CC BY
9
© Коллектив авторов, 2024
Линге И.А.1, Капина М.А.1, Царева А.К.1, 2, Кондратьева Е.В.1, Апт А.С.1, Логунова Н.Н.1
Дефицит ИЛ-6 увеличивает восприимчивость к туберкулезной инфекции конгенных по MHC-II линий мышей
1 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, 107564, г. Москва, Российская Федерация
2 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования «Сколковский институт науки и технологий», 121205, г. Москва, Российская Федерация
Резюме
Введение. Одним из осложнений иммунного ответа при туберкулезе является избыточное плохо контролируемое воспаление в легких. Повышенная продукция ИЛ-6 в легких достоверно коррелирует с прогрессированием туберкулеза у чувствительных мышей. При этом тотальный дефицит ИЛ-6 на фоне устойчивого к туберкулезу фенотипа приводит к развитию чувствительности. В связи с этим роль цитокина ИЛ-6 в иммунном ответе при туберкулезе у генетически чувствительных и более устойчивых организмов может различаться.
Цель исследования - изучить влияние дефицита провоспалительного цитокина ИЛ-6 на изменение восприимчивости к Mycobacterium tuberculosis в модели туберкулеза на конгенных по MHC-II линиях мышей, чувствительных к инфекции.
Материал и методы. Самок мышей с дефицитом ИЛ-6 B6.I.IOO.IL-6KO и B6.I.9.3.IL-6KO и дикого типа B6.I.100 и B6.I.9.3 использовали для аэрозольного заражения M. tuberculosis H37Rv [100 колониеобразующих единиц (КОЕ)/мышь]. Определение числа КОЕ в органах зараженных животных проводили путем посева суспензий клеток легкого и селезенки на агар Дюбо и подсчетом макроколоний через 21 день. Поверхностный фенотип клеток и внутриклеточную продукцию цитокинов после стимуляции клеток легкого микобактериальными антигенами микобактерий in vitro оценивали с помощью цитофлуориметрического анализа. Криопрепараты легкого были окрашены гематоксилином и эозином.
Результаты. Мы показали, что при заражении туберкулезом у мышей конгенных линий B6.I.100.IL-6K0 и B6.I.9.3.IL-6KO с дефицитом цитокина ИЛ-6 значимо сокращен срок жизни по сравнению с контрольными животными B6.I.100 и B6.I.9.3, соответственно. На фоне отсутствия ИЛ-6 наблюдается повышенная миграция нейтрофилов в легкие мышей мутантной линии B6.I.9.3.IL-6K0 в начале развития инфекции. Кроме того, в условиях дефицита ИЛ-6 в легких в значительно меньшей степени формируются специфически продуцирующие ИЛ-17 ТЪ17-лимфоциты, но наблюдается более высокий уровень ФНОа. На поздних стадиях развития туберкулезной инфекции у мышей с дефицитом ИЛ-6 возникает диффузное воспаление в легких, тогда как у животных дикого типа формируются более сконцентрированные участки воспаления, отделенные от неза-раженной дышащей ткани легкого.
Заключение. Дефицит ИЛ-6 на фоне генетически обусловленной высокой чувствительности к туберкулезу утяжеляет инфекционный процесс, что происходит за счет механизмов, отличающихся от реализуемых при дефиците ИЛ-6 на фоне устойчивого фенотипа.
Ключевые слова: туберкулез; ИЛ-6; ИЛ-17; воспаление; легочная патология; чувствительность к инфекции
Статья получена 04.03.2024. Принята в печать 08.04.2024.
Для цитирования: Линге И. А., Капина М.А., Царева А.К., Кондратьева Е.В., Апт А.С., Логунова Н.Н. Дефицит ИЛ-6 увеличивает восприимчивость к туберкулезной инфекции конгенных по MHC-II линий мышей. Иммунология. 2024; 45 (2): 171-182. DOI: https://doi.org/10.33029/1816-2134-2024-45-2-171-182
Финансирование. Работа поддержана грантом Российского научного фонда № 23-25-00087.
Для корреспонденции
Линге Ирина Андреевна -кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, лаборатории иммуногенетики ФГБНУ «ЦНИИТ» Минобрнауки России, Москва, Российская Федерация E-mail: iralinge@gmail.com https://orcid.org/0000-0003-1535-5800
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов. Концепция и дизайн исследования - Линге И.А., Логунова Н.Н.; сбор и обработка материала - Линге И.А., Логунова Н.Н., Капина М.А., Царева А.К., Кондратьева Е.В.; статистическая обработка - Линге И.А., Логунова Н.Н., Капина М.А.; написание текста - Линге И.А., Апт А.С.; редактирование - Линге И.А., Логунова Н.Н., Апт А.С.
Linge LA.1, Kapina M.A.1, Tsareva A.K.1' 2, Kondratieva E.V.1, Apt A.S.1, Logunova N.N.1
IL-6 deficiency increases the susceptibility to tuberculosis infection of MHC-II congenic mouse strains
1 Central Tuberculosis Research Institute, Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation, 107564, Moscow, Russian Federation
2 Skolkovo Institute of Science and Technology, 121205, Moscow, Russian Federation
Abstract
Introduction. Excessive, poorly controlled inflammation in the lungs is one of the complications of the immune response during tuberculosis. On one hand, increased production of IL-6 in the lungs significantly correlates with the progression of tuberculosis in susceptible mice. On the other hand, a total deficiency of IL-6 on a tuberculosis-resistant genetic background leads to susceptibility to the infection. In this regard, the role of the cytokine IL-6
in the immune response during tuberculosis may differ between genetically sensitive and more https://orcid.org/0000-0003-1535-5800 resistant individuals.
Aim - to study the effect of IL-6 deficiency on the immune response and sensitivity to the infection in susceptible to tuberculosis MHC-II congenic mouse strains.
Material and methods. 2-3 months old females of IL-6-deficient B6.I.100.IL-6K0 and B6.I.9.3.IL-6K0 and wild-type B6.I.100 and B6.I.9.3 mice were used for aerosol infection with virulent strain M. tuberculosis H37Rv, 100 CFU/mouse. Determination of CFU numbers in the organs of infected animals was assessed by plating suspensions of lung and spleen cells on Dubos agar and macrocolonies counting after 21 days of cultivation. Cell surface phenotype and intracellular cytokine production after stimulation of lung cells with mycobacterial antigens in vitro were measured by flow cytometry. Lung cryosections were stained with hematoxylin and eosin.
Results. We found that IL-6 deficiency leads to a decreased lifespan after tuberculosis infection in the congenic strains B6.I.100.IL-6K0 and B6.I.9.3.IL-6K0 compared to the control animals B6.I.100 and B6.I.9.3, respectively. IL-6 deficiency also results in increased migration of neutrophils into the lungs of B6.I.9.3.IL-6K0 mice at the beginning of the infection. Additionally, we observed lower numbers of specific IL-17-producing Th17 lymphocytes but a higher level of TNF-a production in the lungs of IL-6K0 animals compared to wild-type controls. During the later stages of tuberculosis infection, we detected severe diffuse inflammation in the lungs of IL-6-deficient mice, whereas more concentrated areas of inflammation separated from uninfected lung tissue were observed in the lungs of wild-type animals.
Conclusion. IL-6 deficiency on the background of genetically determined high sensitivity to tuberculosis leads to an aggravation of the infection, which occurs due to mechanisms that differ from those realized in mice resistant to tuberculosis.
Keywords: tuberculosis; IL-6; IL-17; inflammation; lung pathology; susceptibility to infection
Received 04.03.2024. Accepted 08.04.2024.
For citation: Linge I.A., Kapina M.A., Tsareva A.K., Kondratieva E.V., Apt A.S., Logunova N.N. IL-6 deficiency increases the susceptibility to tuberculosis infection of MHC-II congenic mouse strains. Immunologiya. 2024; 45 (2): 171-82. D0I: https://doi.org/10.33029/1816-2134-2024-45-2-171-182 (in Russian)
Funding. The study was supported by the grant of Russian Science Foundation No. 23-25-00087.
For correspondence
Irina A. Linge -PhD, Leader Researcher of the Immunogenetics Lab., CTRI, MSHE of Russia, Moscow, Russian Federation E-mail: iralinge@gmail.com
Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests.
Authors' contribution. Concept and design of the study - Linge I.A., Logunova N.N.; collection and processing of material - Linge I.A., Logunova N.N., Kapina M.A., Tsareva A.K., Kondratyeva E.V.; statistical processing -Linge I.A., Logunova N.N., Kapina M.A.; writing the text - Linge I.A., Apt A.S.; editing - Linge I.A., Logunova N.N., Apt A.S.
Введение
Туберкулез (ТБ) до сих пор остается нерешенной проблемой человечества - ежегодно он уносит более 1 млн жизней [1]. Одним из патологических побочных результатов иммунного ответа, развивающегося в ответ на патоген Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis), является избыточное, плохо контролируемое воспаление легочной ткани. Цитокины во многом определяют тяжесть течения заболевания, поскольку играют значительную роль и в защитном иммунном ответе, и в развитии патологии. Например, СБ4+-Т-лимфо-циты продуцируют один из основных воспалительных цитокинов, ИФН-у, в ответ на распознавание антигенов микобактерий в контексте молекул главного комплекса совместимости МНС класса II на поверхности инфицированных макрофагов. ИФН-у стимулирует макрофаги к синтезу ИЛ-12, активирующего в свою очередь Т-лимфоциты, в результате чего образуется петля положительной обратной связи и происходит взаимная активация обоих типов клеток [2, 3]. В иммунный ответ против микобактерий вовлекается множество клеток, вырабатывающих про- и противовоспалительные цитокины, в том числе ИЛ-1, ИЛ-6, ФНОа, ИЛ-17, ИЛ-23, ИЛ-10, ТФРр и др. [4]. Дисбаланс в регуляции производства цитокинов увеличивает восприимчивость к инфекциям и во многом определяет патогенез инфекционных заболеваний как у людей, так и в экспериментальных моделях заболеваний на животных [5-7].
ИЛ-6 - провоспалительный цитокин из семейства gp130, к которому также относятся ИЛ-11 и ИЛ-27 [8]. ИЛ-6 обладает плейотропным действием, его функциональная активность зависит от типа и стадии развития заболевания, клеток-продуцентов и некоторых других факторов [9]. Изучение функций ИЛ-6 при ТБ проводилось в различных моделях на животных. В частности, было установлено, что тотальный дефицит ИЛ-6 у мышей довольно резистентной к ТБ линии C57BL/6 (В6) при нокауте гена Il6 приводит к ухудшению контроля туберкулезной инфекции. Это выражается в снижении контроля размножения микобактерий в легких и селезенке и сокращении продолжительности жизни зараженных животных [10-12]. Иммунный ответ при ТБ в условиях дефицита ИЛ-6 сопровождается снижением продукции ИФН-у на ранних стадиях инфекционного процесса, но увеличением продукции ИЛ-12 и ФНОа [10, 11]. Избирательное генетическое выключение ИЛ-6 только в В-лимфоцитах (мыши с кондиционным нокаутом гена Il6 в CD 19+-В-лимфоцитах B6.CD19creIL-6flox/flox = B-IL-6KO) нарушает своевременную активацию специфических к антигенам мико-
бактерий CD4+-Т-лимфоцитов, что приводит к более ранней гибели таких мышей по сравнению с контрольными животными дикого типа [12].
Исследования роли ИЛ-6 в иммунном ответе против туберкулезной инфекции в основном проводили на мышах резистентной к ТБ линии В6 и полученных на ее основе животных с генетически выключенными генами. Тем не менее, довольно много данных получено о роли этого цитокина при условиях развития инфекционного процесса у генетически чувствительных животных. Так, было показано, что повышенная продукция ИЛ-6 (а также ИЛ-10 и ИЛ-11) в легких достоверно коррелирует с прогрессированием ТБ у генетически чувствительных мышей [13]. По некоторым данным высокие уровни ИЛ-6 (и ИЛ-10) могут быть связаны с предрасположенностью к ТБ легких [14], а у больных ТБ легких увеличено содержание ИЛ-6 в сыворотке крови по сравнению со здоровыми донорами [15]. В нашей лаборатории было показано, что повышенная продукция ИЛ-11 у зараженных ТБ мышей чувствительной линии I/St коррелирует с более тяжелой патологией легких и с повышенной продукцией ИЛ-6 [16, 17].
Как видно из цитированных выше работ, роль ИЛ-6 при ТБ изучена довольно подробно, но в большей части клинических и экспериментальных исследований, за исключением работ с применением нокаут-мутаций, разрешающая способность примененных методов недостаточна, чтобы выявить связь между генетическим контролем инфекции и участием в иммунном ответе на
Рис. 1. Оценка экспрессии гена П6 в легких мышей В6.1.100, 1Ь-6КО, В6.1.100, В6.1.9.3.1Ь-6КО и В6.1.9.3 методом поли-меразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени относительно экспрессии гена домашнего хозяйства ^^ (п = 5 мышей на группу).
Последовательности праймеров для ПЦР и размеры ПЦР-продуктов для выявления нокаута или варианта ШТ гена П6
Ген Вариант гена и размер ПЦР-продукта Название праймера Последовательности
Il6 WT (1092 п.о.) KO (469 п.о.) Прямой ACCGCTATGAAGTTCCTCTC
Обратный CCAACCAACCCTACCTAGA
нее именно ИЛ-6 (или любого другого фактора). Сравнения проводятся либо между пациентами и здоровыми индивидуумами, либо между животными неродственных инбредных линий, т. е. при наличии генетических различий в сотнях и тысячах генов, что делает невозможным прямой генетический анализ. В данной работе мы постарались избежать этого недостатка.
Ранее в нашей лаборатории была выведена панель линий мышей на генетической основе линии В6 (H2b), конгенных и рекомбинантных по участкам гаплотипа H2j [18, 19]. В частности, линии B6.I.100 и B6.I.9.3 из этой панели несут р-цепь молекулы Н2-АР, происходящую от родительской линии I/St (Н2-Ар>), но линия B6.I-100 имеет и вторую молекулу класса II, H2-Ej. При этом обе рекомбинантные линии гораздо более чувствительны к ТБ по сравнению с линией В6, что контролируется геном H2-Ab1 класса II [18, 19]. Чувствительность полученных линий, вероятно, во многом опосредована другим набором Т-клеточных рецепторов [19] на Т-лимфоцитах, проходящих селекцию в тимусе, что впоследствии приводит к худшему распознаванию микобактериальных антигенов в контексте молекул MHC-II и меньшей продукции ИФН-у по сравнению с родительской линией В6 [18]. В исследованиях популяций человека выявляют связь аллельных вариантов HLA класса II с повышенным риском развития ТБ [20-22]. Таким образом, имея в распоряжении набор линий мышей, отличающихся только по аллелям МНС-II, мы решили оценить, повлияет ли дефицит продукции ИЛ-6 на тяжесть течения ТБ в условиях, когда она регулируется только аллелями класса II комплекса Н2, т. е. через функционирование СБ4+-Т-клеток. Для этого мы вывели мышей с нокаутом гена Il6 на генетической основе конгенных линий B6.I.100 и B6.I.9.3 и оценили основные параметры тяжести течения туберкулезной инфекции и некоторые характеристики иммунного ответа в легких этих животных.
Материал и методы
Лабораторные животные. Для получения мышей с дефицитом ИЛ-6 (B6.I.IOO.IL-6KO и B6.I.9.3.IL-6KO) в качестве родительских линий были использованы мыши C57BL/6.IL-6-/- [23] (любезно предоставлены академиком РАН С.А. Недоспасовым), B6.I.100 и B6.I.9.3 [18]. Делецию части гена (нокаут) или вариант гена Il6 дикого типа (WT) определяли методом полиме-разной цепной реакции (ПЦР) с использованием прай-меров, указанных в таблице.
Линии поддерживались братско-сестринскими скрещиваниями в питомнике ФГБНУ «ЦНИИТ» Минобр-науки России в обычных условиях, с доступом к корму и воде ad libitum. В работе использованы самки в возрасте 2-3 мес на момент начала экспериментов. Все экспериментальные процедуры одобрены Комитетом по надлежащему использованию лабораторных животных ФГБНУ «ЦНИИТ» Минобрнауки России в соответствии с приказом Минздрава России № 708н от 23 августа 2010 г. и положением № А5502-01 Комитета по надлежащему обращению с лабораторными животными США (US Office of Laboratory Animal Welfare, OLAW).
Инфицирование животных проводили в аэрозольной камере фирмы «GlasCol» (США) при предварительно подобранных условиях, обеспечивающих дозу инфекции M. tuberculosis H37Rv ~100 КОЕ/мышь.
Определение количества микобактерий в органах зараженных животных. Через 3 и 8 нед после заражения стерильно выделяли легкие и селезенки животных. Для этого мышам вводили летальную дозу тиопентала (такой же способ выведения из эксперимента использовали для всех проводимых манипуляций с животными), затем селезенки гомогенизировали в 2 мл физиологического раствора, легкие измельчали и подвергали ферментативному перевариванию (см. ниже). Затем готовили серийные 10-кратные разведения полученных суспензий и высевали на чашки Петри с агаром Дюбо (Difco, США), по 50 мкл на чашку. Через
100 -,
S 80 н
я s
* 60 ■]
х s
В 40-зд s
i 20-1
B6.I.100
B6.I.100.IL-6K0 I
100
15 80-
О
S
i 60-1 х х Е
100
200
300
Время после заражения, дни
40-
X 20-
0
B6.I.9.3
B6.I.9.3.IL-6+/-1 B6.I.9.3.IL-6K0l
0 100 200 300
Время после заражения, дни
Рис. 2. Время жизни мышей после аэрозольного заражения M. tuberculosis H37Rv (n = 8-11 мышей на группу). Logrank-тест; *p < 0,05; ***p = 0,0002
*
*
0
0
Э
8х106
6x10°
J3 4х106
н §
2х106
0
I
^
2х105 -,
1,5х105 -
ü -
§ 1х105-
О
ра
§ 4
И 5х104 -
0
Э
8х106 п
6х106
U с
J3 4х106 -
м §
2х106 -
UJi
6х105 п
is 4х105
§ 2х105
Ш
О Л
Г ^
Э
8х106 п
6х106 -
R 4х106 Н н о и
2х106 -
их
„ Р uV
2х105 п
^ 1,5х105 -а х
^ с
S3 1х105-
о
ра
^ 5х104 Н
0
¿
8х106
6х106
* 4х106
н
О
и
2х106
0
áP ^
„ Р uV
<9
6х105 п
Is 4х105 -
О И
2х105
I
„ р у
Рис. 3. Количество микобактерий в легких и селезенке через 3 (А, В) и 8 (Б, Г) нед после аэрозольного заражения M. tuberculosis H37Rv мышей линии B6.I.9.3, B6.I.100 и с дефицитом ИЛ-6 - B6.I.9.3.IL-6KO и B6.I.IOO.IL-6KO (n = 4-5 мышей на группу). Тест Стьюдента; ** p < 0,01
0
0
0
18-20 дней инкубации при 37 оС подсчитывали количество колоний M. tuberculosis на чашке и пересчитывали их количество на орган (КОЕ/орган).
Получение суспензии клеток легкого. Клетки периферической крови из ткани легкого удаляли промыванием сосудов раствором Версена: PBS (Sigma, США), 1мМ ЭДТА (Invitrogen, США), через правый желудочек сердца. Легочную ткань измельчали ножницами в 1 мл среды RPMI-1640, содержащей 5 % FCS, 10 мМ HEPES (HyClone, Голландия), коллагеназу (150 ед/мл, Sigma, США) и ДНКазу (50 ед/мл, Sigma, США), после чего добавляли еще среду для переваривания в расчете 4 мл на легкое и инкубировали 1-1,5 ч при 37 0С.
Гистологический анализ ткани легкого. Левое легкое замораживали в электронном криотоме (Thermo Shandon, США) в градиенте температур от -20 до -60 oC в течение 7 мин в среде Neg50 (Thermo Shandon, США). Затем готовили срезы толщиной 10 мкм вдоль самой широкой части легкого. Криопрепараты легкого фиксировали в 96 % этаноле и окрашивали гематоксилином и эозином по стандартной методике. Затем срезы заклю-
чали в гистологическую заливку Shandon-Mount (Thermo Shandon, США) и готовые препараты фотографировали с использованием микроскопа Axioskop 40 (Zeiss, Германия) и фотокамеры AxioCam MRc5 (Zeiss, Германия).
Цитофлуориметрический анализ. Определение уровня экспрессии поверхностных маркеров клеток легкого проводили с помощью проточной цитофлуо-риметрии. Для этого 3-5 • 105 клеток осаждали в FACS-буфере: PBS, содержащем 1 % BCS (HyClone, Голландия). Для подавления неспецифического связывания антител через Fc-рецепторы к осадку на льду добавляли 25 мкл FACS-буфера, содержащего 0,025 мкг моноклональных антител (МкАт), специфичных к молекулам CD16/CD32, и инкубировали 5 мин. Затем в пробы вносили по 25 мкл FACS-буфера, содержащего смесь меченых МкАт к поверхностным маркерам (0,025-0,125 мкг антител/пробу): CD19-BV510, CD4-BV421, CD8a-PerCP, CD44-FITC, CD62L-APC, Ly6G-FITC, F4/80-APC (все антитела Biolegend, США). Клетки инкубировали 20 мин, 4 оС, отмывали в FACS-буфере и фиксировали в 1 % растворе параформальдегида.
Рис. 4. Патологические изменения в легких мышей линий B6.I.9.3 (А) и с дефицитом ИЛ-6 B6.I.9.3.IL-6KO (Б) через 18 нед после аэрозольного заражения M. tuberculosis H37Rv. Окраска криопрепаратов легкого гематоксилином и эозином. Увеличение - х 2,5 (верхние панели), х 10 (на нижних панелях представлены зоны, выделенные желтыми прямоугольниками на верхних панелях). Желтыми стрелками указаны скопления лимфоцитов
Продукцию цитокинов оценивали методом внутриклеточного окрашивания с помощью Fixation/ Permeablization Kit (BD Biosciences, США) в соответствии с методикой производителя. Суспензию клеток легкого инкубировали 16-17 ч в присутствии антигенов микобактерий с добавлением реагента GolgiStop на последние 12 ч инкубации. Затем клетки отмывали центрифугированием 2 раза при 300 g, 7 мин, проводили окраску поверхностных рецепторов, обрабатывали буфером для фиксации и пермиабилизации, после чего проводили окраску МкАт к цитокинам IFNy-APC (BD Biosciences, США), IL-17-PerCP (Biolegend, США).
Анализ клеток проводили на проточном цитофлуо-риметре FACS CantoII (BD Biosciences, США). Данные обрабатывали с помощью программ BD-CellQuestPro (BD Biosciences, США) и Flow Jo (Tree Star, Inc., San Carlos, США).
Оценка содержания ФНО в супернатантах клеток легких. Суспензии клеток легкого (1 млн/мл) культивировали в 24-луночных планшетах без или с добав-
лением антигенов микобактерий (10 мкг/мл) в течение 48 ч. Затем собирали супернатанты клеток и производили оценку содержания цитокина ФНОа методом ИФА (R&D Systems, Minneapolis, MN, США) в соответствии с рекомендациями производителя.
Статистическая обработка. Сравнение выживаемости животных проводили с использованием Logrank-теста. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью метода Стьюдента (/-тест). Достоверными считали различия при p < 0,05. Полученные данные обрабатывали с помощью программ GraphPad Prism (GraphPad Software, Inc., США).
Результаты
Системный дефицит ИЛ-6 увеличивает чувствительность к ТБ мышей конгенных линий
В первых экспериментах мы оценили один из ключевых параметров чувствительности к инфекции -продолжительность жизни зараженных животных. Мы
30 -,
20 -
10 -
I
I
JL
CD4+
CD8+
CD19+
□ B6.I.IOO.IL-6KO ■ B6.I.100
nil
F4/80+
Ly6G+
э
30 -,
20 -
10 -
I
I
I
□ B6.I.9.3.IL-6KO ■ B6.I.9.3
*
LI
CD4+
CD8+
CD19+
F4/80+
Ly6G+
Рис. 5. Относительное количество иммунных клеток, инфильтрирующих легкое, у мышей B6.I.100, B6.I.9.3 и с дефицитом ИЛ-6 B6.I.100.IL-6KO и B6.I.9.3.IL-6KO через 3 нед после аэрозольного зараженияM. tuberculosis H37Rv. Тест Стьюдента; * p < 0,05
подтвердили отсутствие экспрессии гена П6 у мышей с нокаутом с помощью ПЦР в реальном времени (рис. 1). На рис. 2 показано, что дефицит ИЛ-6 у мышей обеих исследуемых линий привел к достоверному сокращению выживания мышей В6.1.100.1Ь-6К0 и В6.1.9.3.1Ь-6К0 по сравнению с мышами дикого типа. Другой параметр восприимчивости к инфекции - уровень размножения микобактерий. Мы оценили количество микобактерий в легких и селезенке через 3 и 8 нед после заражения. Через 3 нед после заражения различий в размерах популяций микобактерий в органах выявлено не было (рис. 3А, В), но через 8 нед после заражения в легких мышей В6.1.9.3.1Ь-6К0 количество мико-бактерий было достоверно выше, чем у контрольных животных (рис. 2Б).
Оценка патологии легких
Мы также оценили патологию легких мышей с дефицитом ИЛ-6 и дикого типа на разных сроках после заражения ТБ. Через 3 и 8 нед принципиальных различий в характере патологии не наблюдалось. Через 18 нед после инфицирования в легких мышей дикого типа В6.1-9.3 выявлялись зоны воспаления с плотными лимфоидными структурами (рис. 4 А, скопления лимфоцитов указаны желтыми стрелками), отграниченные от дышащей ткани. Напротив, в легких мышей В6.1.9.3.1Ь-6К0 наблюдалось диффузное воспаление, при котором мигрирующие иммунные клетки инфильтрировали практически всю дышащую ткань легкого (рис. 4Б).
Дефицит ИЛ-6 сопровождается более ранней миграцией нейтрофилов в зараженное легкое
На следующем этапе исследования мы оценивали разницу миграции иммунных клеток в легкое в ответ на туберкулезную инфекцию в зависимости от наличия ИЛ-6. Для этого мы выделили клетки легкого зараженных мышей через 3 и 8 нед после заражения ТБ и провели анализ популяций клеток с помощью проточной цитометрии. Мы не выявили различий в численности основных популяций иммунных клеток -СБ4+-, СБ8+-Т-лимфоцитов, СБ19+-В-лимфоцитов
и Б4/80+-макрофагов, мигрирующих в легкое в ответ на инфекцию. Вместе с тем мы выявили повышенную миграцию нейтрофилов Ly6G+ в легкие мышей B6.I.9.3.IL-6KO через 3 нед после заражения, т. е. на ранней фазе инфекционного процесса (рис. 5).
Дефицит ИЛ-6 приводит к нарушению формирования ТМ7-лимфоцитов
Как было отмечено выше, дефицит ИЛ-6 может приводить к понижению продукции основного защитного при ТБ цитокина ИФН-у. Мы выделили клетки легкого мышей дикого типа и с дефицитом ИЛ-6 через 3 и 8 нед после заражения ТБ, но не выявили разницы в количестве легочных CD4+-^лимфоцитов, специфически продуцирующих ИФН-у в ответ на стимуляцию антигенами микобактерий in vitro (рис. 6А, Б, Д, Е).
Известно также, что ИЛ-6 необходим для дифференци-ровки и поддержания ТЫ7-лимфоцитов [24], а его дефицит при различных инфекциях приводит к нарушению продукции ИЛ-17 антиген-специфическими ТЫ7-лимфо-цитами [25]. Кроме того, баланс между ИЛ-17 и ИФН-у важны для эффективной борьбы с туберкулезной инфекцией [26], поэтому мы оценили эти показатели методом цитофлуориметрии с внутриклеточным окрашиванием. Оказалось, что у мышей линий B6.I.9.3 соответственно IL-6KO и B6.I.9.3.IL-6KO значительно снижено количество антиген-специфических ТЪ17-лимфоцитов через 3 и 8 нед после заражения (рис. 6В, Г, Ж, З) по сравнению с контрольными животными B6.I-100 и B6.I.9.3 соответственно.
Кроме того, мы обнаружили более высокий уровень продукции ФНОа в легких мышей B6.I.100.IL-6K0 по сравнению с контрольными животными через 8 нед после заражения (рис. 7).
Обсуждение
Избыточное, плохо контролируемое воспаление -один из наиболее опасных и частых элементов патогенеза при туберкулезной инфекции. Понятно, что такой полифункциональный фактор воспаления, как ИЛ-6, является объектом исследований, посвященных моле-
0
0
к ©
S
+
с
о
1х105 -|
8х104
6х104
4х104
2х104
J
Э
« г
2 3х105 -i
К ©
s
+
4
с
о
2х105
1х105
□ B6.I.9.3.IL-6KO ■ B6.I.9.3
i
Í
-АГ +АГ
и
-АГ +АГ
э
3х105-|
2х105
1х105"
0 I.—
□ B6.I.100.IL-6K0 ■ B6.I.100
К ©
S
+
4
с
о
о
Í
Э
« г
2 8х105п
^ 6х105
К ©
4х105
О
О
-АГ +АГ
13 2х105
т
э
§ 1,5х104 "i
-
is
+
4
С
О
1х104
5х103
_ 8
U
J
-АГ +АГ
о 1,5х104 i
-
is
С
О
1х104
5х103
0-L
1
§ 1,5х104-|
-
S
+
4
с
о
1х104
5х103
э
-
S +4
с
о
1х104
5х103
Ш
-АГ +АГ
о 1,5х104 i
-АГ +АГ
-АГ +АГ
-ü-Ql
-АГ +АГ
Рис. 6. Количество легочных СБ4+-Т-лимфоцитов, специфически продуцирующих ИФН-у или ИЛ-17, в легких мышей B6.I.100, B6.I.100.IL-6K0 (А-Г) и B6.I.9.3, B6.I.9.3.IL-6KO (Д-З) через 3 (А, В, Д, Ж) и 8 (Б, Г, Е, З) нед после аэрозольного заражения M. tuberculosis H37Rv (n = 4-5 мышей на группу). Оценку специфической продукции цитокинов проводили после культивации суспензий клеток легкого in vitro с добавлением антигенов микобактерий или без них. Тест Стьюдента; * p < 0,05; ** p < 0,01
**
0
0
0
**
0
0
0
кулярным механизмам регуляции иммунного ответа и воспаления при ТБ. В частности, установлено, что у больных активным ТБ в сыворотке крови увеличен уровень ИЛ-6 [15]. Повышенные концентрации ИЛ-6 и другого цитокина из того же семейства цитокинов ^130, ИЛ-11, в легких мышей с генетически обусловленной предрасположенностью к ТБ достоверно коррелируют с прогрессированием заболевания [13, 16].
Кроме того, нами было установлено, что нокаут-мутация в гене И6, кодирующем ИЛ-6, приводит
□ Б6.1.100ЛЬ-6К0 ■ Б6.1.100
Рис. 7. Содержание ФНОа в супернатантах клеток легких мышей В6.1.100.1Ь-6К0 и В6.1.100 после культивации в присутствии антигенов микобактерий (п = 4-5 мышей на группу) и без них. Оценка методом ИФА; тест Стьюдента; * p < 0,05
к более тяжелому течению инфекции у мышей генетически резистентной к ТБ линии В6 [27]. Поскольку у мышей более чувствительных линий ярко выражено избыточное воспаление легочной ткани, мы предположили, что «выключение» гена П6 у таких мышей может привести к обратному эффекту, т. е. снизить уровень воспаления. Для выяснения этого вопроса мы вывели две линии мышей с дефицитом ИЛ-6 - В6.1.100.1Ь-6К0 и В6.1.9.3.ГЬ-6КО. Обе исходные линии с функционирующим геном П6 гораздо чувствительнее к ТБ по сравнению с конгенной по Н2 линией-прототипом В6 из-за присутствия иных аллелей генов класса II комплекса Н2 [18]. Оказалось, что генетическое выключение П6 у этих мышей приводит к еще большей восприимчивости к инфекции (см. рис. 2).
Полученные нами и в других лабораториях данные предполагают, что при ТБ действие ИЛ-6 зависит от типа продуцирующих его клеток, от стадии развития инфекции и от генетики хозяина. Так, избирательный дефицит ИЛ-6 только в В-лимфоцитах приводит к несвоевременной активации антиген-специфических СВ4+-Т-лимфоцитов на ранних стадиях после заражения ТБ [12]. ИЛ-6, продуцируемый инфицированными микобактериями макрофагами, снижает чувствительность неинфицированных макрофагов к активирующему действию ИФН-у [28].
В данной работе мы не выявили разницы между мутантными по П6 и контрольными мышами по коли-
500 400 300 200 100 0
1
-ÜI
-АГ +АГ
*
честву СБ4+-Т-лимфоцитов, специфически продуцирующих ИФН-у в ответ на стимуляцию антигенами микобактерий in vitro, что отличается от выявленной сниженной продукции этого цитокина у мышей в условиях дефицита ИЛ-6 на фоне устойчивого к ТБ фенотипа [11]. При этом мы обнаружили в легких мышей с дефицитом ИЛ-6 снижение числа ТЫ7-лимфоцитов, специфически секретирующих ИЛ-17 (см. рис. 6).
Известно, что ИЛ-6 стимулирует продукцию ИЛ-17 при различных типах воспаления [25]. Функции ИЛ-17 при ТБ неоднозначны. Есть данные о том, что Th17-лимфоциты необходимы для борьбы с первичной туберкулезной инфекцией [29]. С другой стороны, ИЛ-17 принимает активное участие в регуляции притока ней-трофилов к местам начального воспаления [30], а ней-трофилы действуют как важный фактор патогенеза при ТБ [31, 32]. Плохо контролируемая продукция ИЛ-17 при ТБ может приводить к иммунопатологии, так что баланс Th1- и ТЫ7-лимфоцитов в ткани легкого необходим для эффективной борьбы с ТБ [33]. Считается, что пониженная экспрессия рецептора IL-6R на CD4+-T-клетках у лиц с активным легочным ТБ приводит к ослаблению действия Th17, поэтому предполагают, что снижение экспрессии IL-6R может быть важным механизмом регуляции [34].
Приведенные здесь данные показывают, что на фоне неизмененной продукции одного из основных защитных при ТБ цитокинов ИФН-у и отсутствия ИЛ-6, у мышей B6.I.100.IL-6KO и B6.I.9.3.IL-6KO достоверно снижено количество специфических ТЫ7-лимфоцитов. Возможно, что такой дисбаланс цитокинов, при котором выявляется и повышенная продукция ФНОа (см. рис. 7), приводит к развитию более тяжелой патологии легких на поздних фазах инфекции (см. рис. 4) и более ранней
■ Литература
1. Global Tuberculosis Report 2022. URL: https://www.who.int/ teams/global-tuberculosis-programme/tb-reports/global-tuberculosis-report-2022 (date of access 25.02.2023)
2. Russell D.G. Who puts the tubercle in tuberculosis? Nat. Rev. Microbiol. 2007; 5: 39-47. DOI: https://doi.org/10.1038/nrmicro1538
3. O'Garra A., Redford P.S., McNab F.W., Bloom C.I., Wilkinson R.J., Berry M.P.R. The Immune response in tuberculosis. Annu. Rev. Immunol. 2013; 31: 475-527. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-032712-095939
4. Etna M.P., Giacomini E., Severa M., Coccia E.M. Pro- and anti-inflammatory cytokines in tuberculosis: a two-edged sword in TB pathogenesis. Semin. Immunol. 2014; 26: 543-51. DOI: https://doi. org/10.1016/J.SMIM.2014.09.011
5. Domingo-Gonzalez R., Prince O., Cooper A., Khader S. Cytokines and chemokines in mycobacterium tuberculosis infection. Microbiol. Spectr. 2016; 4 (5). DOI: https://doi.org/10.1128/microbiolspec.TBTB2-0018-2016
6. Cicchese J.M., Evans S., Hult C., Joslyn L.R., Wessler T., Millar J.A., Marino S., Cilfone N.A., Mattila J.T., Linderman J.J. et al. Dynamic balance of pro- and anti-inflammatory signals controls disease and limits pathology. Immunol. Rev. 2018; 285: 147-67. DOI: https://doi. org/10.1111/IMR.12671
7. Потапнев М.П. Цитокиновый шторм: причины и последствия. Иммунология. 2021; 42 (2): 175-88. DOI: https://doi.org/10.33029/0206-4952-2021-42-2-175-188
8. Ritter K., Rousseau J., Hölscher C. The role of gp130 cytokines in tuberculosis. Cells. 2020; 9 (12): 2695. DOI: https://doi.org/10.3390/ cells9122695
гибели зараженных мутантных животных (см. рис. 2). В последние годы проводятся доклинические и клинические исследования эффективности применения препаратов, блокирующих ИЛ-6.
Ярким примером неконтролируемого воспаления, приводящего к тяжелой патологии легких и смерти, является тяжелое течение COVID-19 [35]. Недаром одним из эффективных способов борьбы с чрезмерным воспалением при этом заболевании считается блокирование воспалительных цитокинов антителами, в том числе против ИЛ-6 [36, 37]. Сходная терапия антителами исследуется и при ТБ, но результаты пока остаются неоднозначными и зависят от формы ТБ и стадии развития процесса [38].
Заключение
Таким образом, по нашим данным, дефицит ИЛ-6 на фоне генетически обусловленной высокой чувствительности к ТБ утяжеляет процесс. Вероятно, это происходит за счет механизмов, отличающихся от тех, что действуют у мышей с дефицитом ИЛ-6 на фоне генетической устойчивости к ТБ [11]. Стоит отметить, что в исследуемой модели системного нокаута гена Il6 дефицит цитокина может оказывать более глубокое воздействие на функции клеток, чем применение антител, блокирующих ИЛ-6. В связи с этим дальнейшие исследования блокирования ИЛ-6 при туберкулезном воспалении, четче связанные с динамикой инфекционного процесса и типами клеток-продуцентов, помогут в поиске эффективного патогенетического лечения ТБ.
Благодарность. Мы благодарим академика РАН С.А. Недоспасова за любезно предоставленных мышей линии C57BL/6.IL-6KO.
9. Murakami M., Kamimura D., Hirano T. Pleiotropy and specificity: insights from the interleukin 6 family of cytokines. Immunity. 2019; 50: 812-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.03.027
10. Ladel C.H., Blum C., Dreher A., Reifenberg K., Kopf M., Kaufmann S.H.E. Lethal tuberculosis in interleukin-6-deficient mutant mice. Infect. Immun. 1997; 65: 4843-9. DOI: https://doi.org/10.1128/ iai.65.11.4843-4849.1997
11. Saunders B.M., Frank A.A., Orme I.M., Cooper A.M. Inter-leukin-6 induces early gamma interferon production in the infected lung but is not required for generation of specific immunity to mycobacterium tuberculosis infection. Infect. Immun. 2000; 68: 3322-6. DOI: https://doi. org/10.1128/IAI.68.6.3322-3326.2000
12. Linge I., Tsareva A., Kondratieva E., Dyatlov A., Hidalgo J., Zvartsev R., Apt A. Pleiotropic effect of IL-6 produced by B-lymphocytes during early phases of adaptive immune responses against TB infection. Front. Immunol. 2022; 13: 750068. DOI: https://doi.org/10.3389/ fimmu.2022.750068
13. Lyadova I.V., Tsiganov E.N., Kapina M.A., Shepelkova G.S., Sosunov V.V., Radaeva T.V., Majorov K.B., Shmitova N.S., van den Ham H.J., Ganusov V.V. et al. In mice, tuberculosis progression is associated with intensive inflammatory response and the accumulation of GR-1dim cells in the lungs. PLoS One. 2010; 5 (5): e10469. DOI: https:// doi.org/10.1371/journal.pone.0010469
14. Hussain R., Kaleem A., Shahid F., Dojki M., Jamil B., Meh-mood H., Dawood G., Dockrell H.M. Cytokine profiles using whole-blood assays can discriminate between tuberculosis patients and healthy endemic
controls in a BCG-vaccinated population. J. Immunol. Methods. 2002; 264: 95-108. DOI: https://doi.org/10.1016/S0022-1759(02)00092-3
15. Buha I., Skodric-Trifunovic V., Adzic-Vukicevic T., Ilic A., Protic A.B., Stjepanovic M., Andelkovic M., Vreca M., Milin-Lazovic J., Spasovski V. et al. Relevance of Tnf-a, Il-6 and Irak1 gene expression for assessing disease severity and therapy effects in tuberculosis patients. J. Infect. Dev. Ctries. 2019; 13: 419-25. DOI: https://doi.org/10.3855/ jidc.10949
16. Kapina M.A., Shepelkova G.S., Avdeenko V.G., Guseva A.N., Kondratieva T.K., Evstifeev V.V., Apt A.S. Interleukin-11 drives early lung inflammation during mycobacterium tuberculosis infection in genetically susceptible mice. PLoS One. 2011; 6 (7): e21878. DOI: https://doi. org/10.1371/journal.pone.0021878
17. Shepelkova G., Evstifeev V., Majorov K., Bocharova I., Apt A. therapeutic effect of recombinant mutated interleukin 11 in the mouse model of tuberculosis. J. Infect. Dis. 2016; 214 (3): 496-501. DOI: https:// doi.org/10.1093/infdis/jiw176
18. Logunova N., Korotetskaya M., Polshakov V., Apt A. The QTL within the H2 complex involved in the control of tuberculosis infection in mice is the classical class II H2-Ab1 gene. PLoS Genet. 2015; 11: 1-22. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1005672
19. Logunova N., Kapina M., Kondratieva E., Apt A. The H2-A Class II molecule a/p-chain cis-mismatch severely affects cell surface expression, selection of conventional CD4+ T cells and protection against TB infection. Front. Immunol. 2023; 14: 1183614. DOI: https://doi.org/10.3389/ fimmu.2023.1183614
20. Tervi A., Junna N., Broberg M., Jones S.E., FinnGen, Strausz S. et al. Large registry-based analysis of genetic predisposition to tuberculosis identifies genetic risk factors at HLA. Hum. Mol. Genet. 2023; 32 (1): 161-71. DOI: https://doi.org/10.1093/hmg/ddac212
21. Jasenosky L.D., Scriba T.J., Hanekom W.A., Goldfeld A.E. T cells and adaptive immunity to Mycobacterium tuberculosis in humans. Immunol. Immunol. Rev. 2015; 264 (1): 74-87. DOI: https://doi. org/10.1111/imr. 12274
22. Sveinbjornsson G., Gudbjartsson D.F., Halldorsson B.V., Kris-tinsson K.G., Gottfredsson M., Barrett J.C. et al. HLA class II sequence variants influence tuberculosis risk in populations of European ancestry. Nat. Genet. 2016; 48 (3): 318-22. DOI: https://doi.org/10.1038/ ng.3498
23. Gubernatorova E.O., Gorshkova E.A., Namakanova O.A., Zvar-tsev R.V., Hidalgo J., Drutskaya M.S., Tumanov A.V., Nedospasov S.A. Non-redundant Functions of IL-6 Produced by Macrophages and Dendritic Cells in Allergic Airway Inflammation. Front. Immunol. 2018; 9: 2718. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.02718
24. Zhou L., Ivanov I.I., Spolski R., Min R., Shenderov K., Egawa T., Levy D.E., Leonard W.J., Littman D.R. IL-6 programs T(H)-17 cell differentiation by promoting sequential engagement of the IL-21 and IL-23 pathways. Nat. Immunol. 2007; 8 (9): 967-74. DOI: https://doi.org/10.1038/ ni1488
25. Hirano T. IL-6 in inflammation, autoimmunity and cancer. Int. Immunol. 2021; 33: 127-48. DOI: https://doi.org/10.1093/intimm/dxaa078
26. Lyadova I.V., Panteleev A.V. Th1 and Th17 Cells in tuberculosis: protection, pathology, and biomarkers. Mediators Inflamm. 2015; 2015: 854507. DOI: https://doi.org/10.1155/2015/854507
27. Orlova M.O., Majorov K.B., Lyadova I. V., Eruslanov E.B., M'Lan C.E., Greenwood C.M.T., Schurr E., Apt A.S. Constitutive differences in gene expression profiles parallel genetic patterns of susceptibility to tuberculosis in mice. Infect. Immun. 2006; 74: 3668-72. DOI: https:// doi.org/10.1128/iai.00196-06
28. Nagabhushanam V., Solache A., Ting L.-M., Escaron C.J., Zhang J.Y., Ernst J.D. Innate inhibition of adaptive immunity: myco-bacterium tuberculosis-induced IL-6 inhibits macrophage responses to IFN-y. J. Immunol. 2003; 171: 4750-7. DOI: https://doi.org/10.4049/ jimmunol.171.9.4750
29. Gopal R., Monin L., Slight S., Uche U., Blanchard E., Fallert Junecko B.A., Ramos-Payan R., Stallings C.L., Reinhart T.A., Kolls J.K. et al. Unexpected role for IL-17 in protective immunity against hypervirulent mycobacterium tuberculosis HN878 infection. PLoS Pathog. 2014; 10 (5): e1004099. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1004099
30. Fan X., Shu P., Wang Y., Ji N., Zhang D. Interactions between neutrophils and T-helper 17 cells. Front. Immunol. 2023; 14: 1279837. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1279837
31. Yeremeev V., Linge I., Kondratieva T., Apt A. Neutrophils exacerbate tuberculosis infection in genetically susceptible mice. Tuberculosis. (Edinb). 2015; 95: 447-51. DOI: https://doi.org/10.1016/j. tube.2015.03.007
32. Scott N.R., Swanson R.V., Al-Hammadi N., Domingo-Gonzalez R., Rangel-Moreno J., Kriel B.A., Bucsan A.N., Das S., Ahmed M., Mehra S. et al. S100A8/A9 regulates CD11b expression and neutrophil recruitment during chronic tuberculosis. J. Clin. Invest. 2020; 130: 3098112. DOI: https://doi.org/10.1172/JCI130546.30
33. Lyadova I.V. Neutrophils in tuberculosis: heterogeneity shapes the way? 2017; 2017: 8619307. DOI: https://doi.org/10.1155/2017/8619307
34. Chen X., Zhang M., Liao M., Graner M.W., Wu C., Yang Q., Liu H., Zhou B. Reduced Th17 response in patients with tuberculosis correlates with IL-6R expression on CD4+ T cells. Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 2010; 181: 734-42. DOI: https://doi.org/10.1164/rccm.200909-1463oc
35. Gustine J.N., Jones D. Immunopathology of hyperinflamma-tion in COVID-19. Amer. J. Pathol. 2021; 191: 4-17. DOI: https://doi. org/10.1016/j.ajpath.2020.08.009
36. Castelnovo L., Tamburello A., Lurati A., Zaccara E., Marraz-za M.G., Olivetti M., Mumoli N., Mastroiacovo D., Colombo D., Ric-chiuti E. et al. Anti-IL6 treatment of serious COVID-19 disease: a mono-centric retrospective experience. Medicine (United States). 2021; 100: E23582. DOI: https://doi.org/10.1097/MD.0000000000023582
37. Сизякина Л.П., Скрипкина Н.А., Антонова Е.А., Закур-ская В.Я., Сизякин Д.В. Динамика показателей иммунного статуса у пациентов с COVID-19, получающих терапию с включением антагониста рецептора ИЛ-6. Иммунология. 2022; 43 (2): 188-96. DOI: https://doi.org/10.33029/0206-4952-2022-43-2-188-196
38. Boni F.G., Hamdi I., Koundi L.M., Shrestha K., Xie J. Cytokine storm in tuberculosis and IL-6 involvement. Infection, Genetics and Evolution. 2022; 97: 105166. DOI: https://doi.org/10.1016/j.meegid.2021.105166
■ References
1. Global Tuberculosis Report 2022. URL: https://www.who.int/ teams/global-tuberculosis-programme/tb-reports/global-tuberculosis-report-2022 (date of access on 25.03.2023)
2. Russell D.G. Who puts the tubercle in tuberculosis? Nat Rev Microbiol. 2007; 5: 39-47. DOI: https://doi.org/10.1038/nrmicro1538
3. O'Garra A., Redford P.S., McNab F.W., Bloom C.I., Wilkinson R.J., Berry M.P.R. The Immune response in tuberculosis. Annu Rev Immunol 2013; 31: 475-527. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-032712-095939
4. Etna M.P., Giacomini E., Severa M., Coccia E.M. Pro- and anti-inflammatory cytokines in tuberculosis: a two-edged sword in TB patho-genesis. Semin Immunol. 2014; 26: 543-51. DOI: https://doi.org/10.1016/J. SMIM.2014.09.011
5. Domingo-Gonzalez R., Prince O., Cooper A., Khader S. Cyto-kines and chemokines in mycobacterium tuberculosis infection. Microbiol Spectr. 2016; 4 (5). DOI: https://doi.org/10.1128/microbiolspec.TBTB2-0018-2016
6. Cicchese J.M., Evans S., Hult C., Joslyn L.R., Wessler T., Millar J.A., Marino S., Cilfone N.A., Mattila J.T., Linderman J.J., et al. Dynamic balance of pro- and anti-inflammatory signals controls disease and limits pathology. Immunol Rev. 2018; 285: 147-67. DOI: https://doi.org/10.1111/IMR.12671
7. Potapnev M.P. Cytokine storm: causes and consequences. Immu-nologiya. 2021; 42 (2): 175-88. DOI: https://doi.org/10.33029/0206-4952-2021-42-2-175-188 (in Russian)
8. Ritter K., Rousseau J., Hölscher C. The role of gp130 cytokines in tuberculosis. Cells. 2020; 9 (12): 2695. DOI: https://doi.org/10.3390/ cells9122695
9. Murakami M., Kamimura D., Hirano T. Pleiotropy and specificity: insights from the interleukin 6 family of cytokines. Immunity. 2019; 50: 812-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.03.027
10. Ladel C.H., Blum C., Dreher A., Reifenberg K., Kopf M., Kaufmann S.H.E. Lethal tuberculosis in interleukin-6-deficient mutant mice. Infect Immun. 1997; 65: 4843-9. DOI: https://doi.org/10.1128/ iai.65.11.4843-4849.1997
11. Saunders B.M., Frank A.A., Orme I.M., Cooper A.M. Inter-leukin-6 induces early gamma interferon production in the infected lung but is not required for generation of specific immunity to mycobacterium tuberculosis infection. Infect Immun. 2000; 68: 3322-6. DOI: https://doi. org/10.1128/IAI.68.6.3322-3326.2000
12. Linge I., Tsareva A., Kondratieva E., Dyatlov A., Hidalgo J., Zvartsev R., Apt A. Pleiotropic effect of IL-6 produced by B-lymphocytes during early phases of adaptive immune responses against TB infection. Front Immunol. 2022; 13: 750068. DOI: https://doi.org/10.3389/ fimmu.2022.750068
13. Lyadova I.V., Tsiganov E.N., Kapina M.A., Shepelkova G.S., Sosunov V.V., Radaeva T.V., Majorov K.B., Shmitova N.S., van den Ham H.J., Ganusov V.V., et al. In mice, tuberculosis progression is associated with intensive inflammatory response and the accumulation of GR-1dim cells in the lungs. PLoS One. 2010; 5 (5): e10469. DOI: https:// doi.org/10.1371/journal.pone.0010469
14. Hussain R., Kaleem A., Shahid F., Dojki M., Jamil B., Meh-mood H., Dawood G., Dockrell H.M. Cytokine profiles using whole-blood assays can discriminate between tuberculosis patients and healthy endemic controls in a BCG-vaccinated population. J Immunol Methods. 2002; 264: 95-108. DOI: https://doi.org/10.1016/S0022-1759(02)00092-3
15. Buha I., Skodric-Trifunovic V., Adzic-Vukicevic T., Ilic A., Protic A.B., Stjepanovic M., Andelkovic M., Vreca M., Milin-Lazovic J., Spasovski V., et al. Relevance of Tnf-a, Il-6 and Irak1 gene expression for assessing disease severity and therapy effects in tuberculosis patients. J Infect Dev Ctries. 2019; 13: 419-25. DOI: https://doi.org/10.3855/ jidc.10949
16. Kapina M.A., Shepelkova G.S., Avdeenko V.G., Guseva A.N., Kondratieva T.K., Evstifeev V.V., Apt A.S. Interleukin-11 drives early lung inflammation during mycobacterium tuberculosis infection in genetically susceptible mice. PLoS One. 2011; 6 (7): e21878. DOI: https://doi. org/10.1371/journal.pone.0021878
17. Shepelkova G., Evstifeev V., Majorov K., Bocharova I., Apt A. therapeutic effect of recombinant mutated interleukin 11 in the mouse model of tuberculosis. J Infect Dis. 2016; 214 (3): 496-501. DOI: https:// doi.org/10.1093/infdis/jiw176
18. Logunova N., Korotetskaya M., Polshakov V., Apt A. The QTL within the H2 complex involved in the control of tuberculosis infection in mice is the classical class II H2-Ab1 gene. PLoS Genet. 2015; 11: 1-22. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1005672
19. Logunova N., Kapina M., Kondratieva E., Apt A. The H2-A Class II molecule a/ß-chain cis-mismatch severely affects cell surface expression, selection of conventional CD4+ T cells and protection against TB infection. Front Immunol. 2023; 14: 1183614. DOI: https://doi.org/10.3389/ fimmu.2023.1183614
20. Tervi A., Junna N., Broberg M., Jones S.E., FinnGen, Strausz S., et al. Large registry-based analysis of genetic predisposition to tuberculosis identifies genetic risk factors at HLA. Hum Mol Genet. 2023; 32 (1): 161-71. DOI: https://doi.org/10.1093/hmg/ddac212
21. Jasenosky L.D., Scriba T.J., Hanekom W.A., Goldfeld A.E. T cells and adaptive immunity to Mycobacterium tuberculosis in humans. Immunol Immunol Rev. 2015; 264 (1): 74-87. DOI: https://doi. org/10.1111/imr.12274
22. Sveinbjornsson G., Gudbjartsson D.F., Halldorsson B.V., Kristinsson K.G., Gottfredsson M., Barrett J.C., et al. HLA class II sequence variants influence tuberculosis risk in populations of European ancestry. Nat Genet. 2016; 48 (3): 318-22. DOI: https://doi.org/10.1038/ ng.3498
23. Gubernatorova E.O., Gorshkova E.A., Namakanova O.A., Zvar-tsev R.V., Hidalgo J., Drutskaya M.S., Tumanov A.V., Nedospasov S.A. Non-redundant Functions of IL-6 Produced by Macrophages and Dendritic
Сведения об авторах
Линге Ирина Андреевна - канд. биол. наук, вед. науч. сотр. лаб. иммуногенетики ФГБНУ «ЦНИИТ» Минобр-науки России, Москва, Российская Федерация E-mail: iralinge@gmail.com https://orcid.org/0000-0003-1535-5800
Cells in Allergic Airway Inflammation. Front Immunol. 2018; 9: 2718. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.02718
24. Zhou L., Ivanov I.I., Spolski R., Min R., Shenderov K., Egawa T., Levy D.E., Leonard W.J., Littman D.R. IL-6 programs T(H)-17 cell differentiation by promoting sequential engagement of the IL-21 and IL-23 pathways. Nat Immunol. 2007; 8 (9): 967-74. DOI: https://doi.org/10.1038/ni1488
25. Hirano T. IL-6 in inflammation, autoimmunity and cancer. Int Immunol. 2021; 33: 127-48. DOI: https://doi.org/10.1093/intimm/dxaa078
26. Lyadova I.V., Panteleev A.V. Th1 and Th17 Cells in tuberculosis: protection, pathology, and biomarkers. Mediators Inflamm. 2015; 2015: 854507. DOI: https://doi.org/10.1155/2015/854507
27. Orlova M.O., Majorov K.B., Lyadova I.V., Eruslanov E.B., M'Lan C.E., Greenwood C.M.T., Schurr E., Apt A.S. Constitutive differences in gene expression profiles parallel genetic patterns of susceptibility to tuberculosis in mice. Infect Immun. 2006; 74: 3668-72. DOI: https://doi. org/10.1128/IAI.00196-06
28. Nagabhushanam V., Solache A., Ting L.-M., Escaron C.J., Zhang J.Y., Ernst J.D. Innate inhibition of adaptive immunity: myco-bacterium tuberculosis-induced IL-6 inhibits macrophage responses to IFN-y. J Immunol. 2003; 171: 4750-7. DOI: https://doi.org/10.4049/ jimmunol.171.9.4750
29. Gopal R., Monin L., Slight S., Uche U., Blanchard E., A. Fallert Junecko B., Ramos-Payan R., Stallings C.L., Reinhart T.A., Kolls J.K., et al. Unexpected role for IL-17 in protective immunity against hypervirulent mycobacterium tuberculosis HN878 infection. PLoS Pathog. 2014; 10 (5): e1004099. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1004099
30. Fan X., Shu P., Wang Y., Ji N., Zhang D. Interactions between neutrophils and T-helper 17 cells. Front Immunol. 2023; 14: 1279837. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1279837
31. Yeremeev V., Linge I., Kondratieva T., Apt A. Neutrophils exacerbate tuberculosis infection in genetically susceptible mice. Tuberculosis. (Edinb). 2015; 95: 447-51. DOI: https://doi.org/10.1016/j. tube.2015.03.007
32. Scott N.R., Swanson R.V., Al-Hammadi N., Domingo-Gonzalez R., Rangel-Moreno J., Kriel B.A., Bucsan A.N., Das S., Ahmed M., Mehra S., et al. S100A8/A9 regulates CD11b expression and neutrophil recruitment during chronic tuberculosis. J Clin Invest. 2020; 130: 3098112. DOI: https://doi.org/10.1172/JCI130546.30
33. Lyadova I.V. Neutrophils in tuberculosis: heterogeneity shapes the way? 2017; 2017: 8619307. DOI: https://doi.org/10.1155/2017/8619307
34. Chen X., Zhang M., Liao M., Graner M.W., Wu C., Yang Q., Liu H., Zhou B. Reduced Th17 response in patients with tuberculosis correlates with IL-6R expression on CD4+ T cells. Am J Respir Crit Care Med. 2010; 181: 734-42. DOI: https://doi.org/10.1164/RCCM.200909-1463OC
35. Gustine J.N., Jones D. Immunopathology of hyperinflammation in COVID-19. Am J Pathol. 2021; 191: 4-17. DOI: https://doi.org/10.1016/j. ajpath.2020.08.009
36. Castelnovo L., Tamburello A., Lurati A., Zaccara E., Marraz-za M.G., Olivetti M., Mumoli N., Mastroiacovo D., Colombo D., Ric-chiuti E., et al. Anti-IL6 treatment of serious COVID-19 disease: a mono-centric retrospective experience. Medicine (United States). 2021; 100: E23582. DOI: https://doi.org/10.1097/md.0000000000023582
37. Sizyakina L.P., Skripkina N.A., Antonova E.A., Sizyakin D.V. Clinical and immunological characteristics of the postcovid period in patients with moderate-severe COVID-19 who received therapy with the inclusion of an IL-6 receptor antagonist. Immunologiya. 2022; 43 (2): 188-96. DOI: https://doi.org/10.33029/0206-4952-2022-43-2-188-196 (in Russian)
38. Boni F.G., Hamdi I., Koundi L.M., Shrestha K., Xie J. Cytokine storm in tuberculosis and IL-6 involvement. Infect Genet Evolution. 2022; 97: 105166. DOI: https://doi.org/10.1016/j.meegid.2021.105166
Authors' information
Irina A. Linge - PhD, Leader Researcher of the Immuno-genetics Lab., CTRI, MSHE of Russia, Moscow, Russian Federation
E-mail: iralinge@gmail.com https://orcid.org/0000-0003-1535-5800
Капина Марина Афанасьевна - канд. биол. наук, ст. науч. сотр. иммуногенетики ФГБНУ «ЦНИИТ» Мин-обрнауки России, Москва, Российская Федерация E-mail: makapina@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-6913-3184
Царева Анастасия Кирилловна - лаборант-исслед. лаб. иммуногенетики ФГБНУ «ЦНИИТ» Минобрнауки России; Сколтех, Москва, Российская Федерация E-mail: atsareva96@gmail.com https://orcid.org/0009-0004-2543-7986
Кондратьева Елена Валерьевна - канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. иммуногенетики ФГБНУ «ЦНИИТ» Минобрнауки России, Москва, Российская Федерация E-mail: alyonakondratyeva74@gmail.com https://orcid.org/0000-0003-4185-5147
Апт Александр Соломонович - д-р биол. наук, проф., зав. лаб. иммуногенетики ФГБНУ «ЦНИИТ» Минобр-науки России, Москва, Российская Федерация E-mail: alexapt0151@gmail.com https://orcid.org/0000-0002-3683-3085
Логунова Надежда Николаевна - канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. иммуногенетики ФГБНУ «ЦНИИТ» Минобрнауки России, Москва, Российская Федерация E-mail: nadezda2004@yahoo.com https://orcid.org/0000-0001-7086-6158
Marina A. Kapina - PhD, Senior Researcher of the Immu-nogenetics Lab., CTRI, MSHE of Russia, Moscow, Russian Federation
E-mail: makapina@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-6913-3184
Anastasiia K. Tsareva - Laboratory Assistant Researcher of the Immunogenetics Lab., CTRI, MSHE of Russia; Scol-tech, Moscow, Russian Federation E-mail: atsareva96@gmail.com https://orcid.org/0009-0004-2543-7986
Elena V. Kondratieva - PhD, Senior Researcher of the Immunogenetics Lab., CTRI, MSHE of Russia, Moscow, Russian Federation
E-mail: alyonakondratyeva74@gmail.com https://orcid.org/0000-0003-4185-5147
Alexander S. Apt - Dr.Sci., PhD, Prof., Head of the Immunogenetics Lab., CTRI, MSHE of Russia, Moscow, Russian Federation
E-mail: alexapt0151@gmail.com https://orcid.org/0000-0002-3683-3085
Nadezhda N. Logunova - PhD, Senior Researcher of the Immunogenetics Lab., CTRI, MSHE of Russia, Moscow, Russian Federation E-mail: nadezda2004@yahoo.com https://orcid.org/0000-0001-7086-6158
