Effect of HLA-DRA gene rs8084 variant on development of HIV-1 infection and on expression of interferon-stimulating MX2, IFNM1, ADAR1 genes

Full Text

Введение

Полиморфизм rs8084 гена HLA-DRA может оказывать влияние на течение ВИЧ-инфекции, возрастные особенности и уровни CD4 в крови у инфицированных ВИЧ-1 и ВИЧ-2. Исследования, связанные с HLA-генами, показывают, что они играют ключевую роль в иммунном ответе на ВИЧ. Ген HLA-DRA кодирует часть молекулы антиген-презентирующего комплекса MHC II, которая участвует в презентации антигенов Т-лимфоцитам, что критично для иммунного ответа на инфекции, включая ВИЧ [4]. Разные аллели гена могут влиять на эффективность распознавания вирусных антигенов и, соответственно, на прогрессию заболевания. Уровень CD4⁺T-клеток является важным маркером иммунной функции у ВИЧ-инфицированных. У людей с определенными аллелями HLA-DRA может наблюдаться лучший иммунный контроль ВИЧ, что позволяет сохранять более высокие уровни CD4⁺ клеток в крови на протяжении длительного времени [3].

У людей, инфицированных ВИЧ, влияние полиморфизма rs8084 на определенные аллели может замедлять прогрессию заболевания в более старшем возрасте, позволяя людям с определенными генотипами сохранять более высокие уровни CD4, даже если они инфицированы в позднем возрасте [3, 6]. Это может указывать на более эффективную активацию иммунного ответа с возрастом. ВИЧ-2 обычно протекает более медленно, чем ВИЧ-1, и в некоторых случаях носители ВИЧ-2 могут сохранять нормальные уровни CD4 на протяжении более длительного времени. Это может частично объясняться различиями в полиморфизмах генов HLA, включая rs8084, которые могут способствовать иммунной системе эффективно контролировать вирус [2, 7].

Для более точного понимания, как именно полиморфизм rs8084 HLA-DRA влияет на ВИЧ- 1-инфицированных, необходимо провести исследования, чтобы установить, как различные аллели гена HLA-DRA rs8084 коррелируют с клиническими исходами, такими как прогрессия заболевания, уровни CD4 и возрастные характеристики [4, 8].

Течение ВИЧ-инфекции делится на несколько фаз, которые характеризуются различными клиническими признаками и уровнями вирусной нагрузки. Эти фазы могут различаться по продолжительности и интенсивности проявлений у разных людей [5, 9].

Материалы и методы

Обследовано 143 пациента с диагнозом «ВИЧ-1» в возрасте от 14 до 66 лет. Контрольную группу составили 67 практически здоровых лиц в возрасте от 15 до 57 лет, не связанных родственными узами, без клинических признаков ВИЧ-инфекции и наследственной отягощенности по данному заболеванию. Все участники исследования подписали информированное согласие.

Молекулярно-генетическая часть работы выполнялись на базе РНПМЦ гематологии МЗ РУз, в отделе молекулярной медицины и клеточных технологий. Уровень экспрессии генов ADAR1, MX2 и IFITM1 исследовали методом количественной ПЦР с использованием «Наборов для оценки экспрессии генов ADAR1, MX2, и IFTM1» (Inogene, Россия).

Генотипирование полиморфных локусов состояло из нескольких этапов:

1) забор периферической крови;

2) выделение мРНК из лимфоцитов;

3) синтез кДНК из мРНК;

4) детекция полиморфизмов путем проведения количественного ПЦР.

Сравнительный анализ генов ADAR1, MX2, IFTM1 был проведен с использованием модели по типу сase-control сравнения двух сравнительных групп или подгрупп. Выборка сase состояла из 63 пациентов с ВИЧ-1-инфекцией. Средний возраст этих больных составил (32±7,8). Контрольная выборка состояла из 83 условно здоровых доноров узбекской национальности, соответствовавших по полу и возрасту обследованной группе пациентов (р > 0,05), без каких-либо сопутствующих патологий.

Поиск последовательностей генов ADAR1, MX2, IFITM1 для подбора олигопраймеров производился в базе данных NCBI GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/GenBank). Последовательности использованных праймеров представлены в таблице 1. Нуклеотидные последовательности и оценки характеристик олигопраймеров этих генов проводили с исползованием пакета программы Oligo v. 6.31 (Molecular Biology Insights Inc., США).

 

Таблица 1. Праймеры исследуемых генов

Table 1. Primers for the studied genes

Гены Genes	Прямой праймер Forward primer	Обратный праймер Reverse primer
МХ2	GGAGGGAGGGACCACTACAA	AATGGGATCTGGTTGGCGAG
IFTM1	GGGACTTGTGTGTCCCTGT	TGTATCTAGGGGCAGGACCA
ADAR1	TTTTCCCCCAAGCCCTCTTC	GCAAGATTTGCTCAAGCCCC
GUSB	GCAGACACAGGAGATACGGG	TCCTTTCTGCCAAGAATCCCC
rs8084	TTGCAGGAGTAGACAAAGTA	CTGTTCAAGTGGGGTGGTCA

 

Каждая реакционная смесь объемом 25 мкл при постановке ПЦР включала смесь дезоксинуклеотидтрифосфатов 10 М 0,5 мкл, 1 е. а. Taq-ДНК-полимеразы, 10 × буфер Gold Star 0,5 мкл, MgCl2 10мМ 1,5 мкл, 0,1 мкМ каждого праймера и 1 мкл геномной ДНК в концентрации 0,1 мкг/ мл.

Забор биоматериала осуществляли с использованием стандартных вакуумных пробирок, содержащих антикоагулянта ЭДТА-К3 (Vacutainer Becton Dickinson International, США). мРНК для ПЦР исследований выделялась из 100 мкл венозной крови с применением комплекта реагентов TriZ reagent (Inogene, Россия). Концентрации мРНК измеряли на спектрофотометре NanoDrop 2000 (NanoDrop Technologies, США) при длине волны A260/280 нм. Чистота всех образцов мРНК составила 1.7/1.8. Детекции продуктов накопления генов ADAR1, MX2, IFTM1 осуществляли методом количественного ПЦР в режиме реального времени.

Синтез кДНК проводили с использованием коммерческого набора Rever Zyme (Inogen, Россия), с использованием термоциклера CFX96 (Bio-Rad, США) в соответствии со следующими программами амплификации:

Инкубация – 65 °С (5 мин), 37 °С (37 мин), ∞ хранение.

Анализ ПЦР проводили в режиме реального времени с флуоресцентной детекцией накопления продуктов амплификации ДНК с использованием термоциклеров Rotor Gene Q (Corbett Research, QIAGEN, Германия) и CFX96 (Bio-Rad, США) и в соответствии со следующими программой амплификации:

Предварительная денатурация – 95 °С (10 мин), 1 цикл амплификации, 95 °С (10 сек) – денатурация, 60 °С (50 сек) – отжиг праймеров и заключительный синтез. 47-й цикл амплификации, 10-мин хранение при 4 °С.

В соответствии с инструкцией производителя для каждого гена были определены на основании интенсивности и сочетания полос амплифицированные фрагменты в «целевом гене» и «гене-нормализаторе».

Результаты тестирования и детекции полиморфизмов генов ADAR1, MX2, IFTM1 в группе больных (n = 83) и в контрольной группе (n = 63) представлены на рисунках 1 и 2.

 

Рисунок 1. Результат проведения ПЦР в режиме реального времени (выявление целевого гена)

Figure 1. Real-time PCR results (target gene detection)

 

Рисунок 2. Результат проведения ПЦР в режиме реального времени (выявление гена-нормализатора GUSB)

Figure 2. Real-time PCR results (detection of the reference gene GUSB)

 

Относительное содержание иммунорегуляторной субпопуляции Т-лимфоцитов определяли с помощью моноклонального антитела CD4 производства Института иммунологии МЗ РФ (Москва), методом розеткообразования с эритроцитами человека 0-й (1-й) группы крови, сенсибилизированными in vitro соответствующими моноклональными антителами.

Статистическая обработка данных выполнялась с использованием программ Statistica for Windows v. 6.0, MS Excel 98 (Microsoft, США). Рассчитывались средние значения, стандартные отклонения, стандартные ошибки среднего и 95%-ные доверительные интервалы. Частоты генотипов и аллелей сравнивались с помощью точного двустороннего критерия Фишера (p). Для коррекции на множественность сравнений использовалась поправка Бонферрони (p’). Относительный риск заболевания (OR) рассчитывался по формуле J.M. Bland [1].

Результаты

Результаты исследований по распределению больных ВИЧ-1 по стадиям заболевания в зависимости от возрастных групп приведены в таблице 2.

 

Таблица 2. Распределение больных ВИЧ по стадиям заболевания и возрастным группам

Table 2. Distribution of HIV Patients by Disease Stage and Age Group

Стадия ВИЧ-1 HIV-1 stage	Возрастные группы Age groups (n = 143)
I 18-61	18-25 (n = 2)	25-50 (n = 7)	≤ 50 (n = 3)	–	–
II 18-65	18-25 (n = 2)	25-30 (n = 3)	30-40 (n = 8)	≤ 40 (n = 15)	–
III 14-59	14-20 (n = 43)	21-25 (n = 9)	25-30 (n = 6)	31-35 (n = 4)	≤ 35 (n = 24)
IV 19-35	19-35 (n = 6)	≤ 35 (n = 5)	–	–	–
V 21-39	21-39 (n = 2)	–	–	–	–
VI 14-19	14-19 (n = 4)	–	–	–	–

 

Стадия I (острая фаза первоначальная или остроинфекционная фаза) характеризуется высокой вирусной нагрузкой, у большинства людей наблюдается синдром острых ретровирусных инфекций, схожий с симптомами гриппа или простуды: лихорадка, усталость, увеличение лимфоузлов, боль в горле, кожные высыпания, головная боль. Иммунная система еще не разработала полноценный ответ на вирус, но начинают вырабатываться антитела. Период длительности составляет 2-4 недели после заражения. Как видно из таблицы 2, в исследованной группе с начальной стадией заболевания возраст инфицированных лиц составил 18-61 год. Среди них: 2 пациента с ВИЧ-1 были в возрасте 18-25 лет, 7 – в возрасте 25–50 лет и 3 пациента – 50 лет и старше; все они находились на стадии I заболевания (рис. 1).

II cтадия (латентная фаза) характеризуется клиническим латентным состоянием. Длительность периода составляет от 2 до 15 лет, в среднем 8-10 лет. Симптомы могут отсутствовать или быть минимальными, но вирус продолжает активно размножаться в организме. Иммунная система функционирует относительно нормально, количество CD4-клеток постепенно уменьшается. Вирусная нагрузка остается на низком уровне. Если не проводится антиретровирусная терапия, иммунный ответ продолжает ослабевать и человек может стать уязвимым для других инфекций. В исследованной группе (табл. 2) находились лица, инфицированные ВИЧ-1 в промежуточной стадии заболевания, от 18-65 лет, из них в группе от 18-25 лет 2 больных, от 25-30 лет – 3 ВИЧ-1-инфицированных, от 30-40 лет 8 больных и 40 лет и старше 15 больных находились на стадии II.

Стадия III (симптоматическая ВИЧ-инфекция) может развиваться через несколько лет при отсутствии лечения. На этой стадии уровень CD4-клеток значительно снижается, и иммунная система становится ослабленной. Появляются симптомы, такие как хроническая усталость, потеря веса, диарея, ночные поты, увеличение лимфатических узлов. Больные ВИЧ-1 становятся уязвимыми к различным бактериальным, вирусным и грибковым инфекциям, а также к оппортунистическим заболеваниям. В исследованной группе выявлено 88 больных ВИЧ-1 с тяжелой стадией заболевания, возраст больных составил от 14-59 лет. Исследования по группам показывают, что в группе от 14-20 лет – самая большая численность инфицированных – 43 человека, в группе от 21-25 лет – 9 больных, от 25-30 лет – 6 больных и от 31-35 лет – 4 ВИЧ-1-инфицированных, 35 лет и старше – 24 ВИЧ-1-инфицированных больных. Таким образом, в исследованной группе самая большая численность заболевших находилась на стадии III в группе от 14 до 20 лет у молодых возрастных лиц.

На стадии IV СПИДа (синдром приобретенного иммунного дефицита), период развития которой составляет 10-15 лет после заражения, в исследованной группе ВИЧ-1-инфицированных лиц находились всего 11 пациентов 19-35 лет. Из них 6 больных составляли возрастную группу от 19-35 лет, 5 больных – от 35 лет и старшую возрастную группу. Стадия IV характеризуется снижением уровня CD4-клеток до критического уровня менее 200 клеток/мм³, наличием оппортунистических инфекций или редких видов рака, таких как пневмоцистная пневмония, туберкулез, криптококковый менингит, саркома Капоши и других заболеваний.

У больных с СПИДом наблюдаются тяжелые осложнения, такие как нарушение работы многих органов и систем.

На стадии V заболевания (реактивация инфекции – рецидив) в исследованной группе находились всего 2 пациента. Возраст пациентов с терминальной стадией заболевания составлял 21-39 лет. Продолжительность этой стадии наступает при прекращении или неэффективности антиретровирусной терапии. Вирус может снова активироваться, особенно если пациент прекращает лечение или лечение не соответствует требованиям. Это может привести к быстрому ухудшению состояния и развитию тяжелых оппортунистических инфекций.

Фаза компенсации (контролируемая инфекция) или стадия VI возможны при эффективной антиретровирусной терапии. Вирусная нагрузка снижается до неопределяемого уровня, что позволяет иммунной системе работать более эффективно. Количество CD4-клеток стабилизируется или восстанавливается, что предотвращает развитие СПИДа. Снижается вероятность передачи вируса, и люди с контролируемой инфекцией могут жить практически нормальной жизнью при условии соблюдения лечения. В исследованной выборке 4 человека находились на последней стадии заболевания.

Таким образом, данные, приведенные в таблице 2, показывают количество пациентов на разных стадиях ВИЧ в зависимости от возрастных групп. Большое количество ВИЧ-1 приходится на стадию III в возрасте 14-35 лет.

Данные исследования ВИЧ-1-инфицированных лиц по стадиям заболевания, в зависимости от уровня СD4% в сравнении с контрольной группой, приведены в таблице 3.

 

Таблица 3. Сравнение уровня CD4% у больных ВИЧ и контрольной группы в зависимости от стадии заболевания

Table 3. Comparison of CD4% levels in HIV patients and the control group depending on disease stage

Стадия ВИЧ-1 HIV-1 stage	Количество больных Number of patients (n = 143)	Больные ВИЧ-1 CD4% HIV-1 patients CD4% (n = 143)	Контрольная группа CD4% Control group CD4% (n = 63)
I	n = 12	15,4±2,4*	33,70±0,20
II	n = 28	18,7±4,7*
III	n = 86	18,8±5,1*
IV	n = 11	15,23±2,10*
V	n = 2	малая выборка small sample
VI	n = 4	малая выборка small sample

Примечание. * – р ≤ 0,01 по сравнению с контрольной группой.

Note. *, p ≤ 0.01 compared to the control group.

 

По данным таблицы 3 видно, что у ВИЧ-1-инфицированных лиц на стадии I (n = 12) средний уровень CD4% составляет 15,4±2,4, в то время как в контрольной группе показатель CD4% составил 33,7±0,2, у лиц ВИЧ-1-инфицированных на стадиях II (n = 25) и III (n = 88) уровень CD4% оставался низким: 18,7±4,7 и 18,8±5,1 по сравнению с контрольной группой. Лица, находившиеся на стадии IV, имели низкие показатели CD4% у больных ВИЧ 15,23±2,1 по сравнению с контрольной группой. Данные больных пятой и шестой группы не дали точных данных из-за малой выборки.

Исследованная группа показывает снижение уровня CD4% на всех стадиях ВИЧ-1-инфицированных лиц по сравнению с контрольной группой 33,7±0,2. На более ранних стадиях заболевания (I и II) уровень CD4% относительно выше, чем на поздних стадиях (III и IV).

В таблице 3 видно, что по мере прогрессирования заболевания уровень CD4% у больных ВИЧ снижается, что является характерным признаком ослабления иммунной системы.

В таблице 4 приведены значения уровня CD4% для различных генотипов на разных стадиях ВИЧ-1. Из представленных данных видно, что лица, имеющие генотип C/C, находившиеся на стадиях I-VI в возрастной группе от 18-65 лет, имели уровень CD4% 17,4±2,4 по сравнению с здоровыми лицами с генотипом С/С.

 

Таблица 4. Взаимосвязь полиморфизма HLA-DRA с уровнем CD4% в зависимости от стадии ВИЧ-инфекции

Table 4. Association of HLA-DRA polymorphism with CD4% levels depending on the stage of HIV Infection

HLA-DRA генотип HLA-DRA genotype (n = 143)	Возраст Age	Стадия ВИЧ-1 HIV-1 stage	CD4% ВИЧ-1-инф. CD4% HIV-1 infection (n = 143)	CD4% контрольная группа CD4% in the control group (n = 63)	P
C/C (n = 125)	18-65	I-VI	17,4±2,4*	34,80±0,21	≤ 0,01
C/T (n = 11)	14-65	II, III, IV	16,5±3,2*	31,70±0,18	≤ 0,01
T/T (n = 7)	18-59	II, III	14,8±2,1*	–	≤ 0,01

Примечание. * – р ≤ 0,01 по сравнению с контрольной группой и исследуемыми группами.

Note. *, p ≤ 0.01 compared to the control group and the study groups.

 

Анализ показателя CD4% у лиц с гетерозиготным генотипом С/Т HLA-DRA rs 8084 в возрасте от 14-65 лет на стадиях II, III, IV, показал низкий уровень 16,5±3,2 по сравнению с другими группами, разница показателей имела достоверную значимость (p ≤ 0,05).

Лица, имеющие гомозиготный генотип Т/Т HLA-DRA rs8084, обнаружены только среди ВИЧ- 1-инфицированных лиц. У лиц на стадиях II и III в возрасте от 18-59 лет уровень CD4% равнялся 14,8±3,1, разница показателей имели достоверную разницу (p ≤ 0,01).

Уровень экспрессии по отношению к GUSB в контрольной группе равен 0,36, а у больных ВИЧ-1-инфекцией 0,68 (табл. 5). Это показывает, что экспрессия гена MX2 у больных ВИЧ-1-инфекцией почти в два раза выше, чем в контрольной группе, что указывает на усиление активности этого гена в ответ на вирусную нагрузку. В целом увеличение экспрессии MX2 может свидетельствовать о его важной роли в антивирусном иммунном ответе, направленном на ограничение репликации ВИЧ-1.

 

Таблица 5. Результаты экспрессии генов MX2, IFNM1, ADAR1 у больных ВИЧ-1-инфекцией

Table 5. Gene expression results of MX2, IFNM1, and ADAR1 in HIV-1-infected patients

Гены Genes	Количество копий генов Gene сopy number	Количество копий генов GUSB GUSB gene copy numbers	Показатели экспрессии гена Gene expression levels	Уровень экспрессии по отношению к GUSB Expression level relative to GUSB
MX2
Контрольная группа Control group (n = 87)	60,1±12,3	165,8±7,4*	0,36	1,9
Больные ВИЧ-1 HIV-1 patients (n = 157)	113,8±8,6	165,8±7,4	0,68
IFNM1
Контрольная группа Control group (n = 87)	489,0±11,5	1841,3±8,7*	0,3	2,5
Больные ВИЧ-1 HIV-1 patients (n = 157)	1391,0±18,2	1841,3±8,7	0,73
ADAR1
Контрольная группа Control group (n = 87)	28861,0±15,7	46657,0±11,3*	0,618	1,59
Больные ВИЧ-1 HIV-1 patients (n = 157)	45770,78±17,80	46657,0±11,3	0,98

Примечание. * – р ≤ 0, 00١ по сравнению со сравниваемой группой.

Note. *, p ≤ 0.001 compared to the comparison group.

 

В контрольной группе количество копий гена IFNM1 составило 489±11,5, а в группе больных ВИЧ-1-инфекцией – 1391±18,2 (p ≤ 0,001).

Таким образом, у больных ВИЧ-1- инфицированных экспрессия гена IFNM1 значительно увеличена, что подтверждается почти в 3 раза большим количеством копий гена. Уровень экспрессии по отношению к GUSB в контрольной группе равен 0,3, а у больных ВИЧ-1-инфекцией – 0,73. Увеличение экспрессии IFNM1 у больных ВИЧ-1 подтверждает усиленную активацию интерферонов типа I, таких как IFNα, что способствует активации других интерферон-стимулируемых генов и противовирусной активности клеток, направленной на ограничение репликации вируса.

В контрольной группе количество копий гена ADAR1 составило 28861±15,7, а в группе больных ВИЧ-1-инфекцией 45770,78±17,8 (p ≤ 0,001), что также указывает на значительное повышение экспрессии этого гена у больных ВИЧ-1-инфекцией. Уровень экспрессии по отношению к GUSB в контрольной группе равен 0,618, а у больных ВИЧ-1-инфекцией – 0,98. Увеличение экспрессии гена ADAR1 у больных ВИЧ-1-инфицированных пациентов свидетельствует о его вовлеченности в процессе редактирования РНК и стабилизации вирусной РНК, что может помочь в ограничении репликации ВИЧ-1.

Все три исследуемых гена MX2, IFNM1, ADAR1 показывают значительно более высокую экспрессию у больных ВИЧ-1-инфекцией по сравнению с контрольной группой, что подтверждает активизацию интерферон-опосредованных путей в ответ на вирусную инфекцию. Наибольшее увеличение экспрессии наблюдается для генов IFNM1 и MX2, что свидетельствует о важности этих генов для противовирусного иммунного ответа на ВИЧ-1. Повышенная экспрессия этих генов у больных ВИЧ-1-инфицированных пациентов подтверждает их участие в регуляции противовирусного ответа, и их роль в ограничении репликации вируса, что открывает перспективы для разработки терапевтических стратегий, направленных на активизацию интерфероновых путей для улучшения контроля над инфекцией [11].

Данные, полученные в ходе исследования экспрессии генов MX2, IFNM1 и ADAR1 у пациентов с ВИЧ-1-инфекцией, дают ценную информацию о механизмах иммунного ответа на вирус и его регулирование. Динамика экспрессии исследуемых генов на разных стадиях заболевания представлена на рисунке 3. Несмотря на достижения в области антиретровирусной терапии, ВИЧ-1 продолжает представлять собой серьезную угрозу для здоровья, вызывая хронический иммунодефицит и повышенную восприимчивость к инфекциям. Исследование роли интерферон-опосредованных путей, включающих активацию специфических генов, таких как MX2, IFNM1 и ADAR1, приобретает особую значимость для более глубокого понимания процессов защиты организма от ВИЧ и разработки новых терапевтических стратегий.

 

Рисунок 3. Уровень экспрессии MX1, IFNM1, ADAR1 в зависимости от полиморфизма rs8084 HLA-DRA по стадиям развития ВИЧ-1

Figure 3. The expression level of MX1, IFNM1, ADAR1 depending on the rs8084 HLA-DRA polymorphism by the stages of HIV-1 development

 

Результаты исследования показывают, что экспрессия генов MX2, IFNM1 и ADAR1 у ВИЧ-1-инфицированных пациентов значительно повышена по сравнению с контрольной группой. Этот результат свидетельствует о том, что активация интерфероновых путей является важной частью клеточного ответа на вирус и играет роль в ограничении его репликации. Повышенная экспрессия MX2 и IFNM1 подтверждает их ключевую роль в защите от ВИЧ-1, так как эти гены являются важными маркерами интерферон-опосредованной активности и ограничивают репликацию вируса. Ген ADAR1 также проявляет свою активность, что указывает на его участие в стабилизации клеточного ответа на вирусную нагрузку [7, 10].

Особенно важным является то, что наибольшая активность была обнаружена для генов MX2 и IFNM1, что подтверждает их важность в первичном противовирусном ответе. Ген MX2, кодирующий белок с противовирусной активностью, ограничивает репликацию ВИЧ-1, а также других вирусов, таких как вирусы гриппа, через взаимодействие с нуклеокапсидом вируса и блокировку его проникновения в ядро клетки. Ген IFNM1, который кодирует интерферон-α, является ключевым компонентом иммунного ответа, активируя антивирусные механизмы в клетках. Увеличенная экспрессия этих генов у ВИЧ-1-инфицированных пациентов может быть связана с усиленной активностью противовирусного иммунного ответа, направленного на сдерживание репликации вируса.

Также стоит отметить, что повышенная экспрессия ADAR1 может играть роль в регуляции вирусной РНК, оказывая влияние на ее стабильность и способствуя снижению репликации вируса. Это подтверждает его важность в контексте борьбы организма с ВИЧ-1. Несмотря на это, его активность по сравнению с MX2 и IFNM1 в данном исследовании была несколько ниже, что может свидетельствовать о различных путях активации этих генов в ответ на вирусную нагрузку.

Таким образом, результаты исследования подчеркивают значимость интерферон-опосредованных механизмов в защите организма от ВИЧ-1, а также их потенциал в качестве терапевтической цели. Усиление активности этих генов может стать основой для новых стратегий терапии, направленных на активизацию эндогенных механизмов защиты организма. Это может улучшить эффективность антиретровирусной терапии и помочь в разработке методов, способствующих снижению вирусной нагрузки и улучшению качества жизни пациентов с ВИЧ-1.

Понимание роли генов MX2, IFNM1 и ADAR1 в контексте ВИЧ-1-инфекции открывает новые перспективы для исследований, направленных на оптимизацию лечения и разработку инновационных методов воздействия на вирусную инфекцию.

На рисунке 4 представлены результаты экспрессии генов MX2, IFNM1 и ADAR1 у больных ВИЧ-1-инфекцией на различных стадиях заболевания, которая демонстрирует динамику изменений экспрессии генов в зависимости от стадии заболевания ВИЧ. На более поздних стадиях (III и IV) наблюдается значительное снижение уровней экспрессии по сравнению с ранними стадиями (I и II), что может свидетельствовать о влиянии прогрессирования инфекции на генетическую активность клеток.

 

Рисунок 4. Больные ВИЧ по стадиям заболевания и возрастным группам

Figure 4. HIV patients by disease stages and age groups

 

Анализ данных показывают значительное влияние генотипа HLA-DRA на уровень CD4% у пациентов с ВИЧ-1. В частности, лица с генотипом гомозиготным C/C демонстрируют более высокий уровень CD4% 17,4±2,4 по сравнению с лицами имеющие генотипы C/T и T/T, что особенно выражено на более поздних стадиях заболевания (рис. 5). У лиц с гетерозиготным генотипом C/T уровень CD4% составил 16,5±3,2, а у лиц с генотипом T/T – 14,8±2,1. Все эти различия статистически значимы (p ≤ 0,01), что подтверждает наличие взаимосвязи между генотипом HLA-DRA и уровнем CD4% в зависимости от стадии заболевания (рис. 2). Эти результаты подчеркивают важность учета генетических факторов при оценке иммунного статуса пациентов с ВИЧ-1, что может способствовать улучшению методов диагностики и персонализированного подхода к лечению.

 

Рисунок 5. Полиморфизма HLA-DRA с уровнем CD4% в зависимости от стадии ВИЧ-инфекции

Figure 5. HLA-DRA polymorphism with CD4% level depending on the stage of HIV infection

 

Результат, представленный в данном исследовании, позволяет сделать важные выводы о взаимосвязи различных генетических маркеров, стадий заболевания и уровня иммунного ответа у больных ВИЧ-1-инфекцией. Один из ключевых аспектов исследования – анализ экспрессии генов MX2, IFNM1 и ADAR1, а также их связи с уровнем CD4%, что дает представление о механизмах иммунного ответа на ВИЧ и его прогрессировании.

Из анализа распределения больных ВИЧ по стадиям заболевания (табл. 2) видно, что наибольшее количество инфицированных находится на стадии III, то есть в фазе симптоматической ВИЧ-инфекции, что свидетельствует о высоком уровне распространенности заболевания среди молодежи 14-35 лет. Это может указывать на необходимость усиленной профилактической работы среди молодых людей, а также на важность своевременной диагностики, чтобы предотвратить переход в более тяжелые стадии заболевания.

В таблице 3 представлена динамика изменений уровня CD4% в зависимости от стадии заболевания. Показатели CD4% у больных ВИЧ-1 на всех стадиях заболевания значительно ниже, чем в контрольной группе, что подтверждает ослабление иммунной системы с прогрессированием инфекции. На ранних стадиях заболевания (I и II) уровень CD4% еще относительно высок, что указывает на возможность контроля заболевания на этих этапах, однако на более поздних стадиях уровень CD4% стремительно снижается. Эти данные подтверждают важность ранней диагностики и начала антиретровирусной терапии, чтобы избежать прогрессирования заболевания.

Результаты анализа полиморфизма HLA-DRA (табл. 4) показали, что генотип C/C ассоциирован с более высоким уровнем CD4%, особенно на более ранних стадиях заболевания. Это открывает перспективы для генетической диагностики и персонализированного подхода к лечению ВИЧ, что может улучшить исход лечения и повысить эффективность терапии у пациентов с различными генотипами. Исследование полиморфизмов генов и их влияния на уровень CD4% может помочь в создании более точных предсказательных моделей для оценки иммунного статуса пациентов и прогноза заболевания.

Одним из значимых результатов является повышение экспрессии генов MX2, IFNM1 и ADAR1 у больных ВИЧ-1-инфекцией по сравнению с контрольной группой. Эти гены играют ключевую роль в антивирусной активности, активируя интерфероновые пути и способствуя ограничению репликации вируса. Увеличенная экспрессия этих генов, особенно IFNM1 и MX2, подчеркивает важность этих молекул в ответе организма на вирусную инфекцию. Это также открывает новые перспективы для разработки терапевтических стратегий, направленных на усиление интерфероновых путей, что может помочь в борьбе с ВИЧ и улучшить контроль над инфекцией.

Результаты таблицы 5 показывают, что различия в экспрессии генов MX2, IFNM1 и ADAR1 также зависят от генотипа HLA-DRA, что подтверждает важность учета генетических факторов в оценке иммунного ответа пациентов с ВИЧ. На более поздних стадиях заболевания, когда иммунная система ослаблена, наблюдается значительное снижение экспрессии этих генов. Это может указывать на потерю способности организма эффективно бороться с вирусом на более поздних этапах заболевания.

Обсуждение

Полученные в настоящем исследовании результаты свидетельствуют о значимых изменениях иммунного ответа у пациентов с ВИЧ-1 инфекцией. В частности, установлено повышение экспрессии интерферон-стимулируемых генов MX2, IFITM1 и ADAR1 по сравнению с контрольной группой. Данные результаты согласуются с современными представлениями о роли интерферон-опосредованных механизмов врожденного иммунитета в ограничении репликации вируса иммунодефицита человека.

Повышенная экспрессия гена MX2 у ВИЧ-инфицированных пациентов может отражать активацию противовирусных механизмов клеточного иммунитета. Известно, что белок MX2 обладает выраженной антивирусной активностью и способен ингибировать ранние этапы репликации ВИЧ-1, препятствуя проникновению вирусного генома в ядро клетки.

Заключение

Исследование показало, что ВИЧ-1-инфекция сопровождается значительными изменениями в иммунной системе, что подтверждается снижением уровня CD4% и повышением экспрессии ключевых антивирусных генов, таких как MX2, IFNM1 и ADAR1. Учитывая роль генетических факторов, таких как полиморфизм HLA-DRA, в прогрессировании заболевания, можно выделить важность персонализированного подхода к лечению. Также результаты исследования подчеркивают значимость ранней диагностики и своевременного начала антиретровирусной терапии, что может существенно замедлить прогрессирование заболевания и улучшить качество жизни пациентов.

About the authors

Zh. F. Kadirov

Samarkand State Medical University

Email: gulparshin_76@mail.ru

PhD (Medicine), Associate Professor, Head of the Course of Infectious Diseases, Faculty of Postgraduate Education

Uzbekistan, Samarkand

J. A. Rizaev

Samarkand State Medical University

Email: gulparshin_76@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Department of Public Health and Health Management

Uzbekistan, Samarkand

Sh. Kh. Ziyadullaev

Institute of Human Immunology and Genomics, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Email: gulparshin_76@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Deputy Director for Research

Uzbekistan, Tashkent

A. A. Oslanov

Samarkand State Medical University

Email: gulparshin_76@mail.ru

Senior Lecturer, Course of Infectious Diseases, Faculty of Postgraduate Education

Uzbekistan, Samarkand

D. B. Fayzullaeva

Republican Center for AIDS Control of Uzbekistan

Email: gulparshin_76@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Chief Physician of the Specialized Clinic

Uzbekistan, Tashkent

Z. S. Kamalov

Institute of Human Immunology and Genomics, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Email: gulparshin_76@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Laboratory of Immunoregulation

Uzbekistan, Tashkent

G. A. Dushanova

Samarkand State Medical University

Email: gulparshin_76@mail.ru

PhD (Biology), Associate Professor, Department of Genetics and Biotechnology

Uzbekistan, Samarkand

Gulparshin K. Jiemuratova

Institute of Human Immunology and Genomics, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Author for correspondence.
Email: gulparshin_76@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Leading Researcher

Uzbekistan, Tashkent

References

Supplementary files