Evaluation of the effects in the in vitro system of synthetic thymic hexapeptide on the expression levels of NF-κB, IFNα/βR and CD119 neutrophilic granulocytes in patients with chronic herpes viral co-infections

Background. Strategies used by herpes viruses with human cells are complex and multifaceted. On one hand, inborn defects in antiviral immune defense have been unveiled, which also affect interferon (IFN) system underlying development of chronic recalcitrant relapsing viral infections such as remittent respiratory viral infections, herpesvirus infections, and papillomavirus infections. On the other hand, numerous viruses are able to damage both immune system and IFN network. During inborn and acquired defects in IFN network, inborn or induced mutation in gene products involved in signaling cascades aimed at upregulating gene expression responsible for IFN production are observed. One of the strategies used by diverse viruses is altering some signaling pathways resulting in activated transcription factors including nuclear factor NF-kB. However, antiviral mechanisms executed by neutrophilic granulocytes (NGs), particularly affecting NF-kB expression have not been elucidated. Aim of the study: to study in vitro features of NF-kB expression and number of neutrophilic granulocytes (NG) expressing membrane IFNα/βR and IFNγR in patients with atypical chronic active herpes virus infections (AChA-HVI), followed by assessing an effect of arginyl-alpha-aspartyl-lysyl-valyl-tyrosyl-arginine - hexapeptide (HP), a synthetic analogue of the active center of the thymopoietin (active substance of drug “Imunofan”, Russia), on the expression of NG NF-kB and IFNα/βR and IFNγR. Materials and methods. We observed 25 patients of both sexes aged 23 to 64 years with AChA-HVI, manifested by chronic fatigue syndrome and cognitive disorders. Study design: stage 1 - clinical, ELISA, PCR methods, FC was used. Stage 2 - the in vitro experiment: 32 blood samples from 8 healthy adults and 375 blood samples from 25 patients with AChA-HVI were analyzed: % NG expressing NF-kB, IFNα/βR, IFNγR and the relevant MFI levels by using FC before and after incubation with HP. Results. Our study demonstrated low level (MFI) of NF-kB expression in 100% NG associated with decreased % of NG expressing IFNα/βR and IFNγR in all patients with AChA-HVI and low serum level for IFNα and IFNγ in comparison with healthy individuals. In the in vitro experiment there was shown that 100% of NG expressed NF-kB after exposure to HP. However, only 48% patients (SG 2) restored NF-kB expression level (MFI) to normal range and 52% of cases (SG 1) had no response. HP increased % of NG expressing IFNα/βR in SG 2 and increased % of NG expressing IFNγR in SG 1. Conclusions. It was shown, that influence of HP “in vitro” has ambiguous effects on the expression of NF-kB, % of NG expressing IFNα/βR and IFNγR in patients with AChA-HVI. We assume that different NF-kB response to HP is associated with inborn or secondary NF-kB deficiency.

Стратегии взаимодействие герпесвирусов с клетками организма человека весьма сложны и многогранны. С одной стороны, существуют врожденные дефекты противовирусной иммунной защиты, в том числе и системы интерферонов, на фоне которых развиваются хронические упорно рецидивирующие вирусные инфекции, такие как повторные респираторные вирусные, герпесвирусные, папилломавирусные инфекции. С другой стороны, многие вирусы сами способны повреждать как иммунную систему, так и систему интерферонов. При врожденных и приобретенные дефектах системы интерферонов наблюдается врожденная или индуцированная мутация генов молекул, участвующих в сигналлинге, направленном на повышение экспрессии генов, ответственных за синтез IFN. Одной из стратегий вирусов является нарушение ряда клеточных сигнальных путей - факторов транскрипции, в том числе ядерного фактора NF-kB. В настоящее время описана противовирусная активность НГ. При этом механизмы противовирусной защиты нейтрофильных гранулоцитов (НГ) и в частности особенности экспрессии NF-kB в доступной нам литературе не освещены. Цель исследования: изучить особенности экспрессии ядерного фактора NF-kB, мембранных рецепторов к IFNα и IFNγ на НГ у пациентов, страдающих атипичными хроническими активными герпесвирусными инфекциями (АХА-ГВИ), с последующей оценкой в эксперименте in vitro эффектов влияния на них синтетического аналога активного центра гормона тимопоэтина аргинил-альфа-аспартил-лизил-валил-тирозил-аргинин (гексапептид (ГП), Иммунофан, Россия). Материалы и методы. Под нашим наблюдением находилось 25 пациентов обоих полов в возрасте от 23 до 64 лет, страдающих АХА-ГВИ, манифестирующими синдромом хронической усталости и различными когнитивными расстройствами. Дизайн исследования: этап 1 включал комплекс традиционных методов (сбор анамнеза, методы физикального обследования, ОАК и пр.), дополнительно для детекции герпес- вирусных инфекций использовались методы серодиагностики (определение IgM VCA EBV, IgG VCA EBV, IgM CMV, IgG CMV IgM HSV1/2, IgG HSV1/2 методом ИФА). Для обнаружения генома вирусов в биоматериалах (кровь, слюна, моча, соскоб с миндалин и задней стенки глотки) был использован метод ПЦР-РВ. Этап 2 - эксперимент in vitro: изучено 32 образца крови от 8 условно здоровых человек и 375 образцов крови от 25 пациентов с АХА-ГВИ: определен процент НГ, экспрессирующих NF-kB, IFNα/βR, IFNγR и уровни их MFI с помощью проточной цитофлюориметрии до и после инкубации с ГП (гексапептидом). Результаты. В результате проведенного исследования у пациентов, страдающих АХА-ГВИ, был выявлен низкий уровень экспрессии (MFI) NF-kB у 100% НГ, который сочетался со сниженным процентом НГ, экспрессирующих IFNα/βR и IFNγR, и низким уровнем сывороточных IFNα и IFNγ по сравнению со здоровыми людьми. В эксперименте in vitro ГП оказывает неоднозначные вариативные эффекты влияния на экспрессию ядерного фактора NF-kB и мембранных рецепторов IFNα/β и IFNγ НГ пациентов, страдающих АХА-ГВИ. Было показано, что 100% НГ экспрессировали NF-kB после воздействия ГП. Но только 48% пациентов (ГИ2) восстановили уровень экспрессии NF-kB (MFI) до нормального значения, а в 52% случаев (ГИ1) динамики не выявлено. В то же время ГП увеличил процент НГ, экспрессирующих IFNα/βR в ГИ2 и увеличил процент НГ, экспрессирующих IFNγ в ГИ 1. Заключение. Было показано, что ГП в эксперименте in vitro оказывает неоднозначное влияние на экспрессию NF-kB, процент НГ, экспрессирующих IFNα/β и IFNγR у пациентов с АХА-ГВИ. Мы предполагаем, что различный ответ на влияние ГП связан с врожденным или вторичным дефицитом NF-kB.