Нарушения в субпопуляционном составе Т-хелперов 17 и фолликулярных Т-хелперов у больных туберкулезом легких

Туберкулез (ТБ) является одним из самых распространенным среди всех 

Туберкулез (ТБ) является одним из самых распространенным среди всех современных инфекционных заболеваний в мире. Mycobacterium tuberculosis — внутриклеточный патоген, для эффективной элиминации которого необходима активация Т-хелперов 1 типа (Th1), синтезирующих IFNγ для активации функциональной активности тканевых макрофагов. Помимо Th1, в элиминации бактериальных патогеном могут принимать участие различные субпопуляции Th17 и фолликулярных Т-хелперов (Tfh), способных к продукции широкого спектра цитокинов, включая IFNγ. Поэтому целью данного исследования являлся анализ субпопуляционного состава Th клеток при ТБ. При помощи многоцветной проточной цитометрии у больных ТБ (n = 40) и условно здоровых добровольцев (n = 30) были выявлены основные субпопуляции CD3⁺CD4⁺ лимфоцитов. Было показано, что при ТБ в циркуляции снижался уровень CD45RA^–CCR7⁺ Th центральной памяти (СМ). В пределах СМ у больных ТБ достоверно (р = 0,012) возрастало относительное содержание Th2 клеток с 7,21% (5,64; 9,84) до 9,11% (6,95; 13,77), а уровень Th17 достоверно (р = 0,016) снижался с 40,39% (35,41; 47,79) до 35,92% (27,72; 41,06), тогда как Th1 и Tfh достоверно не изменялись. Среди CCR6+ CM Th при ТБ выявлено снижение CCR4^–CXCR3⁺ Th17.1 клеток с 52,26% (46,45; 56,95) до 42,87% (33,64; 49,45) при р < 0,001, тогда как уровни «классических» CCR4⁺CXCR3– Th17 и CCR6⁺DP Th17 в периферической крови больных достоверно возрастали (р = 0,005 и р = 0,002). Более того, при инфицировании M. tuberculosis наблюдалось изменение субпопуляционного состава Tfh, связанное с увеличение (р = 0,021) уровня в циркуляции Tfh2 с фенотипом CXCR3^–CCR6^– на фоне снижения относительного содержания Tfh1 клеток (р = 0,036). При изучении субпопуляционного состава CCR6⁺ Th17 эффекторной памяти (CD45RA^–CCR7^–) в периферической крови больных ТБ было обнаружено достоверное (р = 0,006) снижение Th17.1 лимфоцитов с 61,76% (54,01; 65,63) до 54,43% (41,19; 91,92), тогда как уровень «дважды позитивных» Th17 при инфицировании M. tuberculosis достоверно возрастал по сравнению с группой контроля (20,83% (15,12; 30,87) и 12,93% (9,80; 19,01) соответственно, при р < 0,001). Полученные результаты свидетельствуют о том, что при инфекционном процессе, вызванном M. tuberculosis, относительное содержание IFNγ-продуцирующих клеток среди Th17 и Tfh снижается по сравнению с контролем. Причем, эти изменения затрагивают как клетки центральной памяти, «патрулирующие» периферические органы иммунной системы, так и клетки эффекторной памяти, способные покидать кровоток и мигрировать в очаг проникновения патогена. 

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

2. Кудрявцев И.В., Борисов А.Г., Кробинец И.И., Савченко А.А., Серебрякова М.К., Тотолян А.А. Хемокиновые рецепторы на Т-хелперах различного уровня дифференцировки: основные субпопуляции. Медицинская иммунология, 2016, Т. 18, № 3, С. 239-250. doi:10.15789/1563-0625-2016-3-239-250

3. Кудрявцев И.В., Субботовская А.И. Опыт измерения параметров иммунного статуса с использованием шестицветного цитофлуориметрического анализа // Медицинская иммунология. 2015. Т. 17, № 1. С. 19-26. . https://doi.org/10.15789/1563-0625-2015-1-19-26

4. Никонова А.А., Хаитов М.Р., Хаитов Р.М. Характеристика и роль различных популяций макрофагов в патогенезе острых и хронических заболеваний легких. Медицинская иммунология. 2017. Т. 19, № 6. С. 657-672. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2017-6-657-672

5. Соколов Д.И., Степанова О.И., Сельков С.А. Роль различных субпопуляций CD4+Т-лимфоцитов при беременности // Медицинская иммунология. 2016. Т. 18, № 6. С. 521-536. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2016-6-521-536

6. Хайдуков С.В., Байдун Л.А., Зурочка А.В., Тотолян Арег А. Стандартизованная технология «Исследование субпопуляционного состава лимфоцитов периферической крови с применением проточных цитофлюориметров-анализаторов» (Проект)//Медицинская иммунология. 2012. Т. 14, № 3. С. 255-268. http://dx.doi.org/10.15789/1563-0625-2012-3-255-268

7. Arlehamn C.L., Seumois G., Gerasimova A., Huang C., Fu Z., Yue X., Sette A., Vijayanand P., Peters B. Transcriptional profile of tuberculosis antigen-specific T cells reveals novel multifunctional features. J. Immunol., 2014, vol. 193, no. 6, pp. 2931–2940. doi: 10.4049/jimmunol.1401151

8. Chen X., Zhang M., Liao M., Graner M.W., Wu C., Yang Q., Liu H., Zhou B. Reduced Th17 response in patients with tuberculosis correlates with IL-6R expression on CD4+ T cells. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2010, vol. 181, no. 7, pp. 734–742. doi: 10.1164/rccm.200909-1463OC

9. Chen Y.C., Chin C.H., Liu S.F., Wu C.C., Tsen C.C., Wang Y.H., Chao T.Y., Lie C.H., Chen C.J., Wang C.C., Lin M.C. Prognostic values of serum IP-10 and IL-17 in patients with pulmonary tuberculosis. Dis. Markers, 2011, vol. 31, no. 2, pp.101-110. doi: 10.3233/DMA-2011-0808

10. Churchyard G., KimP., Shah N.S., Rustomjee R., Gandhi N., Mathema B., Dowdy D., Kasmar A., Cardena V. What we know about tuberculosis transmission: an overview. J. Infect. Dis., 2017, vol. 216, no. 6, pp. S629–S635. doi: 10.1093/infdis/jix362

11. Dheda K., Chang J.S., Lala S., Huggett J.F., Zumla A., Rook G.A. Gene expression of IL17 and IL23 in the lungs of patients with active tuberculosis. Thorax, 2008, vol. 63, no. 6, pp. 566–568. doi: 10.1136/thx.2007.092205

12. Domingo-Gonzalez R., Prince O., Cooper A., Khader S.A. Cytokines and chemokines in Mycobacterium tuberculosis Infection. Microbiol. Spectr., 2016, vol. 4, no. 5. doi: 10.1128/microbiolspec.TBTB2-0018-2016

13. Dorhoi A., Reece S.T., Kaufmann S.H. For better or for worse: the immune response against Mycobacterium tuberculosis balances pathology and protection. Immunol. Rev., 2011, vol. 240, no. 1, pp. 235–251. doi: 10.1111/j.1600-065X.2010.00994.x

14. Jurado J.O., Pasquinelli V., Alvarez I.B., Peña D., Rovetta A.I., Tateosian N.L., Romeo H.E., Musella R.M., Palmero D., Chuluyán H.E., García V.E. IL-17 and IFNγ expression in lymphocytes from patients with active tuberculosis correlates with the severity of the disease. J. Leukoc. Biol., 2012, vol. 91, no. 6, pp. 991–1002. doi: 10.1189/jlb.1211619

15. Kahnert A., Höpken U.E., Stein M., Bandermann S., Lipp M., Kaufmann S.H. Mycobacterium tuberculosis triggers formation of lymphoid structure in murine lungs. J. Infect. Dis., 2007, vol. 195, no. 1, pp. 46–54. https://doi.org/10.1086/508894

16. Kumar N.P., Sridhar R., Hanna L.E., Banurekha V.V., Nutman T.B., Babu S. Decreased frequencies of circulating CD4+ T follicular helper cells associated with diminished plasma IL-21 in active pulmonary tuberculosis. PLoS One, 2014, vol. 9, no. 10: e111098. doi: 10.1371/journal.pone.0111098

17. Lyadova I.V., Panteleev A.V. Th1 and Th17 Cells in tuberculosis: protection, pathology, and biomarkers. Mediators Inflamm., 2015, vol. 2015, pp. 854507. doi: 10.1155/2015/854507

18. Monin L., Griffiths K.L., Slight S., Lin Y., Rangel-Moreno J., Khader S.A. Immune requirements for protective Th17 recall responses to Mycobacterium tuberculosis challenge. Mucosal Immunol., 2015, vol. 8, no. 5, pp. 1099–1109.

19. Morita R., Schmitt N., Bentebibel S.E., Ranganathan R., Bourdery L., Zurawski G., Foucat E., Dullaers M., Oh S., Sabzghabaei N., Lavecchio E.M., Punaro M., Pascual V., Banchereau J., Ueno H. Human blood CXCR5(+)CD4(+) T cells are counterparts of T follicular cells and contain specific subsets that differentially support antibody secretion. Immunity, 2011, vol. 34, no. 1, pp. 108–121. doi: 10.1016/j.immuni.2010.12.012

20. Nikitina I.Y., Panteleev A.V., Kosmiadi G.A., Serdyuk Y.V., Nenasheva T.A., Nikolaev A.A., Gorelova L.A., Radaeva T.V., Kiseleva Y.Y., Bozhenko V.K., Lyadova I.V. Th1, Th17, and Th1Th17 lymphocytes during tuberculosis: Th1 lymphocytes predominate and appear as low-differentiated CXCR3+CCR6+ cells in the blood and highly differentiated CXCR3+/-CCR6cells in the lungs. J. Immunol., 2018, vol. 200, no. 6, pp. 2090–2103. doi: 10.4049/jimmunol.1701424

21. Paulissen S.M., van Hamburg J.P., Dankers W., Lubberts E. The role and modulation of CCR6+ Th17 cell populations in rheumatoid arthritis. Cytokine, 2015, vol. 74, pp. 43–53. doi: 10.1016/j.cyto.2015.02.002

22. Phuah J.Y., Mattila J.T., Lin P.L., Flynn J.L. Activated B cells in the granulomas of nonhuman primates infected with Mycobacterium tuberculosis. Am. J. Pathol., 2012, vol. 181, no. 2, pp. 508–514. doi: 10.1016/j.ajpath.2012.05.009

23. Ramesh R., Kozhaya L., McKevitt K., Djuretic I.M., Carlson T.J., Quintero M.A., McCauley J.L., Abreu M.T., Unutmaz D., Sundrud M.S. Pro-inflammatory human Th17 cells selectively express P-glycoprotein and are refractory to glucocorticoids. J. Exp. Med., 2014, vol. 211, pp. 89–104. doi: 10.1084/jem.20130301

24. Sariko M., Maro A., Gratz J., Houpt E., Kisonga R., Mpagama S., Heysell S., Mmbaga B.T., Thomas T.A. Evaluation of cytokines in peripheral blood mononuclear cell supernatants for the diagnosis of tuberculosis. J. Inflamm. Res., 2018, vol. 12, pp. 15–22. doi: 10.1371/journal.pone.0169118

25. Schaible U.E., Sturgill-Koszycki S., Schlesinger P.H., Russell D.G. Cytokine activation leads to acidification and increases maturation of Mycobacterium avium-containing phagosomes in murine macrophages. J. Immunol., 1998, vol. 160, no. 3, pp. 1290–1296.

26. Scriba T.J., Kalsdorf B., Abrahams D.A., Isaacs F., Hofmeister J., Black G., Hassan H.Y., Wilkinson R.J., Walzl G., Gelderbloem S.J., Mahomed H., Hussey G.D., Hanekom W.A. Distinct, specific IL-17and IL-22-producing CD4+ T cell subsets contribute to the human anti-mycobacterial immune response. J. Immunol., 2008, vol. 180, no. 3, pp. 1962–1970.

27. Shu C.C., Wu M.F., Wang J.Y., Lai H.C., Lee L.N., Chiang B.L., Yu C.J. Decreased T helper 17 cells in tuberculosis is associated with increased percentages of programmed death ligand 1, T helper 2 and regulatory T cells. Respir. Res., 2017, vol. 18, no. 1, pp. 128. doi: 10.1186/s12931-017-0580-3

28. Slight S.R., Rangel-Moreno J., Gopal R., Lin Y., Fallert Junecko B.A., Mehra S., Selman M., Becerril-Villanueva E., BaqueraHeredia J., Pavon L., Kaushal D., Reinhart T.A., Randall T.D., Khader S.A. CXCR5+ T helper cells mediate protective immunity against tuberculosis. J. Clin. Invest., 2013, vol. 123, no. 2, pp. 712–726. doi: 10.1172/JCI65728

29. Tsai M.C., Chakravarty S., Zhu G., Xu J., Tanaka K., Koch C., Tufariello J., Flynn J., Chan J. Characterization of the tuberculous granuloma in murine and human lungs: cellular composition and relative tissue oxygen tension. Cell. Microbiol., 2006, vol. 8, no. 2, pp. 218–232. doi: 10.1111/j.1462-5822.2005.00612.x

30. Ueno H., Banchereau J., Vinuesa C.G. Pathophysiology of T follicular helper cells in humans and mice. Nat. Immunol., 2015, vol. 16, no. 2, pp. 142–152. doi: 10.1038/ni.3054

31. Wacleche V.S., Goulet J.P., Gosselin A., Monteiro P., Soudeyns H., Fromentin R., Jenabian M.A., Vartanian S., Deeks S.G., Chomont N., Routy J.P., Ancuta P. New insights into the heterogeneity of Th17 subsets contributing to HIV-1 persistence during antiretroviral therapy. Retrovirology, 2016, vol. 13, pp. 59. doi: 10.1186/s12977-016-0293-6

32. Wang T., Lv M., Qian Q., Nie Y., Yu L., Hou Y. Increased frequencies of T helper type 17 cells in tuberculous pleural effusion. Tuberculosis (Edinb.), 2011, vol. 91, no. 3, pp. 231–237. doi: 10.1016/j.tube.2011.02.002