CC BY
32
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
© СИЗЯКИНА Л.П., АНДРЕЕВА И.И., 2016 УДК 616.153.962.4-008.64-092:612.017.1]-078.33-08
Сизякина Л.П., Андреева И.И.
ПЕРВИЧНАЯ АГАММАГЛОБУЛИНЕМИЯ КАК МОДЕЛЬ КООПЕРАТИВНЫХ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ГУМОРАЛЬНОГО И КЛЕТОЧНОГО ЗВЕНЬЕВ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
ГБОУ ВПО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России, 344022, г Ростов-на-Дону, Россия
Изменения, формирующиеся у больных с первичной агаммаглобулинемией, являются незаменимой и адекватной моделью для выявления иммунорегуляторных аспектов работы всей иммунной системы в отсутствие одного из основных компонентов - адаптивного гуморального звена. С целью выявления особенностей функционирования клеточного звена врожденного и адаптивного иммунитета у больных с Х-сцепленной агаммаглобулинемией и эффекта заместительной терапии на динамику этих показателей в течение года проведено наблюдение за 7 пациентами. Проанализированы параметры иммунного статуса, отражающие процессы созревания, дифференцировки, активации Т-лимфоцитов, натуральных киллеров, моноцитов и нейтрофилов периферической крови. Выявлено, что первичные нарушения эффекторного звена, таких как отсутствие гуморальной системы защиты, лежат в основе нарушения иммунорегуляторных процессов, а замещение недостающего компонента приводит к нормализации регуляторных свойств Т-лимфоцитов. Ряд функциональных параметров клеточных элементов иммунного ответа под действием заместительной терапии не восстанавливается, что может быть основанием для проведения имму-нокоррекции на фоне заместительной терапии, направленной на клеточные факторы иммунной системы.
Ключевые слова: Х-сцепленная агаммаглобулинемия; клеточные факторы врожденного и адаптивного иммунного ответа; иммунорегуляция; заместительная терапия внутривенными иммуноглобулинами.
Для цитирования: Сизякина Л.П., Андреева И.И. Первичная агаммаглобулинемия как модель кооперативных
взаимосвязей гуморального и клеточного звеньев иммунной системы. Иммунология. 2016; 37 (1): 14-16. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-1-14-16.
Sizyakina L.P., Andreevа I.I.
PRIMARY AGAMMAGLOBULINEMIA AS A MODEL COOPERATIVE RELATIONSHIPS HUMORAL AND CELL MEDIATED IMMUNITY
Rostov State Medical University, 344022, Rostov-on-Don, Russian Federation
Changes emerging in patients with primary agammaglobulinemia, are indispensable and adequate model to identify immunoregulatory aspects of the entire immune system in the absence of one of the main components - an adaptive humoral. We studied the immune status of 7 patients with X-linked agammaglobulinemia to identify the dynamics of the cellular component of innate and adaptive immunity in the treatment of intravenous immunoglobulin for the year. We investigated immunological parameters of the maturation, differentiation, activation of T-lymphocytes, natural killer cells, monocytes and neutrophils in the peripheral blood. We found that the lack of humoral protection system leads to the disruption of immunoregulatory processes. Replacement of the missing component contributes to the normalization of regulatory properties of T-lymphocytes. Some parameters of cellular factors of the immune response didn't recover during therapy with intravenous immunoglobulins. These data confirmed the need for further study of this problem.
Keywords: X-linked agammaglobulinemia; cellular factors innate and adaptive immune response; immunoregulation; IVIG replacement therapy.
citation: Sizyakina L.P., Andreevа I.I. Primary agammaglobulinemia as a model cooperative relationships humoral and cell mediated immunity. Immunologiya. 2016; 37 (1): 14-16. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-1-14-16.
For correspondence: Sizyakina Lyudmila Petrovna, Dr. med. Sciences, Professor, head of Department of clinical immunology and Allergy advanced training and faculty, Director of Institute of clinical immunology (Sizyakina Lyudmila Petrovna), [email protected]
conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Funding. The study had no sponsorship.
Received 04.05.15 Accepted 18.06.15
введение. Иммунная система - одна из основных систем гомеостаза. Она состоит из множества звеньев, целостное функционирование которых обеспечивается сложнейшими иммунорегуляторными механизмами как внутри системы, так и вне ее [4]. Нарушение на любом этапе иммунопоэза, будь то процессы созревания, дифференцировки или актива-
ции, неизбежно приводит к сбою эффекторных функций. Поскольку целостность функционирования систем и подсистем иммунной системы обеспечивается сложнейшим каскадом цитокинов, то зачастую трудно выделить патогенетические значимые изменения, приводящие к формированию той или иной патологии [1]. Между тем, выявление основных имму-
Для корреспонденции: Сизякина Людмила Петровна - д-р мед. наук, проф., зав. каф. клинической иммунологии и аллергологии ФПК и ППС, директор НИИ клинической иммунологии, [email protected]
норегуляторных механизмов функционирования иммунной системы является необходимым для улучшения диагностики иммуноопосредованных заболеваний и повышения эффективности их терапии [2]. В этом ключе изучение иммунной системы больных с первичным иммунодефицитом (агамма-глобулинемией) является незаменимой и адекватной моделью для выявления иммунорегуляторных аспектов работы иммунной системы в отсутствие одного из основных звеньев
- адаптивного гуморального [5-7]. Изменяются ли функции клеточного звена в отсутствии гуморального, влияет ли заместительная иммуноглобулинотерапия, являющаяся на сегодняшний день «золотым» стандартом лечения таких больных, на функции клеточного звена, нуждаются ли пациенты в дополнительной иммунокорригирующей терапии - вот далеко не полный перечень возникающих вопросов.
Цель исследования - выявить особенности функционирования клеточного звена врожденного и адаптивного иммунитета у больных с Х-сцепленной агаммаглобулинемией и эффект заместительной терапии на динамику этих показателей.
Материал и методы
Под наблюдением находилось 7 пациентов (мужчины) в возрасте 10-24 лет с диагнозом: Х-сцепленная агаммаглобу-линемия, болезнь Брутона, и в качестве группы сравнения
- 10 практически здоровых доноров крови в возрасте 20-22 лет. Все пациенты после установления диагноза получали заместительную терапию внутривенными иммуноглобулинами (ВВИГ). В начале лечения - в режиме насыщения, далее - 1 раз в 4 недели из расчета 0,4-0,6 г/кг массы тела. Иммунный статус оценивали до начала регулярной заместительной терапии, через месяц, полгода и год накануне очередной инфу-зии. Методом проточной цитофлюориметрии с использованием моноклональных антител производства Becman Coulter (США) фенотипировали CD3+CD4+, CD3+CD8+, CD3-CD16+, CD19+, CD3+CD25, CD3+HLADR+-лимфоциты, CD14+CD282+, CD14+CD284+, CD14+ HLADR+-моноциты периферической крови, определяли внутриклеточное содержание Foxp3 в CD3+CD4+CD25+-клетках, Гранзима В
- в CD3+CD8+ и CD3-CD16+ лимфоцитах на проточном лазерном цитофлюориметре «FC500». Кислородзависимую метаболическую активность нейтрофилов оценивали в НСТ-тесте, содержание сывороточных иммуноглобулинов - в реакции радиальной иммунодиффузии в геле по Манчини [3]. Математическую обработку полученных данных проводили с помощью программы Statistica 6.0. Достоверность различий в группах оценивали с помощью непараметрических критериев Манна-Уитни и Вилкоксона. Достоверными считались результаты при р < 0,05.
результаты и обсуждение
Анализ данных иммунологического обследования пациентов до начала заместительной терапии выявил изменения параметров, характеризующих основные этапы иммунопоэза. Так, нарушение процессов созревания имму-нокомпететных клеток отражает увеличение общего числа Т-лимфоцитов. При этом инверсирована направленность дифференцировки субпопуляций, что отчетливо демонстрирует существенное снижение иммунорегуляторного индекса (ИРИ) до 0,7±0,2 (табл. 1). Среди Т-клеток доминируют Т-лимфоциты с фенотипом CD3+CD8+, однако снижение ИРИ определяется не только за счет увеличения созревания цитотоксических лимфоцитов, но и в связи со статистически значимым, в сравнении с контрольными данными, уменьшением CD3+CD4+-субпопуляции. Также выявлено увеличение активационного потенциала лимфоцитов, обеспечивающих формирование реакций адаптивного иммунитета: повышено количество Т-лимфоцитов, экспрессирую-щих поздний активационный маркер HLA DR, а доля cD8+
ORIGINAL ARTICLE
Gr+-клеток с выраженным цитолитическим потенциалом среди общего пула CD8+-лимфоцитов достигает 85±2,4%, что практически вдвое превышает аналогичные показатели группы сравнения. Выраженная активация функциональных параметров сопровождается снижением количества супрес-сорных CD4+CD25+Foxp3+ Т-клеток среди общего числа циркулирующих лимфоцитов. В отличие от клеток адаптивной защиты клеточные факторы врожденного иммунитета у пациентов с первичной агаммаглобулинемией характеризовались снижением основных параметров. Так, выявлено угнетение процесса созревания натуральных киллеров (НК), количество которых уменьшено, а доля ответственных за секреторный лизис CD16+ Ог+-лимфоцитов существенно ниже. Фагоцитирующие нейтрофилы характеризовались не только угнетением кислородзависимого метаболизма, но и снижением компенсаторного потенциала. Дисфункциональные нарушения клеток макрофагального ряда проявились угнетением антигенпрезентирующей функции, статистически значимой повышенной экспрессией TLR2 при неизмененном синтезе TLR4.
Анализируя данные, полученные при обследовании пациентов через месяц после начала заместительной ВВИГ-терапии, следует отметить значимые изменения процессов регуляции и активации адаптивного компонента клеточного звена: увеличение экспрессии ранних активационных маркеров и существенный рост количества Т-reg-клеток: количество CD4+CD25+Foxp3+ в 4 раза выше, чем до терапии (табл. 2). Среди клеток врожденного иммунного ответа лишь ней-трофилы ответили на заместительную терапию увеличением метаболической активности, что документируется ростом значения спонтанного НСТ-теста до уровня контрольных показателей; коэффициент же стимуляции (Кст.), отражающий компенсаторный потенциал фагоцитирующих клеток, остался по-прежнему низким.
Через полгода регулярной заместительной ВВИГ-терапии отмечена тенденция нормализации процессов дифференци-ровки Т-клеток в виде увеличения до значений контрольных параметров количества клеток CD4+-фенотипа. Тем не менее это обстоятельство не привело к нормализации ИРИ
Таблица 1
Параметры клеточных факторов адаптивного и врожденного иммунного ответа у пациентов с Х-АГГ до заместительной терапии
Показатель До терапии Здоровые
CD3+, % 92±0,7* 65,4±2,2
CD4+, % 30,5±6,5* 41,9±1,9
CD8+, % 47,5±12* 21,8±1,6
ИРИ 0,7±0,2* 2,0±0,2
CD3+CD25+, % 1,7±0,3 2,1±0,1
CD3+ HLA DR+,% 14,4±2,2* 8±1
CD4+CD25+Foxp3+, % 0,4±0,1* 1,3±0,6
CD8+Gr+/CD8+, % 85,0±2,4* 43±2,21
CD16+, % 5,3±1,3* 12,1±1,2
CD16+ Gr+/CD16+,% 44±8* 80±7
CD14+HLA DR+, % 66±7* 85±5
CD282, % 79±3* 64±8
CD284, % 20±2 20±4
НСТ сп. 77±6* 99,3±5
К ст. 1,4±0,2* 2,1±0,3
Примечание. * - р < 0,05 по отношению к контрольной группе.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Таблица 2
Параметры клеточных факторов адаптивного и врожденного иммунного ответа у пациентов с Х-АГГ в динамике заместительной терапии
Показатель До терапии Через 1 мес от начала Через полгода Через год
CD3+, % 92±0,7 91±2 91,5±1,5 89±3,8
CD4+, % 30,5±6,5 36,0±3,5 *43,5±5,5 *47,7±7,1
CD8+, % 47,5±12 48,3±12,5 40,5±12,5 39,5±7,8
ИРИ 0,7±0,2 1,0±0,3 1,3±0,5 *1,4±0,2
CD3+CD25+, % 1,7±0,3 *3,1±0,5 *4,2±0,2 *3,9±0,5
D3+ HLA DR+, % 14,4±2,2 18,3±1,9 11,2±2,5 *5,9±1,7
CD4+CD25+Foxp3+, % 0,4±0,1 *1,8±0,6 *2,5±0,3 *1,2±0,6
CD8+Gr+/CD8+, % 85,0±2,4 89,0±2,8 *94,0±4,5 87±7,3
CD16+, % 5,3±1,3 5,3±0,9 5,5±1,0 5,2±1,5
CD16+ Gr+/CD16+, % 44,0±8 44,3±8 55,0±3 54,0±13
CD14+HLA DR+, % 66±7 75±4 *86±6 *85,6±5,7
CD282, % 79±3 73,7±2,4 78±7 81,4±11
CD284, % 20±2 19±5 16±5 22±6
НСТ сп. 77±6 *100±6 *98±6 *93±8
К ст. 1,4±0,2 1,3±0,1 1,5±0,1 1,4±0,1
Примечание. * - р < 0,05 по сравнению с исходными данными (до те рапии).
в связи с повышенным, как и до начала лечения, количеством CD3+CD8+-raeTOK (см. табл. 2). Следует отметить модулирующий эффект ВВИГ на активационный потенциал Т-лимфоцитов в виде увеличения синтеза ранних и снижения экспрессии поздних активационных маркеров. При этом активационный потенциал цитотоксических Т-лимфоцитов статистически значимо увеличился в сравнении с исходными параметрами, а содержание CD4+CD25+Foxp3+ Т-клеток имело тенденцию к дальнейшему повышению. Изменения клеточных факторов врожденной защиты отмечены в моноцитарно-макрофагальной популяции - на уровне контрольных значений все исследуемые параметры этих клеток, а именно экспрессия HLA DR, TLR2, TLR4. Как и в начале терапии кислородзависимый метаболизм нейтрофилов при низком значении коэффициента стимуляции не отличался от показателей здоровых субъектов. На количестве НК и их функциональном потенциале проведение заместительной терапии не отразилось.
Анализ клеточной составляющей иммунного статуса пациентов, проведенный через год ежемесячного экзогенного введения иммуноглобулинов, в сравнении с исходными данными выявил следующие изменения: увеличилась доля CD4+-субпопуляции среди общего количества Т-лимфоцитов, что привело к статистически значимому повышению ИРИ, который, тем не менее, не достиг нормативных параметров; отмечено увеличение экспрессии ранних и снижение поздних активационных маркеров, нормализация количества T-reg-клеток (см. табл. 2). При этом повышенным осталось как количество, так и функциональный потенциал цитотоксических Т-лимфоцитов. Для клеточных факторов врожденного иммунитета изменения, зарегистрированные через год терапии, были аналогичны
данным, выявленными полгода спустя от начала лечения: повышение экспрессии HLA DR на CD14+-клетках; активация метаболической активности ней-трофилов при низком коэффициенте стимуляции; снижение количества и литического потенциала НК.
выводы:
1. Как первичный дефект процессов регуляции приводит к нарушениям эффекторных функций иммунной системы, так и первичные нарушения эффекторного звена, такие как отсутствие гуморальной системы защиты, лежат в основе нарушения иммунорегулятор-ных процессов.
2. Замещение недостающего компонента гуморального звена больных с первичной агаммаглобулинеми-ей приводит к нормализации регуляторных свойств Т-лимфоцитов.
3. Заместительная ВВИГ-терапия не изменяет направленность дифференцировки, цитолитическую активность Т-лимфоцитов и натуральных киллеров, компенсаторный потенциал нейтрофилов.
4. Выявленные особенности могут стать основанием для проведения на фоне заместительной терапии иммунокоррекции, направленной на клеточные факторы иммунной системы.
Исследование не имело спонсорской поддержки.
Авторы заявляет об отсутствии конфликта интересов.
литература
1. Симбирцев А.С. Интерлейкин-1. Физиология. Патология. Клиника. М.; 2011.
2. Стернин Ю.И., Сизякина Л.П. Иммунологические аспекты спортивной деятельности. Вестник спортивной медицины. 2007; (2): 16--20.
3. Хаитов P.M., Пинегин Б.В., Ярилин А.А. Руководство по клинической иммунологии. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2009.
4. Хаитов Р.М. Физиология иммунной системы. М.: ВИНИТИ РАН; 2001.
5. Щербина А.Ю., Косачева Т.Г., Румянцев А.Г. Первичные имму-нодефицитные состояния: вопросы диагностики и лечения (лекция). Вопросы гематологии, онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2010; 9(2): 23-31.
references
1. Simbirtsev A.S. Interleukin-1. Physiology. Pathology. Clinic. [Inter-leykin-1. Fiziologiya. Patologiya. Klinika]. Moscow; 2011.
2. Sternin Yu.I., Sizyakina L.P. Immunological aspects of sports activities. Vestnik sportivnoy meditsiny. 2007; (2): 16-20.
3. Khaitov R.M., Pinegin B.V., Yarilin A.A. Manual of clinical immunology. [Rukovodstvo po klinicheskoy immunologii]. Moscow: GEOTAR-Media; 2009.
4. Khaitov R.M. Physiology of immune system. [Fiziologiya immunnoy sistemy]. Moscow: VINITI Russian Academy of Sciences; 2001.
5. Shcherbina A.Yu., Kosacheva T.G., Rumyantsev A.G. Primary immunodeficiency: diagnosis and treatment (lecture). Voprosy Ge-matologii, onkologii i immunopatologii v pediatrii. 2010; 9 (2): 23-31.
6. Ballow M., Notarangelo L., Grimbacher B., Cunningham-Rundles C. Immunodeficiencies. Clin. Exp. Immunol. 2009; 158 (1): 14-22.
7. Buckley R.H. Primary immunodeficiency or not? Making the correct diagnosis. J. Allergy Clin. Immunol. 2006; 117 (4): 756-8.
Поступила 04.05.15 Принята к печати 18.06.15
