Изменение субпопуляционного состава и фагоцитарной активности моноцитов у детей с инфекционным мононуклеозом при воздействии GM-CSF in vitro
- Авторы: Савченко А.А.1, Мартынова Г.П.2, Иккес Л.А.2, Борисов А.Г.1, Кудрявцев И.В.3,4,5, Беленюк В.Д.1
-
Учреждения:
- ФГБНУ Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», обособленное подразделение «НИИ медицинских проблем Севера»
- ФГБОУ ВО Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России
- ФГБНУ НИИ экспериментальной медицины
- ФГБОУ ВО Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
- ФГАОУ ВПО Дальневосточный федеральный университет
- Выпуск: Том 13, № 3 (2023)
- Страницы: 446-456
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
- URL: https://journal-vniispk.ru/2220-7619/article/view/133195
- DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-CII-4666
- ID: 133195
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Целью исследования явилось изучение особенностей изменения субпопуляционного состава моноцитов и их фагоцитарной активности у детей с инфекционным мононуклеозом (ИМ) при воздействии гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) in vitro. Обследовано 84 ребенка в возрасте от 3 до 11 лет с инфекцией вирусом Эпштейна–Барр (ВЭБ). Диагноз ВЭБ-инфекции ставился на основе клинических признаков ИМ, положительного теста на ДНК ВЭБ в лимфоцитах крови и результатов ИФА-тестов (ВЭБ-VCAIgM (+), ВЭБ-EA-DIgG (+)). Контрольную группу составили 40 практически здоровых детей аналогичного возрастного диапазона. Моноциты получали стандартным методом адгезии к пластику из мононуклеарных клеток, выделенных из гепаринизированной венозной крови центрифугированием в градиенте плотности. Выделенные моноциты разделяли на две пробы: контрольная (без GM-CSF) и опытная (50 нг GM-CSF на 1 мл клеточной суспензии). Определение субпопуляционного состава и фагоцитарной активности моноцитов в обеих пробах осуществляли методами проточной цитометрии после инкубации в течение 1 часа при температуре 37°С в CO2-инкубаторе. Обнаружено, что у детей на фоне развития ИМ меняется субпопуляционный состав моноцитов в крови и нарушается их фагоцитарная активность. Изменения субпопуляционного состава моноцитов на фоне острого ИМ не зависели от возрастной группы детей (3–6 и 7–11 лет), характеризовались повышением количества провоспалительных (промежуточных) моноцитов и снижением содержания противовоспалительных (неклассических) моноцитов. Особенности нарушения фагоцитарной активности моноцитов у детей с ИМ зависели от возраста. У больных 3–6 лет снижена фагоцитарная активность всех субпопуляций моноцитов, тогда как у детей с ИМ 7–11 лет понижена фагоцитарная активность промежуточных и неклассических моноцитов. При воздействии GM-CSF in vitro на моноциты у больных ИМ независимо от возраста значительно повышается уровень противовоспалительных моноцитов, в то время как фагоцитарная активность клеток меняется слабее. У детей 3–6 лет после инкубации с GM-CSF повышается фагоцитарной число для классических моноцитов, тогда как фагоцитарный индекс данной фракции моноцитов остается без изменений. У больных ИМ 7–11 лет также только у классических моноцитов повышается уровень фагоцитарного индекса. Приведенные результаты определяют научную и клиническую ценность изучения механизмов влияния GM-CSF на клетки иммунной системы и доказывают, что данный цитокин может быть использован в новой иммунотерапевтической стратегии лечения ИМ.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Андрей Анатольевич Савченко
ФГБНУ Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», обособленное подразделение «НИИ медицинских проблем Севера»
Email: aasavchenko@yandex.ru
доктор медицинских наук, профессор, зав. лабораторией клеточно-молекулярной физиологии и патологии
Россия, 660022, Красноярский край, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 3ГГалина Петровна Мартынова
ФГБОУ ВО Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России
Email: aasavchenko@yandex.ru
доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой детских инфекционных болезней с курсом
Россия, 660022, Красноярский край, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1АЛюбовь Александровна Иккес
ФГБОУ ВО Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России
Email: aasavchenko@yandex.ru
ассистент кафедры детских инфекционных болезней с курсом ПО
Россия, 660022, Красноярский край, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1ААлександр Геннадьевич Борисов
ФГБНУ Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», обособленное подразделение «НИИ медицинских проблем Севера»
Email: 2410454@mail.ru
кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории клеточно-молекулярной физиологии и патологии
Россия, 660022, Красноярский край, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 3ГИгорь Владимирович Кудрявцев
ФГБНУ НИИ экспериментальной медицины; ФГБОУ ВО Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова; ФГАОУ ВПО Дальневосточный федеральный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: igorek1981@yandex.ru
кандидат биологических наук, зав. лабораторией клеточной иммунологии отдела иммунологии, доцент кафедры иммунологии университета им. акад. И.П. Павлова
Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова,12; Санкт-Петербург; Владивосток
Василий Дмитриевич Беленюк
ФГБНУ Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», обособленное подразделение «НИИ медицинских проблем Севера»
Email: dyh.88@mail.ru
младший научный сотрудник лаборатории клеточно-молекулярной физиологии и патологии
Россия, 660022, Красноярский край, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 3ГСписок литературы
- Козлов В.А., Тихонова Е.П., Савченко А.А., Кудрявцев И.В., Андронова Н.В., Анисимова Е.Н., Головкин А.С., Демина Д.В., Здзитовецкий Д.Э., Калинина Ю.С., Каспаров Э.В., Козлов И.Г., Корсунский И.А., Кудлай Д.А., Кузьмина Т.Ю., Миноранская НАУЧНЫЙ СОТРУДНИК, Продеус А.П., Старикова Э.А., Черданцев Д.В., Чесноков А.Б., Шестерня П.А., Борисов А.Г. Клиническая имунология. Практическое пособие для инфекционистов. Красноярск: Поликор, 2021. 563 с. [Kozlov V.A., Tikhonova E.P., Savchenko A.A., Kudryavtsev I.V., Andronova N.V., Anisimova E.N., Golovkin A.S., Demina D.V., Zdzitovetsky D.E., Kalinina Y.S., Kasparov E.V., Kozlov I.G., Korsunsky I.A., Kudlay D.A., Kuzmina T.Yu., Minoranskaya N.S., Prodeus A.P., Starikova E.A., Cherdantsev D.V., Chesnokov A.B., Gear P.A., Borisov A.G. Clinical immunology. A practical guide for infectious diseases. Krasnoyarsk: Polikor, 2021, 563 p. (In Russ.)]
- Кудрявцев И.В., Субботовская А.И. Опыт измерения параметров иммунного статуса с использованием шести-цветного цитофлуоримерического анализа // Медицинская иммунология. 2015. Т. 17, № 1. С. 19–26. [Kudryavtsev I.V., Subbotovskaya A.I. Application of six-color flow cytometric analysis for immune profile monitoring. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2015, vol. 17, no. 1, pp. 19–26. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-2015-1-19-26
- Куликова М.М., Соломай Т.В., Семененко Т.А. Клинико-лабораторные особенности первичной острой и реактивации хронической Эпштейна–Барр вирусной инфекции у детей (систематический обзор и метаанализ) // Детские инфекции. 2022. Т. 21, № 1. С. 49–55. [Kulikova M.M., Solomay T.V., Semenenko T.A. Clinical and laboratory differences between primary acute and reactivation of chronic Epstein–Barr viral infection in children (systematic review and meta-analysis). Detskie infektsii = Children Infections, 2022, vol. 21, no. 1, pp. 49–55. (In Russ.)] doi: 10.22627/2072-8107-2022-21-1-49-55
- Савченко А.А., Гвоздев И.И., Борисов А.Г., Черданцев Д.В., Первова О.В., Кудрявцев И.В., Мошев А.В. Особенности фагоцитарной активности и состояния респираторного взрыва нейтрофилов крови у больных распространенным гнойным перитонитом в динамике послеоперационного периода // Инфекция и иммунитет. 2017. Т. 7, № 1. С. 51–60. [Savchenko A.A., Gvozdev I.I., Borisov A.G., Cherdancev D.V., Pervova O.V., Kudryavcev I.V., Moshev A.V. Phagocytic activity and blood neutrophils respiratory burst state features amongst widespread purulent peritonitis patients in the postoperative period dynamics. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2017, vol. 7, no. 1, pp. 51–60. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-2017-1-51-60
- Савченко А.А., Борисов А.Г., Кудрявцев И.В., Мошев А.В. Зависимость фенотипа дендритных клеток от содержания провоспалительных моноцитов крови у больных раком почки // Медицинская иммунология. 2019. Т. 21, № 4. С. 689–702. [Savchenko A.A., Borisov A.G., Kudryavtsev I.V., Moshev A.V. Dependence of the phenotype of dendritic cells on the content of proinflammatory blood monocytes in patients with kidney cancer. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2019, vol. 21, no. 4, pp. 689–702. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-2019-4-689-702
- Соломай Т.В., Симонова Е.Г., Семененко Т.А. Научное обоснование создания и перспективы развития системы эпидемиологического надзора за инфекцией, вызванной вирусом Эпштейна–Барр // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2022. Т. 21, № 1. С. 21–31. [Solomay T.V., Simonova E.G., Semenenko T.A. Scientific Substantiation of the Creation and Prospects for the Development of an Epidemiological Surveillance System for Infection Caused by the Epstein–Barr Virus. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika = Epidemiology and Vaccinal Prevention, 2022, vol. 21, no. 1, pp. 21–31. (In Russ.)] doi: 10.31631/2073-3046-2022-21-1-21-31
- Черенова Л.П., Мирекина Е.В., Лисина О.А., Иргазиева Г.К. Дифференциальная диагностика кори и инфекционного мононуклеоза // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2022. Т. 11, № 1. С. 64–68. [Cherenova L.P., Merekina E.V., Lisina O.A., Irgazieva G.K. Differential diagnosis of measles and infectious mononucleosis. Infektsionnye bolezni: novosti, mneniya, obuchenie = Infectious Diseases: News, Opinions, Training, 2022, vol. 11, no. 1, pp. 64–68. (In Russ.)] doi: 10.33029/2305-3496-2022-11-1-64-68
- Шульженко А.Е., Щубелко Р.В., Зуйкова И.Н. Герпесвирусные инфекции: современный взгляд на проблему. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2022. 344 с. [Shulzhenko A.E., Shchubelko R.V., Zuikova I.N. Herpesvirus infections: a modern view of the problem. Moscow: GEOTAR-Media, 2022. 344 p. (In Russ.)]
- Achuthan A.A., Lee K.M.C., Hamilton J.A. Targeting GM-CSF in inflammatory and autoimmune disorders. Semin. Immunol., 2021, vol. 54: 101523. doi: 10.1016/j.smim. 2021.101523
- Albanese M., Tagawa T., Hammerschmidt W. Strategies of Epstein-Barr virus to evade innate antiviral immunity of its human host. Front. Microbiol. 2022, vol. 13: 955603. doi: 10.3389/fmicb.2022. 955603
- Alkhani A., Levy C.S., Tsui M., Rosenberg K.A., Polovina K., Mattis A.N., Mack M., Van Dyken S., Wang B.M., Maher J.J., Nijagal A. Ly6cLo non-classical monocytes promote resolution of rhesus rotavirus-mediated perinatal hepatic inflammation. Sci. Rep., 2020, vol. 10, no. 1: 7165. doi: 10.1038/s41598-020-64158-2
- Barman P.K., Shin J.E., Lewis S.A., Kang S., Wu D., Wang Y., Yang X., Nagarkatti P.S., Nagarkatti M., Messaoudi I., Benayoun B.A., Goodridge H.S. Production of MHCII-expressing classical monocytes increases during aging in mice and humans. Aging Cell, 2022, vol. 21, no. 10, pp. 13701. doi: 10.1111/acel.13701
- Chilunda V., Martinez-Aguado P., Xia L.C., Cheney L., Murphy A., Veksler V., Ruiz V., Calderon T.M., Berman J.W. Transcriptional changes in CD16+ monocytes may contribute to the pathogenesis of COVID-19. Front. Immunol., 2021, vol. 24, no. 12, pp. 665773. doi: 10.3389/fimmu. 2021.665773
- Coillard A., Segura E. In vivo differentiation of human monocytes. Front. Immunol., 2019, vol. 13, no. 10, pp. 1907. doi: 10.3389/fimmu. 2019.01907
- Congy-Jolivet N., Cenac C., Dellacasagrande J., Puissant-Lubrano B., Apoil P.A., Guedj K., Abbas F., Laffont S., Sourdet S., Guyonnet S., Nourhashemi F., Guéry J.C., Blancher A. Monocytes are the main source of STING-mediated IFN- production. EBioMedicine, 2022, vol. 80: 104047. doi: 10.1016/j.ebiom. 2022.104047
- Falck-Jones S., Österberg B., Smed-Sörensen A. Respiratory and systemic monocytes, dendritic cells, and myeloid-derived suppressor cells in COVID-19: Implications for disease severity. J. Intern. Med., 2022, vol. 23, no. 10, pp. 1111. doi: 10.1186/s13075-017-1237-9
- Farina A., Rosato E., York M., Gewurz B.E., Trojanowska M., Farina G.A. Innate immune modulation induced by EBV lytic infection promotes endothelial cell inflammation and vascular injury in scleroderma. Front. Immunol., 2021, no. 12: 651013. doi: 10.3389/fimmu. 2021.651013
- Finak G., Langweiler M., Jaimes M., Malek M., Taghiyar J., Korin Y., Raddassi K., Devine L., Obermoser G., Pekalski M.L., Pontikos N., Diaz A., Heck S., Villanova F., Terrazzini N., Kern F., Qian Y., Stanton R., Wang K., Brandes A., Ramey J., Aghaeepour N., Mosmann T., Scheuermann R.H., Reed E., Palucka K., Pascual V., Blomberg B.B., Nestle F., Nussenblatt R.B., Brinkman R.R., Gottardo R., Maecker H., McCoy J.P. Standardizing Flow Cytometry Immunophenotyping Analysis from the Human Immuno Phenotyping Consortium. Sci. Rep., 2016, vol. 6: 20686. doi: 10.1038/srep20686
- Jahan H., Siddiqui N.N., Iqbal S., Basha F.Z., Shaikh S., Pizzi M., Choudhary M.I. Suppression of COX-2/PGE2 levels by carbazole-linked triazoles via modulating methylglyoxal-AGEs and glucose-AGEs — induced ROS/NF-|B signaling in monocytes. Cell. Signal, 2022, vol. 97: 110372. doi: 10.1016/j.cellsig. 2022.110372
- Kabanov D.S., Grachev S.V., Prokhorenko I.R. Monoclonal antibody to CD14, TLR4, or CD11b: impact of epitope and isotype specificity on ROS generation by human granulocytes and monocytes. Oxid. Med. Cell. Longev., 2020, vol. 2020: 5708692. doi: 10.1155/2020/5708692
- Kaur K., Bachus H., Lewis C., Papillion A.M., Rosenberg A.F., Ballesteros-Tato A., León B. GM-CSF production by non-classical monocytes controls antagonistic LPS-driven functions in allergic inflammation. Cell. Rep., 2021, vol. 37, no. 13: 110178. doi: 10.1016/j.celrep. 2021.110178
- Khan S., Siddique R., Hao X., Lin Y., Liu Y., Wang X., Hua L., Nabi G. The COVID-19 infection in children and its association with the immune system, prenatal stress, and neurological complications. Int. J. Biol. Sci, 2022, vol. 18, no. 2, pp. 707−716. doi: 10.7150/ijbs.66906
- Kwissa M., Nakaya H.I., Onlamoon N., Wrammert J., Villinger F., Perng G.C., Yoksan S., Pattanapanyasat K., Chokephaibulkit K., Ahmed R., Pulendran B. Dengue virus infection induces expansion of a CD14(+)CD16(+) monocyte population that stimulates plasmablast differentiation. Cell. Host. Microbe., 2014, vol. 16, no. 1, pp. 115–270. doi: 10.1016/j.chom. 2014.06.001
- Lazarus H.M., Pitts K., Wang T., Lee E., Buchbinder E., Dougan M., Armstrong D.G., Paine R. 3rd, Ragsdale C.E., Boyd T., Rock E.P., Gale R.P. Recombinant GM-CSF for diseases of GM-CSF insufficiency: correcting dysfunctional mononuclear phagocyte disorders. Front. Immunol., 2023, vol. 13, 1069444. doi: 10.3389/fimmu. 2022.1069444
- Li F., Piattini F., Pohlmeier L., Feng Q., Rehrauer H., Kopf M. Monocyte-derived alveolar macrophages autonomously determine severe outcome of respiratory viral infection. Sci. Immunol., 2022, vol. 7, no. 73: 5761. doi: 10.1126/sciimmunol.abj5761
- Lotfi N., Zhang G.X., Esmaeil N., Rostami A. Evaluation of the effect of GM-CSF blocking on the phenotype and function of human monocytes. Sci. Rep., 2020, vol. 10, no. 1: 1567. doi: 10.1038/s41598-020-58131-2
- Michel M., Malergue F., Ait Belkacem I., Bourgoin P., Morange P.E., Arnoux I., Miloud T., Million M., Tissot-Dupont H., Mege J.L., Vitte J., Busnel J.M. A rapid, easy, and scalable whole blood monocyte CD169 assay for outpatient screening during SARS-CoV-2 outbreak, and potentially other emerging disease outbreaks. SAGE Open Med., 2022, vol. 10, 20503121221115483. doi: 10.1177/20503121221115483
- Mohamedaly S., Levy C.S., Korsholm C., Alkhani A., Rosenberg K., Ashouri J.F., Nijagal A. hepatic Ly6CLo non-classical monocytes have increased Nr4a1 (Nur77) in murine biliary atresia. J. Clin. Med., 2022, vol. 11, no. 18, pp. 5290. doi: 10.3390/jcm11185290
- Moraes-Pinto M.I., Suano-Souza F., Aranda C.S. Immune system: development and acquisition of immunological competence. J. Pediatr. (Rio J.), 2021, vol. 97, suppl. 1, pp. S59–S66. doi: 10.1016/j.jped. 2020.10.006
- Narasimhan P.B., Marcovecchio P., Hamers A.AJ., Hedrick C.C. Nonclassical monocytes in health and disease. Annu. Rev. Immunol., 2019, vol. 37, pp. 439–456. doi: 10.1146/annurev-immunol-042617-053119
- Ożańska A., Szymczak D., Rybka J. Pattern of human monocyte subpopulations in health and disease. Scand. J. Immunol., 2020, vol. 92, no. 1: e12883. doi: 10.1111/sji.12883
- Páez-Guillán E.M., Campos-Franco J., Alende R., Garitaonaindía Y., González-Quintela A. Transient hypertriglyceridemia: a common finding during Epstein-Barr virus-induced infectious mononucleosis. Lipids Health Dis., 2021, vol. 20, no. 1: 177. doi: 10.1186/s12944-021-01603-9
- Rutkowska E., Kwiecień I., Kłos K., Rzepecki P., Chciałowski A. Intermediate monocytes with PD-L1 and CD62L expression as a possible player in active SARS-CoV-2 infection. Viruses, 2022, vol. 14, no 4: 819. doi: 10.3390/v14040819
- Saxton R.A., Glassman C.R., Garcia K.C. Emerging principles of cytokine pharmacology and therapeutics. Nat. Rev. Drug Discov., 2023, vol. 22, no. 1, pp. 21–37. doi: 10.1038/s41573-022-00557-6
- Schünemann L.M., Schuberth H.J. Non-classical monocytes contribute to innate immune training in cattle. Innate Immun., 2022, vol. 28, no. 6, pp. 199–210. doi: 10.1177/ 17534259221114219
- Sebastian A., Sanju S., Jain P., Priya V.V., Varma P.K., Mony U. Non-classical monocytes and its potential in diagnosing sepsis post cardiac surgery. Int. Immunopharmacol., 2021, vol. 99: 108037. doi: 10.1016/j.intimp. 2021.108037
- Shahzad F., Bashir N., Ali A., Jabeen S., Kashif M., Javaid K., Tahir R., Abbas A., Jahan S., Afzal N. Decreased classical monocytes and CD163 expression in TB patients: an indicator of drug resistance. Braz. J. Microbiol., 2021, vol. 52, no. 2, pp. 607–617. doi: 10.1007/s42770-021-00454-x
- Silva T., Gomes L., Jeewandara C., Ogg G.S., Malavige G.N. Dengue NS1 induces phospholipase A2 enzyme activity, prostaglandins, and inflammatory cytokines in monocytes. Antiviral. Res., 2022, vol. 202: 105312. doi: 10.1016/j.antiviral. 2022.105312
- Spiteri A.G., Ni D., Ling Z.L., Macia L., Campbell I.L., Hofer M.J., King N.J.C. PLX5622 reduces disease severity in lethal CNS infection by off-target inhibition of peripheral inflammatory monocyte production. Front. Immunol., 2022, vol. 13: 851556. doi: 10.3389/fimmu. 2022.851556
- Sullivan K., Isabel S., Khodai-Booran N., Paton T.A., Abdulnoor M., Dipchand A.I., Hébert D., Ng V.L., Allen U.D. Epstein–Barr virus latent gene EBNA-1 genetic diversity among transplant patients compared with patients with infectious mononucleosis. Clin. Transplant. 2019, vol. 33, no. 4: e13504. doi: 10.1111/ctr.13504
- Sutherland D.R., Ortiz F., Quest G., Illingworth A., Benko M., Nayyar R., Marinov I. High-sensitivity 5-, 6-, and 7-color PNH WBC assays for both Canto II and Navios platforms. Cytometry B Clin. Cytom., 2018, vol. 94, no. 1, pp. 1–15. doi: 10.1002/cyto.b.21626
- Wirthgen E., Hornschuh M., Wrobel I.M., Manteuffel C., Däbritz J. Mimicking of blood flow results in a distinct functional phenotype in human non-adherent classical monocytes. Biology (Basel), 2021, vol. 10, no. 8: 748. doi: 10.3390/ biology10080748
- Zhang L. A common mechanism links Epstein–Barr virus infections and autoimmune diseases. J. Med. Virol. 2023, vol. 95, no. 1: e28363. doi: 10.1002/jmv.28363.
Дополнительные файлы
