Субпопуляция лимфоцитов при вич

• ЧТО ТАКОЕ КЛЕТКИ СД4?
• ПОЧЕМУ КЛЕТКИ СД4 ВАЖНЫ ПРИ ВИЧ?
• КАКИЕ ФАКТОРЫ ВЛИЯЮТ НА КОЛИЧЕСТВО СД4?
• КАК ОТОБРАЖАЮТСЯ РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА?
• ЧТО ОЗНАЧАЮТ ЦИФРЫ?

ЧТО ТАКОЕ КЛЕТКИ СД4?

ПОЧЕМУ КЛЕТКИ СД4 ВАЖНЫ ПРИ ВИЧ?

При инфицировании человека ВИЧ, в первую очередь инфицируются клетки СД4.

Генетический код вируса станожится частью клетки. Когда клетки CD4 делятся, то они делают и новые копия вируса.

Если человек инфицирован ВИЧ значительный период времени, у него количество клеток СД4 уменьшается. Это признак того, что иммунная система постепенно ослабевает. Чем ниже количество СД4, тем больше вероятность, что человек начнет болеть.
Существуют миллионы различных семейств клеток СД4. Каждое семейство предназначено для борьбы с определенным типом микроорганизмов. По мере того, как ВИЧ уменьшает количество СД4, некоторые семейства могут быть полностью уничтожены. Поэтому человек может утратить способность бороться с определенными типами микроорганизмов, для борьбы с которыми эти семейства предназначались. Если это происходит, у тебя могут развиваться оппортунистические инфекции (См. Брошюру 500).

ЧТО ТАКОЕ АНАЛИЗ НА СД4?

Забирается маленькое количество крови от пальца и исчисляется наличие некоторых типов клеток. СД4 невозможно пересчитать напрямую и позтому их число исчисляется на основе всех белых кровяных клеток. Число клеток СД4 неточное.

КАКИЕ ФАКТОРЫ ВЛИЯЮТ НА КОЛИЧЕСТВО СД4?

Количество клеток СД4 постоянно колеблется. Время дня, усталость, стресс могут влиять на результаты анализа. Лучше всего делать забор крови для анализа постоянно в одно и то же время дня, все время в той же лаборатории.
Инфекции способны сильно влиять на количество СД4. Когда организм борется с инфекцией, количество белых кровяных телец (лимфоцитов) повышается, повышается и количество клеток СД4 и СД8. Такой же эффект способна оказывать вакцинация. Постарайся не сдавать анализ СД4 на протяжении нескольких недель после болезни или прививки.

КАК ОТОБРАЖАЮТСЯ РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА?
Обычно результаты анализа СД4 отображаются как количество клеток на кубический миллиметр крови, или мм3. Существуют определенные разногласия относительно нормального диапазона для количества СД4, но обычно он находится между 500 и 1600, для клеток СД8 этот диапазон находится между 375 и 1100. У людей с ВИЧ, количество СД4 разительно падает, в некоторых случаях снижаясь до нуля.
Часто указывают соотношение клеток СД4 к клеткам СД8. Это соотношение определяется путем деления значения СД4 на значение СД8. Для здоровых людей это соотношение составляется от 0,9 до 1,9, что означает, что на каждую клетку СД8 приходится от 1 до 2 клеток СД4. У людей с ВИЧ это соотношение значительно ниже, что означает, что клеток СД8 значительно больше, чем клеток СД4.
Поскольку количество СД4 способно значительно колебаться, некоторые врачи предпочитают отслеживать процент СД4 к общему количеству лимфоцитов. Если результаты анализов показывают, что % СД4 равен 34%, это означает, что у тебя 34% лимфоцитов – клетки СД4. Такой процент более стабилен, чем количество СД4. Нормальный диапазон – от 20% до 40%. Процент СД4 ниже 14% означает значительное повреждение иммунной системы и является признаком СПИДа у людей с ВИЧ.

ЧТО ОЗНАЧАЮТ ЦИФРЫ?
Значение количества клеток СД8 неясно, но в данное время продолжаются исследования с этой сфере.
Количество СД4 – ключ к измерению здоровья иммунной системы. Чем ниже число, тем больше вреда причинил ВИЧ. Как считают специалисты Центра по контролю за заболеваниями США, люди с количеством клеток СД4 меньше 200 или 14% клеток, находятся на стадии СПИД.

Количество СД4 вместе с вирусной нагрузкой используют для оценок, насколько долго человек будет оставаться здоровым. См. Брошюру 125, где есть больше информации об анализе на вирусную нагрузку.
Количество СД4 также используется как показатель необходимости начинать медикаментозную терапию.
Когда начинать антиретровирусную терапию (АРТ)?
Если количество СД4 опускается ниже 350, большинство врачей настаивают на необходимости начать AРТ (см. Брошюру 403). Кроме того, некоторые врачи считают, что процент СД4 ниже 15% - это знак начинать агрессивную АРТ, даже если количество СД4 достаточно высокое. Более консервативные врачи могут предложить подождать, пока количество СД4 не упадет ниже 200, чтобы начинать терапию. Одно из последних исследований показало, что начало терапии при СД4 ниже 5% в большинстве случаев дает плохие результаты.
Когда начинать принимать препараты для профилактики оппортунистических инфекций:
Большинство врачей предписывают лекарственные препараты для профилактики оппортунистических инфекций при таких уровнях СД4:

• Ниже 200: пневмоцистная пневмония

• Ниже 100: токсоплазмоз и криптококкоз

• Ниже 75: mycobacterium avium complex (MAC).

Поскольку клетки СД4 являются настолько важным показателем силы иммунной системы, официальные протоколы по лечению в США предписывают производить контроль за количеством СД4 каждые 3-4 месяца. См. Брошюру 404 относительно дальнейшей информации по протоколам по лечению.

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Зурочка А.В., Черешнев В.А., Гаврилова Т.В., Шестакова Е.В., Квятковская С.В.

Нами было проведено иммунофенотипирование лимфоцитов методом проточной цитометрии у 150 больных ВИЧ-инфекцией . Все обследованные лица были распределены на три группы в зависимости от абсолютного числа CD3+CD4+ Т-лимфоцитов в периферической крови согласно классификации стадий ВИЧ-инфекции у взрослых и подростков в редакции CDC (США). Выявлено, что снижение абсолютного уровня Т-хелперов с каждой последующей стадией заболевания сопровождается падением относительного и абсолютного числа лимфоцитов, общего числа Т-лимфоцитов, снижением абсолютного уровня цитотоксических Т-лимфоцитов при повышении их относительного числа, как следствие, падением соотношения CD3+CD4+/CD3+CD8+, снижением уровня дважды позитивной субпопуляции, снижение относительного и абсолютного уровня αβТ-лимфоцитов и значительное падение абсолютного уровня γδТ-клеток при сохранном их относительном содержании. Все это также указывает на отсутствие иммунологической реактивности в ответ на длительно персистирующий в организме антиген.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Зурочка А.В., Черешнев В.А., Гаврилова Т.В., Шестакова Е.В., Квятковская С.В.

Abstract. We have performed immunophenotyping of lymphocytes in 150 HIV-positive patients, by means of flow cytometry. All the persons under study were classified into three groups, depending on absolute contents of CD3+CD4+T-lymphocytes in peripheral blood, according to HIV infection staging in adults and adolescents, as amended by CDC (USA). It was revealed that, at each subsequent stage of disease, a decrease in absolute numbers of T-helpers is accompanied by drop in relative and absolute numbers of lymphocytes, as well as in total T-lymphocyte numbers, and decreased amounts of absolute cytotoxic T-lymphocytes levels, combined with increase in their relative contents, along with decreased CD3+CD4+/CD3+CD8+ ratio, diminished levels of double-positive subpopulation, decrease in relative and absolute levels of αβТ-lymphocytes and significant drop in absolute levels of γδТ-cells, while their relative amounts remained normal. These findings demonstrate a pattern typical to the absence of immunological reactions in response to antigens persisting in the organism

ОЦЕНКА ЗАВИСИМОСТИ УРОВНЯ /оТ-КЛЕТОК У ВИЧ-ИНФИЦИРОВАННЫХ

ПАЦИЕНТОВ от уровня CD3+CD4+

Зурочка А.В.1, Гаврилова Т.В.2, Шестакова Е.В.3, Квятковская С.В.3, Миркина Т.В.3, Черешнев В.А.4

Самостоятельный курс клинической лабораторной диагностики ГОУ ВПО ЧелГМА Росздрава, г. Челябинск 2Пермская государственная медицинская академия имени академика Е.А. Вагнера, г. Пермь 3Клиника ГОУ ВПО ЧелГМА Росздрава, Центр по профилактике и борьбе со СПИД и инфекционными заболеваниями, г. Челябинск

Учреждение РАН НИИ иммунологии и физиологии Уро РАН, г. Екатеринбург

Резюме. Нами было проведено иммунофенотипирование лимфоцитов методом проточной цитометрии у 150 больных ВИЧ-инфекцией. Все обследованные лица были распределены на три группы в зависимости от абсолютного числа CD3+CD4+ Т-лимфоцитов в периферической крови согласно классификации стадий ВИЧ-инфекции у взрослых и подростков в редакции CDC (США). Выявлено, что снижение абсолютного уровня Т-хелперов с каждой последующей стадией заболевания сопровождается падением относительного и абсолютного числа лимфоцитов, общего числа Т-лимфоцитов, снижением абсолютного уровня цитотоксических Т-лимфоцитов при повышении их относительного числа, как следствие, падением соотношения CD3+CD4+/CD3+CD8+, снижением уровня дважды позитивной субпопуляции, снижение относительного и абсолютного уровня авТ-лимфоцитов и значительное падение абсолютного уровня у8Т-клеток при сохранном их относительном содержании. Все это также указывает на отсутствие иммунологической реактивности в ответ на длительно персистирующий в организме антиген.

Ключевые слова: ТуЬ-лимфоциты, ВИЧ-инфекция, Т-хелперы, цитотоксические Т-лимфоциты, иммунофенотипирование.

Zurochka A.V., Gavrilova T.V., Shestakova E.V., Kvyatkovskaya S.V., Mirkina T.V., Chereshnev V.A.

EVALUATION OF INTERDEPENDENCE BETWEEN yST-CELL LEVELS AND CD3+CD4+ T-LYMPHOCYTE coNTENTs iN HIv-INFEcTED RATIENTs

abstract. We have performed immunophenotyping of lymphocytes in 150 HIV-positive patients, by means of flow cytometry. All the persons under study were classified into three groups, depending on absolute contents of CD3+CD4+T-lymphocytes in peripheral blood, according to HIV infection staging in adults and adolescents, as amended by CDC (USA). It was revealed that, at each subsequent stage of disease, a decrease in absolute numbers of T-helpers is accompanied by drop in relative and absolute numbers of lymphocytes, as well as in total T-lymphocyte numbers, and decreased amounts of absolute cytotoxic T-lymphocytes levels, combined with increase in their relative contents, along with decreased CD3+CD4+/CD3+CD8+ ratio, diminished levels of double-positive subpopulation, decrease in relative and absolute levels of авТ-lymphocytes and significant drop in absolute levels of yS^cells, while their relative amounts remained normal. These findings demonstrate a pattern typical to the absence of immunological reactions in response to antigens persisting in the organism. (Med. Immunol., vol. 12, N 4-5, pp 425-428)

Keywords: PfS-lymphocytes, HIV infection, helper Т cells, cytotoxic T lymphocytes, immunophenotyping.

Адрес для переписки:

ySТ-лимфоциты впервые были описаны в середине 1980-х Saito et al. и Brenner et al. (1986) как гетерогенная субпопуляция Т-клеток с Т-клеточным рецептором, состоящим из у- и S-цепей (yS^R) [2, 4, 6]. У людей и многих животных большинство

Зурочка А.В. и др.

Т-клеток экспрессируют Т-клеточный рецептор, состоящий из а- и в-цепей, и лишь небольшое количество Т-клеток несет Т-клеточный рецептор с у- и S-цепями. В отличие от авТ-клеток, у8Т-клетки напрямую распознают белковые и небелковые фосфолиганды без участия главного комплекса гистосовместимости. ySТ-клетки участвуют в антимикробном иммунитете и обладают эффекторными функциями. Роль ySТ-клеток в иммунных процессах при различных заболеваниях и их взаимодействие с другими клетками организма до сих пор остаются до конца не выясненными. Но уже накопилось достаточно информации, которая доказывает необходимость существования подобной популяции клеток. Известно, что VS1+yS вовлечены в механизмы местной иммунной защиты при ВИЧ- и цитомегало-вирусной (ЦМВ) инфекции и при определенных бактериальных инфекциях [3]. Так же оказалось, что ySТ-клетки оказывают цитотоксическое действие с участием механизмов апоптоза [1, 7]. Приведенные выше факты свидетельствуют в пользу того, что для более полной характеристики Т-клеток пациента анализ следует проводить не только по таким специфическим и безусловно важным при ВИЧ-инфекции маркерам как CD3+, CD3+CD4+ и CD3+CD8+, но и по наличию субпопуляций авТ-клеток и yS^ клеток. Важность определения последних очевидна при ВИЧ-инфекции, сопровождающейся длительной персистенцией антигена в организме на фоне депрессии Т-клеточного звена иммунной системы, для контроля эффективности терапии, прогноза развития и течения заболевания.

Материалы и методы

Нами было проведено исследование иммунного статуса 150 больных ВИЧ-инфекцией, средний возраст которых составил 30,9±5,8 лет. Все пациенты находились на диспансерном учете в Центре по профилактике и борьбе со СПИД и инфекционными заболеваниями Клиники ЧелГМА г. Челябинска. Мы распределили больных на три группы согласно классификации стадий ВИЧ-инфекции у взрослых и подростков в редакции CDC (США). В первую группу вошло 23 пациента с абсолютным числом CD4+ Т-лимфоцитов в периферической крови более 500 клеток/мкл. Вторую группу составили 69 человек с абсолютным числом CD4+Т-лимфоцитов 200-499 клеток/мкл. Третью группу составили 53 пациента с абсолютным уровнем CD4^-лимфоцитов менее 200 клеток/мкл. Различие показателей в зависимости от пола в обследуемых группах не имело статистической значимости, в связи с чем мы сочли возможным объединить пациентов без учета их половой принадлежности.

Для определения общего количества лейкоцитов, подсчета абсолютного и относительного соотношения лимфоцитов, моноцитов и грану-лоцитов, а также популяционного и субпопуляционного состава лимфоцитов методом проточной цитометрии кровь брали из локтевой вены в вакуумную пробирку, содержащую антикоагулянт K3EDTA (1,5±0,15 мг на 1 мл крови). Подсчет общего числа лейкоцитов проводился с использованием одно-платформенной технологии с помощью гетерогенного гейтирования по панлейкоцитарному маркеру CD45+ и показателям светорассеяния с применением калибровочных частиц Flow-Count Fluorespheres фирмы Beckman Coulter, США. Популяции лимфоцитов выделяли при помощи гетерогенного гейтирования — область событий, имеющих яркую флуоресценцию CD45-FITC и низкий уровень сигнала светорассеяния под углом 90° (SS), моноцитов — область событий, имеющих менее яркую флуоресценцию CD45-FITC и более высокий уровень сигнала светорассеяния под углом 90°, гранулоци-тов — область событий, имеющих самую низкую флуоресценцию CD45-FITC и высокий уровень сигнала светорассеяния под углом 90°.

С целью определения популяционного состава лимфоцитов для окрашивания нами были использованы четырехпараметрические реагенты линии IQTest: CD45-FITC/CD4-RD1/CD8-ECD/CD3-PC5, а также смесь монопараметрических реагентов CD45-PC5, TCR Pan ав-PE, TCR Pan yS-FITC фирмы Beckman Coulter, США. Наличие пан-Т-лимфоцитарного маркера CD3+ при отсутствии CD19+ характерно для Т-лимфоцитов; коэкспрессия CD3+ и CD4+ — для Т-хелперно/ индукторных лимфоцитов; коэкспрессия CD3+ и CD8+ — для T-цитотоксических лимфоцитов; коэкспрессия CD3+ и CD4+CD8+ — для субпопуляции дубльпозитивных Т-лимфоцитов, экспрессия CD3+ при отсутствии экспрессии CD4+ и CD8+ — для дважды негативной субпопуляции Т-лимфоцитов, коэкспрессия CD45+ и TCR Pan ав — для авТ-лимфоцитов, коэкспрессия CD45+ и TCR Pan yS — для ySТ-лимфоцитов.

При анализе лейкограммы (табл. 1) нами выявлено падение от стадии к стадии общего уровня лейкоцитов, связанное с этом значительное снижение относительного и абсолютного числа лимфоцитов при переходе заболевания в последующие стадии и снижении уровня Т-хелперов, снижение абсолютного числа моноцитов, а также повышение относительного числа гранулоцитов в группах по сравнении с пациентами с уровнем Т-хелперов CD3+CD4+ более 500/мкл.

При анализе популяций лимфоцитов (табл. 2) нами выявлено значительное статистиче-

у8Т-клетки при ВИЧ-инфекции

ТАБЛИЦА 1. ПОКАЗАТЕЛИ ЛЕЙКОГРАММЫ ВИЧ-ИНФИЦИРОВАННЫХ ЛИЦ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ CD3+CD4+ (M±m)

Показатели обследованных лиц Группа 1 (CD3+CD4+ 500 клеток/мкл и более) Группа 2 (CD3+CD4+ 200-499 клеток/мкл) Группа 3 (СD3+CD4+ 199 и менее клеток/мкл)

n =28 n = 69 n = 53

Лейкоциты, х109/л 6,07±1,72 5,14±1,6* 4,4±1,7***

Гранулоциты, % 55,86±7,67 61,28±11,0* 63,4±13,9*

Гранулоциты, х109/л 3,45±1,3 3,24±1,47 2,93±1,46

Моноциты,% 8,11±1,79 8,41±2,9 8,7±2,8

Моноциты, 109/л 0,49±0,16 0,42±0,17* 0,38±0,17*

Лимфоциты, % 36,04±8,08 29,96±10,0* 25,1± 9,9***

Лимфоциты, х109/л 2,14±0,57 1,47±0,48* 1,04±0,36***

Примечание. * - достоверность различий показателей в группах 2 и 3 по сравнению с группой 1 по U-критерию Манна-Уитни (р Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

CD3+CD4-CD8-, абс 86,5±45,63 79,93±45,1 85,0±72,0

Примечание. * - достоверность различий показателей в группах 2 и 3 по сравнению с группой 1 по U-критерию Манна-Уитни: р

Дифференцировку лейкоцитов с начала 80х годов прошлого века принято описывать по наличию различных CD-рецепторов на их поверхности. CD4 и CD8-рецепторы – это трансмембранные гликопротеины, названные по кодам кодирующих генов: первый кодируется геном CD4, второй – CD8.

Нас интересуют две субпопуляции в данном вопросе: Т-хелперы, которые экспрессируют на поверхности рецепторы CD45+, CD3+ и CD4+, и цитотоксические Т-лимфоциты, которые также несут свой специфический комплект рецепторов – CD45+, CD3+ и CD8+. В упрощенном виде лимфоциты можно называть соответственно CD4 и CD8.

Напомним, что вирус иммунодефицита человека для проникновения в клетку использует именно CD4-рецептор, T-хелперы обладают данным рецептором и страдают от ВИЧ. Не забываем, что тем же CD4-рецептором может обладать и ряд других клеток, например, моноциты, макрофаги, клетки микроглии, дендритные и некоторые другие.

Какое же значение имеет соотношение CD4 к CD8-клеткам? В общем случае у человека без ВИЧ изменения отражают фазы иммунного ответа на инфекционный агент. В острый период соотношение возрастает за счет увеличения доли и числа T-хелперов, а в период реконвалесценции нарастает уровень цитотоксических лимфоцитов, и соотношение падает. Вот эта фазность процессов может быть важна, ее иногда учитывают клиницисты.

При ВИЧ-инфекции история куда более запутанная — соотношение CD4 к CD8 обычно неуклонно падает с течением заболевания. В первые полгода-год инфекции в среднем CD4 могут снизиться на треть, а CD8 – вырасти на примерно ту же долю. С одной стороны, есть инфекционный агент, есть иммунный ответ, но с другой стороны, вирус непосредственно влияет негативно на уровень CD4-клеток. Потому принципы оценки соотношения CD4/CD8 не столь ясны, но все же некую информацию данное соотношение несет.

Некоторое время назад были даже попытки ставить диагноз ВИЧ-инфекции у младенцев в странах Африки по этому соотношению, но улучшение доступа к обычным методам диагностики позволило отказаться от использования столь косвенных параметров.

Статистически значимая связь снижения отношения CD4/CD8 для рисков различных неблагоприятных событий, не связанных со СПИД, была подтверждена группой под руководством Sergio Serrano-Villar в 2014 году. Медианное значение CD4/CD8 в контрольной группе составляло 0,7 (межквартильный размах 0,48-0,94) и сравнивалось с группой со значением 0,46 (0,31-0,68). Примечательно то, что соотношение CD4/CD8 позволяет оценивать риски для данного типа событий точнее, чем оценка надира уровня CD4-лимфоцитов или абсолютные, или относительные, значения уровня CD4-клеток.

Адаптировано hiv.plus (Serano-Vilar и др., 2104)

В других исследованиях (Ratnam и др., 2006) было показано, что это соотношение при значениях ниже 0,15 является независимым четким предиктором рисков возникновения воспалительного синдрома восстановления иммунитета (ВСВИ/IRIS), наряду с низким уровнем CD4 в абсолютном значении (менее 10%).

Субъекты с низким соотношением CD4/CD8, несмотря на успешную антиретровирусную терапию, могут представлять интерес для включения в клинические испытания, направленные на изучение аспектов снижения хронической иммунной активации.

Исследование большой канадской когорты (Mussini и др., 2015) показало, что при старте антиретровирусной терапии при медианном уровне 0,39 через год нормализация отношения CD4/CD8 наблюдалась лишь в 4,4% случаев, через два – 11,5%, а через пять лет – 29,4%.

Пожилой возраст и низкий надир (наиболее низкое наблюдаемое значение) уровня CD4 связаны с понижением шансов на нормализацию соотношения CD4 к CD8, а вот раннее начало терапии – значимо повышает эти шансы. Также было показано (Hurst J. и др., 2015), что динамика изменений отношения CD4 к CD8 хорошо отражает размер вирусного резервуара.

Адаптировано hiv.plus (Wei Lu и др., 2015)

Итого: отношение CD4/CD8 является признанным биомаркером иммунной активации и иммунного старения, что при ВИЧ-инфекции находит свое подтверждении в увеличении рисков различных неблагоприятных событий, не связанных с ВИЧ. В клинической практике вряд ли сегодня возможно как-то явно и четко трактовать как абсолютные значения CD4/CD8, так и динамику этого отношения. Однако использование данного соотношения в рамках определенных клинических исследований, как показала практика, вполне оправдано.

Serrano-Villar S, Pérez-Elías MJ, Dronda F. и др. Increased risk of serious non-AIDS-related events in HIV-infected subjects on antiretroviral therapy associated with a low CD4/CD8 ratio. PLoS One. 2014 Jan 30;9(1):e85798. PMID: 24497929.
Ratnam I, Chiu C, Kandala NB, Easterbrook PJ. Incidence and risk factors for immune reconstitution inflammatory syndrome in an ethnically diverse HIV type 1-infected cohort. Clin Infect Dis. 2006 Feb 1;42(3):418-27. Epub 2005 Dec 28. PMID: 16392092.
Hadrup SR, Strindhall J, Køllgaard T. и др. Longitudinal studies of clonally expanded CD8 T cells reveal a repertoire shrinkage predicting mortality and an increased number of dysfunctional cytomegalovirus-specific T cells in the very elderly. J Immunol. 2006 Feb 15;176(4):2645-53. PMID: 16456027.
Bruno G, Saracino A, Monno L, Angarano G. The Revival of an "Old" Marker: CD4/CD8 Ratio. AIDS Rev. 2017 Apr - Jun;19(2):81-88. PMID: 28182620.
Mussini C, Lorenzini P, Cozzi-Lepri A. и др. CD4/CD8 ratio normalisation and non-AIDS-related events in individuals with HIV who achieve viral load suppression with antiretroviral therapy: an observational cohort study. Lancet HIV. 2015 Mar;2(3):e98-106. PMID: 26424550.
Saracino A, Bruno G, Scudeller L, Volpe A. и др. Chronic inflammation in a long-term cohort of HIV-infected patients according to the normalization of the CD4:CD8 ratio. AIDS Res Hum Retroviruses. 2014 Dec;30(12):1178-84.PMID: 25360575.
Hurst J, Hoffmann M, Pace M. и др. Immunological biomarkers predict HIV-1 viral rebound after treatment interruption. Nat Commun. 2015 Oct 9;6:8495. PMID: 26449164.
Lu W, Mehraj V, Vyboh K. и др. CD4:CD8 ratio as a frontier marker for clinical outcome, immune dysfunction and viral reservoir size in virologically suppressed HIV-positive patients. J Int AIDS Soc. 2015 Jun 29;18:20052. PMID: 26130226.

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Васильева Елена Викторовна, Кудрявцев И.В., Максимов Г.В., Вербов В.Н., Серебрякова М.К.

Impact of HIV infection and tuberculosis on the peripheral blood T-cell differentiation

Tuberculosis is the leading cause of death among HIV infected individuals. In this regard, an important task is the timely detection of tuberculosis in HIV infected patients. Previously, we have shown that the diagnostic value of in vitro test, QuantiFERON-TB Gold In-Tube is not decreased in patients with HIV infection against the background of tuberculosis . However, it remains unclear what kind of cell populations produce IFNγ in response to specific Mycobacterium tuberculosis antigens stimulation in vitro, because the immunodeficiency, caused by HIV, makes primarily for a decrease the abundance and attenuation functions of CD4 T-lymphocytes. The aim of thшы work was to compare the degree of differentiation of T-lymphocytes CD4 (Th) and CD8 (Tcyt) in patients with pulmonary tuberculosis and healthy donors against the background of HIV infection . The study data were obtained during the examination of 28 patients with pulmonary tuberculosis without HIV infection (HIV-TB+), 23 patients with HIV infection (TB-HIV+) and 30 patients coinfected with HIV and tuberculosis (TB+HIV+). The comparison group consisted of 37 healthy individuals (TB-HIV-). Аbsolute and abundance (relative content) of major subpopulations of T-lymphocytes (based on the expression of CD27 marker, CD28, CD45RA and CD62L ) in the peripheral blood for all patients included in the study (n = 118) were evaluated by flow cytometry approach. For patients with pulmonary tuberculosis (n = 58) QuantiFERON-TB Gold In Tube (Qiagen, QFT) test was performed. Th/Tcyt ratio was not significantly different among the groups of TB-HIVand TB+HIV(1.76 [1.51; 2.30] against 1.86 [1.22; 2.79], p = 0.960). At that time, the size of both subpopulations “terminally differentiated” Tcyt (Tcyt Eff, CD27-CD28-CD62L-CD45RA-) Th lymphocytes and effector memory lymphocytes (Th EM, CD27-CD28+CD62L-CD45RA-), was significantly different in all four study groups. Multidirectional changes of the absolute and abundance (relative content) in these cell populations in comparison with healthy donors for tuberculosis and HIV infection was noticed. Absolute content of Tcyt Eff, compared with healthy donors (76.1 [20.7; 143.5]), 4-fold increases in the group of HIV+TB+ and 2 times in groups TB+HIVand TB-HIV+. Th EM content increases only at TB+HIVgroup compare to healthy donors. In groups of patients with HIV infection (TB-HIV+ and TB+HIV+) a decrease in the content of these cells was observed. Thus, our work shows that the population of Th EM and Tcyt Eff could potentially be viewed as universal biomarkers for two socially significant infectious diseases: tuberculosis and HIV infection . In future experiments, it is necessary to validate these results to ensure specificity and determine the number of Th EM and Tcyt Eff specificly induced by Mtb antigens.

Russian Journal of Infection and Immunity = Infektsiya i immunitet Инфекция и иммунитет

2017, vol. 7, no. 2, pp. 151-161 2017, Т. 7, № 2, с. 151-161

ВЛИЯНИЕ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ И ТУБЕРКУЛЕЗА НА СТЕПЕНЬ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ Т-ЛИМФОЦИТОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ

Е.В. Васильева1, И.В. Кудрявцев2,5,6, Г.В. Максимов3, В.Н. Вербов4, М.К. Серебрякова2, А.П. Ткачук1, Арег А. Тотолян4,5

1ФНИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава РФ, Москва, Россия

2ФГБНУИнститут эспериментальной медицины, Санкт-Петербург, Россия

3СПбГУЗ Городской противотуберкулезный диспансер, Санкт-Петербург, Россия

4 ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера, Санкт-Петербург, Россия

5ГБОУ ВПО Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика

И.П. Павлова Минздрава РФ, Санкт-Петербург, Россия

6ФГАОУ ВПО Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток, Россия

Адрес для переписки:

Васильева Елена Викторовна 123098, Россия, Москва, ул. Гамалеи, 18, ФНИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России. Тел.: 8 921 931-10-21 (моб.). E-mail: alenalenkina@gmail.com

Васильева Е.В., Кудрявцев И.В., Максимов Г.В., Вербов В.Н., Серебрякова М.К., Ткачук А.П., Тотолян Арег А. Влияние ВИЧ-инфекции и туберкулеза на степень дифференцировки Т-лимфоцитов периферической крови // Инфекция и иммунитет. 2017. Т. 7, № 2. С. 151-161. Сог 10.15789/2220-7619-2017-2-151-161

Elena V. Vasileva

123098, Russian Federation, Moscow, Gamaleya str., 18,

N.F. Gamaleya Federal Research Centre for Epidemiology

Phone: +7 921 931-10-21 (mobile).

Vasileva E.V., Kudryavtsev I.V., Maxlmov G.V., Verbov V.N., Serebriakova M.K., Tkachuk A.P., Totolian Areg A. Impact of HIV infection and tuberculosis on the peripheral blood T-cell differentiation // Russian Journal of Infection and Immunity = Infektsiya i immunitet, 2017, vol. 7, no. 2, pp. 151-161. doi: 10.15789/2220-7619-2017-2-151-161

и в 2 раза в группах ТБ+ВИЧ— и ТБ-ВИЧ+. В то же время содержание Th EM увеличивается только к группе ТБ+ВИЧ—, по сравнению со здоровыми донорами. В группах пациентов с ВИЧ-инфекцией (ТБ—ВИЧ+ и ТБ+ВИЧ+) наблюдается снижение содержания этих клеток. Таким образом, в нашей работе показано, что популяции Th EM и Tcyt Eff могут потенциально рассматриваться как универсальные биомаркеры для двух социально значимых инфекционных заболеваний: туберкулеза и ВИЧ-инфекции. В следующих экспериментах необходимо провести валидацию полученных результатов и определить содержание Th EM и Tcyt Eff, специфичных к антигенам микобактерий.

Ключевые слова: ВИЧ-инфекция, туберкулез, проточная цитометрия, субпопуляции T-хелперов, СD45RA, CD62L, QuantiFERON-TB Gold In-Tube.

IMPACT OF HIV INFECTION AND TUBERCULOSIS ON THE PERIPHERAL BLOOD T-CELL DIFFERENTIATION

Vasileva E.V.a, Kudryavtsev I.V.b e f, Maximov G.V.c, Verbov V.N.d, Serebriakova M.K.b, Tkachuk A.P.a, Totolian Areg A.de

a N.F. Gamaleya Federal Center of Epidemiology and Microbiology, Moscow, Russian Federation b Institute of Experimental Medicine, St. Petersburg, Russian Federation c City Anti-Tuberculosis Despensary, St. Petersburg, Russian Federation dSt. Petersburg Pasteur Institute St. Petersburg, Russian Federation e Pavlov State Medical University, St. Petersburg, Russian Federation f Far Eastern Federal University, Vladivostok, Russian Federation

Abstract. Tuberculosis is the leading cause of death among HIV infected individuals. In this regard, an important task is the timely detection of tuberculosis in HIV infected patients. Previously, we have shown that the diagnostic value of in vitro test, QuantiFERON-TB Gold In-Tube is not decreased in patients with HIV infection against the background of tuberculosis. However, it remains unclear what kind of cell populations produce IFNy in response to specific Mycobacterium tuberculosis antigens stimulation in vitro, because the immunodeficiency, caused by HIV, makes primarily for a decrease the abundance and attenuation functions of CD4 T-lymphocytes. The aim of thmbi work was to compare the degree of differentiation of T-lymphocytes CD4 (Th) and CD8 (Tcyt) in patients with pulmonary tuberculosis and healthy donors against the background of HIV infection. The study data were obtained during the examination of 28 patients with pulmonary tuberculosis without HIV infection (HIV-TB+), 23 patients with HIV infection (TB-HIV+) and 30 patients coinfected with HIV and tuberculosis (TB+HIV+). The comparison group consisted of 37 healthy individuals (TB—HIV—). Absolute and abundance (relative content) of major subpopulations of T-lymphocytes (based on the expression of CD27 marker, CD28, CD45RA and CD62L) in the peripheral blood for all patients included in the study (n = 118) were evaluated by flow cytometry approach. For patients with pulmonary tuberculosis (n = 58) QuantiFERON-TB Gold In Tube (Qiagen, QFT) test was performed. Th/Tcyt ratio was not significantly different among the groups of TB—HIV— and TB+HIV— (1.76 [1.51; 2.30] against 1.86 [1.22; 2.79], p = 0.960). At that time, the size of both subpopulations "terminally differentiated" Tcyt (Tcyt Eff, CD27CD28-CD62L CD45RA ) Th lymphocytes and effector memory lymphocytes (Th EM, CD27-CD28+CD62L-CD45RA-), was significantly different in all four study groups. Multidirectional changes of the absolute and abundance (relative content) in these cell populations in comparison with healthy donors for tuberculosis and HIV infection was noticed. Absolute content of Tcyt Eff, compared with healthy donors (76.1 [20.7; 143.5]), 4-fold increases in the group of HIV+TB+ and 2 times in groups TB+HIV— and TB—HIV+. Th EM content increases only at TB+HIV— group compare to healthy donors. In groups of patients with HIV infection (TB—HIV+ and TB+HIV+) a decrease in the content of these cells was observed. Thus, our work shows that the population of Th EM and Tcyt Eff could potentially be viewed as universal biomarkers for two socially significant infectious diseases: tuberculosis and HIV infection. In future experiments, it is necessary to validate these results to ensure specificity and determine the number of Th EM and Tcyt Eff specificly induced by Mtb antigens.

Key words: HIV infection, tuberculosis, flow cytometry, T-cell subsets, СD45RA, CD62L, QuantiFERON-TB Gold In-Tube.

В России туберкулез является ведущей причиной смерти больных ВИЧ-инфекцией. Так, согласно оценкам ВОЗ, 11% заболевших туберкулезом (ТБ) в 2015 г., были ВИЧ-положительными [22].

Дефицит лимфоцитов СВ4, возникающий при инфекции ВИЧ, значительно увеличивает

восприимчивость к инфекции Mycobacterium tuberculosis [13]. В связи с этим актуальной задачей является своевременное выявление туберкулеза после постановки диагноза ВИЧ-инфекции, определение групп высокого риска заболевания туберкулезом, для последующего динамического наблюдения за ними фтизиатром.

Традиционно скрининг латентной туберкулезной инфекции (ЛТБИ) проводится с приме-

нением пробы Манту in vivo, при этом установленным фактом является нарастание частоты ложноотрицательных результатов у пациентов с глубокой иммуносупрессией. Ранее нами было показано, что диагностическая значимость in vitro теста QuantiFERON-TB Gold InTube не снижается у пациентов с туберкулезом на фоне ВИЧ-инфекции [1, 6]. Вместе с тем остается неясным, какие популяции клеток продуцируют IFNy в ответ на специфическую стимуляцию антигенами M. tuberculosis в тестах in vitro у ВИЧ-инфицированных пациентов, поскольку иммунодефицит, вызванный ВИЧ, обусловлен в первую очередь уменьшением относительного содержания и ослаблением функций CD4 Т-лимфоцитов [18].

На сегодняшний день установлено, что по мере дифференцировки Т-лимфоцитов их функциональная активность, как правило, увеличивается [2, 5, 14]. Поэтому степень дифферен-цировки является важным показателем состояния Т-клеточного иммунитета. Этот показатель характеризует функциональную активность эф-фекторных Т-клеток и позволяет оценить тяжесть (активность) инфекционного процесса. Дифференцировка T-лимфоцитов при ВИЧ-инфекции [9, 17] и туберкулезе [12, 16] как моноинфекций изучена достаточно подробно, в то время как исследования синергичного взаимодействие ВИЧ и туберкулеза на дифференцировку клеток немногочисленны и нередко противоречивы.

В связи с этим целью нашего исследования было сравнить степень дифференцировки Т-лимфоцитов CD4 и CD8 у больных туберкулезом легких и здоровых доноров на фоне ВИЧ-инфекции.

Материалы и методы

За период с 2015—2016 гг. было проведено сравнительное проспективное исследование пациентов с туберкулезом органов дыхания, подтвержденным ростом M. tuberculosis на питательных средах, и ВИЧ-позитивных пациентов. Все лица, включенные в исследование (n = 118) были распределены на 4 группы: группу сравнения (I) составили здоровые лица (ТБ—ВИЧ—, n = 37), II — с туберкулезом без ВИЧ-инфекции (n = 28, ТБ+ВИЧ-), III — пациенты с ВИЧ-инфекцией (n = 23, ТБ—ВИЧ+), IV — с туберкулезом органов дыхания и ВИЧ-инфекцией (n = 30, ТБ+ВИЧ+). Демографическая и клиническая характеристики групп пациентов представлены в таблице 1.

Методом проточной цитометрии оценивалось абсолютное и относительное содержание основных субпопуляций T-лимфоцитов (на основе экспрессии маркеров CD27, CD28, CD45RA и CD62L) в периферической крови. Пациентам с туберкулезом легких (n = 58) был выполнен тест QuantiFERON-TB Gold In-Tube (Qiagen, QFT).

Таблица 1. Клиническая и демографическая характеристика обследованных

Table 1. Clinical and demographic characteristics

I ТБ-ВИЧ- TB-HIV-(n = 37) II ТБ+ВИЧ- TB+HIV-(n = 28) III ТБ-ВИЧ+ TB-HIV+ (n = 23) IV ТБ+ВИЧ+ TB+HIV+ (n = 30)

Возраст Me [Q1;Q3] Age, Me [Q1;Q3] 28 [22;36] 46 [31;53] 31 [28;33] 35 [31;40]

Пол: женщины/мужчины, % Gender: men/women, % 35/65 29/71 40/60 37/66

Форма туберкулеза, % Form of tuberculosis, % ИНФ/INF - 57 - 53

ТБ ВГЛУ/TB ITLN 7 10

Вирусная нагрузка, копий/мл Viral load, copies/ml - - 16 832 [1836;47 266] 102 717 [1546;473 450]

CD4, абс. CD4, abs. Me [Q1;Q3] 767 [693;855] 794 [545;1008] 357 [260;450] 247 [101 ;414]

Читайте также: