CD14 gene polymorphism in COVID-19 convalescents: analysis of (C-159)T

I. A. Yatskov; Яцков И. А.; V. A. Beloglazov; Белоглазов В. А.; E. S. Ageeva; Агеева Е. С.; N. V. Rymarenko; Рымаренко Н. В.; A. A. Zhukova; Жукова А. А.; R. N. Ablayeva; Аблаева Р. Н.

doi:10.46235/1028-7221-16718-CGP

CD14 gene polymorphism in COVID-19 convalescents: analysis of (C-159)T

Authors: Yatskov I.A.¹, Beloglazov V.A.¹, Ageeva E.S.¹, Rymarenko N.V.¹, Zhukova A.A.¹, Ablayeva R.N.¹
Affiliations:
1. Order of Labor Red Banner S. Georgievsky Medical Institute, V. Vernadsky Crimean Federal University
Issue: Vol 27, No 3 (2024)
Pages: 683-688
Section: SHORT COMMUNICATIONS
Submitted: 29.03.2024
Accepted: 06.04.2024
Published: 25.09.2024
URL: https://rusimmun.ru/jour/article/view/16718
DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-16718-CGP
ID: 16718

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Cluster of differentiation 14 (CD14) is a pattern recognition receptor for lipopolysaccharide of gram-negative flora and has a close relationship with toll-like receptor 4 (TLR4). The interaction between CD14 and TLR 4 leads to the synthesis of cytokines such as interleukin-1, interleukin-6 and tumor necrosis factor-á. The TLR4 receptor is associated with the penetration of the new coronavirus infection virus into the cell, additionally stimulating the expression of the angiotensin converting enzyme 2 molecule and suppressing apoptosis in infected cells. Work on the study of the (159C)T polymorphism of the CD14 gene in COVID-19 is represented by only a few publications describing observations only in the Western European region. The purpose of our study was to study the association between single nucleotide polymorphism (SNP) of the CD14 gene – (159C)T (rs2569190) and susceptibility to a new coronavirus infection in the population of the Republic of Crimea. The study included 158 patients (87 women (55%) and 71 (45%) men, average age 45.6±6.14 years) who had COVID-19. Verification of previous COVID-19 was based on anamnestic data and data from studies performed at the time of illness (PCR). The control group consisted of 85 respondents who had not suffered a new coronavirus infection. To analyze the (C-159)T polymorphism of the CD14 gene, allele-specific PCR with electrophoretic detection in a 3% agarose gel (NPF "Litekh", Russia) was used. To compare the frequencies of allele combinations, the ÷² test and odds ratio (95% CI) were used. The distribution of CD14 mutations followed Hardy-Weinberg equilibrium (p > 0.05). The results of the study showed that the distribution of CD14 gene genotypes did not differ significantly in all study groups. The dominant genotype was the heterozygous genotype CT of the (C-159)T polymorphism of the CD14 gene. The analysis showed that the presence of CT and TT SNPs was not associated with the risk of developing a new coronavirus infection (p > 0.05). Conclusions. The CD14 SNP (C-159)T is not associated with a higher risk of COVID-19 infection. The distribution of occurrence of SNP variants in the group of recovered individuals did not differ significantly from that in the control group (p > 0.05).

Keywords

polymorphism, new coronavirus infection, (C-159)T, CD14, SARS-CoV-2, TLR4, single nucleotide polymorphism

Full Text

Введение

Кластер дифференцировки 14 (CD14) в основном экспрессируется на поверхности клеточных мембран клеток моноцитарно-макрофагального ряда [3] и является компонентом врожденной иммунной системы, распознающим ряд антигенных паттернов, а в частности липополисахарид (ЛПС, эндотоксин) грамотрицательной флоры [6, 15]. CD14, взаимодействуя с толл-подобным рецептором 4-го типа (TLR4), запускает провоспалительный каскад, приводя к синтезу таких цитокинов, как интерлейкин-1 (IL- 1), IL-6, фактор некроза опухоли-á (TNFá) [13]. К тому же рецептор TLR4 по мнению ряда авторов связан с процессом проникновения вируса новой коронавирусной инфекции (НКИ) в клетку, дополнительно стимулируя экспрессию основного «ключа» вируса – молекулы ангиотензин превращающего фермента 2 и подавляя апоптоз в инфицированных клетках [4, 12].

Ген CD14 человека расположен на хромосоме 5q31.1 [13]. Одним из наиболее изученных однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) гена CD14 является (159C)T (rs2569190), включающий замену аллеля C на T, что приводит к повышению транскрипционной активности и экспрессии молекулы CD14 [2].

В литературе имеются данные об особенностях полиморфизма (159C)T гена CD14 при инфекционной патологии различного генеза, бруцеллезе [8], хламидийной инфекции [11], туберкулезе [3], инфекции Helicobacter pylori [5], вирусных гепатитах В и С [7], вирусе тяжелого острого респираторного синдрома [14], а также вирусе гриппа H1N1, где C-аллель полиморфизма CD14 (C-159)T была ассоциирована с тяжелым течением и развитием жизнеугрожающих осложнений, а выявленный в двух случаях гаплотип (CD14 (159СС); FCGR2A (166Arg/Arg)), привел к фульминантному течению заболевания и летальному исходу [1].

К сожалению, работы по изучению полиморфизма (159C)T гена CD14 при НКИ представлены лишь единичными публикациями, описывающими наблюдения только в западноевропейском регионе [10]. В связи с этим целью нашего исследования было изучение ассоциации между полиморфизмом гена (159C)T (rs2569190) CD14 и восприимчивостью к новой коронавирусной инфекции (НКИ) в популяции Республики Крым.

Материалы и методы

В исследование было включено 158 пациентов (87 женщин (55%) и 71 (45%) мужчина, средний возраст 45,6±6,14 лет), перенесших НКИ, проходивших реабилитацию в постковидном периоде в пульмонологическом отделении ГБУЗ РК «АНИИ им. И.М. Сеченова».

Критериями включения в исследование были: предшествующая новая коронавирусная инфекция. Подписанное информированное согласие на включение в исследование. Критериями исключения были: наличие осложненных форм вирусной пневмонии при наличии тяжелых функциональных легочных и внелегочных нарушений, возраст старше 75 лет.

Верификация перенесенной НКИ была основана на анамнестических данных и данных, проведенных на момент заболевания исследований (ПЦР). Все пациенты подписали информированное согласие на участие в исследовании.

Контрольную группу составили 85 относительно здоровых респондентов, не перенесших НКИ в анамнезе, 46 женщин (54%) и 39 мужчин (45%), средний возраст которых составил 42,2±4,32 года.

Исследование проводилось в соответствии с правилами Хельсинкской декларации 1975 года, пересмотренной в 2013 году и одобренной Этическим комитетом ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского». Протокол комитета ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского» (Симферополь) от 23 июня 2023 года (№ 7).

Для анализа полиморфизма CD14 (C-159) T использовалась аллель-специфическая полимеразная цепная реакция с электрофоретической детекцией. ДНК выделяли из цельной крови пациентов с новой коронавирусной инфекцией и здоровых добровольцев с помощью набора для выделения ДНК-экспресс из крови в соответствии с предоставленной производителем инструкцией. Аллель-специфическую ПЦР проводили с использованием набора «CD14 (C-159) T» (НПФ «Литех», Россия) в соответствии с инструкциями производителя. Детекция продуктов амплификации проводилась методом горизонтального электрофореза в 3%-ном агарозном геле.

Исследование проводилось в центре коллективного пользования научного оборудования «Молекулярная биология» ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского».

Статистический анализ полученных данных производился с использованием пакета программ IBM SPSS Statistics 27. Ожидаемую частоту аллелей рассчитывали на основе закона Харди–Вайнберга. Для сравнения частот сочетаний аллелей использовали тест ÷² с поправкой Йейтса на непрерывность. Ассоциация полиморфизмов с новой коронавирусной инфекцией анализировалась путем определения отношения шансов (ОШ) и 95%-ного доверительного интервала (95% ДИ), p < 0,05.

Результаты и обсуждение

Распределение мутаций CD14 соответствовало равновесию Харди–Вайнберга (p > 0,05). Распределение полиморфных вариантов генотипов гена CD14 достоверно не отличалось во всех исследуемых группах. Доминирующим генотипом был гетерозиготный генотип CT полиморфизма (C-159)T гена CD14 (табл. 1, рис. 1).

Таблица 1. Частоты аллелей генотипа полиморфизма CD14 (159C)T у переболевших COVID-19 и контрольной группы (÷², df = 1)

Table 1. Allele frequencies of the CD14 (159C)T polymorphism genotype in COVID-19 survivors and the control group (÷², df = 1)

Генотип Genotype	COVID-19 n (%)	Контроль Controls n (%)	÷²	p	ОШ OR	95% ДИ 95% CI
TT	33 (20,8)	18 (21,2)	0,013	0,911	0,983	0,515-1,876
CT	74 (46,9)	44 (51,8)	0,358	0,550	0,821	0,484-1,392
CC	51 (32,3)	23 (27,0)	0,486	0,486	–	–

Рисунок 1. Частоты генотипа (C-159)T полиморфизма гена CD14 в исследуемых группах (p > 0,05)

Figure 1. Frequencies of genotype (C-159)T polymorphism of the CD14 gene in the studied groups (p > 0.05)

Результаты нашего исследование показали, что наличие ОНП CT и TT не было ассоциировано с риском развития новой коронавирусной инфекции (p > 0,05).

Abhijit Pati и соавт. ранее представили публикацию, в которой был проведен анализ работ по влиянию полиморфизма гена CD14 (C-159) T, на тяжесть течения COVID-19, основанный на допандемических данных генетических исследований. Авторы сообщили о наличии прямой корреляционной связи между показателем инфицирования НКИ на миллион населения и наличием минорного T-аллеля гена CD14 (C-159)T (r = 0,57, p = 0,005). В дополнение к этому, прямая корреляционная связь была выявлена между аллелем T и показателем смертности от COVID-19 на миллион человек (r = 0,61, p = 0,003) [10]. Несмотря на то, что точный механизм влияние минорного аллеля (Т) на восприимчивость к НКИ неизвестен, полученные результаты подтверждают возможную роль ОНП (C-159)T гена CD14 в восприимчивости, тяжести течения и исходе заболевания при НКИ.

Одним их возможных патогенетических путей является описанное в литературе повышение уровня sCD14 при выявлении минорного аллеля T ОНП (C-159)T гена CD14 [9], что в конечном итоге приводит к усиленному влиянию части агентов, в том числе ЛПС на клетки немиелоидного ряда, такие как эндотелиоциты, а также повышенной активации TLR4-зависимых провоспалительных путей. Стоит отметить, что в исследовании существуют заметные ограничения, описанные и самими авторами. Анализ проводился только в ряде стран западной и центральной Европы, исследование носило характер обсервационного корреляционного, уступающим в точности выявления генетических особенностей предрасположенности к возникновению заболевания и тяжести течения дизайну «случай-контроль», к тому же авторы не учитывали факторы, влияющие на смертность от НКИ [9].

Выводы

1) ОНП (C-159)T гена CD14 не ассоциирован с более высоким риском заражения НКИ.

2) Распределения встречаемости вариантов ОНП в группе переболевших лиц достоверно не отличалось от такового в группе контроля (p > 0,05).