Published June 13, 2023
| Version v1
Publication
Open
Antiviral response and immunopathogenesis of interleukin 27 in COVID-19
Description
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 excessive production of cytokines, leading to an 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, which 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. The results show that SARS-CoV-2 infection modulates TLR1/2-MyD88 signaling in PBMCs and monocytes and induces NF-κB activation and expression of NF-κB-target genes that are dependent on a robust pro-inflammatory response, including EBI3; and activates IRF1 signaling which induces IL27p28 mRNA expression. The 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 a severe clinical course of COVID-19. Similar results were observed in macrophages stimulated with the SARS-CoV-2 spike protein. Thus, IL27 can trigger an antiviral response in the host, 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)
يرتبط وباء فيروس كورونا 2019 (COVID -19) الناجم 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، والتي 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 سارس- كوف-2 تعدل إشارات TLR1/2 - MyD88 في PBMCs والخلايا الأحادية وتحفز تنشيط NF - κB والتعبير عن الجينات المستهدفة NF - κB التي تعتمد على استجابة قوية مؤيدة للالتهابات، بما في ذلك EBI3 ؛ وينشط 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 المستمدة من COVID والخلايا الأحادية كدالة لدورة سريرية شديدة لـ COVID -19. ولوحظت نتائج مماثلة في الخلايا البلعمية المحفزة ببروتين سارس- كوف-2. وبالتالي، يمكن أن يؤدي IL27 إلى استجابة مضادة للفيروسات في المضيف، مما يشير إلى إمكانية وجود علاجات جديدة ضد عدوى فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة في البشر.Translated Description (French)
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 excessive 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 sévère. 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 de gènes cibles de NF-κB qui dépendent d'une réponse pro-inflammatoire robuste, y compris EBI3 ; et 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 et les monocytes dérivés de la COVID en fonction d'une évolution clinique sévère de la COVID-19. Des résultats similaires ont été observés dans les macrophages stimulés par la protéine spike SARS-CoV-2. Ainsi, l'IL27 peut déclencher une réponse antivirale chez l'hôte, suggérant la possibilité de nouveaux traitements contre l'infection par le SRAS-CoV-2 chez l'homme.Translated Description (Spanish)
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 conduce a una 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 de genes diana de NF-κB que dependen de una respuesta proinflamatoria robusta, que incluye EBI3; y 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 manera independiente de IFN en PBMC y monocitos derivados de COVID en función de un curso clínico grave de COVID-19. Se observaron resultados similares en macrófagos estimulados con la proteína espicular del SARS-CoV-2. Por lo tanto, IL27 puede desencadenar una respuesta antiviral en el huésped, lo que sugiere la posibilidad de nuevas terapias contra la infección por SARS-CoV-2 en humanos.Files
s00705-023-05792-9.pdf.pdf
Files
(5.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:47c1828f16d4b9df219b83125cd2079d
|
5.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الاستجابة المضادة للفيروسات والأمراض المناعية للإنترلوكين 27 في كوفيد-19
- Translated title (French)
- Réponse antivirale et immunopathogenèse de l'interleukine 27 dans la COVID-19
- Translated title (Spanish)
- Respuesta antiviral e inmunopatogénesis de la interleucina 27 en COVID-19
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4380421931
- DOI
- 10.1007/s00705-023-05792-9
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/W1904705252
- 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/W2029473819
- 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/W2058228196
- https://openalex.org/W2058428161
- https://openalex.org/W2072089180
- https://openalex.org/W2075413744
- 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/W2133982451
- https://openalex.org/W2136850954
- https://openalex.org/W2157135427
- https://openalex.org/W2160063406
- https://openalex.org/W2169933147
- 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/W2936804536
- https://openalex.org/W2943947689
- https://openalex.org/W2946574254
- https://openalex.org/W3001118548
- https://openalex.org/W3003464757
- https://openalex.org/W3014003872
- https://openalex.org/W3014519793
- https://openalex.org/W3016489853
- https://openalex.org/W3018221920
- https://openalex.org/W3020213656
- https://openalex.org/W3036268819
- https://openalex.org/W3037578804
- https://openalex.org/W3041960835
- https://openalex.org/W3043427328
- https://openalex.org/W3044391874
- https://openalex.org/W3045552416
- https://openalex.org/W3045802278
- https://openalex.org/W3047880178
- https://openalex.org/W3080981445
- https://openalex.org/W3091932546
- https://openalex.org/W3092136311
- https://openalex.org/W3093211696
- https://openalex.org/W3095016916
- https://openalex.org/W3097316698
- https://openalex.org/W3107596380
- https://openalex.org/W3119664729
- https://openalex.org/W3135408003
- https://openalex.org/W3149324757
- https://openalex.org/W3157024165
- https://openalex.org/W3161424923
- https://openalex.org/W3165191059
- 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/W3215083396
- 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/W4311588903