org//10.1126/sciadv.1701854
  20. Ren X., Linehan M.M., Iwasaki A., Pyle A.M. // Cell Rep. 2019. V. 26. P. 2019–2027. https://doi.org/10.1016/j.celreP.2019.01.107
  21. Peisley A., Wu B., Yao H., Walz T., Hur S. // Mol. Cell. 2013. V. 51. P. 573–583. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2013.07.024
  22. Peisley A., Wu B., Xu H., Chen Z.J., Hur S. // Nature. 2014. V. 509. P. 110–114. https://doi.org/10.1038/nature13140
  23. Pichlmair A., Schulz O., Tan C.P., Rehwinkel J., Kato H., Takeuchi O., Akira S., Way M., Schiavo G., Reis e Sousa C. // J. Virol. 2009. V. 83. P. 10761–10769. https://doi.org/10.1128/JVI.00770-09
  24. Kato H., Takeuchi O., Mikamo-Satoh E., Hirai R., Kawai T., Matsushita K., Hiiragi A., Dermody T.S., Fujita T., Akira S. // J. Exp. Med. 2008. V. 205. P. 1601–1610. https://doi.org/10.1084/jem.20080091
  25. Berke I.C., Modis Y. // EMBO J. 2012. V. 31. P. 1714–1726. https://doi.org/10.1038/emboj.2012.19
  26. Peisley A., Lin C., Wu B., Orme-Johnson M., Liu M., Walz T., Hur S. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011. V. 108. P. 21010–21015. https://doi.org/10.1073/pnas.1113651108
  27. Wu B., Peisley A., Richards C., Yao H., Zeng X., Lin C., Chu F., Walz T., Hur S. // Cell. 2013. V. 152. P. 276–289. https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.11.048
  28. Huang Y.H., Liu X.Y., Du X.X., Jiang Z.F., Su X.D. // Nat. Struct. Mol. Biol. 2012. V. 19. P. 728–730. https://doi.org/10.1038/nsmb.2333
  29. Manivannan P., Siddiqui M.A., Malathi K. // J. Virol. 2020. V. 94. P. e00205-20. https://doi.org/10.1128/JVI.00205-20
  30. Luthra P., Sun D., Silverman R.H., He B. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011. V. 108. P. 2118–2123. https://doi.org/10.1073/pnas.1012409108
  31. Chiang J.J., Davis M.E., Gack M.U. // Cytokine Growth Factor Rev. 2014. V. 25. P. 491–505. https://doi.org/10.1016/j.cytogfr.2014.06.005
  32. Hou F., Sun L., Zheng H., Skaug B., Jiang Q.X., Chen Z.J. // Cell. 2011. V. 146. P. 448–461. https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.06.041
  33. Liu Y., Olagnier D., Lin R. // Front. Immunol. 2016. V. 7. P. 662. https://doi.org/10.3389/fimmu.2016.00662
  34. Panne D. // Curr. Opin. Struct. Biol. 2008. V. 18. P. 236–242. https://doi.org/10.1016/j.sbi.2007.12.002
  35. Monroe K.M., McWhirter S.M., Vance R.E. // PLoS Pathog. 2009. V. 5. P. e1000665. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1000665
  36. Abdullah Z., Schlee M., Roth S., Mraheil M.A., Barchet W., Bottcher J., Hain T., Geiger S., Hayakawa Y., Fritz J.H., Civril F., Hopfner K.P., Kurts C., Ruland J., Hartmann G., Chakraborty T., Knolle P.A. // EMBO J. 2012. V. 31. P. 4153–4164. https://doi.org/10.1038/emboj.2012.274
  37. Rad R., Ballhorn W., Voland P., Eisenacher K., Mages J., Rad L., Ferstl R., Lang R., Wagner H., Schmid R.M., Bauer S., Prinz C., Kirschning C.J., Krug A. // Gastroenterology. 2009. V. 136. P. 2247–2257. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2009.02.066
  38. Manzanillo P.S., Shiloh M.U., Portnoy D.A., Cox J.S. // Cell Host Microbe. 2012. V. 11. P. 469–480. https://doi.org/10.1016/j.chom.2012.03.007
  39. Andreu N., Phelan J., de Sessions P.F., Cliff J.M., Clark T.G., Hibberd M.L. // Sci. Rep. 2017. V. 7. P. 42225. https://doi.org/10.1038/srep42225
  40. Ranjbar S., Haridas V., Nambu A., Jasenosky L.D., Sadhukhan S., Ebert T.S., Hornung V., Cassell G.H., Falvo J.V., Goldfeld A.E. // iScience. 2019. V. 22. P. 299–313. https://doi.org/10.1016/j.isci.2019.11.001
  41. Ivashkiv L.B., Donlin L.T. // Nat. Rev. Immunol. 2014. V. 14. P. 36–49. https://doi.org/10.1038/nri3581
  42. Hertzog P.J., Williams B.R. // Cytokine Growth Factor Rev. 2013. V. 24. P. 217–225. https://doi.org/10.1016/j.cytogfr.2013.04.002
  43. Crouse J., Kalinke U., Oxenius A. // Nat. Rev. Immunol. 2015. V. 15. P. 231–242. https://doi.org/10.1038/nri3806
  44. Qiu H., Fan Y., Joyee A.G., Wang S., Han X., Bai H., Jiao L., Van Rooijen N., Yang X. // J. Immunol. 2008. V. 181. P. 2092–2102. https://doi.org/10.4049/jimmunol.181.3.2092
  45. Auerbuch V., Brockstedt D.G., Meyer-Morse N., O’Riordan M., Portnoy D.A. // J. Exp. Med. 2004. V. 200. P. 527–533. https://doi.org/10.1084/jem.20040976
  46. Opitz B., Vinzing M., van Laak V., Schmeck B., Heine G., Gunther S., Preissner R., Slevogt H., N’Guessan P.D., Eitel J., Goldmann T., Flieger A., Suttorp N., Hippenstiel S. // J. Biol. Chem. 2006. V. 281. P. 36173–36179. https://doi.org/10.1074/jbc.M604638200
  47. Robinson N., McComb S., Mulligan R., Dudani R., Krishnan L., Sad S. // Nat. Immunol. 2012. V. 13. P. 954–962. https://doi.org/10.1038/ni.2397
  48. Kaufmann S.H., Dorhoi A. // Curr. Opin. Immunol. 2013. V. 25. P. 441–449. https://doi.org/10.1016/j.coi.2013.05.005
  49. Moreira-Teixeira L., Mayer-Barber K., Sher A., O’Garra A. // J. Exp. Med. 2018. V. 215. P. 1273–1285. https://doi.org/10.1084/jem.20180325
  50. Manca C., Tsenova L., Freeman S., Barczak A.K., Tovey M., Murray P.J., Barry C., Kaplan G. // J. Interferon Cytokine Res. 2005. V. 25. P. 694–701. https://doi.org/10.1089/jir.2005.25.694
  51. Mayer-Barber K.D., Andrade B.B., Oland S.D., Amaral E.P., Barber D.L., Gonzales J., Derrick S.C., Shi R., Kumar N.P., Wei W., Yuan X., Zhang G., Cai Y., Babu S., Catalfamo M., Salazar A.M., Via L.E., Barry C.E., 3rd, Sher A. // Nature. 2014. V. 511. P. 99–103. https://doi.org/10.1038/nature13489
  52. Robinson C.M., Jung J.Y., Nau G.J. // Cytokine. 2012. V. 60. P. 233–241. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2012.06.012
  53. Stanley S.A., Johndrow J.E., Manzanillo P., Cox J.S. // J. Immunol. 2007. V. 178. P. 3143–3152. https://doi.org/10.4049/jimmunol.178.5.3143
  54. Teles R.M., Graeber T.G., Krutzik S.R., Montoya D., Schenk M., Lee D.J., Komisopoulou E., Kelly-Scumpia K., Chun R., Iyer S.S., Sarno E.N., Rea T.H., Hewison M., Adams J.S., Popper S.J., Relman D.A., Stenger S., Bloom B.R., Cheng G., Modlin R.L. // Science. 2013. V. 339. P. 1448–1453. https://doi.org/10.1126/science.1233665
  55. Dorhoi A., Yeremeev V., Nouailles G., Weiner J., 3rd, Jorg S., Heinemann E., Oberbeck-Muller D., Knaul J.K., Vogelzang A., Reece S.T., Hahnke K., Mollenkopf H.J., Brinkmann V., Kaufmann S.H. // Eur. J. Immunol. 2014. V. 44. P. 2380–2393. https://doi.org/10.1002/eji.201344219
  56. Moreira-Teixeira L., Stimpson P.J., Stavropoulos E., Hadebe S., Chakravarty P., Ioannou M., Aramburu I.V., Herbert E., Priestnall S.L., Suarez-Bonnet A., Sousa J., Fonseca K.L., Wang Q., Vashakidze S., Rodriguez-Martinez P., Vilaplana C., Saraiva M., Papayannopoulos V., O’Garra A. // Nat. Commun. 2020. V. 11. P. 5566. https://doi.org/10.1038/s41467-020-19412-6
  57. Wiens K.E., Ernst J.D. // PLoS Pathog. 2016. V. 12. P. e1005809. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1005809
  58. Manca C., Tsenova L., Bergtold A., Freeman S., Tovey M., Musser J.M., Barry C.E., 3rd, Freedman V.H., Kaplan G. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. V. 98. P. 5752–5757. https://doi.org/10.1073/pnas.091096998
  59. Berry M.P., Graham C.M., McNab F.W., Xu Z., Bloch S.A., Oni T., Wilkinson K.A., Banchereau R., Skinner J., Wilkinson R.J., Quinn C., Blankenship D., Dhawan R., Cush J.J., Mejias A., Ramilo O., Kon O.M., Pascual V., Banchereau J., Chaussabel D., O’Garra A. // Nature. 2010. V. 466. P. 973–977. https://doi.org/10.1038/nature09247
  60. Zak D.E., Penn-Nicholson A., Scriba T.J., Thompson E., Suliman S., Amon L.M., Mahomed H., Erasmus M., Whatney W., Hussey G.D., Abrahams D., Kafaar F., Hawkridge T., Verver S., Hughes E.J., Ota M., Sutherland J., Howe R., Dockrell H.M., Boom W.H., Thiel B., Ottenhoff T.H.M., Mayanja-Kizza H., Crampin A.C., Downing K., Hatherill M., Valvo J., Shankar S., Parida S.K., Kaufmann S.H.E., Walzl G., Aderem A., Hanekom W.A. // Lancet. 2016. V. 387. P. 2312–2322. https://doi.org/S0140-6736(15)01316-1
  61. Scriba T.J., Fiore-Gartland A., Penn-Nicholson A., Mulenga H., Kimbung Mbandi S., Borate B., Mendelsohn S.C., Hadley K., Hikuam C., Kaskar M., Musvosvi M., Bilek N., Self S., Sumner T., White R.G., Erasmus M., Jaxa L., Raphela R., Innes C., Brumskine W., Hiemstra A., Malherbe S.T., Hassan-Moosa R., Tameris M., Walzl G., Naidoo K., Churchyard G., Hatherill M. // Lancet Infect. Dis. 2021. V. 21. P. 354–365. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(20)30914-2
  62. Zarogoulidis P., Kioumis I., Papanas N., Manika K., Kontakiotis T., Papagianis A., Zarogoulidis K. // J. Chemother. 2012. V. 24. P. 173–177. https://doi.org/10.1179/1973947812Y.0000000005
  63. Zhang L., Jiang X., Pfau D., Ling Y., Nathan C.F. // J. Exp. Med. 2021. V. 218. P. e20200887. https://doi.org/10.1084/jem.20200887
  64. Ranjbar S., Haridas V., Jasenosky L.D., Falvo J.V., Goldfeld A.E. // Cell Rep. 2015. V. 13. P. 874–883. https://doi.org/10.1016/j.celreP.2015.09.048
  65. Obregon-Henao A., Duque-Correa M.A., Rojas M., Garcia L.F., Brennan P.J., Ortiz B.L., Belisle J.T. // PLoS One. 2012. V. 7. P. e29970. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0029970
  66. Singh P.P., Li L., Schorey J.S. // Traffic. 2015. V. 16. P. 555–571. https://doi.org/10.1111/tra.12278
  67. Cheng Y., Schorey J.S. // J. Exp. Med. 2018. V. 215. P. 2919–2935. https://doi.org/10.1084/jem.20180508
  68. Sullivan J.T., Young E.F., McCann J.R., Braunstein M. // Infect. Immun. 2012. V. 80. P. 996–1006. https://doi.org/10.1128/IAI.05987-11
  69. Miller B.K., Zulauf K.E., Braunstein M. // Microbiol. Spectr. 2017. V. 5. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.TBTB2-0013-2016
  70. Cheng Y., Schorey J.S. // EMBO Rep. 2019. V. 20. P. e46613. https://doi.org/10.15252/embr.201846613
  71. O’Connell R.M., Saha S.K., Vaidya S.A., Bruhn K.W., Miranda G.A., Zarnegar B., Perry A.K., Nguyen B.O., Lane T.F., Taniguchi T., Miller J.F., Cheng G. // J. Exp. Med. 2004. V. 200. P. 437–445. https://doi.org/10.1084/jem.20040712
  72. Vdovikova S., Luhr M., Szalai P., Nygard Skalman L., Francis M.K., Lundmark R., Engedal N., Johansson J., Wai S.N. // Front. Cell Infect. Microbiol. 2017. V. 7. P. 154. https://doi.org/10.3389/fcimb.2017.00154
  73. Frantz R., Teubner L., Schultze T., La Pietra L., Muller C., Gwozdzinski K., Pillich H., Hain T., Weber-Gerlach M., Panagiotidis G.D., Mostafa A., Weber F., Rohde M., Pleschka S., Chakraborty T., Abu Mraheil M. // mBio. 2019. V. 10. P. e01223-19. https://doi.org/10.1128/mBio.01223-19
  74. Harding E. // Lancet Respir Med. 2020. V. 8. P. 19. https://doi.org/S2213-2600(19)30418-7
  75. Burkert S., Schumann R.R. // Vaccines (Basel). 2020. V. 8. P. 67. https://doi.org/10.3390/vaccines8010067

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (169KB)
Метаданные
3.

Скачать (367KB)
Метаданные
4.

Скачать (239KB)
Метаданные

© Ю.В. Скворцова, О.С. Быченко, Т.Л. Ажикина, 2023