CC BY
30
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2016
УДК 616.72-002.77-039-06:616.248]-078.33
Лопатникова Ю.А., Голикова Е.А., Киреев Ф.Д., Шкаруба Н.С., Сизиков А.Э., Ковалевская-Кучерявенко Т.В., Непомнящих В.М., Сенников С.В.
АУТОАНТИТЕЛА К TNF У БОЛЬНЫХ РЕВМАТОИДНЫМ АРТРИТОМ И БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии», 630099, г Новосибирск, Россия
Ревматоидный артрит (РА) и бронхиальная астма (БА) - иммуноопосредованные заболевания с выраженным воспалительным процессом, имеющие разный патогенез с преимущественной активацией Т-хелперов 1-го и 2-го типа (Тх1 и Тх2) соответственно. Иммуномодулирующий цитокин TNF активно участвует в воспалительном процессе в патогенезе этих заболеваний, при этом исследователи мало уделяют внимания факторам, регулирующим его активность, в частности, аутоантителам. Цель нашей работы - изучение содержания подклассов IgG-аутоантител к TNF при разной активности заболеваний с разным патогенезом: РА и БА. Для получения результатов содержания аутоантител в сыворотке в качестве калибровочной кривой в ИФА была использована фракция аутоантител, полученная комплексом методов аффинной хроматографии. В результате показаны изменения в содержании субклассов аутоантител к TNF в сыворотках крови больных РА и БА в активной стадии заболевания по сравнению с здоровыми донорами, а также между разными стадиями воспалительного процесса при этих заболеваниях. Показано повышение содержания аутоантител подклассов IgG2, IgG3 и IgG4 к TNF в сыворотках крови больных РА и БА в активной стадии заболевания по сравнению с условно здоровыми донорами, а также снижение содержания аутоантител подклассов IgG2 и IgG4 у больных РА после ответа на терапию, снижение содержания IgG2 и IgG4 и повышение абсолютного содержания аутоантител подкласса IgG1 у больных БА при переходе от неконтролируемого к контролируемому течению. Между исследуемыми патологиями не обнаружено различий как по содержанию TNF и растворимых рецепторов, так и по содержанию подклассов IgG-аутоантител к TNF. Полученные данные свидетельствуют о том, что несмотря на преимущественную активацию Тх1 или Тх2 при РА и БА и различия между аутоиммунной и аллергической природой заболеваний процесс патологической индукции аутоантител к цитокину, активно участвующему в воспалительных патологических реакциях, весьма схожий.
Ключевые слова: цитокины; аутоантитела; TNF; рецепторы; ревматоидный артрит; бронхиальная астма. Для цитирования: Лопатникова Ю.А., Голикова Е.А., Киреев Ф.Д., Шкаруба Н.С., Сизиков А.Э., Ковалевская-Кучерявенко Т.В., Непомнящих В.М., Сенников С.В. Аутоантитела к TNF у больных ревматоидным артритом и бронхиальной астмой. Иммунология. 2016; 37 (2): 90-96. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-2-90-96
Lopatnikova J.A., Golikova E.A., Kireev F.D., Shkaruba N.S., Sizikov A.E., Kovalevskaya-Kucheryavenko T.V., Nepomnyashchikh V.M., Sennikov S.V
AUTOANTIBODIES TO TNF IN PATIENTS WITH RHEUMATOID ARTHRITIS AND BRONCHIAL ASTHMA FSBI «Scientific research Institute of fundamental and clinical immunology», 630099, Novosibirsk, Russia Rheumatoid arthritis and bronchial asthma are immune-mediated diseases with inflammatory process having different pathogenesis with preferential activation of T helper type 1 and 2, respectively. Immunomodulatory cytokine TNF is actively involved in the pathogenesis of these diseases but researchers pay very little attention to factors regulating its activity. The aim of our study was to investigate the contents of anti-TNF autoantibodies IgG subclasses at various disease activity in diseases with different pathogenesis, such as rheumatoid arthritis and bronchial asthma. Anti-TNF autoantibody fraction purified by affinity chromatography was used as a calibration curve in ELISA when measuring autoantibodies levels in sera. As a result of the work changes in anti-TNF autoantibodies IgG subclasses levels in sera of patients with rheumatoid arthritis and asthma in active stage of diseases compared with healthy donors, as well as between different stages of the inflammatory process in these diseases have been found. Elevated levels of IgG2, IgG3 and IgG4 in sera of rheumatoid arthritis and asthma patients in active stage of diseases compared with apparently healthy donors as well as IgG2 and IgG4 reduction in rheumatoid arthritis patients after treatment response, and reduction of IgG2 and IgG4 and increase the absolute content of IgG1 anti-TNF autoantibodies in patients with bronchial asthma in the transition from uncontrolled to controlled disease flow have been shown. We have not found differences between pathologies both in content of TNF and soluble TNF receptors and in content of anti-TNF autoantibodies IgG subclasses. The data indicate that despite the preferential activation of Th1 at RA or Th2 at asthma, and the differences between the autoimmune and allergic nature of the disease the process of pathological induction of autoantibodies to the cytokine very similar.
Keyworlds: cytokines; autoantibodies; TNF; receptors; rheumatoid arthritis; bronchial asthma.
For citation: Lopatnikova J.A., Golikova E.A., Kireev F.D., Shkaruba N.S., Sizikov A.E., Kovalevskaya-Kucheryavenko T.V., Nepomnyashchikh V.M., Sennikov S.V Autoantibodies to TNF in patients with rheumatoid arthritis and bronchial asthma. Im-munologiya. 2016; 37 (2): 90-96. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-2-90-96.
For correspondence: Sennikov Sergey V., Dr. med. Sciences, Professor, head. laboratory of molecular immunology, E-mail: sennikovsv@gmail.com
conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Funding. The work is executed at support of RFBR project No. 15-04-02727 "Biological role of IgG subclasses of autoantibodies to TNF-alpha".
Received 13.08.15
Accepted 10.11.15
Для корреспонденции: Сенников Сергей Витальевич, д-р мед. наук, проф., зав. лаб. молекулярной иммунологии, E-mail: sennikovsv@ gmail.com
введение
Ревматоидный артрит и бронхиальная астма это иммуноопосредованные заболевания имеющие разный патогенез, с преимущественной активацией Т-хелперов 1 и 2 типа (Тх1 и Тх2) соответственно. Ревматоидный артрит (РА) - хроническое аутоиммунное системное воспалительное заболевание, важная роль в котором отводится моноцитам и макрофагам, активация которых приводит к дисбалансу между провоспалительными и противовоспалительными цитокинами. Бронхиальная астма (БА) - атопическое заболевание с сенсибилизацией организма и развитием аллергического (иммунного) воспаления дыхательных путей и гиперреактивности бронхов [1]. В патогенезе обоих заболеваний TNF играет активную роль, стимулируя патогенетические процессы, и соответственно применение препаратов-блокаторов TNF оказывает положительный эффект в терапии данных заболеваний.
Аутоантитела к цитокинам все в большей степени признаются исследователями как весьма существенные биологические эффекторные молекулы, регулирующие иммунный ответ in vivo [2-4]. Предполагают, что аутоантитела к цитокинам могут выполнять ряд существенных биологических функций, таких как нейтрализация цитокинов при их выходе из тканей и регуляция их биологической активности для предупреждения системных реакций, а также депонирование цитокинов путем образования иммунных комплексов и увеличение длительности их существования в системной циркуляции, аналогично роли растворимых рецепторов [5]. Высокая аффинность и авидность аутоантител к цитокинам, сравнимая с параметрами растворимых рецепторов, подтверждает их активное участие в патогенезе заболеваний иммунологической природы. Различные субклассы аутоантител, благодаря разной аффинности к лиганду, различием Fc-фрагментов могут играть разную роль в протекании патологических реакций. Точные механизмы индукции аутоантител к цитокинам до сих пор неизвестны, однако в случае патогенеза заболеваний с хроническим увеличением продукции какого-либо цитокина, показано увеличение продукции аутоантител к нему [6]. При этом индукция одних субклассов может быть более выражена, чем у других, что может быть связано с разной биологической активностью субклассов аутоантител к цитокинам. Также можно предположить, что патологии с вовлеченностью разных типов иммунного ответа могут иметь различия в индукции аутоанти-тел к иммунорегулирующим цитокинам.
Таким образом, подход с комплексной оценкой факторов регуляции иммуномодулирующего цитоки-на TNF, включающего его растворимые рецепторы и субклассы IgG-аутоантител представляется актуальным для понимания основных механизмов иммунных реакций, в патогенезе заболеваний, имеющих иммунологическую природу.
Цель исследования — изучить содержание подклассов IgG-аутоантител к иммунорегуляторному
ORIGINAL ARTICLE
цитокину TNF при разной активности заболеваний ревматоидного артрита и бронхиальной астме.
Материал и методы
Объекты исследования
В работе использовали периферическую кровь 24 условно здоровых доноров, полученную в пункте заготовки крови № 1 ГБУЗ НСО «Новосибирский центр крови», и включенных в группу по результатам опроса и результатам латекс-теста (< 6 мкг/мл) на С-реактивный белок (ООО «Ольвекс диагностикум», Россия) в соответствии с методикой производителя. Группу больных ревматоидным артритом составили 17 человек, находившихся на госпитализации в клинике НИИ фундаментальной и клинической иммунологии (НИИФКИ, Новосибирск). Все пациенты на момент поступления в клинику НИИФКИ имели высокую активность заболевания (DAS28 > 5,1). У каждого пациента была взята кровь для исследования в стадии обострения заболевания и после коррекции базисной терапии, при условии эффективности лечения (по критерию EULAR) и выявления положительной клинической и/или лабораторной динамики: изменение индекса DAS28 >1,2 (далее - больные, ответившие на терапию). Группу больных бронхиальной астмой составили 15 человек, находившихся на госпитализации в клинике НИИФКИ. Диагноз БА верифицирован в соответствии с критериями GINA (2008). У каждого пациента была взята кровь для исследования в период отсутствия контроля БА и у 11 больных с контролируемым течением после проведения курса системного лечения и коррекции базисной терапии.
Сорбенты и реагенты
Рекомбинантный человеческий TNF и поликло-нальные кроличьи антитела к TNF были предоставлены И.П. Гилевой (ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор"», Россия). В работе были использованы следующие хрома-тографические сорбенты: Bio-Gel P-6 DG (Bio-Rad, США), Protein G Sepharose 4 Fast Flow (GE Healthcare, США), Affi-Gel 15 (Bio-Rad, США).
Выделение аутоантител класса IgG из сыворотки крови человека
Забор периферической крови осуществляли с помощью системы Vacuette (Greiner, Австрия) с сывороточным активатором при использовании всех необходимых процедур антисептики. Сыворотку получали центрифугированием цельной крови в течение 15 мин (3000 об/мин) и хранили до проведения последующих процедур при 20oC. Перенос сыворотки в соответствующий буферный раствор, необходимый для дальнейших процедур аффинной очистки антител, осуществляли с помощью колонки с Вю^е! Р6 DG (Вю-Rad, США). Высокомолекулярные фракции с Вio-Gеl Р6 DG наносили на колонку с Protein G Sерharose Fast Flow аффинным сорбентом (GE ^al^care, США). Выделенные фракции антител объединяли и диали-зовали при +4oC против не менее чем 100-кратного по объему 20 mM PBS (pH = 7,4) в течение 12 ч. Диа-
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
лизованные фракции антител наносили на колонку со связанным с TNF аффинным сорбентом Affi-Gel 15 (Bio-Rad, США). Выделенные фракции антител объединяли и диализовали при +40С против не менее чем 100-кратного по объему 20 mM PBS (pH = 7,4) в течение 12 ч [10].
Магнитная сепарация
Для магнитной сепарации [7-9] использовали магнитные частицы (Dynabeads М-280, Dynal Biotech, Норвегия), покрытые стрептавидином, и кроличьи поликлональные антитела к TNF, которые предварительно метили биотином (ORIGEN, США). Полученный комплекс инкубировали в течение 3,5 ч при комнатной температуре и постоянном перемешивании с фракциями аутоантител, полученными в ходе процедур аффинной хроматографии, и с применением магнита собирали надосадочную жидкость, содержащую очищенные фракции аутоантител [10].
Иммуноферментный анализ
Определение содержания подклассов IgG проводили с помощью набора «Подклассы IgG - ИФА - БЕСТ» («Вектор-Бест», Россия). Определение содержания TNF проводили с использованием коммерческой тест-системы «альфа-TNF - ИФА - БЕСТ» («Вектор-Бест», Россия). Уровень растворимых рецепторов к TNF I и II типов определяли с помощью наборов Human soluble TNFRI ELISA Kit и Human soluble TNF RII ELISA Kit (RayBioTech, Англия). Им-муноферментный анализ с использованием коммерческих тест-систем проводили согласно инструкциям производителей.
Определение сывороточного содержания аутоанти-тел к TNF проводили методом твердофазного ИФА [1, 11], включающего рекомбинантный человеческий TNF (ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор"», Россия), планшеты с высокоадсорбционной поверхностью Costar (США), реактивы фирмы Иммунотех (Россия): фосфатно-солевой буферный раствор, 1-компонентный раствор ТМБ и стоп-раствор, а также моноклональные антитела к классам и субклассам иммуноглобулинов человека, меченные пероксидазой хрена фирмы "Полигност" (Россия).
Статистическая обработка результатов
Статистическую обработку результатов проводили с помощью программы «Statistica 7.0». Проверку выборки на нормальность распределения проводили с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. Данные представляли в виде среднего и ошибки среднего, в виде медианы и диапазона значений квартилей (25 и 75%), а для проверки гипотез о достоверности различий использовали непараметрический критерий Манна-Уитни и критерий знаков.
Результаты и обсуждение
Уровни TNF и растворимых рецепторов к TNF I и II типа в сыворотке крови
В нашей работе методом твердофазного ИФА с использованием коммерческих тест-систем проведена оценка содержания TNF в сыворотках крови больных РА в стадии обострения, больных РА, ответивших на
терапию, больных БА с неконтролируемым и контролируемым течением и условно здоровых доноров. Полученные результаты представлены на рис. 1.
Показано, что содержание TNF в сыворотках крови больных РА как в стадии обострения, так и после ответа на терапию, а также больных БА с неконтролируемым и контролируемым течением достоверно выше по сравнению с условно здоровыми донорами, что подтверждает активное участие цитокина в патогенезе исследуемых заболеваний. Также обнаружено достоверное снижение содержания TNF при переходе к более слабой степени воспалительного процесса при обеих патологиях. Полученные результаты согласуются с данными литературы о том, что при патологических состояниях аутоиммунной и аллергической этиологии, а именно при РА и БА, наблюдаются выраженные воспалительные реакции, ключевым медиатором которых является TNF [12-16].
При изучении содержания растворимых рецепторов, показано, что во всех исследованных группах содержание в сыворотке крови sTNFRII достоверно превышало содержание sTNFRI, что согласуется с результатами, полученными рядом других авторов [16]. Так же обнаружено, что содержание растворимых рецепторов к TNF I и II типов в сыворотках крови больных РА в стадии обострения, больных РА, ответивших на терапию, и больных БА с неконтролируемым и контролируемым течением достоверно превышает содержание sTNFRI и sTNFRII в сыворотках крови условно здоровых доноров (рис. 2). Полученные результаты подтверждают активное вовлечение растворимых рецепторов к TNF в патологический процесс при РА и БА [16, 17].
Представленные данные о продукции самого медиатора TNF и его растворимых рецепторов у больных воспалительными заболеваниями с разным патогенезом свидетельствуют о наличии защитного
пг/мл 2,50-1
2,00"
Группа
Рис. 1. Содержание TNF в сыворотках крови больных РА, БА и условно здоровых доноров.
Результаты представлены как среднее ±ошибка среднего (пг/мл) для пяти групп: 1 - больные РА в стадии обострения (n = 17), 2 - больные РА, ответившие на терапию (n = 14), 3 - больные БА с неконтролируемым течением (n = 15), 4 - больные БА с контролируемым течением (n = 11) и 5 - условно здоровые доноры (n = 24). Достоверность различий определена с помощью критерия знаков. Стрелками обозначены достоверные (p < 0,005) отличия.
пг/мл
Рис. 2. Содержание растворимых рецепторов к TNF I и II типов в сыворотках крови больных РА, БА и условно здоровых доноров. Результаты представлены как среднее ± ошибка среднего (пг/мл) для пяти различных групп: 1 - больные РА в стадии обострения, 2 - больные РА, ответившие на терапию, 3 - больные БА с неконтролируемым течением, 4 - больные БА с контролируемым течением и 5 - условно здоровые доноры. Достоверность различий определена с помощью критерия Манна-Уитни. Звездочками обозначены достоверные (p < 0,0005) отличия по сравнению с группой 5.
механизма, который заключается в активном слущи-вании рецепторов с мембраны клеток при увеличении системной концентрации TNF.
Абсолютное содержание аутоантител к TNF в сыворотке крови
На сегодняшний день в большинстве работ по изучению содержания аутоантител к цитокинам их концентрации выражают в относительных единицах. Так, например, при использовании ИФА с применением меченых антител результаты получают в единицах оптической плотности, которые зависят от активности
ORIGINAL ARTICLE
каждого из применяемых ферментов и характеристик приборов, используемых разными исследовательскими группами [18-20]. Однако такой подход создает трудности при сравнении данных, полученных различными группами исследователей, вследствие использования различных реагентов и методов для определения аутоантител, и делает невозможным сравнение содержания аутоантител различных классов и подклассов в пределах каждой исследуемой группы. В связи с этим в нашей работе методом ИФА определены абсолютные количества аутоантител к TNF с использованием в качестве калибровочного материала чистой фракции аутоантител к TNF, полученной из сыворотки крови условно здоровых доноров. С целью получения чистой фракции аутоантител к TNF из сыворотки крови человека разработан протокол, включающий комплекс хроматографических процедур с использованием колонок с сорбентами Bio-Gel P-6 DG для переноса сыворотки в соответствующий буферный раствор, Protein G Sepharose 4 Fast Flow для выделения антител класса G, связанный с TNF сорбент Affi-Gel 15 для выделения аутоантител к TNF, а также процедуру магнитной сепарации с использованием магнитных частиц и кроличьих поликлональных антител к TNF, меченных био-тином. На разработанный подход получен патент [21]. В очищенной фракции аутоантител к TNF с использованием коммерческого ИФА-набора было измерено содержание подклассов IgG. В таблице представлены полученные в нашей работе результаты определения абсолютного содержания аутоантител подклассов IgG1, IgG2, IgG3 и IgG4 в сыворотках крови больных РА в стадии обострения, больных РА, ответивших на терапию, больных БА с неконтролируемым и контролируемым течением и условно здоровых доноров.
Ранее в работах нескольких групп исследователей
содержание подклассов IgG-аутоантител к TNF в сыворотке крови больных рА в стадии обострения, больных рА, ответивших на терапию, больных БА с неконтролируемым и контролируемым течением и условно здоровых доноров, нг/мл
Группа IgG1 IgG2 IgG3 IgG4
Больные РА в стадии обострения 176,100 (138,500-218,400) 78,675* (53,555-114,775) 161,955* (116,900-227,545) 74,180* (44,910-107,270)
(n = 17) (n = 16) (n = 16) (n = 13)
Больные РА, ответившие на терапию 176,100 (147,900-232,500) 60,355# (37,860-80,240) 134,290 (105,840-181,710) 39,820* (30,910-64,000)
(n = 13) (n = 12) (n = 11) (n = 10)
Больные БА с неконтролируемым течением 162,000 (143,200-185,500) 85,470* (79,190-160,820) 173,810* (127,970-238,610) 64,635* (53,820-89,450)
(n = 12) (n = 11) (n = 13) (n = 10)
Больные БА с контролируемым течением 232,500* ## (199,600-340,600) 62,450"* (43,620-93,850) 131,130 (126,390-137,450) 48,730*" (43,640-53,820)
(n = 8) (n = 10) (n = 9) (n = 9)
Условно здоровые доноры 176,100 (133,800-204,300) 62,450 (42,570-69,780) 121,650 (94,770-154,840) 36,635 (29,000-63,360)
(n = 18) (n = 14) (n = 15) (n = 16)
Примечание. Данные представлены в виде медианы и межквартильного интервала. Достоверность различий определена с помощью критерия Манна-Уитни. * - достоверно (^ < 0,05) по сравнению с условно здоровыми донорами; * - достоверно ф < 0,05) по сравнению с больными РА в стадии обострения; - достоверно (£ < 0,05) по сравнению с больными БА с неконтролируемым течением.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
было показано, что у пациентов с аутоиммунными заболеваниями специфические аутоантитела чаще всего представлены подклассами IgG1 и IgG3 [22-24]. Так, у больных РА аутоантитела к нативному коллагену II типа являются комплементсвязывающими и принадлежат к IgG1- (55%) и IgG3-подклассам (47%) [25]. В нашей работе показано, что данные по распределению аутоанти-тел к TNF подклассов IgG в сыворотках крови больных РА и БА, а также условно здоровых доноров, совпадают с распределением по подклассам IgG специфических аутоантител у пациентов с аутоиммунными заболеваниями, но не соответствуют классическому распределению антител подклассов IgG к чужеродным антигенам (а именно IgG1 > IgG2 > IgG3 > IgG4) [26], что может указывать на отличия в биологических функциях ауто-антител к TNF от общего пула IgG антител.
При сравнении содержания субклассов IgG в сыворотках больных ревматоидным артритом и бронхиальной астмой не выявлено различий, что может свидетельствовать о том, что повышенный уровень TNF при воспалительных реакциях при этих заболеваниях индуцирует схожий механизм индукции продукции аутоантител к нему.
Показано, что в сыворотках крови больных РА в стадии обострения и больных БА с неконтролируемым течением содержание подклассов IgG2, IgG3 и IgG4, а в сыворотках крови больных БА с контролируемым течением - содержание подкласса IgG1, достоверно выше по сравнению с условно здоровыми донорами. При этом содержание подклассов IgG2 и IgG4 достоверно выше в сыворотках крови больных РА в стадии обострения по сравнению с больными РА, ответившими на терапию, и в сыворотках крови больных БА с неконтролируемым течением по сравнению с больными БА с контролируемым течением заболевания. Абсолютное содержание аутоантител подкласса IgG1, напротив, достоверно выше в группе больных БА с контролируемым течением по сравнению с больными БА с неконтролируемым течением [27, 28].
Были обнаружены положительные корреляционные зависимости между содержанием подкласса IgG2 в сыворотках крови больных РА в стадии обострения и больных РА, ответивших на терапию (R2 = 0,83; p < 0,05), а также между содержанием подкласса IgG1 у больных БА с неконтролируемым и контролируемым течением (R2 = 0,91; p < 0,05). Исходя из этого, можно предположить, что аутоантитела к TNF подклассов IgG2 и IgG4 регулируют иммунные реакции при РА и БА путем связывания TNF посредством образования иммунных комплексов с увеличением длительности его существования в системной циркуляции и транспорта иммунных комплексов, а также, возможно, способны усиливать эффект цитокина. При анализе подкласса IgG1 установлено достоверное повышение их содержания у больных БА при переходе от неконтролируемого к контролируемому течению заболевания до уровня существенно более высокого по сравнению с условно здоровыми донорами, что позволяет сделать предположение о нейтрализующем действии аутоантител данного подкласса в отношении TNF.
Полученные достоверные отличия в содержании как IgG2 и IgG4, так и IgG3 у больных РА в стадии обострения по сравнению с условно здоровыми донорами позволяют предполагать их участие в патогенезе РА, а достоверные отличия в содержании IgG1 у больных БА с контролируемым течением и IgG2-, IgG3- и IgG4-подклассов у больных БА с неконтролируемым течением по сравнению с условно здоровыми донорами могут свидетельствовать об участии в патогенезе БА всех четырех подклассов IgG.
Заключение
У больных РА в стадии обострения, больных РА, ответивших на терапию и больных БА с неконтролируемым и контролируемым течением по сравнению с условно здоровыми донорами настоящим исследованием подтверждено достоверное повышенное содержание TNF и растворимых рецепторов к TNF I и II типов, что свидетельствует об их активном вовлечении в патологический процесс.
Показано, что IgG1- и IgG3-подклассы аутоантител к TNF как у больных РА и БА, так и условно здоровых доноров, доминируют над IgG2- и IgG4-подклассами, что отличается от типичного распределения антител к чужеродным антигенам, но совпадает с распределением по подклассам IgG-специфических аутоантител у пациентов с аутоиммунными заболеваниями. Обнаружено достоверно более высокое содержание ауто-антител подклассов IgG2, IgG3 и IgG4 в сыворотках крови больных РА в стадии обострения и больных БА с неконтролируемым течением и подкласса IgG1 в сыворотках крови больных БА с контролируемым течением по сравнению с условно здоровыми донорами. Также выявлено достоверное снижение содержания аутоантител подклассов IgG2 и IgG4 при ответе на терапию у больных РА и достоверное снижение содержания аутоантител подклассов IgG2 и IgG4 на фоне повышения уровня аутоантител подкласса IgG1 у больных БА при переходе от неконтролируемого к контролируемому течению заболевания.
Наличие положительной корреляции между содержанием подкласса IgG2 у больных РА в стадии обострения и больных РА, ответивших на терапию, позволяет рассматривать его в качестве показателя ответа на проводимую терапию. Высокая степень связи между содержанием подкласса IgG1 у больных БА с неконтролируемым и контролируемым течением может указывать на возможность рассмотрения IgG1 в качестве показателя перехода от неконтролируемого к контролируемому течению БА.
На основании полученных данных можно предположить, что индукция аутоантител к TNF при патологических изменениях при РА и БА происходит без значимых изменений, однако показанные различия в сравнении со здоровыми донорами могут свидетельствовать о разной вовлеченности субклассов в конкретный патологический процесс.
Работа выполнена при поддержке проекта РФФИ № 15-04-02727 «Биологическая роль субклассов IgG-аутоантител к ФНО-альфа».
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
литература
1. Балаболкин И.И., Смирнов И.Е., Булгакова В.А., Горюнов А.В., Ларькова И.А. Современная концепция патогенеза бронхиальной астмы у детей. Иммунопатология, аллергология, инфекто-логия. 2006; 1: 26-35.
2. Bendtzen K., Hansen M.B., Ross С., Svenson M. Detection of autoantibodies to cytokines. Mol. Biotechnol. 2000; (14): 251-61.
3. Wadhwa M., Meager A., Dilger P., Bird С., Dolman С., Das R.G., Thorpe R. Neutralizing antibodies to granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, interleukin-1alpha and interferon-alpha but not other cytokines in human immunoglobulin preparations. Immunology. 2000; (99): 113-23.
4. Watanabe M., Uchida K., Nakagaki K., Trapnell B.C., Nakata K. High avidity cytokine autoantibodies in health and disease: Patho-genesis and mechanisms. Cytokine & Growth Factor Reviews. 2010; 21 (4): 263-73.
5. Watanabe M., Uchida K., Nakagaki K., Kanazawa H., Trapnell B.C., Hoshino Y. et al. Anti-cytokine autoantibodies are ubiquitous in healthy individuals. FEBSLett. 2007; (581): 2017-21.
6. Hara A., Wada T., Kitajima S., Toyama T., Okumura T., Kitagawa K., et al. Combined pure red cell aplasia and autoimmune hemolytic anemia in systemic lupus erythematosus with anti-erythropoietin au-toantibodies. Am. J. Hematol. 2008; (83): 750-2.
7. Bangs L.B. New developments in particle-based immunoassays: introduction. Pure & Appl. Chem. 1996; 68 (10): 1873-9.
8. Peraski A.H. Immunological methods for detection and identification of infectious disease and biological warfare agents. Clin. Diagn. Lab Immunol. 2003; 10 (4): 13-506.
9. Темежникова Н.Д. Применение иммуномагнитных сорбентов при санитарно-эпидемиологическом мониторинге легионелл и других патогенов внешней среды. Наука и бизнесс: пути развития. 2011; 4: 11-20.
10. Sennikov S.V., Golikova E.A., Kireev F.D., Lopatnikova J.A. Purification of human immunoglobulin G autoantibodies to tumor necrosis factor using affinity chromatography and magnetic separation. J. Immunol. Methods. 2013; 30: 390 (1-2): 92-8.
11. Sioud M., Dybwad A., Jespersen L., Suleyman S., Natvig J.B. et al. Characterization of naturally occurring autoantibodies against tumour necrosis factor-alpha (TNF-alpha): in vitro function and precise epitope mapping by phage epitope library. Clin. Exp. Immunol. 1994; 98 (3): 520-5.
12. Berry M., Brightling C., Pavord I., Wardlaw A.J. TNF-a in asthma. Curr. Opin. Pharmacol. 2007; 7: 279-82.
13. Rho Y.H., Chung C.P., Oeser A., Solus J., Asanuma Y., Sokka T., Pin-cus T., Raggi P., Gebretsadik T., Shintani A., Stein C.M. Inflammatory mediators and premature coronary atherosclerosis in rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum. 2009; 61 (11): 1580-5.
14. Thomas P.S., Pennington D.W., Schreck R.E., Levine T.M., Lazarus S.C. Authentic 17kD tumor necrosis factor a is synthesised and released by canine mast cells and up-regulated by stem cell factor. J. Clin. Exp. Allergy. 1996; 26: 710-8.
15. Manicourt D.H., Triki R., Fukuda K., Devogelaer J.P., Nagant de Deuxchaisnes C., Thonar E.J. Levels of circulating tumor necrosis factor alpha and interleukin-6 in patients with rheumatoid arthritis. Relationship to serum levels of hyaluronan and antigenic keratan sulfate. Arthritis Rheum. 1993; 36 (4): 490-9.
16. Robak T., Gladalska A., Stepieс H. The tumour necrosis factor family of receptors/ligands in the serum of patients with rheumatoid arthritis. Eur. Cytokine Netw. 1998; 9 (2): 145-54.
17. Yoshida S., Hashimoto S., Nakayama T., Kobayashi T., Koizumi A., Horie T. Elevation of serum soluble tumour necrosis factor (TNF) receptor and IL-1 receptor antagonist levels in bronchial asthma. Clin. Exp. Immunol. 1996; 106 (1): 73-8.
18. Meager A., Wadhwa M., Bird C., Dilger P., Thorpe R., Newsom-Davis J., Willcox N. Spontaneously occurring neutralizing antibodies against granulocyte-macrophage colony-stimulating factor in patients with autoimmune disease. Immunology. 1999; 97: 526-32.
19. Meager A., Wadhwa M., Dilger P., Bird C., Thorpe R., Newsom-Davis J., Willcox N. Anti-cytokine autoantibodies in autoimmunity: preponderance of neutralizing autoantibodies against interferon-alpha, interferon-omega and interleukin-12 in patients with thymoma and/or myasthenia gravis. Clin. Exp. Immunol. 2003; 132 (1): 128-36.
20. Puel A., Doffinger R., Natividad A., Chrabieh M., Barcenas-Mo-rales G., et al. Autoantibodies against IL-17A, IL-17F, and IL-22 in
ORIGINAL ARTICLE
patients with chronic mucocutaneous candidiasis and autoimmune polyendocrine syndrome type I. J Exp. Med. 2010; 207 (2): 291-7.
21. Сенников С.В., Лопатникова Ю.А., Голикова Е.А., Киреев Ф.Д. Способ аффинного выделения аутоантител класса IgG к имму-норегуляторному цитокину TNF. Патент РФ № 2501008, 2013.
22. Gharavi A.E., Harris E.N., Lockshin M.D. et al. IgG subclass and light chain distribution of anticardiolipin and anti-DNA antibodies in systemic lupus erythematosus. Ann. Rheum. Dis. 1988; 47 (4): 286-90.
23. Maran R., Dueymes M., Le Corre R., Renaudineau У., Shoenfeld У., youinou P. IgG subclasses of human autoantibodies. Ann. Med. Interne. 1997; 148: 29-38.
24. yount W.J., Cohen P., Eisenberg R.A. Distribution of IgG subclasses among human autoantibodies to Sm, RNP, dsDNA, SS-B and IgG rheumatoid factor. Monogr. Allergy. 1988; 23: 41-56.
25. Cook A.D., Mackay I.R., Cicuttini F.M., Rowley M.J. IgG subclasses of antibodies to type II collagen in rheumatoid arthritis differ from those in systemic lupus erythematosus and other connective tissue diseases. J. Rheumatol. 1997; 24 (11): 2090-6.
26. Furukawa K., Kobata A. IgG galactosylation-its biological significance and pathology. Mol. Immunol. 1991; 28: 1333-40.
27. Golikova E.A., Lopatnikova J.A., Kovalevskaya-Kucheryavenko T. V., Nepomnyashih V.M., Sennikov S.V. Levels of TNF, TNF autoantibodies and soluble TNF receptors in patients with bronchial asthma. J. Asthma. 2013; 50 (7): 705-11.
28. Lopatnikova J., Golikova E., Shkaruba N., Sizikov A., Sennikov S. Analysis of the levels of tumour necrosis factor (TNF), autoantibod-ies to TNF, and soluble TNF receptors in patients with rheumatoid arthritis. Scand. J. Rheumatol. 2013; 42 (6): 429-2.
references
1. Balabolkin I.I., Smirnov I.E., Bulgakova V.A., Goijunov A.V., Lar'kova I.A. The modern concept of the pathogenesis of asthma in children. Immunopatologiya, allergologiya, infektologiya. 2006; 1: 26-35. (in Russian)
2. Bendtzen K., Hansen M.B., Ross C., Svenson M. Detection of autoantibodies to cytokines. Mol. Biotechnol. 2000; (14): 251-61.
3. Wadhwa M., Meager A., Dilger P., Bird C., Dolman C., Das R.G., Thorpe R. Neutralizing antibodies to granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, interleukin-1alpha and interferon-alpha but not other cytokines in human immunoglobulin preparations. Immunology. 2000; (99): 113-23.
4. Watanabe M., Uchida K., Nakagaki K., Trapnell B.C., Nakata K. High avidity cytokine autoantibodies in health and disease: Patho-genesis and mechanisms. Cytokine & Growth Factor Reviews. 2010; 21 (4): 263-73.
5. Watanabe M., Uchida K., Nakagaki K., Kanazawa H., Trapnell B.C., Hoshino У. et al. Anti-cytokine autoantibodies are ubiquitous in healthy individuals. FEBS Lett. 2007; (581): 2017-21.
6. Hara A., Wada T., Kitajima S., Toyama T., Okumura T., Kitagawa K., et al. Combined pure red cell aplasia and autoimmune hemolytic anemia in systemic lupus erythematosus with anti-erythropoietin au-toantibodies. Am. J. Hematol. 2008; (83): 750-2.
7. Bangs L.B. New developments in particle-based immunoassays: introduction. Pure & Appl. Chem. 1996; 68 (10): 1873-9.
8. Peraski A.H. Immunological methods for detection and identification of infectious disease and biological warfare agents. Clin. Diagn. Lab Immunol. 2003; 10 (4): 13-506.
9. Temezhnikova N.D. Application of immunomagnetic sorbents for sanitary-epidemiological monitoring of Legionella and other pathogens of the environment. Nauka i biznes: puti razvitiya. 2011; (4): 11-20. (in Russian)
10. Sennikov S.V., Golikova E.A., Kireev F.D., Lopatnikova J.A. Purification of human immunoglobulin G autoantibodies to tumor necrosis factor using affinity chromatography and magnetic separation. J. Immunol. Methods. 2013; 30: 390 (1-2): 92-8.
11. Sioud M., Dybwad A., Jespersen L., Suleyman S., Natvig J.B. et al. Characterization of naturally occurring autoantibodies against tumour necrosis factor-alpha (TNF-alpha): in vitro function and precise epitope mapping by phage epitope library. Clin. Exp. Immunol. 1994; 98 (3): 520-5.
12. Berry M., Brightling C., Pavord I., Wardlaw A.J. TNF-a in asthma. Curr. Opin. Pharmacol. 2007; 7: 279-82.
13. Rho y.H., Chung C.P., Oeser A., Solus J., Asanuma У., Sokka T., Pin-cus T., Raggi P., Gebretsadik T., Shintani A., Stein C.M. Inflammatory mediators and premature coronary atherosclerosis in rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum. 2009; 61 (11): 1580-5.
14. Thomas P.S., Pennington D.W., Schreck R.E., Levine T.M., Lazarus S.C. Authentic 17kD tumor necrosis factor a is synthesised and re-
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
leased by canine mast cells and up-regulated by stem cell factor. J. Clin. Exp. Allergy. 1996; 26: 710-8.
15. Manicourt D.H., Triki R., Fukuda K., Devogelaer J.P., Nagant de Deuxchaisnes C., Thonar E.J. Levels of circulating tumor necrosis factor alpha and interleukin-6 in patients with rheumatoid arthritis. Relationship to serum levels of hyaluronan and antigenic keratan sulfate. Arthritis Rheum. 1993; 36 (4): 490-9.
16. Robak T., Gladalska A., Stepiec H. The tumour necrosis factor family of receptors/ligands in the serum of patients with rheumatoid arthritis. Eur. CytokineNetw. 1998; 9 (2): 145-54.
17. Yoshida S., Hashimoto S., Nakayama T., Kobayashi T., Koizumi A., Horie T. Elevation of serum soluble tumour necrosis factor (TNF) receptor and IL-1 receptor antagonist levels in bronchial asthma. Clin. Exp. Immunol. 1996; 106 (1): 73-8.
18. Meager A., Wadhwa M., Bird C., Dilger P., Thorpe R., Newsom-Davis J., Willcox N. Spontaneously occurring neutralizing antibodies against granulocyte-macrophage colony-stimulating factor in patients with autoimmune disease. Immunology. 1999; 97: 526-32.
19. Meager A., Wadhwa M., Dilger P., Bird C., Thorpe R., Newsom-Davis J., Willcox N. Anti-cytokine autoantibodies in autoimmunity: preponderance of neutralizing autoantibodies against interferon-alpha, interferon-omega and interleukin-12 in patients with thymoma and/or myasthenia gravis. Clin. Exp. Immunol. 2003; 132 (1): 128-36.
20. Puel A., Doffinger R., Natividad A., Chrabieh M., Barcenas-Morales G., et al. Autoantibodies against IL-17A, IL-17F, and IL-22 in patients with chronic mucocutaneous candidiasis and autoimmune polyendocrine syndrome type I. J Exp. Med. 2010; 207 (2): 291-7.
21. Sennikov S.V., Lopatnikova Yu.A., Golikova E.A.,Kireev F.D. A
method of affinity separation of IgG autoantibodies to the im-munoregulatory cytokines TNF. Patent RF N 2501008; 2013. (in Russian)
22. Gharavi A.E., Harris E.N., Lockshin M.D. et al. IgG subclass and light chain distribution of anticardiolipin and anti-DNA antibodies in systemic lupus erythematosus. Ann. Rheum. Dis. 1988; 47 (4): 286-90.
23. Maran R., Dueymes M., Le Corre R., Renaudineau Y., Shoenfeld Y., Youinou P. IgG subclasses of human autoantibodies. Ann. Med. Interne. 1997; 148: 29-38.
24. Yount W.J., Cohen P., Eisenberg R.A. Distribution of IgG subclasses among human autoantibodies to Sm, RNP, dsDNA, SS-B and IgG rheumatoid factor. Monogr. Allergy. 1988; 23: 41-56.
25. Cook A.D., Mackay I.R., Cicuttini F.M., Rowley M.J. IgG subclasses of antibodies to type II collagen in rheumatoid arthritis differ from those in systemic lupus erythematosus and other connective tissue diseases. J. Rheumatol. 1997; 24 (11): 2090-6.
26. Furukawa K., Kobata A. IgG galactosylation-its biological significance and pathology. Mol. Immunol. 1991; 28: 1333-40.
27. Golikova E.A., Lopatnikova J.A., Kovalevskaya-Kucheryavenko T.V., Nepomnyashih V.M., Sennikov S.V. Levels of TNF, TNF autoantibodies and soluble TNF receptors in patients with bronchial asthma. J. Asthma. 2013; 50 (7): 705-11.
28. Lopatnikova J., Golikova E., Shkaruba N., Sizikov A., Sennikov S. Analysis of the levels of tumour necrosis factor (TNF), autoantibodies to TNF, and soluble TNF receptors in patients with rheumatoid arthritis. Scand. J. Rheumatol. 2013; 42 (6): 429-2.
Поступила 13.08.15 Принята в печать 10.11.15
экологическая иммунология
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2016 УДК 612.017.1.064:613.648]-053
Хаитов Р.М., Орадовская И.В., Васильев А.А., Никонова М.Ф.
АЛГОРИТМ ВЫЯВЛЕНИЯ ВОЗРАСТНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ИММУННОГО СТАТУСА У ПЕРСОНАЛА ГОРНО-ХИМИЧЕСКОГО КОМБИНАТА ЖЕЛЕЗНОГОРСКА
ФГБУ Государственный научный центр «Институт иммунологии» ФМБА России, 115478, Москва, Россия
Проанализированы результаты многолетнего иммунологического мониторинга с оценкой иммунного статуса (ИС) у персонала основного производства (ОП) Горно-химического комбината (ГХК) Железногорска в зависимости от возраста. Анализ проведен в сопоставлении с динамикой ИС персонала контрольного производства (КП), не имеющего непосредственного контакта с факторами профвредности (ПВ), но косвенно подверженного их влиянию, и населением города, не работающего на комбинате, но проживающего в районе его размещения. Возрастная динамика ИС проанализирована посредством сопоставления средних значений и количественного распределения изменений показателей ИС в возрастных группах и анализа их корреляций с возрастом. Показано, что у части персонала, возможно более радиочувствительной, после 40 лет по показателям средних значений выявлялись признаки старения иммунной системы: снижение CD3+-Т-лимфоцитов, повышение cD16+-NK-клеток и уровня сывороточного IgA. С увеличением возраста наблюдалось повышение долей лиц со снижением индекса иммунорегуляции, величина которого значительно возрастала в группе персонала 60 лет и старше, что указывает на преобладание регуляторной недостаточности Т-клеточного звена над количественной. Выявлены наиболее часто отклоняющиеся показатели ИС и алгоритм их динамики у персонала ОП ГХК в зависимости от возраста. Изменения в ИС персонала у более молодых по возрасту групп в виде снижения количества лимфоцитов, умеренного повышения процентного содержания CD3+-Т-лимфоцитов и NK-клеток, невысоких показателей долей лиц с недостаточностью CD3+-, CD4+-Т-лимфоцитов и отсутствия их среди наиболее часто отклоняющихся параметров свидетельствуют о том, что они обусловлены реакцией адаптации иммунной системы на условия труда при воздействии факторов профвредности.
Ключевые слова: иммунный статус; персонал; алгоритм; возраст;радиационный фактор. Для цитирования: Хаитов Р.М., Орадовская И.В., Васильев А.А., Никонова М.Ф. Алгоритм выявления возрастных изменений иммунного статуса у персонала горно-химического комбината Железногорска. Иммунология. 2016; 37 (2): 96-106. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-2-96-106
Для корреспонденции: Орадовская Ида Васильевна, д-р мед. наук, гл. науч. сотр. лаб. взаимодействия клеток, ФГБУ ГНЦ «Институт иммунологии» ФМБА России, E-mail: oradovskaya.39@mail.ru
