Published March 31, 2023
| Version v1
Publication
Open
Antiviral Response and Immunopathogenesis of Interleukin 27 in COVID-19
Description
Abstract The coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection, is associated with a high mortality rate. The clinical course is attributed to the severity of pneumonia and systemic complications. In COVID-19 patients and murine models of SARS-CoV-2 infection, the disease may be accompanied by over-exuberant production of cytokines, leading to accumulation of immune cells in affected organs such as lungs. Previous reports have shown that SARS-CoV-2 infection antagonizes interferon (IFN)-dependent antiviral response, thereby preventing the expression of IFN-stimulated genes (ISGs). Lower IFN levels have been linked to more severe COVID-19. Interleukin 27 (IL27) is a heterodimeric cytokine composed of IL27p28 and EBI3 subunits that induce both pro- and anti-inflammatory responses. Recently, we and others have reported that IL27 also induces a strong antiviral response in an IFN-independent manner. Here, we investigated transcription levels of both IL27 subunits in COVID-19 patients. Results show that SARS-CoV-2 infection modulates TLR1/2-MyD88 signaling in PBMCs and monocytes, and induces NF-κB activation and robust pro-inflammatory response-dependent NF-κB-target genes expression, including EBI3; as well as it activates IRF1 signaling, that induces IL27p28 mRNA expression. Results suggest that IL27 induces a robust STAT1-dependent pro-inflammatory and antiviral response in an IFN-independent manner in COVID-derived PBMCs, and Monocytes as a function of severe COVID-19 clinical course. Similar results were observed in SARS-CoV-2 Spike protein-stimulated macrophages. Thus, IL27 can trigger host antiviral response suggesting the possibility of novel therapeutics against SARS-CoV-2 infection in humans.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
ملخص ترتبط جائحة مرض فيروس كورونا 2019 (COVID -19) الناجمة عن عدوى فيروس كورونا 2 (SARS - CoV -2) بالمتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة بارتفاع معدل الوفيات. ويعزى المسار السريري إلى شدة الالتهاب الرئوي والمضاعفات الجهازية. في مرضى كوفيد-19 ونماذج الفئران لعدوى فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة، قد يكون المرض مصحوبًا بالإنتاج المفرط للسيتوكينات، مما يؤدي إلى تراكم الخلايا المناعية في الأعضاء المصابة مثل الرئتين. أظهرت التقارير السابقة أن عدوى فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة (SARS - CoV -2) تستعدي الاستجابة المضادة للفيروسات المعتمدة على الإنترفيرون (IFN)، وبالتالي تمنع التعبير عن الجينات المحفزة بـ IFN (ISGs). تم ربط مستويات IFN المنخفضة بكوفيد-19 الأكثر حدة. إنترلوكين 27 (IL27) هو سيتوكين غير متجانس يتكون من وحدات فرعية IL27p28 و EBI3 التي تحفز كل من الاستجابات المؤيدة والمضادة للالتهابات. في الآونة الأخيرة، أبلغنا نحن وآخرون أن IL27 يحفز أيضًا استجابة قوية مضادة للفيروسات بطريقة مستقلة عن IFN. هنا، قمنا بالتحقيق في مستويات النسخ لكلا الوحدتين الفرعيتين IL27 في مرضى كوفيد-19. تظهر النتائج أن عدوى فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة تعدل إشارات TLR1/2 - MyD88 في PBMCs والخلايا الأحادية، وتحفز تنشيط NF - κB وتعبير جينات NF - κB المستهدف القوي المعتمد على الاستجابة الالتهابية، بما في ذلك EBI3 ؛ بالإضافة إلى أنه ينشط إشارات IRF1، التي تحفز تعبير IL27p28 mRNA. تشير النتائج إلى أن IL27 يحفز استجابة قوية مؤيدة للالتهابات ومضادة للفيروسات تعتمد على STAT1 بطريقة مستقلة عن IFN في PBMCs المشتقة من COVID، والخلايا الأحادية كدالة لدورة سريرية شديدة لـ COVID -19. ولوحظت نتائج مماثلة في البلاعم المحفزة بالبروتين لفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة. وبالتالي، يمكن أن يؤدي IL27 إلى استجابة المضيف المضادة للفيروسات مما يشير إلى إمكانية وجود علاجات جديدة ضد عدوى سارس- كوف-2 في البشر.Translated Description (French)
Résumé La pandémie de coronavirus 2019 (COVID-19) causée par l'infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) est associée à un taux de mortalité élevé. L'évolution clinique est attribuée à la gravité de la pneumonie et des complications systémiques. Chez les patients atteints de COVID-19 et les modèles murins d'infection par le SRAS-CoV-2, la maladie peut s'accompagner d'une production surexubérante de cytokines, entraînant une accumulation de cellules immunitaires dans les organes affectés tels que les poumons. Des rapports antérieurs ont montré que l'infection par le SARS-CoV-2 antagonise la réponse antivirale dépendante de l'interféron (IFN), empêchant ainsi l'expression des gènes stimulés par l'IFN (ISG). Des niveaux inférieurs d'IFN ont été associés à une COVID-19 plus grave. L'interleukine 27 (IL27) est une cytokine hétérodimère composée de sous-unités IL27p28 et EBI3 qui induisent à la fois des réponses pro- et anti-inflammatoires. Récemment, nous et d'autres avons signalé que l'IL27 induit également une forte réponse antivirale de manière indépendante de l'IFN. Ici, nous avons étudié les niveaux de transcription des deux sous-unités de l'IL27 chez les patients atteints de COVID-19. Les résultats montrent que l'infection par le SARS-CoV-2 module la signalisation TLR1/2-MyD88 dans les PBMC et les monocytes, et induit l'activation de NF-κB et l'expression robuste des gènes cibles NF-κB dépendants de la réponse pro-inflammatoire, y compris EBI3 ; ainsi qu'elle active la signalisation IRF1, qui induit l'expression de l'ARNm IL27p28. Les résultats suggèrent que l'IL27 induit une réponse pro-inflammatoire et antivirale robuste dépendante de STAT1 de manière indépendante de l'IFN dans les PBMC dérivés de la COVID et les monocytes en fonction de l'évolution clinique sévère de la COVID-19. Des résultats similaires ont été observés dans les macrophages stimulés par la protéine Spike du SRAS-CoV-2. Ainsi, l'IL27 peut déclencher une réponse antivirale de l'hôte suggérant la possibilité de nouveaux traitements contre l'infection par le SRAS-CoV-2 chez l'homme.Translated Description (Spanish)
Resumen La pandemia de enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) causada por la infección por coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2), se asocia con una alta tasa de mortalidad. El curso clínico se atribuye a la gravedad de la neumonía y las complicaciones sistémicas. En pacientes con COVID-19 y modelos murinos de infección por SARS-CoV-2, la enfermedad puede ir acompañada de una producción excesiva de citocinas, lo que lleva a la acumulación de células inmunitarias en los órganos afectados, como los pulmones. Informes anteriores han demostrado que la infección por SARS-CoV-2 antagoniza la respuesta antiviral dependiente de interferón (IFN), evitando así la expresión de genes estimulados por IFN (ISG). Los niveles más bajos de IFN se han relacionado con COVID-19 más grave. La interleucina 27 (IL27) es una citocina heterodimérica compuesta por las subunidades IL27p28 y EBI3 que inducen respuestas pro y antiinflamatorias. Recientemente, nosotros y otros hemos informado que IL27 también induce una fuerte respuesta antiviral de manera independiente de IFN. Aquí, investigamos los niveles de transcripción de ambas subunidades de IL27 en pacientes con COVID-19. Los resultados muestran que la infección por SARS-CoV-2 modula la señalización de TLR1/2-MyD88 en PBMC y monocitos, e induce la activación de NF-κB y la expresión robusta de genes diana de NF-κB dependientes de la respuesta proinflamatoria, incluido EBI3; así como activa la señalización de IRF1, que induce la expresión de ARNm de IL27p28. Los resultados sugieren que IL27 induce una respuesta proinflamatoria y antiviral robusta dependiente de STAT1 de una manera independiente de IFN en PBMC derivadas de COVID y monocitos en función del curso clínico grave de COVID-19. Se observaron resultados similares en los macrófagos estimulados por la proteína Spike del SARS-CoV-2. Por lo tanto, IL27 puede desencadenar una respuesta antiviral del huésped, lo que sugiere la posibilidad de nuevas terapias contra la infección por SARS-CoV-2 en humanos.Files
latest.pdf.pdf
Files
(3.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:d03a7d9c9f03bedf615dbad05e3c9587
|
3.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الاستجابة المضادة للفيروسات وتوليد الأمراض المناعية للإنترلوكين 27 في كوفيد-19
- Translated title (French)
- Réponse antivirale et immunopathogenèse de l'interleukine 27 dans le COVID-19
- Translated title (Spanish)
- Respuesta antiviral e inmunopatogénesis de la interleucina 27 en COVID-19
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4361983155
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-2514034/v1
References
- https://openalex.org/W1566718798
- https://openalex.org/W1642027226
- https://openalex.org/W1674836042
- https://openalex.org/W1818455479
- https://openalex.org/W1825540737
- https://openalex.org/W1837038410
- https://openalex.org/W1930598094
- https://openalex.org/W1968073284
- https://openalex.org/W1975915404
- https://openalex.org/W1984097606
- https://openalex.org/W1990581082
- https://openalex.org/W2001769615
- https://openalex.org/W2016956768
- https://openalex.org/W2020482563
- https://openalex.org/W2033023829
- https://openalex.org/W2037105562
- https://openalex.org/W2038437593
- https://openalex.org/W2038554653
- https://openalex.org/W2049309853
- https://openalex.org/W2052046406
- https://openalex.org/W2072089180
- https://openalex.org/W2076138863
- https://openalex.org/W2078844752
- https://openalex.org/W2085237060
- https://openalex.org/W2105415988
- https://openalex.org/W2107031229
- https://openalex.org/W2124343538
- https://openalex.org/W2130933356
- https://openalex.org/W2133402546
- https://openalex.org/W2136850954
- https://openalex.org/W2157135427
- https://openalex.org/W2160063406
- https://openalex.org/W2411823257
- https://openalex.org/W2541273510
- https://openalex.org/W2602218859
- https://openalex.org/W2791971022
- https://openalex.org/W2890634912
- https://openalex.org/W2931678155
- https://openalex.org/W2946574254
- https://openalex.org/W3001118548
- https://openalex.org/W3003464757
- https://openalex.org/W3014003872
- https://openalex.org/W3014519793
- https://openalex.org/W3018221920
- https://openalex.org/W3020213656
- https://openalex.org/W3025955122
- https://openalex.org/W3036268819
- https://openalex.org/W3037578804
- https://openalex.org/W3041960835
- https://openalex.org/W3044391874
- https://openalex.org/W3045552416
- https://openalex.org/W3045802278
- https://openalex.org/W3047880178
- https://openalex.org/W3080981445
- https://openalex.org/W3087862874
- https://openalex.org/W3088256443
- https://openalex.org/W3091932546
- https://openalex.org/W3092136311
- https://openalex.org/W3093211696
- https://openalex.org/W3097316698
- https://openalex.org/W3107596380
- https://openalex.org/W3119664729
- https://openalex.org/W3135408003
- https://openalex.org/W3157024165
- https://openalex.org/W3161424923
- https://openalex.org/W3170229908
- https://openalex.org/W3170499351
- https://openalex.org/W3170795476
- https://openalex.org/W3175817142
- https://openalex.org/W3184486712
- https://openalex.org/W3190696566
- https://openalex.org/W3197807723
- https://openalex.org/W3199081300
- https://openalex.org/W3207251597
- https://openalex.org/W4210457246
- https://openalex.org/W4210655750
- https://openalex.org/W4213341894
- https://openalex.org/W4225644343
- https://openalex.org/W4225985335
- https://openalex.org/W4226257910
- https://openalex.org/W4239948248
- https://openalex.org/W4311588903