Исследование содержания различных фенотипов естественных киллеров у больных псориазом

Размещено на http://www.allbest.ru/

ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФЕНОТИПОВ ЕСТЕСТВЕННЫХ КИЛЛЕРОВ У БОЛЬНЫХ ПСОРИАЗОМ

А.К. Шерстенникова, С.Л. Кашутин,

В.С. Неклюдова, О.В. Калмин,

Н.А. Шутский, Л.Л. Шагров

Аннотация

Актуальность и цели. Данные о содержании естественных киллеров при псориазе имеют важное значение для осмысления процессов миграции их в очаг поражения. Цель работы - изучить содержание различных фенотипов естественных киллеров у больных псориазом.

Материалы и методы. Проведено клинико-иммунологическое обследование 82 больных с вульгарным и экссудативным формами псориаза в прогрессирующую и стационарную стадии (из них 39 женщин и 43 мужчины) в возрасте от 20 до 60 лет. В качестве контрольной группы обследовано 50 практически здоровых лиц (из них 28 женщин и 22 мужчины), не имеющих на момент обследования острых или обострения хронических заболеваний. На проточном цитометре FC-500 фирмы Beckman Coulter определяли концентрацию лимфоцитов, содержащих молекулы L-селектина (CD62L), ICAM-1 (CD54), LFA-1 (CD11a), LFA-3 (CD58), PECAM-1 (CD31), а также фенотипы лимфоцитов фенотипами CD56 - CD16-, CD56 - CD16 - , CD56-CD16 - .

Результаты. У больных псориазом регистрируется заметное снижение абсолютного числа лимфоцитов, несущих молекулы LFA-1 и PECAM-1, участвующих на этапах «прочной адгезии» и «трансмиграции». Различий в содержании CD56 - CD16-, CD56-CD16 - и CD56 - CD16 - , а также в концентрациях лимфоцитов с молекулами L-селектина, LFA-3 и ICAM-1 не выявлено. Однако проведенный корреляционный анализ показал статистически значимые корреляции.

Выводы. Отсутствие различий в содержании NK-клеток у больных псориазом является компенсаторным проявлением усиленного созревания их в красном костном мозге в ответ на активную миграцию их в очаг поражения, что в конечном счете и обеспечивает необходимый уровень NK-клеток.

Ключевые слова: псориаз, естественные киллеры.

Annotation

A. K. Sherstennikova, S. L. Kashutin, V. S. Neklyudova, O. V. Kalmin, N. A. Shutskiy, L. L. Shagrov

A STUDY OF THE CONTENT OF DIFFERENT PHENOTYPES OF NATURAL KILLERS IN PATIENTS WITH PSORIASIS

Background. Dates about the content of natural killers in psoriasis are important for understanding the processes of their migration to the lesion. The aim of the work was to study the content of various phenotypes of natural killers in patients with psoriasis.

Materials and methods. Clinico-immunological examination of 82 patients with vulgar and exudative forms of psoriasis in the progressing and stationary stage (39 women and 43 men) aged 20 to 60 years was carried out. As a control group, 50 practically healthy people (of them 28 women and 22 men) who did not have acute or exacerbation of chronic diseases were examined at the time of the examination. The concentration of lymphocytes containing the molecules of L-selectin (CD62L), ICAM-1 (CD54), LFA-1 (CD11a), LFA-3 (CD58), PECAM-1 (CD31), as well as phenotypes of lymphocytes with the phenotypes CD56 - CD16-, CD56 - CD16 - , CD56-CD16 -

Results In the conditions of psoriasis, a noticeable decrease in the absolute number of lymphocytes bearing the LFA-1 and PECAM-1 molecules participating in the «strong adhesion» and «transmigration» stages is recorded. Differences in the contents of CD56 - CD16, CD56-CD16 - and CD56 - CD16 - , as well as in concentrations of lymphocytes with the molecules of L-selectin, LFA3 and ICAM-1, were not revealed. However, the conducted correlation analysis showed statistically significant correlations.

Conclusions. The absence of differences in the content of NK cells in patients with psoriasis is a compensatory manifestation of enhanced maturation in the red bone marrow in response to active migration to the lesion, which ultimately provides the required level of NK cells.

Keywords: psoriasis, natural killers

Введение

В периферической крови содержание NK-клеток составляет от 5 до 10 % от всех лимфоцитов периферической крови. Естественные киллеры представляют собой лимфоциты, но лишены антигенраспознающих рецепторов и для реализации своих функций им не требуется предварительного контакта с индуцирующим агентом [1, 2].

Существует две субпопуляции NK-клеток: CD56 - CD16 - , специализированная на реализации цитотоксической функции, и CD56-CD16 - - на продукции цитокинов. Фенотип CD56 - CD16является промежуточной стадией развития NK-клеток. Во вторичных лимфоидных органах. NK-клетки не проходят дифференцировку в тимусе: они выходят из костного мозга в кровь и мигрируют в ткани, где осуществляют естественную цитотоксичность [3, 4].

Известно, что миграция лимфоцитов через эндотелий микроциркуляторного русла регулируется молекулами адгезии [5-8]. Процесс миграции в ткани представляет собой трехступенчатый процесс, включающий скольжение - «роллинг» - лимфоцитов по поверхности эндотелия с последующей фазой прочной адгезии, и заканчивающийся фазой трансмиграции через эндотелий [5].

Роллинг лимфоцитов опосредуется низкоаффинными рецепторами - селектинами, в том числе L-селектинами [6]. Фаза прочной адгезии реализуется с участием молекул ICAM-1, LFA-1, LFA-3 [7]. Собственно, миграция лимфоцитов через эндотелий связана частично с интегринами, взаимодействующими с молекулами ICAM-1, а также молекулой PECAM-1 [8].

Данных о количественном составе естественных киллеров при различных патологических состояниях достаточно много [8-20]. В то же время сведения относительно миграции естественных киллеров при псориазе противоречивы и разрозненны [9, 10]. Учитывая громадную физиологическую роль естественных киллеров в сохранении гомеостаза, сведения относительно миграции их представляют, несомненно, теоретический и практический интерес.

Таким образом, осмысление процессов миграции естественных киллеров, а также условий, при которых может активизироваться или замедляться миграция, особенно важно для интерпретации резервов стабильности и сохранения гомеостаза [3, 5]. Все перечисленное определяет безусловную актуальность, перспективность и практическую значимость научного поиска регуляции миграционной активности естественных киллеров [5, 9, 18].

Цель работы - изучить содержание различных фенотипов естественных киллеров у больных псориазом.

Материалы и методы

Проведено клинико-иммунологическое обследование 82 больных с вульгарной и экссудативной формами псориаза в прогрессирующую и стационарную стадии (из них 39 женщин и 43 мужчины) в возрасте от 20 до 60 лет. Длительность заболевания составила от 3 месяцев до 10 лет. В качестве контрольной группы обследовано 50 практически здоровых лиц, из них 28 женщин и 22 мужчины. Обследование проводили с письменного согласия респондентов и с соблюдением основных норм биомедицинской этики в соответствии с документом «Этические принципы проведения медицинских исследований с участием людей в качестве субъектов исследования» (Хельсинкская декларация Всемирной медицинской ассоциации 1964 г. с изменениями и дополнениями на 2008 г.).

Тип исследования - одномоментное поперечное исследования. Критериями включения пациентов в исследование были: лица мужского и женского пола, больные псориазом в возрасте 18-60 лет с вульгарной и экссудативной формами в прогрессирующей и стационарной стадиях, с весенне-зимней формой; наличие информированного согласия пациента. Критериями исключения были: лица в возрасте до 18 и старше 60 лет; наличие сопутствующей патологии сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, эндокринной систем с функциональными нарушениями и/или в стадии суби декомпенсации; наличие иных клинических форм псориаза: летняя форма псориаза, псориатическая эритродермия, инверсный и пустулезный псориаз, псориаз ладоней и подошв; отказ от проведения исследования на первом и последующих этапах; отсутствие информированного согласия; отказ пациента после проведения обследования предоставить свои данные для статистической обработки.

Венозную кровь для исследования брали утром натощак. На проточном цитометре FC-500 фирмы Beckman Coulter определяли концентрацию лимфоцитов, содержащих молекулы L-селектина (CD62L), LFA-1 (CD11a), ICAM-1 (CD54), LFA-3 (CD58), PECAM-1 (CD31), а также фенотипы лимфоцитов фенотипами CD56 - CD16-, CD56 - CD16 - , CD56-CD16 - .

Статистическую обработку результатов проводили с помощью SPSS 13.0 for Windows. Распределение параметров было ненормальным, в связи с чем описание выборок проводили с помощью подсчета медианы (Ме) и межквартильного интервала (25 и 75 процентилей). Вероятность различий оценивали по непараметрическим критериям Колмогорова - Смирнова (Z) и Вилкоксона (W). Корреляционный анализ был проведен с использованием коэффициента корреляции Спирмена (р).

Результаты

В табл. 1 представлены средние результаты содержания субпопуляций естественных киллеров и лимфоцитов, несущих молекулы адгезии. Различий в концентрациях CD56 - CD16-, CD56-CD16 - и CD56 - CD16 - у больных псориазом и у лиц контрольной группы не регистрировали.

Таблица 1

Содержания субпопуляций NK-клеток у практически здоровых и больных псориазом (Ме; Q25;Q75)

Не было различий (табл. 2) в содержании лимфоцитов, несущих L-селектин (0,32-109 кл/л (0,12; 0,64) против 0,24-109 кл/л (0,06; 0,57); р = 0,41), ICAM-1 (0,29-109 кл/л (0,1; 0,68) против 0,33-109 кл/л (0,12; 0,85); р = 0,58 и LFA-3 (0,91-109 кл/л (0,31; 2,28) против 1,11-109 кл/л (0,18; 1,79); р = 0,58). Наряду с этим наблюдали статистически значимое снижение числа лимфоцитов с молекулами LFA-1 (1,73-109 кл/л (1,15; 2,27) против 1,26-109 кл/л (0,68;2,16); р = 0,007) и PECAM-1 (0,41-109 кл/л (0,13; 0,75) против 0,2-109 кл/л (0,06; 0,4); р = 0,03).

Таблица 2

Содержание молекул адгезии (L-селектина (CD62L), LFA-1 (CD11a), ICAM-1 (CD54), LFA-3 (CD58), PECAM-1 (CD31)) на лимфоцитах у практически здоровых и больных псориазом (Ме; Q25;Q75)

Следовательно регистрируется заметное снижение абсолютного числа лимфоцитов, несущих молекулы LFA-1 и PECAM-1 в условиях псориаза, участвующих в этапах «прочной адгезии» и «трансмиграции». Различий в содержании CD56 - CD16 - , CD56 - CD16и CD56-CD16 - , а также в концентрациях лимфоцитов с молекулами L-селектина, ICAM-1 и LFA-3 не выявлено.

На этапе «роллинга» корреляционный анализ (рис. 1) показал наличие статистически значимых корреляций между уровнем лимфоцитов, несущих молекулу L-селектина у больных псориазом, и содержанием клеток CD16 - CD56(р = 0,29; р = 0,008), а также CD16-CD56 - (р = 0,27; р = 0,01). Корреляция между концентрациями лимфоцитов, несущих L-селектин, и лимфоцитов CD16 - CD56статистически не достоверна (р = 0,20; р = 0,07). В группе контроля статистически значимых корреляций между изучаемыми показателями не регистрировали.

В группе больных псориазом на этапе «прочной адгезии» (рис. 1) содержание лимфоцитов с молекулой LFA-1 коррелировало с концентрациями CD16 - CD56 - (р = 0,28; р = 0,009), CD16 - CD56(р = 0,52; р = 0,001) и CD16CD56(р = 0,36; р = 0,001).

Рис. 1 Корреляция между содержанием молекул адгезии L-селектина, LFA-1, ICAM-1, LFA-3, PECAM-1 на лимфоцитах: уровни значимости коэффициентов корреляции *р < 0,05; ** р < 0,001. Корреляционные связи были приняты за средние - сплошная линия, слабые - пунктирная линия

В группе контроля наблюдали статистически значимую корреляцию только с содержанием лимфоцитов CD16-CD56 - (р = 0,36; р = 0,01). Статистически значимые корреляции регистрировали у больных псориазом между уровнем лимфоцитов, несущих молекулу ICAM-1, и содержанием клеток CD16 - CD56 - (р = 0,34; р = 0,02), CD16 - CD56(р = 0,40; р = 0,001) и CD16CD56 - (р = 0,30; р = 0,005). Между уровнем лимфоцитов с молекулой LFA-3 выявлены корреляции с концентрациями CD16 - CD56 - (р = 0,38; р = 0,001), CD16 - CD56(р = 0,44; р = 0,001) и CD16-CD56 - (р = 0,36; р = 0,004). В группе контроля статистически значимых корреляций между этими показателями не наблюдали.

У больных псориазом на этапе «трансмиграции» (рис. 1) статистически значимые корреляции отмечались между содержанием лимфоцитов, имеющих молекулу PECAM-1, и лимфоцитами CD16 - CD56 - (р = 0,30; р = 0,01) и CD16 - CD56(р = 0,54; р = 0,001).

Обсуждение

Итак, как у больных псориазом, так и в группе контроля статистически значимых различий между содержанием фенотипов естественных киллеров не регистрируется. С учетом того, что основной функцией субпопуляции NK-клеток CD16 - CD56является продукция цитокинов, а CD56 - CD16 - - проявление естественной цитотоксичности, можно полагать, что независимо от наличия или отсутствия антигенной нагрузки NK-клетки осуществляют в основном регулирующую функцию; реализация эффекторной функции в виде антителозависимой цитотоксичности проявляется в меньшей степени. Однако проведенный корреляционный анализ показал статистически значимые корреляции.

Если рассматривать с позиций миграции клеток, известно, что роллингэффект обеспечивает L-селектин. Адгезия, вызванная селектинами, обратима, кратковременна и малоэффективна [7]. В соответствии с полученными результатами статистически значимые корреляции выявлены между содержанием лимфоцитов, несущих молекулу L-селектина, и уровнем CD16-CD56 - и CD16 - CD56-. Необратимую и более прочную адгезию лимфоцитов на эндотелии обусловливают молекулы LFA-1, LFA-3, ICAM-1 [2, 8]. Учитывая, что в группе больных псориазом, но не в группе контроля, отмечали статистически значимые корреляции CD16 - CD56 - , CD16 - CD56-, CD16-CD56 - с содержанием лимфоцитов, несущих молекулы LFA-1, ICAM-1, LFA-3, можно полагать, что изучаемые субпопуляции NK-клеток способны к прочной и необратимой адгезии с эндотелием. Наличие статистически значимых корреляций между уровнем CD16 - CD56 - и CD16 - CD56с содержанием лимфоцитов, несущих молекулу PECAM-1, может указывать на миграционную активность именно этих субпопуляций NK-клеток у больных псориазом.

Заключение

естественный киллер псориаз гомеостаз

С учетом приведенных фактов складывается впечатление, что отсутствие различий в содержании CD16 - CD56-, CD16 - CD56и CD16-CD56 - между больными псориазом и группой контроля является лишь внешним проявлением, когда в ответ на активную миграцию субпопуляций NK-клеток CD16 - CD56 - и CD16 - CD56происходит активное формирование и созревание естественных киллеров у больных псориазом, что, в конечном счете, и обеспечивает необходимый уровень NK-клеток.

Библиографический список

1. Фрейдлин, И. С. Иммунная система и ее дефекты: руководство для врачей / И. С. Фрейдлин. СПб., 1998. 113 с.

2. Хаитов, Р. М. Иммунология: структура и функции иммунной системы: учеб. пособие / Р. М. Хаитов. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. 280 с.

3. Тотолян, А. А. Клетки иммунной системы / А. А. Тотолян, И. С. Фрейдлин. СПб.: Наука, 2000. 231 с.

4. Ярилин, А. А. Иммунология / А. А. Ярилин. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. 752 с.

5. Muller, W. A. Mechanisms of transendothelial migration of leukocytes / W. A. Muller // Circ. Res. 2009. Vol. 105 (3). P. 223-230.

6. Albert-Wolf, М. Dual function of recombinant human CD58: inhibition of T cell adhesion and activation via CD2 pathway / М. Albert-Wolf, S. C. Meuer, R. Wallich // Int. Immunol. 1991. Vol. 3 (12). P. 1335-1347.

7. Adhesion through the LFA-1 (CDIIa/ CD18)-ICAM-1 (CD54) and the VLA-4 (CD49d)-VCAM-1 (CD 106) pathways prevents apoptosis of germinal center В cells / Koopman, R. M. Keehnen, E. Lindhout, W. Newman, Y. Shimizu, G. A. van Seventer et al. // J. Immunol. 1994. Vol. 152 (8). P. 3760-3767.

8. Relative contribution of PECAM-1 adhesion and signaling to the maintenance of vascular integrity / J. R. Privratsky, C. M. Paddock, O. Florey, D. K. Newman, W. A. Muller, P. J. Newman // J. Cell Sci. 2011. Vol. 124 (Pt. 9). P. 1477-1485.

9. Psoriasis is mediated by a cutaneous defect triggered by activated immunocytes: induction of psoriasis by cells with natural killer receptors / A. Gilhar, Y. Ullmann,

10. Kerner, B. Assy, R. Shalaginov, S. Serafimovich, R. S. Kalish // J. Invest. Dermatol. 2002. Vol. 119 (2). P. 384-391.

11. IL-22 and IL-20 are key mediators of the epidermal alterations in psoriasis while IL-17 and IFNy are not / K. Wolk, H. S. Haugen, W. Xu, E. Witte, K. Waggie, M. Anderson et al. // J. Mol. Med. 2009. Vol. 87 (5). P. 523-536.

12. Production of interleukin 22 but not interleukin 17 by a subset of a human skin-homing memory T cells / T. Duhen, R. Geiger, D. Jarrossay, A. Lanzavecchia, F. Sallusto // Nat. Immunol. 2009. Vol. 10 (8). P. 857-863. DOI 10.1038/ni.1767.

13. A human natural killer cell subset provides an innate source of IL-22 for mucosal immunity / M. Cella, A. Fuchs, W. Vermi, F. Facchetti, K. Otero, J. K. Lennerz et al. // Nature. 2009. Vol. 457 (7230). P. 722-725.

14. Tobin, A. M. Natural killer cells in psoriasis / A. M. Tobin, L. Lynch, B. Kirby, C. O'Farrelly // J. Innate Immun. 2011. Vol. 3 (4). P. 403-410. DOI 10.1159/000328011.

15. Orange, J. S. Human natural killer cell deficiencies and susceptibility to infection / J. S. Orange // Microbes. Infect. 2002. Vol. 4. P. 1545-1558.

16. Licensing of natural killer cells by host major histocompatibility complex class I molecules / S. Kim, J. Poursine-Laurent, S. M. Truscott et al. // Nature. 2005. Vol. 436. P. 709-713.

17. What is anatural killer cell? / A. Moretta, C. Bottino, M. C. Mingari et al. // Nat. Immunol. 2002. Vol. 3. P. 6-8.

18. Cameron, A. L. Circulating natural killer cells in psoriasis / A. L. Cameron, B. Kirby, C. E. Griffiths // Br. J. Dermatol. 2003. Vol. 149. P. 160-164.

19. Butcher, E. C. Lymphocyte homing and homeostasis / E. C. Butcher, L. J. Picker // Science. 1996. Vol. 272. P. 60-66.

20. Clark, E. A. How В and T cells talk to each other / E. A. Clark, J. A. Ledbetter // Nature. 1994. Vol. 367. P. 425-428.

21. Clark, E. A. Integrins and signal transduction pathways. The road taken / E. A. Clark, J. S. Brugge // Science. 1995. Vol. 268. P. 233-239.

References

1. Freydlin I. S. Immunnaya sistema i ee defekty: rukovodstvo dlya vrachey [Immune system and its defects: handbook for practitioners]. Saint-Petersburg, 1998, 113 p.

2. Khaitov R. M. Immunologiya: struktura i funktsii immunnoy sistemy: ucheb. posobie [Immunology: the immune system's structure and functions: teaching aid]. Moscow: GEOTAR-Media, 2013, 280 p.

3. Totolyan A. A., Freydlin I. S. Kletki immunnoy sistemy [Immune system cells]. SaintPetersburg: Nauka, 2000, 231 p.

4. Yarilin A. A. Immunologiya [Immunology]. Moscow: GEOTAR-Media, 2010, 752 p.

5. Muller W. A. Circ. Res. 2009, vol. 105 (3), pp. 223-230.

6. Albert-Wolf M., Meuer S. C., Wallich R. Int. Immunol. 1991, vol. 3 (12), pp. 13351347.

7. Koopman G., Keehnen R. M., Lindhout E., Newman W., Shimizu Y., van Seventer G. A. et al. J. Immunol. 1994, vol. 152 (8), pp. 3760-3767.

8. Privratsky J. R., Paddock C. M., Florey O., Newman D. K., Muller W. A., Newman P. J. J. Cell Sci. 2011, vol. 124 (pt. 9), pp. 1477-1485.

9. Gilhar A., Ullmann Y., Kerner H., Assy B., Shalaginov R., Serafimovich S., Kalish R. S. J. Invest. Dermatol. 2002, vol. 119 (2), pp. 384-391.

10. Wolk K., Haugen H. S., Xu W., Witte E., Waggie K., Anderson M.et al. J. Mol. Med. 2009, vol. 87 (5), pp. 523-536.

11. Duhen T., Geiger R., Jarrossay D., Lanzavecchia A., Sallusto F. Nat. Immunol. 2009, vol. 10 (8), pp. 857-863. DOI 10.1038/ni.1767.

12. Cella M., Fuchs A., Vermi W., Facchetti F., Otero K., Lennerz J. K. et al. Nature. 2009, vol. 457 (7230), pp. 722-725.

13. Tobin A. M., Lynch L., Kirby B., O'Farrelly C. J. Innate Immun. 2011, vol. 3 (4), pp. 403-410. DOI 10.1159/000328011.

14. Orange J. S. Microbes. Infect. 2002, vol. 4, pp. 1545-1558.

15. Kim S., Poursine-Laurent J., Truscott S. M. et al. Nature. 2005, vol. 436, pp. 709-713.

16. Moretta A., Bottino C., Mingari M. C. et al. Nat. Immunol. 2002, vol. 3, pp. 6-8.

17. Cameron A. L., Kirby B., Griffiths C. E. Br. J. Dermatol. 2003, vol. 149, pp. 160-164.

18. Butcher E. C., Picker L. J. Science. 1996, vol. 272, pp. 60-66.

19. Clark E. A., Ledbetter J. A. Nature. 1994, vol. 367, pp. 425-428.

20. Clark E. A., Brugge J. S. Science. 1995, vol. 268, pp. 233-239.

Размещено на Allbest.ru