Инфекция и иммунитет. 2019; 9: 135-146
Комплексный анализ корреляционных взаимосвязей между показателями гуморального и клеточного иммунитета у лиц, вакцинированных против чумы
https://doi.org/10.15789/2220-7619-2019-1-135-146Аннотация
В настоящее время продолжается поиск биомаркеров, свидетельствующих о наличии напряженного противочумного иммунитета. Цель исследования — в динамике формирования противочумного ответа определить показатели клеточного и гуморального иммунитета у лиц, привитых вакциной чумной живой по эпидемическим показаниям, и охарактеризовать корреляционные взаимосвязи между ними. Были исследованы образцы крови от 114 человек, проживающих на территории Прикаспийского песчаного природного очага чумы. С помощью коммерческих наборов определяли спонтанную и стимулированную конканавалином А продукцию цитокинов IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-18, IFNγ, TNFα (Вектор-Бест, Россия) IL-17A (eBioscience, Австрия), иммуноглобулинов IgG, IgM, IgA (Вектор-Бест, Россия) на иммуноферментном анализаторе «LAZURIT» (Dynex Technologies, США). Иммунофенотипирование лейкоцитов крови проводили с использованием меченых флуорохромами моноклональных антител Cyto-Stat CD45-FITC, CD4-PE, CD8-ECD, CD3-PC5 (Beckman Coulter, США) на проточном цитометре СyAn ADP (DakoCytomation, Дания). Анализ полученных данных установил ряд отличий по продукции определяемых цитокинов (TNFα, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-17) между группами ревакцинированных и впервые вакцинированных людей. Однако клетки крови людей, независимо от кратности прививки сохраняли свою функциональную реактивность и были способны активно секретировать большинство из анализируемых цитокинов (8 из 10) в ответ на стимуляцию конканавалином А. Установлены диагностически значимые для характеристики специфического противочумного ответа изменения концентрации IFNγ, TNFα и IL-4. Для этих маркерных цитокинов выявлено наибольшее число корреляционных взаимосвязей как между собой, так и с изменением уровня других показателей: цитокинов, иммуноглобулинов, Т-клеток. Выявленные множественные корреляционные связи между показателями цитокинового и иммунного статусов свидетельствуют об активации как клеточного, так и гуморального звеньев противочумного иммунного ответа. Показана информативность применения комплексного анализа корреляционных взаимосвязей между показателями гуморального и клеточного иммунитета у лиц, вакцинированных против чумы для оценки у них уровня иммунологической эффективности (фактической привитости) вакцинации.
Список литературы
1. Белова О.В., Арион В.Я., Сергиенко В.И. Роль цитокинов в иммунологической функции кожи // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2008. № 1. С. 41–55.
2. Богачева Н.В., Крючков А.В., Дармов И.В., Воробьев К.А., Печенкин Д.В., Елагин Г.Д., Колесников Д.П. Экспериментальная оценка методом проточной цитофлюориметрии уровня к леточной иммунологической памяти у лиц, вакцинированных против чумы и сибирской язвы // Клиническая лабораторная диагностика. 2013. № 11. С. 48–53.
3. Клюева С.Н., Бугоркова С.А., Щуковская Т.Н., Санджиев Д.Н., Конушева С.В., Савченко С.П., Хасыкова Б.А., Щербакова С.А. Оценка уровня гуморального и к леточного иммунитета после ревакцинации против чумы лиц, проживающих на территории Прикаспийского песчаного природного очага // Медицинская иммунология. 2018. Т. 20, № 2. С. 241–250.
4. Коненков В.И., Авдошина В.В., Ракова И.Г., Смольникова М.В., Гельфгат Е.Л. Комплексная оценка уровня ConA-индуцированной продукции цитокинов в культуре мононуклеарных к леток периферической крови здоровых лиц // Медицинская иммунология. 2006. Т. 8, № 4. С. 517–522.
5. Корытов К.М., Войткова В.В., Дубровина В.И., Носков А.К., Мищенко А.И., Балахонов С.В. Оценка иммунологической эффективности вакцинации против чумы в активном природном очаге. Сообщение 1. Цитокиновый и иммуноглобулиновый статус // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2017. Т. 16, № 2 (93). С. 45–49.
6. Куличенко А.Н., Абзаева Н.В., Гостищева С.Е., Ракитина Е.Л., Пономаренко Д.Г., Костюченко М.В. Использование антигенспецифических клеточных тестов in vitro для оценки формирования поствакцинального противочумного иммунитета // Инфекция и иммунитет. 2017. Т. 7, № 2. С. 203–208.
7. Кутырев В.В., Попова А.Ю., Еж лова Е.Б., Демина Ю.В., Пакскина Н.Д., Безсмертный В.Е., Топорков В.П., Попов Н.В., Кабин В.В., Яшкулов К.Б., Бамматов Д.М., Ковтунов А.И., Санджиев Д.Н., Зенкевич Е.С., Гражданов А.К., Матросов А.Н., Кузнецов А.А., Шарова И.Н., Лопатин А.А., Григорьев М.П., Куличенко А.Н. Обеспечение эпидемиологического благополучия по чуме в условиях обострения эпизоотической обстановки в Прикаспийском песчаном природном очаге в 2014 г. // Проблемы особо опасных инфекций. 2015. № 4. С. 22–29.
8. Луцкий А.А., Жирков А.А., Лобзин Д.Ю., Рао М., А лексеева Л.А., Мейрер М., Лобзин Ю.В. Интерферон-γ: биологическая функция и значение для диагностики к леточного иммунного ответа // Журнал инфектологии. 2015. Т. 7, № 4. С. 10–22.
9. Рыжикова С.Л., Дружинина Ю.Г., Рябичева Т.Г., Вараксин Н.А. Стандартизация методики определения продукции цитокинов клетками крови ex vivo // Клиническая лабораторная диагностика. 2011. № 11. С. 49–53.
10. Симбирцев А.С. Интерлейкин-1: от эксперимента в клинику // Медицинская иммунология. 2001. Т. 3, № 3. С. 431–438.
11. Симбирцев А.С. Цитокины в патогенезе инфекционных и неинфекционных заболеваний человека // Медицинский академический журнал. 2013. Т. 13, № 3. С. 18–41.
12. Фрейдлин И.С. Регуляторные Т-клетки: происхождение и функции // Медицинская иммунология. 2005. Т. 7, № 4. С. 347–354.
13. Якушенко Е.В., Лопатникова Ю.А., Сенников С.В. Интерлейкин 18 и его роль в иммунном ответе // Медицинская иммунология. 2005, Т. 7, № 4. С. 355–364.
14. Lin J.S., Kummer L.W., Szaba F.M., Smiley S.T. IL-17 contributes to cell-mediated defense against pulmonary Yersinia pestis infection. J. Immunol., 2011, vol. 186, no. 3, pp. 1675–1684. doi: 10.4049/jimmunol.1003303
15. Silva-Filho J.L., Caruso-Neves C., Pinheiro A.A.S. IL-4: an important cytokine in determining the fate of T cells. Biophys. Rev. 2014, vol. 6, no. 1, pp. 111–118. doi: 10.1007/s12551-013-0133-z
16. Sodhi A., Tarang S., Kesherwani V. Concanavalin A induced expression of Toll-like receptors in murine peritoneal macrophages in vitro. Int. Immunopharmacol., 2007, vol. 7, no. 4, pp. 454–463. doi: 10.1016/j.intimp.2006.11.014
17. Sun W., Roland K.L., Curtiss R. Developing live vaccines against Yersinia pestis. J. Infect. Dev. Ctries, 2011, vol. 5, no. 9, pp. 614–627.
18. Wang X., Wang Z., Guo Z., Wei B., Tian F., Yu S., Wang H., Wang H., Yang R. Serum cytokine responses in primary pneumonic plague patients. Clin. Vaccine Immunol., 2011, vol. 18, no. 1, pp. 184–186. doi:10.1128/CVI.00386-10
Russian Journal of Infection and Immunity. 2019; 9: 135-146
Complex analysis of correlation interrelations between indicators of humoral and cellular immunity in persons vaccinated against plague
https://doi.org/10.15789/2220-7619-2019-1-135-146Abstract
At present, the search for biomarkers, which indicate the presence of tense antiplague immunity, is continuing. The aim of the study was to determine the parameters of cellular and humoral immunity in persons vaccinated with the plague vaccine according to epidemiological indications and to characterize the correlation interrelations between them in the dynamics of the antiplague response formation. Blood samples from 114 people living in the territory of the Pre-Caspian sandy natural plague foci were investigated. Using commercial kits, the production of cytokines IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-18, IFNγ, TNFα (Vector-Best, Russia) IL-17A (eBioscience, Austria), immunoglobulins IgG, IgM, IgA (Vector-Best, Russia) was determined on the enzyme immunoassay analyzer LAZURIT (Dynex Technologies, США). Blood leukocyte immunophenotyping was carried out using f luorochrome-labeled monoclonal antibodies Cyto-Stat CD45-FITC, CD4-PE, CD8-ECD, CD3-PC5 (Beckman Coulter, США) on the CyAn ADP DakoCytomation f low cytometer (Denmark). Obtained data analysis revealed a number of differences in the production of detectable cytokines (TNFα, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-17) between groups of vaccinated and first-vaccinated people. However, human blood cells, regardless of the multiplicity of the graft, retained their functional reactivity and were able to actively secrete the majority of the analyzed cytokines (8 of 10) in response to stimulation with concanavalin A. Diagnostically significant changes in the concentration of IFNγ, TNFα and IL-4 were detected for the characteristics of a specific antiplague response. For these marker cytokines, the greatest number of correlations have been revealed, both with each other and with changes in the level of other parameters: cytokines, immunoglobulins, T cells. The revealed multiple correlation links between the cytokine and immune status indices indicate the activation of both the cellular and humoral components of the antiplague immune response. The informative value of the complex analysis application of correlation interrelations between the humoral and cellular immunity parameters is shown to assess the level of immunological efficacy (actual vaccination) of vaccination in persons vaccinated against plague.
References
1. Belova O.V., Arion V.Ya., Sergienko V.I. Rol' tsitokinov v immunologicheskoi funktsii kozhi // Immunopatologiya, allergologiya, infektologiya. 2008. № 1. S. 41–55.
2. Bogacheva N.V., Kryuchkov A.V., Darmov I.V., Vorob'ev K.A., Pechenkin D.V., Elagin G.D., Kolesnikov D.P. Eksperimental'naya otsenka metodom protochnoi tsitoflyuorimetrii urovnya k letochnoi immunologicheskoi pamyati u lits, vaktsinirovannykh protiv chumy i sibirskoi yazvy // Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2013. № 11. S. 48–53.
3. Klyueva S.N., Bugorkova S.A., Shchukovskaya T.N., Sandzhiev D.N., Konusheva S.V., Savchenko S.P., Khasykova B.A., Shcherbakova S.A. Otsenka urovnya gumoral'nogo i k letochnogo immuniteta posle revaktsinatsii protiv chumy lits, prozhivayushchikh na territorii Prikaspiiskogo peschanogo prirodnogo ochaga // Meditsinskaya immunologiya. 2018. T. 20, № 2. S. 241–250.
4. Konenkov V.I., Avdoshina V.V., Rakova I.G., Smol'nikova M.V., Gel'fgat E.L. Kompleksnaya otsenka urovnya ConA-indutsirovannoi produktsii tsitokinov v kul'ture mononuklearnykh k letok perifericheskoi krovi zdorovykh lits // Meditsinskaya immunologiya. 2006. T. 8, № 4. S. 517–522.
5. Korytov K.M., Voitkova V.V., Dubrovina V.I., Noskov A.K., Mishchenko A.I., Balakhonov S.V. Otsenka immunologicheskoi effektivnosti vaktsinatsii protiv chumy v aktivnom prirodnom ochage. Soobshchenie 1. Tsitokinovyi i immunoglobulinovyi status // Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika. 2017. T. 16, № 2 (93). S. 45–49.
6. Kulichenko A.N., Abzaeva N.V., Gostishcheva S.E., Rakitina E.L., Ponomarenko D.G., Kostyuchenko M.V. Ispol'zovanie antigenspetsificheskikh kletochnykh testov in vitro dlya otsenki formirovaniya postvaktsinal'nogo protivochumnogo immuniteta // Infektsiya i immunitet. 2017. T. 7, № 2. S. 203–208.
7. Kutyrev V.V., Popova A.Yu., Ezh lova E.B., Demina Yu.V., Pakskina N.D., Bezsmertnyi V.E., Toporkov V.P., Popov N.V., Kabin V.V., Yashkulov K.B., Bammatov D.M., Kovtunov A.I., Sandzhiev D.N., Zenkevich E.S., Grazhdanov A.K., Matrosov A.N., Kuznetsov A.A., Sharova I.N., Lopatin A.A., Grigor'ev M.P., Kulichenko A.N. Obespechenie epidemiologicheskogo blagopoluchiya po chume v usloviyakh obostreniya epizooticheskoi obstanovki v Prikaspiiskom peschanom prirodnom ochage v 2014 g. // Problemy osobo opasnykh infektsii. 2015. № 4. S. 22–29.
8. Lutskii A.A., Zhirkov A.A., Lobzin D.Yu., Rao M., A lekseeva L.A., Meirer M., Lobzin Yu.V. Interferon-γ: biologicheskaya funktsiya i znachenie dlya diagnostiki k letochnogo immunnogo otveta // Zhurnal infektologii. 2015. T. 7, № 4. S. 10–22.
9. Ryzhikova S.L., Druzhinina Yu.G., Ryabicheva T.G., Varaksin N.A. Standartizatsiya metodiki opredeleniya produktsii tsitokinov kletkami krovi ex vivo // Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2011. № 11. S. 49–53.
10. Simbirtsev A.S. Interleikin-1: ot eksperimenta v kliniku // Meditsinskaya immunologiya. 2001. T. 3, № 3. S. 431–438.
11. Simbirtsev A.S. Tsitokiny v patogeneze infektsionnykh i neinfektsionnykh zabolevanii cheloveka // Meditsinskii akademicheskii zhurnal. 2013. T. 13, № 3. S. 18–41.
12. Freidlin I.S. Regulyatornye T-kletki: proiskhozhdenie i funktsii // Meditsinskaya immunologiya. 2005. T. 7, № 4. S. 347–354.
13. Yakushenko E.V., Lopatnikova Yu.A., Sennikov S.V. Interleikin 18 i ego rol' v immunnom otvete // Meditsinskaya immunologiya. 2005, T. 7, № 4. S. 355–364.
14. Lin J.S., Kummer L.W., Szaba F.M., Smiley S.T. IL-17 contributes to cell-mediated defense against pulmonary Yersinia pestis infection. J. Immunol., 2011, vol. 186, no. 3, pp. 1675–1684. doi: 10.4049/jimmunol.1003303
15. Silva-Filho J.L., Caruso-Neves C., Pinheiro A.A.S. IL-4: an important cytokine in determining the fate of T cells. Biophys. Rev. 2014, vol. 6, no. 1, pp. 111–118. doi: 10.1007/s12551-013-0133-z
16. Sodhi A., Tarang S., Kesherwani V. Concanavalin A induced expression of Toll-like receptors in murine peritoneal macrophages in vitro. Int. Immunopharmacol., 2007, vol. 7, no. 4, pp. 454–463. doi: 10.1016/j.intimp.2006.11.014
17. Sun W., Roland K.L., Curtiss R. Developing live vaccines against Yersinia pestis. J. Infect. Dev. Ctries, 2011, vol. 5, no. 9, pp. 614–627.
18. Wang X., Wang Z., Guo Z., Wei B., Tian F., Yu S., Wang H., Wang H., Yang R. Serum cytokine responses in primary pneumonic plague patients. Clin. Vaccine Immunol., 2011, vol. 18, no. 1, pp. 184–186. doi:10.1128/CVI.00386-10
