Вы здесь

Пособие по изучению иммунного ответа. Патофизиология TLR и её влияние на механизмы развития патогенеза заболеваний иммунной системы. TLR-3 (Н. А. Кривушкин)

TLR-3

TLR-3– мембранный белок, основная функция которого заключается в связывании двухцепочочной РНК вирусов и таким образом, играет важную роль в противовирусной защите организма.

Естественным лигандом рецептора является молекула двухцепочечной РНК. В силу своей симметричной природы РНКовый дуплекс обеспечивает связывание двух молекул TLR3, повёрнутых навстречу друг другу. Такая димеризация является сигналом, активирующим каскад последующих внутриклеточных процессов этого сигнального пути. В экспериментальных исследованиях используется аналог двухцепочечной РНК – поли. Чем длиннее этот полимер, тем лучше он активирует рецептор TLR3.

Данный рецептор находится на внешней плазматической мембране клетки и в мембране эндосом. Таким образом, клетка отвечает на проникновение вирусной РНК, которая попадает внутрь клетки в процессе эндоцитоза. Двухцепочечные РНК самой клетки находится в цитоплазме и в силу своей локализации не попадает в зону действия TLR3. Однако, при разрушении соседних клеток высвобождающаяся РНК может вступить во взаимодействие с ТЛР3, что может вызвать неблагоприятные реакции организма.

Энтеровирус 71 (ЭВ71) инфекции стал одной из основных угроз для детей во всем мире в последние годы. TLR3 играет важную роль в иммунной защите против ЭВ71 инфекции. Это исследование было разработано для оценки возможной связи между TLR3c.1377C/T полиморфизм и механизмом протекания ЭВ71 инфекции.

Уровни сывороточных ИФН-γ и ил-4 были измерены с помощью твердофазного иммуноферментного анализа. Наличие ТТ генотипа (р = 0.030) и аллель Т (или 1.8; 95% ди, 1.2—2.8; р = 0,010) встречались чаще в тяжелых случаях. Плазменные уровни ИФН-γ и ИФН-γ/ил-4 соотношение было значительно ниже ТТ (102.0 ± 24.2 ПГ/мл, р <0,01 и 14,2 ± 2.8, р <0,001) и ТТ генотипов (114.1 ± 26.2 ПГ/мл, р <0,05 и 18,0 ± 3.1, р <0,001) по сравнению с СС генотипом (135.5 ± 36.8 ПГ/мл и 24,9 ± 4.7), но плазменные уровни ил-4 с ТТ (7.3 ± 1.7 ПГ/мл, р <0,01) и ТТ генотипов (6.4 ± 1.3 ПГ/мл, р <0,05) были достоверно выше по сравнению с СС генотипом (5.5 ±1.3 ПГ/мл).

Эти данные свидетельствуют о том, что TLR3c.1377T аллель связан с восприимчивостью к тяжелым ЭВ71.

Хотя подавление экспрессии генов TLR-3 в основном сообщалось у пациентов, инфицированных вирусом гепатита С, влияние TLR-3 на генотип и на риск развития HCV-инфекции, связанных с циррозом печени и/или гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) еще предстоит определить.

TLR-3 SNPs были проанализированы у когорты из 563 пациентов с гепатитом С, которая состояла из 437 больных хронической HCV-инфекцией, 88 с HCV-индуцированным циррозом печени, и 38 с ГЦК. Среди TLR-3, в rs78726532 SNPs были тесно связаны с HCV-инфекцией. rs5743314 SNPs также был сильно связан с прогрессированием заболеваний печени (цирроза и ГЦК).

В целом, эти результаты показывают, что различные генетические варианты TLR-3 SNPS связаны с HCV-инфекцией и гепатитом.




Цифры в квадратах показывают отличие среди SNps.

Воздействие TLR-3 на прогрессирование и последствия ОНМК пациентов не выяснено до сих пор. Мы стремились оценить уровень экспрессии TLR03 мРНК включая в исследование пациентов с различными формами протекания заболевания.

Восемьдесят шесть случаев ишемического инсульта в течение 14 дней разделены между собой на 2 группы: с благоприятным протеканием заболевания (N = 47) и неблагоприятным исходом (N = 39) в зависимости от значение по модифицированной шкале Ренкина баллы (≤2 балла за 90 дней после инсульта -хороший результат). Мы измерили уровень экспрессии мРНК в каскаде системы TLR-3 в мононуклеарных клетках периферической крови больных за 24 часа, 3 суток, 4 суток, 7 дней и 14 дней от начала заболевания соответсвенно. Результат и объем инсульа оценивали при поступлении и на 7—14 день соответственно.

Только экспрессия TLR-3 на мРНК дала хороший результат группе с благоприятным исходом, чем у пациентов с неблагоприятным протеканием заболевания при острой и подострой фазах. Кроме того, обе группы не имели существенных различий с точки зрения взаимодействия между мРНК и TLR-2. Экспрессия интерферона β в исследовании была значительно выше у группы с благоприятным протеканием заболевания, чем у когорты пациентов с неблагоприятным исходом болезни, и он имел положительную корреляцию с экспрессией TLR-3 и оказывал регуляторную функцию на фактор интерферона 3.

Взаимосвязь между TLR3 + интерферон β + мРНК повышены в периферической крови больных с ишемическим инсультом с благоприятным исходом, которое может повлечь их дальнейшей нейропротекции.

TLR-3 принимает участие в обострении бронхиальной астмы и может способствовать ее дальнейшему развитию. Однако, генетическая связь между TLR-3 и астмой остается пока неопределенной. Цель этого исследования-оценить влияние полиморфизма TLR-3 в пределах от риска астмы. В данное исследование были включены в общей сложности 462 неродственных взрослых пациента с астмой и 398 здоровых добровольцев.

Генотипыодиночных нуклеотидных полиморфизмов (Онп) TLR-3 определяли с помощью мультиплексного снимка генотипирования SNP анализа. Результаты показали, что генетические вариации SNP в TLR-3 были связаны с астмой + с измерением сывороточного уровня иммуноглобулина Е. Однако, не было никакой очевидной связи между TLR-3 SNP и установкой патогенеза, чувствительности или степени тяжести астмы.

TLR-3 полиморфизм может играть значительную роль в патогенезе астмы. Это поможет лучше понять патогенез бронхиальной астмы и повлияет на разработку более эффективных стратегий для профилактики, прогнозирования и лечения астмы.


Иммунопатогенез хронического гепатита В (ХГВ) еще не выяснен до конца. TLR-3 являются рецепторами, которые инициируют распознавательную функцию иммунитета с экзогенно-эндогенных лигандов и играет важную роль в патогенезе инфекции. В данном исследовании мы стремились исследовать частоту TLR-3 (rs3775290) полиморфизм и его роль у пациентов с ХГВ. Мы включили 50 здоровых лиц в качестве контрольной группы и 73 пациента с активной и 43 с неактивной формой гепатита B.

Все образц ДНК были выделены из проб крови. Для обнаружения TLR-3 (rs3775290) однонуклеотидного полиморфизма, нами был получен полиморфизм длин рестрикционных фрагментов. Самые высокие уровни HBV ДНК были обнаружены у лиц с ТТ генотипом. Кроме того, частота генотипа СС была выше у больных с активной фазой ХГВ по сравнению с неактивной ВГВ пациентов (p = 0.044). Статистически значимая разница экспрессии TLR-3 (rs3775290) однонуклеотидного полиморфизма была выявлена между здоровыми добровольцами и больными гепатитом в (п = 0.342).

В заключение, уровень ДНК HBV была выше у лиц с ТТ генотипом, и генотип СС встречался чаще у лиц с преобладанием активной фазы ХГВ. Эти результаты свидетельствуют о возможной ассоциации и взаимосвязи между патогенезом болезни и экспрессией TLR-3 (rs3775290) однонуклеотидного полиморфизма.

Новые доказательства от нынешней вспышки вируса Зика (ZIKV) указывает на прочную причинно-следственную связь между самим вирусом и возникновением микроцефалии. Чтобы выяснить, как ZIKV инфекция приводит к микроцефалии, мы использовали эмбриональные стволовые клетки церебральных органоидов на первом триместре развитие мозга плода. Здесь нам показывают, что штамм прототип ZIKV-MR766, эффективно заражает органоиды и вызывает уменьшение общего размера органа, который коррелирует с кинетикой нарастания количества вирусных копий.

TLR-3 был активируются и начинают распознавание патогенов после заражения органоидов и нейросферы мыши и происходит ингибирование TLR-3. Анализ путей генных изменений экспрессии при активации TLR-3 предполагает, что нарушения также связаны с развитием нейронов, и как следствие, приводит к нарушению нейрогенеза.

Таким образом, результаты нашего исследования позволили выявить связь между заражением вирусом ZIKV и е активации системы экспрессии TLR-3, а также уменьшение объема мозга.


Опухолей, как известно, могут принимать участие в инициации и прогрессировании развитии патогенеза самих опухолей. Однако, взаимосвязь между вирусом и аденогипофизом остается неизвестной. Здесь, мы исследовали изменение состояние протекания инфекций трех типов вирусов (ВПЧ 16, HHV6B и ВПГ1) и уровень экспрессии TLR-3. Мы также определили роль TLR-3 в распознавания патогенов.

Во-первых, мы обнаружили, что положительные темпы ВПЧ и HHV6B инфекции были значительно выше в инвазивных образцах, чем в образцах неинвазивной ткани (р <0,01). Аналогично, TLR-3 и взаимосвязь с мРНК и экспрессии белка также увеличивается в инвазивных образцах (р <0,01). Инвитро анализ показал, что клеточная пролиферация расширена и усилилась за счет активации каскада системы распознавания TLR-3, который сопровождался активацией NF-кв. Наши данные свидетельствуют о том, что ВПЧ и HHV6B вирусы могут быть вовлечены в регулирования процесса прогрессирования развития опухолей ассоциированных с вирусными инфекциями путем активации TLR-3 сигнального пути.


Ассоциация однонуклеотидного полиморфизма TLR-3 (rs3775291) с возрастной макулярной дегенерации (ВМД) интенсивно исследуются с переменными результатами. Мы провели мета-анализ для верификации влияния гена rs3775291 на ВМД. Мы искали ассоциации генетических исследований, опубликованных в PubMed, Embase и WebScience от начала 10 марта 2015 года. Были получены совершенно разные по структурной компоненте содержания 235 докладов и 9 исследований, которые в последующем были включены в мета-анализ, с участием 7400 случаев и 13579 контроля.

Коэффициенты соотношений (ОШ) с 95% доверительными интервалами для аллелей и генотипов соответственно оценивались. Анализ расслоения по этническому признаку указал, что ген rs3775291 был связан со всеми формами ВМД только у европеоидной расы (ОШ = 0.87, 0.78 0.77 и, соответственно, Генотип ТТ), но не в Восточной Азии. Однако ассоциации не могли выдержать поправки Бонферрони.

Этот Мета-анализ показал, что данные для ассоциации однонуклеотидного полиморфизма TLR-3 (rs3775291) в качестве маркера для АМД у европеоидной расы, но не у азиатов.




Схема для включения исследований по изучению ассоциации между ассоциацией однонуклеотидного полиморфизма TLR-3 и гена rs3775291.




Участок TLR-3 и гена rs3775291 (Т) во всех формах ВМД в рецессивной модели.




Участок TLR-3 и гена rs3775291 в гомозиготной модели.

Вирусные инфекции, такие как респираторно-синцитиальный вирус и риновирус, негативно влияют на неонатальный период развития малыша, что приводит к значительному увеличению заболеваемости легких, в том числе и обострение астмы. Исследования у взрослых показали, что клетки гладкой мышечной мускулатуры модулируют воспаление дыхательных путей через их способность к секреции провоспалительных цитокинов и хемокинов.

В нашем исследовании мы использовали человеческие эмбриональные клетки в пробирке для моделирования эффекта секреции провоспалительных хемокинов и последующее влияние на них агонистов TLR-3. Мы обнаружили, что у плода усиленно функционирует каскад системы распознавания TLR-3, которые участвуют в патогенезе респираторно-синцитиального вируса и риновирусной инфекции. Клетки обрабатывались полиаминокарбоновыми кислотами и липополисахаридами. Изучение сигнальных путейраспознавания патогенов дали следующие результаты: полиаминокарбоновая кислота усиливает функцию идентификации патогенов. Фармакологическое ингибирование тоже определяет структурирование сигнальных путей.

В целом, наши данные показывают, что полиаминокарбоновая кислота инициирует активацию провоспалительных путей в развитии РСР, которые могут привести к реакции иммунного ответа на респираторные инфекции и обострении бронхиальной астмы.


Накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что системный воспалительный ответ связанный с чрезмерной активацией иммунной системы играет важную роль в развитии преэклампсии (ПЭ). В этом исследовании, мы му устанавливали ассоциацию однонуклеотидного полиморфизма TLR-3.

Мы отобрали 98 пациентов с ПЭ и 1227 здоровых беременных женщин. Два полиморфизма генов (rs3775291 и rs3775296) TLR-3 были генотипированы по аллельной дискриминации ПЦР TaqMan в реальном времени. Ассоциация между генотипом и аллельной частотой с ПЭ проводили при помощью критерия хи-квадрат. Клинические данные были сопоставлены и контроль проводился с использованием критерия T Стьюдента.

Никаких существенных различий в генетическом распределение генов rs3775291 и rs3775296 не наблюдалось. Не было также никаких существенных различий между генотипом и частотами аллелей либо между здоровыми беременными женщинами и больных с поздним или ранним началом ПЭ, или с легкой или тяжелой ПЭ.

Хотя это первое исследование ассоциации между однонуклеотидного полиморфизма TLR-3 и преэклампсии, мы обнаружили, что TLR-3 полиморфизм вряд ли будут играть значительную роль в развитии гестоза.

Инфекционные агенты являются экологическими триггерами для возникновения и развития аутоиммунного. Полиморфные варианты генов, вовлеченных в иммунныйответ могут повлиять на иммунные реакции и, следовательно, способствовать торможение и угнетению аутоагрессивных патологий. TLR-3 участвует в распознавании чужеродных молекул и агентов, и способствует созданию первой линии защиты против вирусных инфекций, являясь перспективным функциональным регулятором атак при аутоиммунных условиях.

Мы исследовали ассоциацию между TLR-3 и генами rs13126816 и rs3775291 в ходе развития болезни Аддисона (AD) и сахарным диабетом 1 типа (СД1). В исследование включено 168 пациентов с AD, 524 пациента с СД1 и 592 здоровых лица. Генотипирование проводили методом ПЦР в реальном времени. Распределение TLR-3 генотипов и аллелей не выявило существенных различий между больными и группой контроля (р> 0,05).

Этот анализ не подтвердил ассоциацию между TLR-3 вариациями и риском аутоиммунной деструкции коры надпочечников и бета-клеток. Однако, врожденный иммунитет определяет путь дальнейших исследования при аутоиммунных эндокринных условиях.


Японский энцефалит (ЯЭ) – это одна из самых смертоносных форм вирусного энцефалита. TLR-3 играют важнейшую роль в создании механизма узла обороны против флавиовирусов, вызывающих энцефалит. Мы определили, могут ли нарушения в TLR-3 способствовать повышению восприимчивости к ЯЭ.

Для исследования было отобрано 103 пациента с ЯЭ (все находились в эндемической зоне) и 103 практически здоровых пациента контрольной группы. Исследовался полиморфизм ассоциации с геном Leu412Phe TLR-3 с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) и методом генетического секвенирования.

Значительно более высокая частота полиморфизма Leu412Phe было отмечена у пациентов ЯЕ в сравнении со здоровой группой контроля [(ТТ) генотип, p-значение=0.019; (ТТ) +гетерозиготный (КТ) генотип, p-значение=0.013]. Кроме того, частота 412Phe аллеля (Т) гена TLR-3 была значительно выше у пациентов с ЯЕ, чем в группе контроле (p-значение=0.001). Не было никакого существенного различия в распределении любой из TLR-3 Leu412Phe (L412F) генотипа полиморфизма со смертью в течение 1 месяца.

Полиморфизм TLR-3 может наделять хозяина генетической предрасположенностью к ЯЕ. TLR-3 полиморфизм не влияет на смертность.


TLR-3 регулируют равновесие между врожденными и адаптивными реакциями иммунитета. Одиночныq полиморфизм нуклеотида (SPNs) в системы TLR-3 может быть функциональным и таким образом влиять на риск возникновения и развития хронической инфекции и онкологических заболеваний. Мы исследовали связь SPNs и rs3775291 (возр.1234G> а) TLR-3 с rs4833095 (возр.743T> с) TLR-1, в группе перспективно наблюдаемых больных раком молочной железы.

В ходе обсервационного обследования, rs3775291 в TLR-3 и rs4833095 в TLR-1 были генотипированы в числе 715 больных с первичным раком молочной железы.

Результаты оставались значимыми после поправки на клинические параметры в рецессивной модели (ОШ = 3.53, 95% доверительный интервал [ди]: 1.98—6.31, р <0,01). SNPs гена rs4833095 показал статистически незначимую тенденцию к увеличению скорости возникновения рака у пациентов с ТТ генотипом.

Наши результаты свидетельствуют о том, что SNPs гена rs3775291 в TLR-3 может повлиять на развитие и исход болезни у пациента. Дальнейшие исследования с большим размером выборки должны быть проведены, чтобы подтвердить наши выводы.




Эффекты генотипирования rs3775291 и rs4833095 на диаграмме.


Эффективность кортикостероидов и иммуносупрессивных методов лечения для идиопатического нефротического синдрома, предрасполагает причастность иммунных клеток в патофизиологии заболевания. Дисфункция TLR-3 является причиной многих заболеваний почек иммунного происхождения, но остаются мало описано в исследованиях.

Мы исследовали экспрессию и регуляторную функцию системы TLR-3 в мононуклеарных клеток периферической крови (МКПК) от детей, в том числе 28 в рецидиве, в ремиссии 23 и 40 здоровых. Экспрессия TLR-3 была увеличена в клетках только в период ремиссии. Существует отрицательная корреляция между протеинурией и экспрессией TLR-3 в общей и основной подгрупп пациентов. Экспрессия ТЛР-8 также была увеличена как в CD4 (+) Т-клетках так и лимфоцитах в стадии ремиссии. Существует отрицательная корреляция между протеинурией и экспрессией TLR-8.

Тем не менее, экспрессия ТЛР-3 и tlr-8 нормализовалась во всех группах из 15 модулей пациентов в стадии ремиссии. Как ни парадоксально, интерферон (ИФН) регулирующий фактор трансактивации был увеличен во всех модулях пациентов. In vitro показатели секреции ИФН-α и интерлейкина-6 были увеличены спонтанно в модулях больных ремиссии, в то время как из всех модулей пациентов нарушение ИФН-α секреции после ТЛР-3 стимуляции. Таким образом, дисфункция сигнального пути TLR-3 могут быть вовлечены в патогенез.




Экспрессия TLR-3 в мононуклеарных клетках периферической крови (PBMC) и корреляция с протеинурией. ТЛР-3 экспрессия отражена на: (b) CD4+ Т-клетках, (в) Т-клетках CD8+, (d) СD14+ моноцитах, (e) содержание лимфоцитов в CD19+ в клетках методом проточной цитометрии и результаты выражаются как средняя интенсивность флуоресценции. Корреляция между уровнем протеинурии (г/ммоль креатинина) и tlr-3 экспрессией в (f) общий показатель корреляции, (g) т-клетки CD4+, (j) т-клетки cd8+, (h) СD14+ моноцитов с использованием ранговой корреляции в виде теста Спирмена.

Конец ознакомительного фрагмента.