Дифференцировка моноцитов крови и особенности цитокинового статуса у больных туберкулезом легких

  • Елена Георгиевна Чурина Сибирский государственный медицинский университет, Минздрава России, 634050, Томск, Россия; Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0002-8509-9921
  • Ольга Ивановна Уразова Сибирский государственный медицинский университет, Минздрава России, 634050, Томск, Россия; Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 634050, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0002-9457-8879
  • Анжелика Владимировна Ситникова Сибирский государственный медицинский университет, Минздрава России, 634050, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0001-5896-1144
  • Вячеслав Викторович Новицкий Сибирский государственный медицинский университет, Минздрава России, 634050, Томск, Россия; Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 634050, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0002-9577-8370
  • Татьяна Евгеньевна Кононова Сибирский государственный медицинский университет, Минздрава России, 634050, Томск, Россия http://orcid.org/0000-0001-8457-9440
  • Светлана Петровна Чумакова Сибирский государственный медицинский университет, Минздрава России, 634050, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0003-3468-6154
  • Марина Ринатовна Патышева Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, Томск, Россия; Научно-исследовательский институт онкологии, Томский научно-исследовательский медицинский центр РАН, 634009, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0003-2865-7576
Ключевые слова: туберкулез легких, клетки, моноцит, макрофаг, цитокины, проточная цитометрия, иммуноферментный анализ, дифференцировка моноцитов.

Аннотация

Введение. При клинической манифестации туберкулеза легких альвеолярные макрофаги накапливают микобактерии и перестают выполнять свои эффекторные функции. Это связано с конверсией их провоспалительного фенотипа М1 в противовоспалительный М2, что способствует хронизации инфекции. Научная гипотеза исследования предполагает влияние цитокинового статуса организма на поляризацию моноцитов в крови в процессе их миграции к очагу воспаления, определяя дифференцировку и пути активации макрофагов в тканях.
Цель исследования – оценка иммунофенотипа моноцитов крови и исследование in vitro уровня секреции иммунорегуляторных цитокинов мононуклеарными лейкоцитами периферической крови у больных с различными клиническими формами туберкулеза легких.
Методика. Обследовано 65 пациентов с впервые выявленным туберкулезом легких. Материалом исследования служили венозная кровь и мононуклеарные лейкоциты периферической крови. Исследование иммунофенотипа моноцитов проводили методом проточной цитометрии (цитофлуориметр Cytoflex, Becman Coulter, США) в цельной крови с использованием моноклональных антител («eВioscience», США). Обработку полученных данных проводили с помощью программы «CytExpert 2.0». Определяли количество клеток экспрессирующих поверхностные маркеры: CD14, CD163, CD204 и HLA-DR. Содержание цитокинов (IL-2, IL-10, TGFβ) в супернатантах клеточных культур оценивали с помощью твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA).
Результаты. Полученные результаты позволяют предположить, что при общем снижении численности циркулирующих CD14-позитивных моноцитов крови у больных туберкулезом легких, независимо от его клинической формы сохраняется высокая экспрессия маркеров активации клеток как по провоспалительному фенотипу М1 (HLA-DR-позитивные моноциты), так и противовоспалительному фенотипу М2 (CD163-позитивные моноциты). При диссеминированной форме заболевания повышается количество противовоспалительных CD204-позитивных моноцитов, предшественников М2-макрофагов, что свидетельствует о доминировании супрессорного типа иммунного ответа. Анализ цитокинового статуса in vitro показал, что течение болезни сопровождается угнетением эффекторных иммунных реакций и повышением уровня противовоспалительных цитокинов. Выявленные изменения в равной степени могут быть как причиной, так и следствием дефицита секреции IL-2. Показано также, что уровень секреции медиаторов с супрессорными эффектами (IL-10, TGFβ) меняется в зависимости от клинической формы заболевания и чувствительности возбудителя к противотуберкулезным препаратам: гиперсекреция IL-10 отмечается у больных с инфильтративным лекарственно-чувствительным, а TGFβ – при диссеминированном лекарственно-устойчивом туберкулезе легких.
Заключение. Особенности дифференциации моноцитов крови у больных туберкулезом легких позволили прийти к заключению, что предшественники макрофагов – моноциты, уже в кровотоке начинают экспрессировать маркеры, характерные для разных по функциям М1- и М2-макрофагов, c поляризацией в направлении М2-иммунофенотипа. Следовательно, при развитии туберкулеза легких реализуются механизмы цитокиновой регуляции, подавляющие активацию врожденного иммунитета, что, возможно, является причиной хронизации воспалительного процесса в легких и формирования иммунодефицита индуцированного Mycobacterium tuberculosis.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Елена Георгиевна Чурина, Сибирский государственный медицинский университет, Минздрава России, 634050, Томск, Россия; Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, Томск, Россия

Доктор мед. наук, профессор кафедры патофизиологии ФГБОУ ВО СибГМУ Минздрава России, профессор кафедры органической химии Национального исследовательского Томского государственного университета.

Ольга Ивановна Уразова, Сибирский государственный медицинский университет, Минздрава России, 634050, Томск, Россия; Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 634050, Томск, Россия

Доктор мед. наук, профессор, член-корр. РАН, заведующий кафедрой патофизиологии СибГМУ

Анжелика Владимировна Ситникова, Сибирский государственный медицинский университет, Минздрава России, 634050, Томск, Россия

аспирант кафедры патофизиологии СибГМУ

Вячеслав Викторович Новицкий, Сибирский государственный медицинский университет, Минздрава России, 634050, Томск, Россия; Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 634050, Томск, Россия

доктор мед. наук, профессор, академик РАН, профессор кафедры патофизиологии СибГМУ

Татьяна Евгеньевна Кононова, Сибирский государственный медицинский университет, Минздрава России, 634050, Томск, Россия

канд. мед. наук, доцент кафедры патофизиологии СибГМУ

Светлана Петровна Чумакова, Сибирский государственный медицинский университет, Минздрава России, 634050, Томск, Россия

доктор мед. наук, профессор кафедры патофизиологии СибГМУ

Марина Ринатовна Патышева, Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, Томск, Россия; Научно-исследовательский институт онкологии, Томский научно-исследовательский медицинский центр РАН, 634009, Томск, Россия

м.н.с. НИИ онкологии Томского научно-исследовательского медицинского центра РАН

Литература

1. Dye C., Williams B.G. The population dynamics and control of tuberculosis. Science. 2010; 328: 856‒861. Doi: 10.1126/science.1185449.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20466923
2. Mihret A. The role of dendritic cells in Mycobacterium tuberculosis infection. Virulence. 2012; 3(7): 654–659. Doi: 10.4161/viru.22586.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3545947/
3. Bozzano F., Marras F., De Maria A. Immunology of tuberculosis. Mediterr. J. Hematol. Infect. Dis. 2014; 6(1): e2014027. Doi: 10.4084/MJHID.2014.027.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24804000
4. Castaño D., García L.F., Rojas M. Increased frequency and cell death of CD16+monocytes with Mycobacterium tuberculosis infection. Tuberculosis. 2011; 91(5): 348–360. Doi: 10.1016/j.tube.2011.04.002.
5. Balboa L., Romero M.M., Basile J.I., Sabio y García C.A., Schierloh P., Yokobori N., et. al. Paradoxical role of CD16+CCR2+CCR5+ monocytes in tuberculosis: efficient APC in pleural effusion but also mark disease severity in blood. J. Leukoc. Biol. 2011; 90(1): 69–75. Doi: 10.1189/jlb.1010577.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21454357
6. Sakhno L.V., Shevela E.Ya., Tikhonova M.A., Nikonov S.D., Ostanin A.A., Chernykh E.R. Impairments of Antigen-Presenting Cells in Pulmonary Tuberculosis. J. Immunol Res. 2015; Article ID 793292. Doi.org/10.1155/2015/793292.
https://www.hindawi.com/journals/jir/2015/793292/
7. Tiemersma E., van den Hof S., Dravniece G., Wares F., Molla Y., Permata Y., et. al. Integration of drug safety monitoring in tuberculosis treatment programmes: country experiences. Eur. Respir. Rev. 2019; 28(153): 180115. Doi: 10.1183/16000617.0115-2018.
https://err.ersjournals.com/content/28/153/180115
8. Chiacchio T., Petruccioli E., Vanini V., Cuzzi G., La Manna M.P., Orlando V. Pinnetti C., et. al. Impact of antiretroviral and tuberculosis therapies on CD4+ and CD8+ HIV/M. tuberculosis-specific T-cell in co-infected subjects. Immunol. Lett. 2018; 198: 33–43.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6307796/
9. Chinen T., Kannan A.K., Levine A.G., Fan X., Klein U., Zheng Y., et. al. An essential role for the IL-2 receptor in Treg cell function. Nat. Immunol. 2016; 17(11): 1322–1333. Doi: 10.1038/ni.3540.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27595233
10. Balcells M.E., Ruiz-Tagle C., Tiznado C., García P., Naves R. Diagnostic performance of GM-CSF and IL-2 in response to long-term specific-antigen cell stimulation in patients with active and latent tuberculosis infection. Tuberculosis. 2018; 112: 110‒119. Doi: 10.1016/j.tube.2018.08.006.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30205963
11. Biselli R., Mariotti S., Sargentini V., Sauzullo I., Lastilla M., Mengoni F., et. al. Detection of interleukin-2 in addition to interferon-γ discriminates active tuberculosis patients, latently infected individuals, and controls. Clin. Microbiol. Infect. 2010; 16: 1282–1284.
12. Burchill M.A., Yang J., Vang K.B., Moon J.J., Chu H.H., Lio C.W., et. al. Linked T cell receptor and cytokine signaling govern the development of the regulatory T cell repertoire. Immunity. 2008; 28: 112–121. Doi.org/10.1016/j.immuni.2007.11.022.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19886902
13. Кононова Т.Е., Уразова О.И., Новицкий В.В., Ю.В. Колобовникова, Е.Г. Чурина, Захарова П.А. Факторы дифференцировки Th17- и Treg-лимфоцитов при туберкулезе легких. Бюлл. эксп. биол. и мед. 2015; 159(2): 158–161. Doi: 10.1007/s10517-015-2922-9.
https://link.springer.com/article/10.1007/s10517-015-2922-9
14. Whiteside T.L. FOXP3+ Treg as a therapeutic target for promoting anti-tumor immunity. Expert. Opin. Ther. Targets. 2018; 22(4): 353–363. Doi: 10.1080/14728222.2018.1451514.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29532697
15. Mannino M.H., Zhu Z., Xiao H., Bai Q., Wakefield M.R., Fang Y. The paradoxical role of IL-10 in immunity and cancer. Cancer Lett. 2015; 367(2): 103–107. Doi: 10.1016/j.canlet.2015.07.009.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26188281
16. Pai M., Denkinger C.M., Kik S. V., Rangaka M.X., Zwerling A., Oxlade O., et. al. Gamma interferon release assays for detection of Mycobacterium tuberculosis infection. Clin. Microbiol. Rev. 2014; 27: 3–20.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24396134
17. Rudra D., Egawa T., Chong M.M., Treuting P., Littman D.R., Rudensky A.Y. Runx-CBF beta complexes control expression of the transcription factor Foxp3 in regulatory T cells. Nat. Immunol. 2009; 10: 1170–1177. Doi: 10.1038/ni.1795.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19767756
18. Zhang J., Li H., Yi D., Lai C., Wang H., Zou W., et. al. Knockdown of vascular cell adhesion molecule 1 impedes transforming growth factor beta 1-mediated proliferation, migration, and invasion of endometriotic cyst stromal cells. Reprod. Biol. Endocrinol. 2019; 17: 69. Doi.org/10.1186/s12958-019-0512-9.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31443713
19. Kondĕlková K., Vokurková D., Krejsek J., Borská L., Fiala Z., Ctirad A. Regulatory T cells (TREG) and their roles in immune system with respect to immunopathological disorders. Acta Medica (Hradec Kralove). 2010; 53(2): 73–77.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20672742
20. Churina E.G., Urazova O.I., Novitskiy V.V. The Role of Foxp3-Expressing Regulatory T Cells and T Helpers in Immunopathogenesis of Multidrug Resistant Pulmonary Tuberculosis. Tuberc. Res. Treat. 2012; 2012: 931291. Doi: 10.1155/2012/931291.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3359675/
21. Kaku Y., Imaoka H., Morimatsu Y., Komohara Y., Ohnishi K., Oda H., et. al. Overexpression of CD163, CD204 and CD206 on alveolar macrophages in the lungs of patients with severe chronic obstructive pulmonary disease. PLoS One. 2014; 9(1): e87400. Doi: 10.1371/journal.pone.0087400.
Опубликован
2020-11-26
Как цитировать
Чурина Е. Г., Уразова О. И., Ситникова А. В., Новицкий В. В., Кононова Т. Е., Чумакова С. П., Патышева М. Р. Дифференцировка моноцитов крови и особенности цитокинового статуса у больных туберкулезом легких // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2020. Т. 64. № 4. С. 79-87.
Раздел
Оригинальные исследования