Липидные рафты и их роль в изменении свойств моноцитов в крови у женщин, перенесших COVID-19 в третьем триместре беременности

Введение. В современной литературе достаточно широко представлены вопросы, связанные с патогенезом COVID-19 во время беременности. Вместе с тем, остается не решенной проблема нарушения функционирования моноцитарно/макрофагальной системы у беременных в аспекте влияния изменений липидного микроокружения мембраны, вызванная SARS-CoV-2. Цель. Сравнительное изучение и поиск связи липидных рафтов с экспрессией на моноцитах CD-рецепторов, участвующих в формировании иммунного ответа у женщин, перенесших COVID-19 во время беременности. Материалы и методы. Проведено исследование женщин с легкой (n=25) и средней (n=27) степенью тяжести COVID-19 в третьем триместре беременности и 25 женщин, не инфицированных SARS-CoV-2 во время беременности. Методом проточной цитометрии на моноцитах крови выявлялись липидные рафты по интенсивности образования комплекса B-субъединица холерного токсина (СХТ)/ганглиозид GM1, а также экспрессии Fcγ рецептора II типа (CD32), маннозного рецептора (CD206), рецепторов фактора некроза опухоли 1 (TNFR1) и 2 типа (TNFR2), интерлейкина 17 (IL17R) и лиганда индуцирующего апоптоз (TRAIL). Микроскопия липидных рафтов осуществлялась с использованием флуоресцентного микроскопа. Результаты. Было установлено увеличение плотности распределения и количества рафтов в мембране моноцитов, которые при средней степени тяжести были в 1,6 раза (р<0,001) выше, чем при легком течении заболевания. Уровень экспрессии CD206 увеличивался в 1,8 раза (р<0,001), CD32 – в 1,05 раза (р<0,05), TNFR1 – в 1,2 раза (р<0,001), IL17R – в 1,7 раза (р<0,001) и TRAIL – в 1,4 раза (р<0,001) по сравнению с легким течением заболевания. Отличий в экспрессии TNFR2 между подгруппами не обнаруживалось (р=0,781). Была выявлена прямая связь уровня экспрессии липидных рафтов с CD206 (ρ=0,70, р<0,01), с CD32 (ρ=0,77, р<0,01), с TNFR1 (ρ=0,63, р<0,01), с IL17R (ρ=0,60, р<0,01) и с TRAIL (ρ=0,70, р<0,01). Также была установлена обратная связь срока родов с экспрессией рафтов (ρ=-0,53, р<0,01), CD206 (ρ=-0,36, р=0,008) и CD32 (ρ=-0,32, р=0,02). Вместе с тем, срок беременности на момент заболевания не был связан с изменением экспрессии липидных рафтов и CD-рецепторов. Заключение. У женщин, перенесших COVID-19 в третьем триместре беременности, моноциты представлены в основном провоспалительным фенотипом, экспрессирующим повышенное количество маркеров предактивации CD206 и CD32, а также рецепторов цитокинов TNFR1, IL17R и TRAIL. Можно предположить, что увеличение экспрессии CD206, CD32 и IL17R, которая имела прямую связь с количеством липидных рафтов, может иметь непосредственное отношение к активации моноцитов и, таким образом, к тяжести течения инфекции и, следовательно, к развитию осложнений во время беременности.

1. Адамян Л.В., Вечорко В.И., Филиппов О.С., Конышева О.В., Харченко Э.И., Фаттахова Д.Н. Новая коронавирусная инфекция (COVID-19). Исходы родов у женщин с COVID-19 и без COVID-19 в период пандемии (данные акушерского отделения ГБУЗ «ГКБ №15 ДЗМ») // Проблемы репродукции. 2021. T.27, №3-2. С.15–22. https://doi.org/10.17116/repro20212703215

2. Жуковец И.В., Андриевская И.А., Кривощекова Н.А., Смирнова Н.А., Петрова К.К., Харченко М.В., Никачало Д.А. Первые последствия пандемии COVID-19: осложнения беременности, здоровье новорожденных и ожидаемые репродуктивные потери // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2022. Вып.84. С.77–85. https://doi.org/10.36604/1998-5029-2022-84-77-85

3. Воропаева Е.Е., Хайдукова Ю.В., Казачкова Э.А., Казачков Е.Л., Шамаева Т.Н., Алиева А.А., Ищенко Л.С., Холопова А.Ю., Сычугов Г.В. Перинатальные исходы и результаты морфологического исследования плацент у беременных с критическим поражением легких при новой коронавирусной инфекции COVID-19 // Уральский медицинский журнал. 2023. Т.22, №2. С.109–121. https://doi.org/10.52420/2071-5943-2023-22-2-109-121

4. Malinowski A.K., Noureldin A., Othman M. COVID-19 susceptibility in pregnancy: immune/inflammatory considerations, the role of placental ACE-2 and research considerations // Reprod. Biol. 2020. Vol.20, Iss.4. P.568–572. https://doi.org/10.1016/j.repbio.2020.10.005

5. Menter T., Mertz K.D., Jiang S., Chen H., Monod C., Tzankov A., Waldvogel S., Schulzke S.M., Hösli I., Bruder E. Placental pathology findings during and after SARSCoV-2 Infection: features of villitis and malperfusion // Pathobiology. 2021. Vol.88, Iss.1. P.69–77. https://doi.org/10.1159/000511324

6. Redline R.W., Ravishankar S., Bagby C., Saab S., Zarei S. Diffuse and Localized SARS-CoV-2 Placentitis: Prevalence and Pathogenesis of an Uncommon Complication of COVID-19 Infection During Pregnancy // Am. J. Surg. Pathol. 2022. Vol.46, Iss.8. P.1036–1047. https://doi.org/10.1097/PAS.0000000000001889

7. Андриевская И.А., Лязгиян К.С. Характер экспрессии макрофагами СD68 и гистопатология плаценты при COVID-19, связь с акушерскими и неонатальными осложнениями // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2024. Вып.93. C.91–99. https://doi.org/10.36604/1998-5029-2024-93-91-99

8. Martínez-Diz S., Marín-Benesiu F., López-Torres G., Santiago O., Díaz-Cuéllar J.F., Martín-Esteban S., Cortés-Valverde A.I., Arenas-Rodríguez V., Cuenca-López S., Porras-Quesada P., Ruiz-Ruiz C., Abadía-Molina A.C., Entrala-Bernal C., Martínez-González L.J., Álvarez-Cubero M.J. Relevance of TMPRSS2, CD163/CD206, and CD33 in clinical severity stratification of COVID-19 // Front. Immunol. 2023. Vol.13. Article number:1094644. https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.1094644

9. Knoll R., Schultze J.L., Schulte-Schrepping J. Monocytes and macrophages in COVID-19 // Front. Immunol. 2021. Vol.12. Article number:720109. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.720109

10. Радюхин В.А., Баратова Л.А. Молекулярные механизмы формирования рафтов биологических мембран // Биоорганическая химия. 2020. Т.46, №3. С.227–238. https://doi.org/10.31857/S0132342320030264

11. Vitner E.B., Avraham R., Politi B., Melamed S., Israely T. Elevation in sphingolipid upon SARS-CoV-2 infection: possible implications for COVID-19 pathology // Life Sci. Alliance. 2021. Vol.5, Iss.1. Article number:e202101168. https://doi.org/10.26508/lsa.202101168

12. Shen W., Stone K., Jales A., Leitenberg D., Ladisch S. Inhibition of TLR activation and up-regulation of IL-1Rassociated kinase-M expression by exogenous gangliosides // J. Immunol. 2008. Vol.180, Iss.7. P.4425–4432. https://doi.org/10.4049/jimmunol.180.7.4425

13. Kim S.J., Chung T.W., Choi H.J., Jin U.H., Ha K.T., Lee Y.C., Kim C.H. Monosialic ganglioside GM3 specifically suppresses the monocyte adhesion to endothelial cells for inflammation // Int. J. Biochem. Cell Biol. 2014. Vol.46. P.32– 38. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2013.09.015

14. Sonnino S., Mauri L., Chigorno V., Prinetti A. Gangliosides as components of lipid membrane domains // Glycobiology. 2007. Vol.17, Iss.1. P.1R–13R. https://doi.org/10.1093/glycob/cwl052.

15. Lingwood D., Simons K. Lipid rafts as a membrane-organizing principle // Science. 2010. Vol.327(5961). P.46– 50. https://doi.org/10.1126/science.1174621.

16. Radyukhin V.A., Dadinova L.A., Orlov I.A., Baratova L.A. Amphipathic secondary structure elements and putative cholesterol recognizing amino acid consensus (CRAC) motifs as governing factors of highly specific matrix protein interactions with raft-type membranes in enveloped viruses // J. Biomol. Struct. Dyn. 2018. Vol.36. P.1351–1359. https://doi.org/10.1080/07391102.2017.1323012

17. Schmitz G., Orsó E. CD14 signalling in lipid rafts: new ligands and co-receptors // Curr. Opin. Lipidol. 2002. Vol.13, Iss.5. P.513–521. https://doi.org/10.1097/00041433-200210000-00007

18. Barnett K.C., Kagan J.C. Lipids that directly regulate innate immune signal transduction // Innate Immun. 2020. Vol.26, Iss.1. P.4–14. https://doi.org/10.1177/1753425919852695

19. Triantafilou M., Miyake K., Golenbock D.T., Triantafilou K. Mediators of innate immune recognition of bacteria concentrate in lipid rafts and facilitate lipopolysaccharide-induced cell activation // J. Cell Sci. 2002. Vol.115, Iss.12. P.2603–2611. https://doi.org/10.1242/jcs.115.12.2603

20. Gizzi A.S., Grove T.L., Arnold J.J., Jose J., Jangra R.K., Garforth S.J., Du Q., Cahill S.M., Dulyaninova N.G., Love J.D., Chandran K., Bresnick A.R., Cameron C.E., Almo S.C. A naturally occurring antiviral ribonucleotide encoded by the human genome // Nature. 2018. Vol.558, Iss.7711. P.610–614. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0238-4

21. Gabrilovich D., Nagaraj S. Myeloid-derived suppressor cells as regulators of the immune system // Nat. Rev. Immunol. 2009. Vol.9, Iss.3. P.162–174. https://doi.org/10.1038/nri2506

22. Арсентьева Н.А., Бацунов О.К., Кудрявцев И.В., Семёнов А.В., Тотолян А.А. Рецептор CD32а и его роль в норме и при патологии // Медицинская иммунология. 2020. Т.22, №3. С.433–442. https://doi.org/10.15789/1563-0625-CRI-2029

23. Андриевская И.А., Лязгиян К.С., Жуковец И.В., Устинов Е.М. Влияние перенесенной в третьем триместре беременности инфекции COVID-19 на показатели врожденного иммунитета, связь с акушерскими и перинатальными исходами // Бюллетень сибирской медицины. 2024. Т.23, №2. С.5–13. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2024-2-5-13

24. Jin Z., El-Deiry W.S. Distinct signaling pathways in TRAIL-versus tumor necrosis factor-induced apoptosis // Mol. Cell. Biol. 2006. Vol.26, Iss.21. P.8136–8148. https://doi.org/10.1128/MCB.00257-06

25. Di Pietro R., Zauli G. Emerging non-apoptotic functions of tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)/Apo2L // J. Cell. Physiol. 2004. Vol.201, Iss.3. P.331–340. https://doi.org/10.1002/jcp.20099

26. Zingler P., Särchen V., Glatter T., Caning L., Saggau C., Kathayat R.S., Dickinson B.C., Adam D., Schneider-Brachert W., Schütze S., Fritsch J. Palmitoylation is required for TNF-R1 signaling // Cell Commun. Signal. 2019. Vol.17, Iss.1. Article number:90. https://doi.org/10.1186/s12964-019-0405-8

27. Ponde N.O., Shoger K.E., Khatun M.S., Sarkar M.K., Dey I., Taylor T.C., Cisney R.N., Arunkumar S.P., Gudjonsson J.E., Kolls J.K., Gottschalk R.A., Gaffen S.L. SARS-CoV-2 ORF8 mediates signals in macrophages and monocytes through MyD88 independently of the IL-17 receptor // J. Immunol. 2023. Vol.211, Iss.2. P.252–260. https://doi.org/10.4049/jimmunol.2300110