Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

Экспрессия провоспалительных и костимулирующих молекул на макрофагах in vitro у больных туберкулезом легких

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2020-4-179-188

Полный текст:

Аннотация

Цель работы – установить особенности экспрессии провоспалительных и костимулирующих молекул на макрофагах in vitro у больных туберкулезом легких в зависимости от клинической формы заболевания и чувствительности возбудителя к противотуберкулезным лекарственным средствам.

Материалы и методы. Обследованы 40 пациентов (36 мужчин и 4 женщины): 18  пациентов с диссеминированным туберкулезом легких (ДТБ) (16 мужчин и 2 женщины,  средний возраст (44,56 ± 8,10) лет) и 22 пациента с инфильтративным туберкулезом легких (ИТБ) (20 мужчин и 2 женщины, средний возраст (46,54 ± 5,24) лет) c туберкулезом легких (ТБ). Из них было 30 пациентов, выделяющих Mycobacterium tuberculosis (MBT), чувствительные к основным противотуберкулезным средствам (ПТС), и 10 пациентов, выделяющих MBT, устойчивые к лекарственным  средствам основного ряда противотуберкулезной терапии. Группу сравнения составили 15 здоровых доноров с сопоставимыми характеристиками по полу и возрасту.
Материалом исследования являлась венозная кровь. Для выделения моноцитов из цельной крови с целью их трансформации в макрофаги использовали метод центрифугирования в градиенте фиколла плотностью 1,077 г/см
3 с последующей иммуномагнитной сепарацией CD14+ клеток. Моноциты культивировали в полной питательной среде X-VIVO 10 с добавлением колониестимулирующего фактора макрофагов (M-CSF) (5 нг/мл) в концентрации 1×106 клеток/мл со стимуляторами: интерлейкином (IL) 4 (10 нг/мл) и интерфероном (IFN) γ (100 нг/мл).  Иммунофенотипирование макрофагов проводили с использованием моноклональных
антител к CD80, CD86, HLA-DR на проточном цитометре Beckman Coulter CytoFLEX LX (Beckman Coulter, США). Анализ полученных данных осуществляли при помощи программного приложения CytExpert 2.0 (Beckman Coulter, США). Полученные результаты анализировали статистическими методами.

Результаты. Количество интактных и стимулированных цитокинами (IL-4 и IFNγ) CD80- позитивных макрофагов у больных ИТБ и с лекарственно-устойчивым ТБ (ЛУ ТБ)  превышало их число не только у здоровых доноров, но и у больных ДТБ и с лекарственно-чувствительным ТБ (ЛЧ ТБ) соответственно. Кроме того, у больных ИТБ и ЛУ ТБ регистрировалось повышение экспрессии CD86 на макрофагах после добавления в суспензионную культуру IFNγ (индуктор М1-активации). У больных ДТБ и ЛЧ ТБ количество макрофагов с экспрессией костимулирующих молекул семейства В7 при индукции цитокинами, напротив, снижалось или сохранялось в пределах нормы в отсутствие реакции на цитокины. Дефицит HLA-DR-позитивных макрофагов обнаруживался у всех больных ТБ. Минимальное число макрофагов, экспрессирующих  HLADR, установлено у больных ДТБ и ЛЧ ТБ после инкубации клеток с IL-4 (индуктор  М2-активации).

Заключение. Оценка экспрессии мембранных молекул B7 (CD80/86) и HLA-DR на макрофагах у больных ТБ позволяет сделать вывод о нарушениях  противотуберкулезного иммунного ответа на стадии презентации антигена (у всех обследованных больных ТБ) и костимуляции (при ДТБ и ЛЧ ТБ). Увеличение экспрессии макрофагами поверхностных молекул CD80 (при М1- и М2-стимуляции) и  CD86 (при М1-стимуляции) у больных ИТБ и ЛУ ТБ свидетельствует о повышении реактивности клеток при данных формах течения ТБ. Наряду с этим дефицит экспрессии на макрофагах HLA-DR (ключевого маркера провоспалительной активации клеток) при ТБ можно рассматривать как общий (не зависящий от клинической формы болезни и  лекарственной чувствительности возбудителя) патогенетический фактор иммунного  дисбаланса при туберкулезе легких. 

Об авторах

Е. Г. Чурина
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ); Национальный исследовательский Томский государственный университет (НИ ТГУ)
Россия

д-р мед. наук, профессор, кафедра патофизиологии; профессор, кафедра органической
химии, вед. науч. сотрудник, лаборатория трансляционной клеточной и молекулярной биомедицины

Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36



А. В. Ситникова
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)
Россия

аспирант, кафедра патофизиологии

Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2



О. И. Уразова
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ); Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники(ТУСУР)
Россия

д-р мед. наук, профессор, член-корр. РАН, зав. кафедрой патофизиологии; профессор,
кафедра комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем

Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40



М. Р. Патышева
Национальный исследовательский Томский государственный университет (НИ ТГУ); Научно-исследовательский институт (НИИ) онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр (НИМЦ) Российской академии наук
Россия

мл. науч. сотрудник, лаборатория биологии опухолевой прогрессии, НИИ онкологии; мл. науч. сотрудник, лаборатория трансляционной клеточной и молекулярной биомедицины

Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36

Россия, 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5



В. В. Новицкий
Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ); Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники(ТУСУР)
Россия

д-р мед. наук, профессор, академик РАН, заслуженный деятель науки РФ, кафедра
патофизиологии; профессор, кафедра комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем

Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40



П. Н. Голубчиков
Томский фтизиопульмонологический медицинский центр
Россия
зам. гл. врача по медицинской части

634009, г. Томск, ул. Р. Люксембург, 17



Е. П. Степанова
Томский фтизиопульмонологический медицинский центр
Россия
врач-фтизиатр, врач-пульмонолог, зав. отделением для больных туберкулезом органов
дыхания

634009, г. Томск, ул. Р. Люксембург, 17



Список литературы

1. Новицкий В.В., Уразова О.И., Стрелис А.К., Воронкова О.В., Филинюк О.В., Шилько Т.А. Патология иммунитета: причина или следствие туберкулезной инфекции? Бюллетень сибирской медицины. 2006; 5 (2): 70–74.

2. Murray P., Wynn T. Protective and pathogenic functions of macrophage subsets. Nat. Rev. Immunol. 2011; 11 (11): 723–737. DOI: 10.1038/nri3073.

3. Чурина Е.Г., Ситникова А.В., Уразова О.И., Чумакова С.П., Винс М.В., Береснева А.Е., Новицкий В.В. Макрофаги при бактериальных болезнях легких: фенотип и функции (обзор). Бюллетень сибирской медицины. 2019; 18 (1): 142–154. DOI: 10.20538/1682-0363-2019-1-142-154.

4. Swirski F.K., Nahrendorf M. Leukocyte behavior in atherosclerosis, myocardial infarction, and heart failure. Science. 2013; 339 (6116): 161–166. DOI: 10.1126/science.1230719.

5. Possamai L.A., Thursz M.R., Wendon J.A., Antoniades C.G. Modulation of monocyte/macrophage function: a therapeutic strategy in the treatment of acute liver failure. J. Hepatol. 2014; 61 (2): 439–445. DOI: 10.1016/j.jhep.2014.03.031.

6. Cassetta L., Cassol E., Poli G. Macrophage polarization in health and disease. Sci. World J. 2011; 11: 2391– 2402. DOI: 10.1100/2011/213962.

7. Hussell T., Bell T. Alveolar macrophages: plasticity in a tissue-specific context. Immunol. 2014; 14 (2): 81–93. DOI: 10.1038/nri3600.

8. Hoeffel G., Ginhoux F. Ontogeny of tissue-resident macrophages. Immunology. 2015; 6: 486. DOI: 10.3389/fimmu.2015.00486.

9. Schenk M., Fabri M., Krutzik S.R., Lee D.J., Vu D.M., Sieling P.A., Montoya D., Liu P.T., Modlin R.L. Interleukin- 1β triggers the differentiation of macrophages with enhanced capacity to present mycobacterial antigen to T cells. Immunology. 2014; 141 (2): 174–180. DOI: 10.1111/imm.12167.

10. Gordon S., Martinez F.O. Alternative activation of macrophages: mechanism and functions. Immunity. 2010; 32 (5): 593–604. DOI: 10.1016/j.immuni.2010.05.007.

11. Martinez F.O., Sica A., Mantovani A., Locati M. Macrophage activation and polarization. Front. Biosci. 2008; 1 (13): 453–461. DOI: 10.2741/2692.

12. Peyravian N., Gharib E., Moradi A., Mobahat M., Tarban P., Azimzadeh P., Nazemalhosseini-Mojarad E., Asadzadeh Aghdaei H. Evaluating the expression level of co-stimulatory molecules CD 80 and CD 86 in different types of colon polyps. Curr. Res. Transl. Med. 2018; 66 (1): 19–25. DOI: 10.1016/j.retram.2017.11.003.

13. Owen J., Punt J., Stranford S., Jones P., Kuby J. Kuby Immunology. New York: W.H. Freeman & Co., 2013: 574.

14. Scarpa M., Brun P., Scarpa M., Morgan S., Porzionato A., Kotsafti A., Bortolami M., Buda A., D’Incà R., Macchi V.,

15. Sturniolo G.C., Rugge M., Bardini R., Castagliuolo J., Angriman I., Castoro C. CD80-CD28 signaling controls the progression of inflammatory colorectal carcinogenesis. Oncotarget. 2015; 6 (24): 20058–20069. DOI: 10.18632/oncotarget.2780.

16. Ganesan A., Moon T.C., Barakat K.H. Revealing the atomistic details behind the binding of B7–1 to CD28 and CTLA-4: A comprehensive protein-protein modelling study. Biochimica et Biophysica Acta (BBA). 2018; 1862 (12): 2764–2778. DOI: 10.1016/j.bbagen.2018.08.010.

17. Wang L.X., Mei Z.Y., Zhou J.H., Yao Y.S., Li Y.H., Xu Y.H., Li J.X., Gao X.N., Zhou M.H., Jiang M.M., Gao L., Ding Y., Lu X.C. Low dose decitabine treatment induces CD80 expression in cancer cells and stimulates tumor specific cytotoxic T lymphocyte responses. PLoS One. 2013; 8 (5): е62924. DOI: 10.1371/journal.pone.0062924.

18. Urazova O.I., Churina E.G., Hasanova R.R., Novitskiy V.V., Poletika V.S. Association between polymorphisms of cytokine genes and secretion of IL-12p70, IL-18, and IL-27 by dendritic cells in patients with pulmonary tuberculosis. Tuberculosis. 2019; 115: 56–62. DOI: 10.1016/j.tube.2019.

19. 003.

20. Zhuang Y., Peng H., Chen Y., Zhou S., Chen Y. Dynamic monitoring of monocyte HLA-DR expression for the diagnosis, prognosis, and prediction of sepsis. Front. Biosci. (Landmark Ed). 2017; 22: 1344–1354. DOI: 10.2741/4547.

21. Venet F., Lukaszewicz A.C., Payen D., Hotchkiss R., Monneret G. Monitoring the immune response in sepsis: a rational approach to administration of immunoadjuvant therapies. Curr. Opin. Immunol. 2013; 25 (4): 477–483. DOI: 10.1016/j.coi.2013.05.006.

22. Monneret G.,Venet F.,Pachot A., Lepape A. Monitoring immune dysfunctions in the septic patient: a new skin for the old ceremony. Mol. Med. 2008; 14 (1-2): 64–78. DOI: 10.2119/2007-00102.

23. Monneret G., Lepape A.,Voirin N., Bohe J.,Venet F., Debard A.L. Persisting low monocyte human leukocyte antigen-DR expression predicts mortality in septic shock. Intensive Care Med. 2006; 32 (8): 1175–1183. DOI: 10.1007/s00134-006-0204-8.

24. Grimaldi D., Louis S., Pène F., Sirgo G., Rousseau C., Claessens Y. E., Vimeux L., Cariou A., Mira J. P., Hosmalin A., Chiche J.D. Profound and рersistent decrease of circulating dendritic cells is associated with ICU-acquired infection in patients with septic shock intensive care. Med. 2011; 37 (9): 1438–1446. DOI: 10.1007/s00134-011-2306-1.


Для цитирования:


Чурина Е.Г., Ситникова А.В., Уразова О.И., Патышева М.Р., Новицкий В.В., Голубчиков П.Н., Степанова Е.П. Экспрессия провоспалительных и костимулирующих молекул на макрофагах in vitro у больных туберкулезом легких. Бюллетень сибирской медицины. 2020;19(4):179-188. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2020-4-179-188

For citation:


Churina E.G., Sitnikova A.V., Urazova O.I., Novitskiy V.V., Patysheva M.R., Golubchikov P.N., Stepanova E.P. Expression of pro-inflammatory and co-stimulatory molecules on the surface of macrophages in vitro in patients with pulmonary tuberculosis. Bulletin of Siberian Medicine. 2020;19(4):179-188. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2020-4-179-188

Просмотров: 201


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)