IImmunological parameters in patients with chronic opisthorchiasis bearing gene mutations associated with osteoporosis-predisposition

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

To identify the features of the immune system functioning in patients with chronic opisthorchiasis bearing mutations in loci associated with predisposition to developing osteoporosis, comprehensive studies of cellular and humoral arms were carried out. The state of the phagocytic system was assessed by assessing absorption, metabolic activity and reactive oxygen species formation to restore nitrosine tetrazolium (spontaneous and stimulated NBT test). The phenotype of lymphocytes was determined by flow cytometry. The humoral immune arm was evaluated by the number of immunoglobulin classes M, G, A and E. Differences in the functional state of various arms of the immune system were revealed. In patients with chronic opisthorchiasis in the presence of rs1544410 polymorphism of the gene encoding the intracellular vitamin D receptor, the relative number of T-helper cells is significantly lower than in the group with the normal allele. In the presence of rs1800012 polymorphism of the gene encoding the α1-chain of type I collagen, the absolute lymphocyte count is significantly higher, spontaneous and stimulated NBT test were lower, the number of DN-T lymphocytes is significantly lower (both in relative and absolute values). In the presence of the rs3736228 mutation of the gene encoding the transmembrane low-density lipoprotein receptor, the level of myeloperoxidase and the neutrophil stimulation index are lower, the absorption activity of neutrophils is higher. The presence of the rs2234693 mutation for estrogen receptor gene leads to significantly increased level of stimulated NBT test and IgG concentration. Thus, patients with chronic opisthorchiasis bearing mutations in the COL1 A1, LRP5, ESR1(rs2234693) genes, have altered both nonspecific innate reactions and parameters of the adaptive immune arm; mutation of the VDR gene solely affects adaptive immunity. Analysis of the results suggests that the presence of mutations associated with the development of osteoporosis has a modulating effect on the immune response in chronic opisthorchiasis invasion. The identification of polymorphic genes associated with metabolic disorders of bone tissue and the study of the immunological profile in patients with chronic opisthorchiasis invasion will allow to implement an individual approach in the treatment of such patients.

About the authors

Lyubov V. Kurlaeva

Tyumen Region Infection Pathology Research Institute

Email: kuzolii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4389-7199
SPIN-code: 1544-4369

Junior Researcher, Clinical and Experimental Immunology Group, Tyumen Region Infection Pathology Research Institute

Russian Federation, Tyumen

Tatyana F. Stepanova

Tyumen Region Infection Pathology Research Institute

Email: info@Tniikip.rospotrebnadzor.ru
ORCID iD: 0000-0002-6289-6274
SPIN-code: 1212-5143
Scopus Author ID: 7007079186
ResearcherId: AAG-2889-2020

DSc (Medicine), Professor, Director 

Russian Federation, Tyumen

Ksenia B. Stepanova

Tyumen Region Infection Pathology Research Institute

Email: info@Tniikip.rospotrebnadzor.ru
ORCID iD: 0000-0002-5420-0919
SPIN-code: 1967-8499
Scopus Author ID: 23767533600

PhD (Medicine), Leading Researcher, Laboratory of Clinics and Immunology of Biohelminthiasis

Russian Federation, Tyumen

Anastasia N. Kosyreva

Tyumen Region Infection Pathology Research Institute

Email: info@Tniikip.rospotrebnadzor.ru
ORCID iD: 0000-0002-9332-5829
Scopus Author ID: 57219912346

Researcher, Molecular Genetic and Parasitological Research Group

Russian Federation, Tyumen

Irina V. Bakshtanovskaya

Tyumen Region Infection Pathology Research Institute

Email: info@Tniikip.rospotrebnadzor.ru
ORCID iD: 0000-0003-1365-7741
Scopus Author ID: 6603476706
ResearcherId: AAG-1648-2020

PhD (Biology), Leading Researcher, Clinical and Experimental Immunology Group, Scientific Secretary

Russian Federation, Tyumen

Galina A. Kalgina

Tyumen Region Infection Pathology Research Institute

Email: info@Tniikip.rospotrebnadzor.ru
ORCID iD: 0000-0003-0240-4378
SPIN-code: 7623-1723
Scopus Author ID: 6506152598

PhD (Biology), Leading Researcher, Clinical and Experimental Immunology Group

Russian Federation, Tyumen

Svetlana Andreevna Grigorieva

Tyumen Region Infection Pathology Research Institute

Author for correspondence.
Email: info@Tniikip.rospotrebnadzor.ru
ORCID iD: 0000-0002-5391-7256
SPIN-code: 3285-3448

Researcher, Clinical and Experimental Immunology Group, Tyumen Region Infection Pathology Research Institute

Russian Federation, Tyumen

References

  1. Гребенникова Т.А., Трошина В.В., Белая Ж.Е. Маркеры и генетические предикторы остеопороза в рутинной клинической практике // Consilium Medicum. 2019. Т. 21, № 4. С. 97–102. [Grebennikova T.A., Troshina V.V., Belaia Zh.E. Markers and genetic predictors of osteoporosis in routine clinical practice Consilium Medicum, 2019, vol. 21, no. 4, pp. 97–102. (In Russ.)] doi: 10.26442/20751753.2019.4.190323
  2. Григорьева С.А., Косырева А.Н., Степанова Т.Ф., Степанова К.Б., Бакштановская И.В., Кальгина Г.А., Курлаева Л.В. Показатели иммунной системы у пациентов с хроническим описторхозом в зависимости от полиморфизмов генов, ассоциированных с развитием ишемической болезни сердца // Инфекция и иммунитет. 2021. Т. 11, № 1. С. 177–183. [Grigorieva S.A., Kosyreva A.N., Stepanova T.F., Stepanova K.B., Bakshtanovskaya I.V., Kalgina G.A., Kurlaeva L.V. Immune system parameters in chronic opisthorchiasis patients related to genes polymorphisms associated with developing ischemic heart disease Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2021, vol. 11, no. 1, pp. 177–183. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-ISI-1334
  3. Доценко М., Алексейчик Д., Панкратова Ю., Алексейчик С., Доценко К., Санкович Е. Холестерин и иммунитет: клинико-иммунологические параллели // Наука и инновации. 2015. № 4 (146). С. 59–64. [Dotsenko M., Alekseychik D., Pankratova Yu., Alekseychik S., Dotsenko K., Sankovich E. Cholesterol and immunity: clinical and immunological parallels Nauka i innovatsii = Science and Innovation, 2015, no. 4 (146), pp. 59–64. (In Russ.)]
  4. Кальгина Г.А., Степанова Т.Ф., Степанова К.Б., Григорьева С.А., Курлаева Л.В. Клетки иммунной системы и цитокины у людей с хронической описторхозной инвазией // Важнейшие вопросы инфекционных болезней: шестой сборник научных работ. Тюмень, 2018. С. 41–44. [Kalgina G.A., Stepanova T.F., Stepanova K.B., Grigorieva S.A., Kurlaeva L.V. Immune system cells and cytokines in people with chronic opisthorchiasis invasion. In: The most important issues of infectious diseases: The sixth collection of scientific papers. Tyumen, 2018, pp. 41–44. (In Russ.)]
  5. Корнишева В.Г., Кукушкина К.С. Значение витамина D в иммунной системе и патогенезе аутоиммунных процессов кожи (обзор) // Проблемы медицинской микологии. 2018. Т. 20, № 3. С. 15–20 [Kornisheva V.G., Kukushkina K.S. Significance of vitamin D in the immune system and the pathogenesis of autoimmune processes of the skin (review) Problemy meditsinskoi mikologii = Problems in Medical Mycology, 2018, vol. 20, no. 3, pp. 15–20. (In Russ.)]
  6. Крылов М.Ю., Греченко А.В., Самаркина Е.Ю., Торопцова Н.В., Короткова Т.А., Никитинская О.А., Мякоткин В.А., Беневоленская Л.И. Ассоциация минеральной плотности костной ткани с полиморфизмом гена альфа рецептора эстрогена (ESRa) при постменопазуальном остеопорозе // Научно-практическая ревматология. 2005. № 1. С. 8–11. [Krylov M.Yu., Grechenko A.V., Samarkina E.Yu., Toroptsova N.V., Korotkova T.A., Nikitinskaya O.A., Myakotkin V.A., Benevolenskaya L.I. Association of bone mineral density with polymorphism of the estrogen receptor alpha gene (ESRa) in postmenopausal osteoporosis Nauchno-prakticheskaya revmatologiya = Scientific and Practical Rheumatology, 2005, no. 1. pp. 8–11. (In Russ.)] doi: 10.14412/1995-4484-2005-548
  7. Майлян Э.А. Ассоциация полиморфизма SP1 гена COL1A1 с развитием остеопороза у женщин с различной длительностью постменопаузы // Вятский медицинский вестник. 2017. Т. 3, № 55. С. 35–41. [Mailyan E.A. Association of polymorphism SP1 of the COL1A1 gene with the development of osteoporosis in women with different duration of postmenopause Vyatskii meditsinskii vestnik = Vyatka Medical Bulletin, 2017, vol. 3, no. 55, pp. 35–41. (In Russ.)]
  8. Майлян Э.А. Мультифакторность этиопатогенеза остеопороза и роль генов канонического WNT-сигнального пути // Остеопороз и остеопатии. 2015. № 2. С. 15–19. [Maylyan E.A. Multifactorial etiopathogenesis of osteoporosis and the role of genes of the canonical WNT signaling pathway Osteoporoz i osteopatii = Osteoporosis and Osteopathies, 2015, no. 2, pp. 15–19. (In Russ.)]
  9. Мальцев С.В., Рылова Н.В. Витамин D и иммунитет // Практическая медицина. 2015. Т. 1, № 86. С. 114–120. [Maltsev S.V., Rylova N.V. Vitamin D and immunity. Prakticheskaya meditsina = Practical Medicine, 2015, vol. 1, no. 86, pp. 114–120. (In Russ.)]
  10. Маслова К.А., Крылов М.Ю., Торопцова Н.В., Никитинская О.А., Короткова Т.А., Мякоткин В.А., Беневоленская Л.И. Полиморфизмы генов эстрогеновых рецепторов α и β при постменопаузальном остеопорозе // Научно-практическая ревматология. 2008. Т. 46, № 3. С. 16–22. [Maslova K.A., Krylov M.Y., Toroptsova N.V., Nikitinskaya O.A., Korotkova T.A., Myakotkin V.A., Benevolenskaya L.L. Estrogenic receptors a and p gene polymorphisms in postmenopausal osteoporosis. Nauchno-prakticheskaya revmatologiya = Rheumatology Science and Practice, 2008, vol. 46, no. 3, pp. 16–22. (In Russ.)] doi: 10.14412/1995-4484-2008-654
  11. Меньшиков И.В., Бедулева Л.В. Основы иммунологии: лабораторный практикум. Ижевск: Удмуртский университет, 2001. 133 с. [Menshikov I.V., Beduleva L.V. Fundamentals of immunology: laboratory practice. Izhevsk: Udmurt University, 2001, 133 р. (In Russ.)]
  12. Мякоткин В.А., Крылов М.Ю., Казеева А.Ю., Маслова К.А., Торопцова Н.В., Никитинская О.А., Беневоленская Л.И. Оценка значимости полиморфизмов генов LRP5, BMP4, TGFβ1 при постменопаузальном остеопорозе // Научно-практическая ревматология. 2008, Т. 46, № 3. С. 8–15. [Myakotkin V.A., Krylov M.Yu., Kazeeva A.Yu., Maslova K.A., Toroptsova N.V., Nikitinskaya O.A., Benevolenskaya L.I. Evaluation of the significance of polymorphisms of the LRP5, BMP4, TGFß1 genes in postmenopausal osteoporosis Nauchno-prakticheskaya revmatologiya = Rheumatology Science and Practice, 2008, vol. 46, no. 3, pp. 8–15. (In Russ.)] doi: 10.14412/1995-4484-2008-653
  13. Пальшина А.М., Пальшина С.Г., Сафонова С.Л., Пальшин В.Г. На заметку клиницисту: современный взгляд на метаболизм витамина Д и полиморфизм гена рецептора витамина Д // Вестник Северо-Восточного Федерального университета имени М.К. Аммосова. 2018. № 3 (12). С 34–42. [Palshina A.M., Palshina S.G., Safonova S.L., Palshin V.G. For the clinician’s note: a modern view on vitamin D metabolism and polymorphism of the vitamin D receptor gene Vestnik Severo-Vostochnogo Federal’nogo universiteta imeni M.K. Ammosova = Bulletin of the Northeastern Federal University named after M.K. Ammosov, 2018, no. 3 (12), pp. 34–42. (In Russ.)] doi: 10.25587/SVFU.2018.3(13).18855
  14. Пигарова Е.А., Плещева А.В., Дзеранова Л.К. Влияние витамина D на иммунную систему // Иммунология. 2015. T. 36, № 1. С. 62–66. [Pigarova E.A., Plesheva A.V., Dzeranova L.K. The effect of vitamin D on the immune system. Immunologiya = Immunology, 2015, vol. 36, no. 1, pp. 62–66. (In Russ.)]
  15. Степанова Т.Ф. Описторхоз: новые взгляды на инвазионную болезнь, основы клинической реабилитации, методологию крупномасштабных оздоровительных работ. Тюмень: Тюм Г.У., 2002. 196 с. [Stepanova T.F. Opisthorchiasis: new views on invasive disease, the basics of clinical rehabilitation, the methodology of large-scale recreational work. Tyumen: Tyumen State University, 2002, 196 p. (In Russ.)]
  16. Струков В.И., Виноградова О.П., Сергеева-Кондраченко М.Ю., Марченкова Л.А., Елистратов Д.Г. Иммунотерапия постменопаузального остеопороза и других заболеваний костно-суставной системы на фоне гормональной недостаточности // Акушерство и гинекология: Новости. Мнения. Обучения. 2022. Т. 10, № 2 (36). С. 47–55. [Strukov V.I., Vinogradova O.P., Sergeeva-Kondrachenko M.Yu., Marchenkova L.A., Elistratov D.G. Immunotherapy of postmenopausal osteoporosis and other diseases of the osteoarticular system against the background of hormonal insufficiency. Akusherstvo i ginekologiya: Novosti. Mneniya. Obucheniya = Obstetrics and Gynecology: News, Opinions, Training, 2022, vol. 10, no. 2 (36), pp. 47–55. (In Russ.)] doi: 10.33029/2303-9698-2022-10-2-47-55
  17. Хаитов Р.М., Пинегин Б.В., Истамов Х.И. Методические рекомендации по оценке иммунного статуса человека. В кн.: Экологическая иммунология. М.: ВНИРО, 1995. С. 126–127. [Khaitov R.M., Pinegin B.V., Istamov H.I. Methodical recommendations for evaluation of human immune status. In: Ecological Immunology. Moscow: VNIRO, 1995, pp. 126–127. (In Russ.)]
  18. Шабанова С.Ш., Алекберова З.С. Нейроэндокринология и аутоиммунитет — cовременные аспекты // Научно-практическая ревматология. 2010. Т. 48, № 1. C. 24–31. [Shabanova S.Sh., Alekberova Z.S. Neuroendocrinology and autoimmunity — modern aspects. Nauchno-prakticheskaya revmatologiya = Rheumatology Science and Practice, 2010, vol. 48, no. 1, pp. 24–31. (In Russ.)] doi: 10.14412/1995-4484-2010-1403
  19. Gong Y., Slee R.B., Fukai N., Rawadi G., Roman-Roman S., Reginato A.M., Wang H., Cundy T., Glorieux F.H., Lev D., Zacharin M., Oexle K., Marcelino J., Suwairi W., Heeger S., Sabatakos G., Apte S., Adkins W.N., Allgrove J., Arslan-Kirchner M., Batch J.A., Beighton P., Black G.C., Boles R.G., Boon L.M., Borrone C., Brunner H.G., Carle G.F., Dallapiccola B., De Paepe A., Floege B., Halfhide M.L., Hall B., Hennekam R.C., Hirose T., Jans A., Jüppner H., Kim C.A., Keppler-Noreuil K., Kohlschuetter A., LaCombe D., Lambert M., Lemyre E., Letteboer T., Peltonen L., Ramesar R.S., Romanengo M., Somer H., Steichen-Gersdorf E., Steinmann B., Sullivan B., Superti-Furga A., Swoboda W., van den Boogaard M.J., Van Hul W., Vikkula M., Votruba M., Zabel B., Garcia T., Baron R., Olsen B.R., Warman M.L.; Osteoporosis-Pseudoglioma Syndrome Collaborative Group. LDL receptor-related protein 5 (LRP5) affects bone accrual and eye development. Cell, 2001, vol. 107, no. 4, pp. 513–523. doi: 10.1016/s0092-8674(01)00571-2
  20. Hewison M. Vitamin D and immune function: an overview. Proc. Nutr. Soc., 2012, vol. 71, no. 1, pp. 50–61. doi: 10.1017/s0029665111001650
  21. Huang Q., Wang C.C., Liu Y.G., Zhao C.M., Zhang T.P., Liu Y., Wang H. Clinical relevance of genetic polymorphisms in WNT signaling pathway (SFRP1, WNT3A, CTNNB1, WIF-1, DKK-1, LRP5, LRP6) on pulmonary tuberculosis in a Chinese population. Front. Immunol., 2022, vol. 13: 1011700. doi: 10.3389/fimmu.2022.1011700
  22. Kramer P.R., Kramer S.F., Guan G. 17beta-estradiol regulates cytokine release through modulation of CD16 expression in monocytes and monocyte-derived macrophages. Arthritis Rheum, 2004, vol. 50, no. 6, pp. 1967–1975. doi: 10.1002/art.20309
  23. Krishnan V., Bryant H.U., Macdougald O.A. Regulation of bone mass by Wnt signaling. J. Clin. Invest., 2006, vol. 116, no. 5, pp. 1202–1209. doi: 10.1172/JCI28551
  24. Little R.D., Carulli J.P., Del Mastro R.G., Dupuis J., Osborne M., Folz C., Manning S.P., Swain P.M., Zhao S.C., Eustace B., Lappe M.M., Spitzer L., Zweier S., Braunschweiger K., Benchekroun Y., Hu X., Adair R., Chee L., FitzGerald M.G., Tulig C., Caruso A., Tzellas N., Bawa A., Franklin B., McGuire S., Nogues X., Gong G., Allen K.M., Anisowicz A., Morales A.J., Lomedico P.T., Recker S.M., Van Eerdewegh P., Recker R.R., Johnson M.L. A mutation in the LDL receptor-related protein 5 gene results in the autosomal dominant high-bone-mass trait. Am. J. Hum. Genet., 2002, vol. 70, no. 1, pp. 11–19. doi: 10.1086/338450
  25. Prietl B., Theiber G., Pieber T.R., Amrein K. Vitamin D and immune function. Nutrients, 2013, vol. 5, no. 7, pp. 2502–2521. doi: 10.3390/nu5072502

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Kurlaeva L.V., Stepanova T.F., Stepanova K.B., Kosyreva A.N., Bakshtanovskaya I.V., Kalgina G.A., Grigorieva S.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».