ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2017-2-114-124ssmu-881Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSРоль нарушений рецептор-опосредованной активации Т-клеток в патогенезе иммунологической недостаточности при туберкулезе легкихThe role of receptor-mediated T-cells activation disorders in pulmonary tuberculosisЕсимоваИ. Е.EsimovaIrina E.

канд. мед. наук, докторант кафедры патофизиологии 

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

PhD, Doctoral Student of the Department Pathophysiology

2, Moskow Tract, Tomsk, 634050

orevi@mail.ruУразоваО. И.UrazovaOlga I.

д-р мед. наук, профессор, член-корреспондент РАН, кафедра патофизиологии

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

DM, Professor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Department of pathophysiology

2, Moskow Tract, Tomsk, 634050

НовицкийВ. В.NovitskyVyacheslav V.

д-р мед. наук, профессор, академик РАН, зав. кафедрой патофизиологии

634050, г. Томск, Московский тракт, 2

DM, Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences Head of the Department Pathophysiology

2, Moskow Tract, Tomsk, 634050

Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)РоссияSiberian State Medical UniversityRussian Federation201712072017162114124Copyright © Есимова И.Е., Уразова О.И., Новицкий В.В., 20172017Есимова И.Е., Уразова О.И., Новицкий В.В.Esimova I.E., Urazova O.I., Novitsky V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/881

Цель исследования – проанализировать особенности и механизмы нарушений рецептор-опосредованной активации Т-лимфоцитов крови при разных клинических формах туберкулеза легких.

Материал и методы

Материал и методы. Обследованы 116 пациентов с впервые выявленным инфильтративным и диссеминированным лекарственно-чувствительным и лекарственно-устойчивым туберкулезом легких. Изучали лимфоциты, выделенные из цельной крови.. Методы исследования включали культивирование клеток в присутствии моноклональных антител к CD3-, CD28-молекулам с добавлением блокатора внутриклеточного транспорта, их иммунофенотипирование методом двух- и трехцветной проточной цитофлуориметрии, статистическую обработку полученных результатов.

Результаты

Результаты. Установлены нарушения внеклеточного и внутриклеточного этапов активации Т-лимфоцитов, проявляющиеся снижением общего числа CD3-, CD28-позитивных клеток и лимфоцитов CD3+CD28+IL-2+, CD3+CD28+IL-2–, CD3+NF-kB+, CD3+NFAT2+ при увеличении количества клеток CD3+CTLA4+ с наибольшей их выраженностью при диссеминированном лекарственно-устойчивом туберкулезе легких. Показано, что при лекарственно-устойчивом туберкулезе легких содержание CD3+AP-1+ лимфоцитов варьирует – повышается при инфильтративной форме и снижается при диссеминированной форме.

Заключение

Заключение. Нарушения рецептор-опосредованной активации Т-лимфоцитов при туберкулезе легких обусловливаются дефицитом CD28-костимуляции и активных форм транскрипционных факторов сигнальной трансдукции, что приводит к недостаточности секреции IL-2 и развитию Т-лимфоцитопении. В их основе лежат различные причины – истощение «функционального резерва» Т-клеток при лекарственно-чувствительном туберкулезе легких и Treg-зависимая иммуносупрессия посредством ингибиторных молекул (цитокинов – в случае инфильтративной формы и белка CTLA4 – в случае диссеминированной формы) при лекарственно-устойчивом туберкулезе легких.

Aim

Aim. To analyze the peculiarities and mechanisms of receptor-mediated T-lymphocytes disorders in different clinical forms of pulmonary tuberculosis.

Materials and мethods

Materials and мethods. The study involved 116 patients with first diagnosed infiltrative and disseminated drug-sensitive and drug-resistant pulmonary tuberculosis. The key stages in receptor-mediated activation of T-lymphocytes, isolated from blood, after their CD3/CD28-induction in vitro with addition of intracellular transport blocker were analyzed. Their immunotyping was carried out with the method of two- and threecolor flow cytofluorometry. The obtained results were statistically analyzed.

Results

Results. The breach of extracellular and intracellular stages of T-lymphocytes activation, shown by reduction in total number of CD3- and CD28-positive cells, and CD3+CD28+IL2+, CD3+CD28+IL2–, CD3+NF-kB+, CD3+NFAT2+ lymphocytes, and increase in number of CD3+CTLA4+ cells, was identified with most of their manifestations in disseminated drug-resistant pulmonary tuberculosis. It was shown that the content of CD3+AP-1+ lymphocytes is variable in drug-resistant pulmonary tuberculosis: it increases in the infiltrative form and decreases in the disseminated form.

Conclusion

Conclusion. The results showed different mechanisms leading to a deficiency of IL-2-positive lymphocytes and T-lymphocytopenia: from “functional reserve” exhaustion of T-cells in drug-sensitive pulmonary tuberculosis to immunosuppression under the influence of suppressive cytokines (in case of the infiltrative form) and inhibitory protein CTLA4 (in case of the disseminated form) in drug-resistant pulmonary tuberculosis. 

туберкулезиммунитетТ-лимфоцитыТ-клеточный рецепториммуносупрессияtuberculosisimmunityT-lymphocytesT-cell receptorimmunosuppressionРабота выполнена при поддержке Совета по грантам Президента РФ для ведущих научных школ НШ-7906.2016.7.ReferencesАхматова Н.К., Киселевский М.В. Врожденный иммунитет: противоопухолевый и противоинфекционный. М.: Практическая медицина, 2008: 256.Akhmatova N.K., Kiselevskiy M.V. Vrozhdennyy immunitet: protivoopukholevyy i protivoinfektsionnyy [Congenital immunity: antineoplastic and anti-infectious]. M.: Prakticheskaya meditsina Publ., 2008: 256 (in Russian).Горлова Е.Е. Патология иммунитета при туберкулезе // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2010; (35): 37–44.Gorlova E.E. Patologiya immuniteta pri tuberkuleze [Immunity pathology at tuberculosis] // Byulleten fiziologii i patologii dykhaniya – Bulletin of physiology and pathology of respiration. 2010; (35): 37–44 (in Russian).Киселева Е.П. Новые представления о противоинфекционном иммунитете // Инфекция и иммунитет. 2011; 1 (1): 9–14.Kiseleva E.P. Novyye predstavleniya o protivoinfektsionnom immunitete [New aspects of anti-infectious immunity] // Infektsiya i immunitet – Infection and Immunity. 2011; 1 (1): 9–14 (in Russian).Корецкая Н.М., Чушкина А.А. Инфильтративный туберкулез легких // Туберкулез и болезни легких. 2012; (4): 46–49.Koretskaya N.M.. Chushkina A.A. Infiltrativnyy tuberkulez legkikh [Infiltrative pulmonary tuberculosis] // Tuberkulez i bolezni legkikh – Tuberculosis and Lung Diseases. 2012; (4): 46–49 (in Russian).Чурина Е.Г., Уразова О.И., Новицкий В.В., Есимова И.Е. Вторичная иммунологическая недостаточность у больных туберкулезом легких. Иммунодиагностика и иммунотерапия. Томск: Печатная мануфактура, 2013: 84.Churina E.G., Urazova O.I., Novitskiy V.V., Esimova I.E. Vtorichnaya immunologicheskaya nedostatochnost u bolnykh tuberkulezom legkikh. Immunodiagnostika i immunoterapiya [Secondary immune deficiency in patients with pulmonary tuberculosis. Immunodiagnostics and immunotherapy]. Tomsk: Pechatnaya manufaktura Publ., 2013: 84 (in Russian).Доценко Э.А., Рождественский Д.А., Юпатов Г.И. Иммунодефициты и некоторые иммуномодулирующие средства // Вестник ВГМУ. 2014; 13 (3): 103–120.Dotsenko E.A., Rozhdestvenskiy D.A., Yupatov G.I. Immunodefitsity i nekotoryye immunomoduliruyushchiye sredstva [Immunodeficiencies and some immunomodulatory agents] // Vestnik Vitebskogo gosudarstvennogo medicinskogo universiteta – Vestnik of Vitebsk State Medical University. 2014; 13 (3): 103–120 (in Russian).Ивашкин В.Т. Основные понятия и положения фундаментальной иммунологии // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2008; (4): С. 4–13.Ivashkin V.T. Osnovnyye ponyatiya i polozheniya fundamentalnoy immunologii [Basic concepts and statements of fundamental immunology] // Rossiyskiy zhurnal gastroenterologii, gepatologii, koloproktologii – Russian Journal of Gastroenterology, Hepathology, Coloproctology. 2008; (4): 4–13 (in Russian).Rudd C.E., Taylor A., Schneider H. CD28 and CTLA-4 coreceptor expression and signal transduction // Immunol. Rev. 2009; 229 (1): 12–26. DOI: 10.1111/j.1600- 065X.2009.00770.x.Rudd C.E., Taylor A., Schneider H. CD28 and CTLA-4 coreceptor expression and signal transduction // Immunol. Rev. 2009; 229 (1): 12–26. DOI: 10.1111/j.1600- 065X.2009.00770.x.Домнинский Д.А. Механизмы реализации сигнальной трансдукции // Онкогематология. 2011; (1): 76–84. DOI: http://dx.doi.org/10.17650/1818-8346-2011-6-1-76-84.Domninskiy D.A. Molekulyarnye mekhanizmy lejkozogeneza. Mekhanizmy realizatsii signalnoy transduktsii [Molecular mechanisms of leukaemogenesis. Mechanisms of signal transduction] // Onkogematologiya – Oncohematology. 2011; (1): 76–84 (in Russian) DOI: http://dx.doi. org/10.17650/1818-8346-2011-6-1-76-84.Донецкова A.Д., Никонова М.Ф., Ярилин А.А. Экспрессия генов транскрипционных факторов, контролирующих дифференцировку адаптивных субпопуляций CD4+ Т-лимфоцитов, в покоящихся и активированных лимфоцитах у здоровых людей // Иммунология. 2011; (4): 184–188.Donetskova A.D., Nikonova M.F., Yarilin A.A. Ekspressiya genov transkriptsionnykh faktorov. kontroliruyushchikh differentsirovku adaptivnykh subpopulyatsiy CD4+ T-limfotsitov. v pokoyashchikhsya i aktivirovannykh limfotsitakh u zdorovykh lyudey [The expression of transcription factors genes controlling differentiation of CD4+ T-lymphocytes adaptive subpopulations in resting and activated lymphocytes in healthy people] // Immunologiya – Immunology. 2011; (4): 184–188 (in Russian).Podojil J.R., Miller S.D. Molecular mechanisms of T-cell receptor and costimulatory molecule ligation/blockade in autoimmune disease therapy // Immunological Reviews. 2009; 229 (1): 337–355. DOI: 10.1111/j.1600- 065X.2009.00773.x.Podojil J.R., Miller S.D. Molecular mechanisms of T-cell receptor and costimulatory molecule ligation/blockade in autoimmune disease therapy // Immunological Reviews. 2009; 229 (1): 337–355. DOI: 10.1111/j.1600- 065X.2009.00773.x.Thaventhiran T., Sethu S., Yeang H.X.A., Al-Huseini L., Hamdam J., Sathish J.G. T-сell сo-inhibitory receptors: functions and signalling mechanisms // J. Clin. Cell Immunol. 2012; URL: https://www.omicsonline. org/t-cell-co-inhibitory-receptors-functions-and-signalling-mechanisms-2155-9899.S12-004.pdf. DOI: 10.4172/2155-9899.S12-004.Thaventhiran T., Sethu S., Yeang H.X.A., Al-Huseini L., Hamdam J., Sathish J.G. T-cell co-inhibitory receptors: functions and signalling mechanisms // J. Clin. Cell Immunol. 2012; URL: https://www.omicsonline. org/t-cell-co-inhibitory-receptors-functions-and-signalling-mechanisms-2155-9899.S12-004.pdf. DOI: 10.4172/2155-9899.S12-004.Тюлькова Т.Е., Чугаев Ю.П., Кашуба Э.А. Особенности функционирования иммунной системы при тубер- кулезной инфекции // Проблемы туберкулеза и болезней легких. 2008; (11): 48–55.Tyulkova T.E., Chugayev Yu.P., Kashuba E.A. Osobennosti funktsionirovaniya immunnoy sistemy pri tuberkuleznoy infektsii [The features of immune system functioning at tuberculosis infection] // Tuberkulez i bolezni legkikh – Tuberculosis and Lung Diseases. 2008; (11): 48–55 (in Russian).Шилько Т.А. Патогенетические факторы модуляции апоптоза мононуклеарных лейкоцитов крови при туберкулезе легких: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. Томск, 2009: 48.Shilko T.A. Patogeneticheskiye faktory modulyatsii apoptoza mononuklearnykh leykotsitov krovi pri tuberkuleze legkikh [Pathogenic factors for the modulation of mononuclear blood leukocytes apoptosis at pulmonary tuberculosis]: аvtoref. dis. ... d-ra med. nauk. Tomsk. 2009: 48 (in Russian).Ярилин А.А. Иммунология: учебник. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010: 752.Yarilin A.A. Immunologiya: uchebnik [Immunology: textbook]. M.: GEOTAR-Media Publ., 2010: 752 (in Russian).Перельман М.И. Фтизиатрия: национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007: 512.Perelman M.I. Ftiziatriya: natsionalnoye rukovodstvo [Phthisiology: national manual]. M.: GEOTAR-Media Publ., 2007: 512 (in Russian).Новицкий В.В., Воронкова О.В., Уразова О.И., Наследникова И.О., Стрелис А.К., Хасанова Р.Р., Серебрякова В.А., Чурина Е.Г., Колоколова О.В., Будкина Т.Е., Пирогова Н.П., Никулина Е.Л., Сухаленцева Н.А., Колосова А.Е. Молекулярно-генетические аспекты прогнозирования и иммунотерапии туберкулезной инфекции // Успехи физиологических наук. 2009; 40 (2): 40–46.Novitskiy V.V., Voronkova O.V., Urazova O.I., Naslednikova I.O., Strelis A.K., Khasanova R.R., Serebryakova V.A., Churina E.G., Kolokolova O.V., Budkina T.E., Pirogova N.P., Nikulina E.L., Sukhalentseva N.A., Kolosova A.E. Molekulyarno-geneticheskiye aspekty prognozirovaniya i immunoterapii tuberkuleznoy infektsii [The Molecular-Genetic Aspects of Tubercular Infection Forecasting and Immunotherapy] // Uspekhi fiziologicheskikh nauk – Successes of Physiological Sciences. 2009; 40 (2): 40–46 (in Russian).Borroto A., Lama J., Niedergang F., Dautry-Varsat A., Alarcon B., Alcover A. The CD3 epsilon subunit of the TCR contains endocytosis signals // J. Immunol. 1999; 163 (1): 25–31.Borroto A., Lama J., Niedergang F., Dautry-Varsat A., Alarcon B., Alcover A. The CD3 epsilon subunit of the TCR contains endocytosis signals // J. Immunol. 1999; 163 (1): 25–31.Walker L.S.K. Treg and CTLA-4: Two intertwining pathways to immune tolerance // J. Autoimmun. 2013; 45 (100): 49–57. DOI: 10.1016/j.jaut.2013.06.006.Walker L.S.K. Treg and CTLA-4: Two intertwining pathways to immune tolerance // J. Autoimmun. 2013; 45 (100): 49–57. DOI: 10.1016/j.jaut.2013.06.006.Schneider H., Downey J., Smith A., Zinselmeyer B.H., Rush C., Brewer J.M., Wei B., Hogg N., Garside P., Rudd C.E. Reversal of the TCR stop signal by CTLA-4 // Science. 2006; 313 (5795): 1972–1975. DOI: 10.1126/science.1131078.Schneider H., Downey J., Smith A., Zinselmeyer B.H., Rush C., Brewer J.M., Wei B., Hogg N., Garside P., Rudd C.E. Reversal of the TCR stop signal by CTLA-4 // Science. 2006; 313 (5795): 1972–1975. DOI: 10.1126/science.1131078.Фрейдлин И.С. Регуляторные Т-клетки: происхождение и функции // Медицинская иммунология. 2005; 7 (4): 347–354.Freydlin I.S. Regulyatornyye T-kletki: proiskhozhdeniye i funktsii [Regulatory T-cells: origin and function] // Meditsinskaya immunologiya – Medical Immunology. 2005; 7 (4): 347–354 (in Russian). DOI: http://dx.doi. org/10.15789/1563-0625-2005-4-347-354.Sakaguchi S., Wing K., Onishi Y., Prieto-Martin P., Yamaguchi T. Regulatory T cells: how do they suppress immune responses? // Int. Immunol. 2009; 21 (10): 1105– 1111. DOI: 10.1093/intimm/dxp095.Sakaguchi S., Wing K., Onishi Y., Prieto-Martin P., Yamaguchi T. Regulatory T-cells: how do they suppress immune responses? // Int. Immunol. 2009; 21 (10): 1105– 1111. DOI: 10.1093/intimm/dxp095.Чурина Е.Г., Уразова О.И., Новицкий В.В., Колосова А.Е., Сионина Е.В., Филинюк О.В., Воронкова О.В., Наследникова И.О. Иммуносупрессорные ýффекты Т-регуляторных клеток при инфильтративном туберкулезе легких // Клиническая лабораторная диагностика. 2012; (4): 26–29.Churina E.G., Urazova O.I., Novitskiy V.V., Kolosova A.E., Sionina E.V., Filinyuk O.V., Voronkova O.V., Naslednikova I.O. Immunosupressornyye effekty T-regulyatornykh kletok pri infiltrativnom tuberkuleze legkikh [The immune stressor effects of T-regulatory cells under infiltrative tuberculosis of lungs] // Klinicheskaya laboratornaya diagnostika – Clinical Laboratory Diagnostics. 2012; (4): 26–29 (in Russian).Железникова Г.Ф. Регуляторные Т-лимфоциты в иммунном ответе на инфекцию // Журнал инфектоло- гии. 2011; 3 (1): 6–13.Zheleznikova G.F. Regulyatornyye T-limfotsity v immunnom otvete na infektsiyu [Regulatory T cells in immune response to infection] // Zhurnal infektologii – Journal of Infectology. 2011; 3 (1): 6–13 (in Russian).Доценко Э.А., Рождественский Д.А., Юпатов Г.И. Иммунодефициты и некоторые иммуномодулирующие средства // Вестник ВГМУ. 2014; 13 (3): 103–120.Bour-Jordan H., Esensten J.H., Martinez-Llordella M., Penaranda C., Stumpf M., Bluestone J.A. Intrinsic and extrinsic control of peripheral T-cell tolerance by costimulatory molecules of the CD28/B7 family // Immunol. Rev. 2011; 241 (1): 180–205. DOI: 10.1111/j.1600- 065X.2011.01011.x.Teft W.A., Kirchhof M.G., Madrenas J. A molecular perspective of CTLA-4 function // Annu. Rev. Immunol. 2006; (24): 65–97. DOI: 10.1146/annurev.immunol.24.021605.090535.Teft W.A., Kirchhof M.G., Madrenas J. A molecular perspective of CTLA-4 function // Annu. Rev. Immunol. 2006; (24): 65–97. DOI: 10.1146/annurev.immunol.24.021605.090535.Дьяченко А.Г., Дьяченко П.А., Горобченко Е.Н., Мирошниченко Е.А. Преодоление иммунологической толерантности – новое направление в лечении солидных опухолей // Клиническая иммунология. Аллергология. Инфектология. 2014; 73 (4): 5–10.Diachenko A.G., Diachenko P.A., Gorobchenko E.N., Miroshnichenko E.A. Preodoleniye immunologicheskoy tolerantnosti – novoye napravleniye v lechenii solidnykh opukholey [Overcoming immunological tolerance – a new direction in the treatment of solid tumors] // Klinicheskaya immunologiya. Allergologiya. Infektologiya – Clinical Immunology. Allergology. Infektology. 2014; 73 (4): 5–10 (in Russian).Walker L.S., Sansom D.M. The emerging role of CTLA4 as a cell-extrinsic regulator of T-cell responses // Nat. Rev. Immunol. 2011; 25 (11): 852–863. DOI: 10.1038/ nri3108.Walker L.S., Sansom D.M. The emerging role of CTLA4 as a cell-extrinsic regulator of T-cell responses // Nat. Rev. Immunol. 2011; 25 (11): 852–863. DOI: 10.1038/ nri3108.Jutz S., Leitner J., Schmetterer K., Doel-Perez I., Majdic O., Grabmeier-Pfistershammer K., Paster W., Huppa J.B., Steinberger P. Assessment of costimulation and coinhibition in a triple parameter T-cell reporter line: Simultaneous measurement of NF-κB, NFAT and AP-1 // Journal of Immunological Methods. 2016; 430: 10–20. DOI: 10.1016/j.jim.2016.01.007.Jutz S., Leitner J., Schmetterer K., Doel-Perez I., Majdic O., Grabmeier-Pfistershammer K., Paster W., Huppa J.B., Steinberger P. Assessment of costimulation and coinhibition in a triple parameter T-cell reporter line: Simultaneous measurement of NF-κB, NFAT and AP-1 // Journal of Immunological Methods. 2016; 430: 10–20. DOI: 10.1016/j.jim.2016.01.007.Белоусов В.В., Ениколопов Г.Н., Мишина Н.М. Компартментализация передачи сигналов, опосредованных активными формами кислорода // Биоорганическая химия. 2013; 39 (4): 383–399.Belousov V.V., Enikolopov G.N., Mishina N.M. Kompartmentalizatsiya peredachi signalov. oposredovannykh aktivnymi formami kisloroda [Compartmentalization of ros-mediated signal transduction] // Bioorganicheskaya khimiya – Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2013; 39 (4): 383–399 (in Russian). DOI: 10.7868/ S0132342313040052.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.