Каждый тип лейкоцитов играет свою роль в иммунной системе организма, которая активируется во время реакции на стрессоры и патологические процессы. Современные парадигмы трансляционных исследований сосредоточены на глубоком понимании всех аспектов иммунной системы в ответ на болезни, вакцинацию или терапию. Чтобы получить эти знания, необходимы скоординированные, всесторонние оценки геномики, протеомики и цитомики. Одним из компонентов этой оценки является комплексное иммунофенотипирование лейкоцитов (CLIP), которое не только обеспечивает обширное описание всей иммунной системы в конкретный момент времени, но также охватывает все линии лейкоцитов, включая состояния их активации, функциональные маркеры и сигнальные молекулы. Этот комплексный подход к иммунофенотипированию, в дополнение ко всем известным подмножествам лейкоцитов, должен также включать маркеры активации, внутриклеточные цитокины, фосфорилированные сигнальные белки и, в некоторых случаях, анализ тетрамеров.
В 1997 г. Van den Hove L., et al. опубликовали статью в «Cytometry» , в которой сообщалось о многопараметрическом подходе к изучению лимфоцитов периферической крови. Авторы использовали многомерный анализ, позволивший представлять определенное количество наблюдений (субъектов) и многочисленные переменные (параметры) в двумерном графике.
Таким образом, 25 лет назад возникла необходимость проанализировать различные параметры лейкоцитов и представить их графически для того, чтобы лучше изучить их взимосвязи и иметь представление об этих параметрах в целом.
Иммунная система представляет собой сложную сеть многочисленных клеточных компонентов, которые взаимодействуют друг с другом как напрямую, так и через растворимые медиаторы. Это динамичная, «интеллектуальная» система, реагирующая на раздражители (стимулы), адаптируется к ним и запоминает; кроме того, она интегрирована с нейроэндокринной системой. Действительно, эта система обладает функциями «распознавания» и «памяти», а также оченьчувствительна к различным типам внешних воздействий ( стимулов, раздражителей, агентов и т.д.), которые она запоминает в течение не только определенного периода, но иногда и на всю жизнь. Эти характеристики придают данной системе заметную динамику, особенно в первые десятилетия жизни, когда «антигенные переживания» (стимулы) многочисленны и являются «новыми».
Подход к иммунологической диагностике обычно заключается в измерении ряда параметров, связанных, главным образом, с типами клеток и состоянием их активности в крови, которые количественно определяются преимущественно с помощью проточной цитометрии.
В этом контексте изучение популяций лимфоцитов и, тем более, субпопуляций, поскольку они более тесно связаны с различными функциями, является важным инструментом для оценки динамики состояния иммунной системы и ее нарушений. Возможность одновременного изучения различных маркеров клонов вместе с функциональными маркерами позволяет собрать большое количество информации о функциях клеток, причем, этот массив данных на самом деле трудно оценить.
Количество и анализ отдельных параметров сам по себе недостаточен для выявления «динамического» состояния системы, требующей очень сложной многопараметрической обработки и оперативного моделирования (область «системной биологии»).
Информация, которую получают в результате иммунофенотипирования, огромна и разнообразна. Можно привести лишь несколько примеров заболеваний человека. Во-первых, высокая пролиферативная способность и продукция множества цитокинов HIV-специфичными CD8 + T-клетками связана с отсутствием прогрессирования HIV, тогда как снижение числа CD4 + T-клеток, инвертированное соотношение CD4 + /CD8 + T-клеток и увеличение количества CD38 + CD8 + Т-клеток свидетельствует о прогрессировании заболевания. Во-вторых, диагностике и мониторингу лейкемии и лимфомы помогает иммунофенотипирование крови и костного мозга. В-третьих, старение связано с увеличением количества CD28 эффекторных Т-клеток поздней стадии и увеличение количества олигоклональных цитомегаловирус-специфических Т-клеток.
Обычно исследователи при иммунофенотипировании используют многопараметрическую диагностическую систему с использованием маркеров линии (CD45, CD3, CD4, CD8, CD19, CD16 и CD56) и маркеров, способных обнаруживать функциональные состояния различных субпопуляций лимфоцитов. В частности, маркеры состояния активации (HLA-DR, CD38, CD23), наивных клеток / клеток памяти (CD5, CD45RA, CD28, CD27) и эффекторной функции (CD57) используются для сбора информации о поведении иммунной системы, в нормальных условиях или при наличии нарушений, прямо или косвенно связанных с иммунной функцией.
Изменчивость клеточных компонентов, в особенности субпопуляций лимфоцитов представляет собой меру динамичности системы, особенно зависящей от «антигенного опыта», накапливающегося с течением времени, именно по этой причине возраст субъекта является фактором первостепенной важности. Педиатрические референтные значения не всегда сопоставимы для диагностических и научных целей, а в некоторых случаях могут быть противоречивыми. Еще одним препятствием для сравнительного многопараметрического анализа является ограниченная доступность контрольных значений для большинства субпопуляций лимфоцитов. Действительно, для многих маркеров вообще нет эталонных значений, особенно для детей.
Очень низкие уровни CD4 + лимфоцитов частично обусловлены выраженной лейкопенией или лимфопенией, частично синдромами врожденного иммунодефицита, и, возможно, частично, и HIV-инфекции.
Существует широкий спектр методов, с помощью которых можно оценить состояние и функциональные возможности иммунной системы, но не существует ни одного маркера ни ее состояния, ни функциональных возможностей.
Активность многих отдельных компонентов иммунной системы можно измерить, чаще всего, изучая этот компонент в контролируемых условиях ex vivo (т.е. вне организма). Также возможно изучение скоординированного иммунного ответа in vivo, обычно на контролируемое заражение (например, вакцинация, внутрикожное применение антигена).
На животных можно исследовать функциональные реакции иммунных клеток, выделенных из крови, тимуса, селезенки, лимфатических узлов, кишечной лимфоидной ткани, брюшной полости и, в некоторых случаях, из костного мозга, легких и печени.
Исследования на людях часто ограничиваются возможностью отбора проб только крови и внешних выделений, таких как слюна, хотя в некоторых экспериментальных условиях можно сделать биопсию кишечника, включая иммунную ткань, или собрать жидкость бронхоальвеолярного лаважа.
В большинстве случаев можно измерить количество циркулирующих клеток, их состояние активации и их реакцию на заражение ex vivo. Однако следует помнить, что большинство иммунных клеток не находятся в кровотоке; например, только 2% от общего количества лимфоцитов циркулируют в любой момент времени.
Референсные значения установлены лишь для числа циркулирующих иммунных клеток и циркулирующих концентраций Ig, но «нормальных диапазонов» для функциональных ответов иммунных клеток не существует.
Комбинируя «пятна» антител, можно получить очень подробную информацию о подтипах присутствующих клеток. Отношение CD4 + к CD8 + клеткам часто обозначается как параметр относительного количества Th и T-супрессоров / цитотоксических клеток, но истинное значение этого соотношения неясно. Отношение памяти к наивным клеткам (CD45RO: CD45RA) считается показателем долгосрочной активации иммунной системы.
Для комплексного иммунофенотипирования лейкоциты, меченные флуорохром-конъюгированными антителами, идентифицируют и определяют количественно с помощью проточной цитометрии с 10 цветами (FCM). Тем не менее, следует помнить, что количество подмножеств лейкоцитов варьируется в зависимости от возраста, пола и этнической принадлежности.
Состав клеток в крови является индивидуальной особенностью, которая стабильна у здоровых взрослых в течение недель или месяцев. Напротив, в очень раннем возрасте состав клеток резко меняется в ответ на воздействие окружающей среды, что указывает на критический период развития, когда формируется уникальный состав клеток индивидуума. В отличие от сообщений о стабильности взрослой иммунной системы, специфические клеточные популяции изменяются параллельно с ежегодными сезонами, а также частота других клеток, определяемая по паттернам экспрессии генов крови, также, меняется в зависимости от сезона. На самом деле нет никаких существенных сдвигов в глобальном составе иммунных клеток между месяцами года, что позволяет предположить, что общая дисперсия иммунитета не сильно зависит от сезона.
Исследователи выявили наиболее сильные положительные корреляции с отклонением от стандартных показателей иммунной системы для популяций эффекторной памяти CD4 + и популяций CD8 + T-EMRA, а также для популяции В-клеток с переключенной и не переключаемой памятью, которые отрицательно коррелировали с отклонениями от нормы. Основная кривая может описывать глобальную иммунную изменчивость и выявлять такие взаимосвязи, как противоположные отношения между популяциями эффекторных Т- и В-клеток памяти у здоровых взрослых.
Наиболее различающиеся клеточные популяции между мужчинами и женщинами наивные CD4 +Т-клетки, более высокие у женщин, в то время как активированные и экспрессирующие антиген CD8 + Т-клетки более многочисленны у мужчин.
Исследователи обнаружили сильные негативные ассоциации между уровнями IL- 6 в плазме и Т-клетками центральной памяти, как CD4 +, так и CD8 + , а также цитотоксическими CD56, NK-клетками, которые, как известно, экспрессируют CD4 при активации.
В отличие от общих белковых ассоциаций для Т-клеток центральной памяти, три основные популяции моноцитов связаны с различными белками плазмы, что позволяет предположить, что модуляция специфических субпопуляций может быть возможной. Почти 80% дисперсии содержания Т-клеток центральной памяти объясняетсмя концентрацией 21 белка плазмы, тогда как более маргинальный набор из 4 белков, ассоциированных с CD56 + Т-клетками, объясняет более 20% его дисперсии.
T. Lakshmikanth et.al ( 2020) обнаружили положительную корреляцию между маркерами плохого метаболического здоровья, такими как Аро-В плазмы, триглицериды (TG) и холестерин липопротеины низкой плотности, и наоборот, отрицательной связью между иммунной изменчивостью с течением времени («среднее расстояние Эйчисона» ) и маркерами метаболического здоровья, такие как липопротеины высокой плотности и Аро-А1. Кроме того, высокочувствительный тропонин Т - белок выделяющийся из сердечной мышцы и маркер сердечно-сосудистых заболеваний положительно коррелировал с иммунной изменчивостью.
RBC и WBC положительно связаны с высокой иммунной изменчивостью во времени. При рассмотрении белков плазмы, коррелирующих с изменчивостью клеток с течением времени, CCL18 был одним из главных хитов, и ранее показано, что этот хемокин сильно экспрессируется макрофагами при атеросклеротических поражениях ( Hagg et.al., 2009) и коррелирует со степенью ишемическая болезнь сердца у пациентов. Эти данные свидетельствуют о том, что вариабельность иммунной системы является индивидуальной особенностью, которая не объясняется явными реакциями на инфекции, а ассоциируется с маркерами плохого метаболического здоровья.
Иммунофенотипирование лейкоцитов сегодня считается ценным инструментом отлично зарекомендовавшим себя в медицине , особенно с диагностике иммуннологических и гематологических нарушений.
СD номенклатура
Клетки, которые различаются по функциям, имеют различные молекулярные структуры в своих мембранах. Эти структуры могут служить маркерами для конкретных типов клеток и распознаны специфическими антисыворотками против маркеров.
Молекулы CD - поверхностные молекулы, экспрессирующиеся на клетках иммунной системы, играют ключевую роль в иммунном межклеточном взаимодействии и реакции на микроокружение. Эти молекулы являются важными маркерами для идентификации и выделения подмножеств лейкоцитов (Kalina T., et.al., 2019). Именно , поверхностные молекулы (CD) имеют решающее значение для восприятия опасных изменений окружающей среды, опосредуют клеточную адгезию и связь между клетками как внутри иммунной системы, так и со стромой.
К CD относятся рецепторы, транспортеры, каналы, молекулы (белки) адгезии, связанные с мембраной ферменты и гликаны, которые играют разнообразные роли в развитии, активации и дифференцировке лейкоцитов.
Сложность поверхностно-экспрессируемых белков, подчеркивается тем фактом, что приблизительно 26% генов человека кодируют трансмембранные белки (~ 5500). Однако, последние оценки in silico предсказывают, что 2886 белков фактически экспрессируются на наружной клеточной мембране, т.е. на поверхности клеток.
За последние четыре десятилетия благодаря производству моноклональных антител (mAb) было обнаружено огромное количество молекул клеточной поверхности. Эти mAb, наряду с развитием многоцветного проточного цитометрического анализа, сыграли важную роль в определении их экспрессии и функции.
Семинары по дифференцировке антигенов лейкоцитов человека (HLDA) позволили охарактеризовать и официально обозначить более 400 поверхностных молекул, известных как молекулы CD.
Сегодня CD номенклатура обеспечивает единую систему обозначения для моноклональных антител (mAb), а также для молекул клеточной поверхности, которые они распознают.
Важно отметить, что анализ молекул CD, известный как иммунофенотипирование, является фундаментальным компонентом для диагностики, классификации и отслеживания гематологических злокачественных новообразований и иммунодефицитов, а также мониторинга нарушений иммунной системы, например, аутоиммунных заболеваний. В то же время, за исключением подсчета CD4+ Т – клеток для иммунного мониторинга у пациентов с HIV и иммунофенотипирования лейкозов и лимфом, проточная цитометрия в основном проводится в исследовательских условиях.
CD гранулоцитов
Нейтрофилы - самая большая популяция лейкоцитов, составляющая 55,23 ± 3,12% всех CD45+ клеток. Эозинофилы составляют 3,45 ± 0,76%, а базофилы 0,26 ± 0,12% всех одиночных живых CD45+.
Между нейтрофилами и эозинофилами 20 молекул CD значительно различаются. К ним относятся хорошо описанные CD10, CD15 и CD16, а также интегрины CD11b, CD11c, CD18; интегрин-лиганд CD50; рецепторы комплемента CD35, CD88 и CD93; и рецептор IgA CD89.
Около половины значительно отличающихся маркеров между базофилами и эозинофилами находятся вблизи пограничной экспрессии (10 3). Из остальных 11 значительно выше у базофилов и включают тетраспанины CD9, CD53 и CD82; FcγRII (CD32); молекулы множественной клеточной адгезии (CD38, CD44, CD54, CD62L); фактор распада комплемента CD55; и член семьи SLAM CD84. И наоборот, эозинофилы экспрессируют значительно больше CD15, гликопротеинов CD22 и CD24, эктоэнзима CD39, рецептора TNF CD40 и молекул адгезии CD49f и CD66c.
СD моноцитов
Моноциты составляют 8,74 ± 0,65% всех одиночных живых CD45-положительных клеток. Из всех моноцитов 91,12 ± 0,93% составляют классические моноциты, за которыми следуют неклассические моноциты, 4,52 ± 0,63%, и промежуточные моноциты, 4,32 ± 0,58%.
Таким образом, три подмножества моноцитов: классические, промежуточные и неклассические можно определить на основе дифференциальной экспрессии CD14 и CD16 , причем, было показано, что эти подмножества связаны с различными заболеваниями .
Иммунофенотипирование моноцитов Классические моноциты (CD14 ++ CD16 -) ∼ 90% Промежуточные моноциты (CD14 ++ CD16 +) ∼ 4% Неклассические моноциты (CD14 + CD16 ++ ) ∼ 6%
|
Неклассические моноциты характеризуются высокой экспрессией CD16 и низкой экспрессией CD14, в то время как промежуточные моноциты характеризуются высокой экспрессией CD14/CD16.
Поскольку фенотипирование не только моноцитов, но NK-клеток и дендритных клеток может включать CD16, можно представить коктейль для фенотипирования для всех трех типов клеток, который включает коктейль клонов вместе с антителами, специфичными для HLA-DR, CD11c, CD14, CD16, CD56 и CD123.
Моноцитарно – тромбоцитарные агрегаты (CD42b)
Экспрессию CD42b можно использовать для оценки моноцитарно-тромбоцитарных агрегатов. Адгезия тромбоцитов на всех моноцитах составляет 3,46 ± 0,46 %, на классических моноцитах — 2,86 ± 0,36 %, на промежуточных моноцитах — 5,98 ± 0,68 % и на неклассических моноцитах — 5,33 ± 1,05 % (Baumer Y., et.al., 2020).
Маркеры макрофагов (СD-68)
Пять антител, Y1/82A, Y2/131, EBM11, Ki-M6 и Ki-M7, в пределах миелоидной панели реагентов признаны маркерами большинства макрофагов тканей человека, присутствующих в их срезах. Эта группа антигенов обозначена как CD-68 на основании результатов работ K. Micklem et al. (1989).
Таким образом, CD-68 считается селективным маркером моноцитов и макрофагов человека и обычно используется в исследованиях патологии.
Cпецифический CD-68 присутствует в различных тканевых макрофагах, включая клетки Купфера, макрофаги зародышевого центра, альвеолярные макрофаги и костные остеокласты. Как на уровне RNA, так и на уровне белка, CD-68 экспрессируется не только в макрофагах и моноцитах, но также экспрессируется немиелоидными типами клеток, такими как Т-клетки, фибробласты, эндотелиальные и опухолевые клетки.
Дендритные клетки
PBMC у здоровых людях состоят приблизительно из 70% T-клеток, 10% B-клеток, 10% моноцитов и 1% каждого из клеток натруальных киллеров (NK) и дендритных клеток (DC).
DC - это мощные APC с почти уникальной способностью праймировать наивные Т-лимфоциты. Из-за недостатка в крови DC обычно в эксперименте генерируются путем культивирования моноцитов in vivo с цитокинами.
Иммунофенотипирование ( анализ молекул CD) Диагностика Классификация Мониторинг гематологических злокачественных новообразований Мониторинг иммунодефицитов Мониторинг аутоиммунных заболеваний Мониторинг инфекционных заболеваний
|
Из 111 протестированных CD-маркеров 31 значительно отличались по ABC между любыми двумя из трех подмножеств . Примечательно, что множество интегринов (CD11b, CD49e) и другие молекулы адгезии (CD33, CD62P), а также молекула презентации антигена CD1d были специфически подавлены на неклассических моноцитах по сравнению с классическими и промежуточными подмножествами.
По определению, CD16 (FcγRIII) активирован на промежуточных и неклассических моноцитах. Напротив, CD64 (FcγRI) специфически подавлен на неклассических моноцитах, тогда как все подгруппы экспрессировали относительно сходные уровни CD32 (FcγRIIa и FcγRIIb). Антиген CD35 (рецептор комплемента 1) специфически подавлялся на неклассических моноцитах. Внутри семейства тетраспанинов экспрессия CD63 была особенно высокой на классических моноцитах, а уровни экспрессии CD9 и CD82 были значительно снижены на неклассических моноцитах, тогда как для CD37, CD53 и CD81 различий не наблюдалось.
Таблица
CD – маркеры лейкоцитов
Популяция одноядерных клеток периферической крови состоит из CD4 + и CD8 + Т- клеток, В - клеток и NK - клеток, CD14 + моноцитов, базофилов, нейтрофилов, эозинофилов и дендритных клеток. Внутри клеток CD3 + (Т- клетки ) выделены три основные линии (TCRγδ +, CD4 + и CD8 +).
Т - лимфоциты ( CD3)
Основные подмножества Т-клеток можно определить по экспрессии CD4 и CD8 вместе, например, с CCR7 и CD45RA.
Панель, содержащая CD3 (для определения Т-клеток), CD4, CD8, CD45RA и CCR7, кажется наиболее подходящей для различения наивной, центральной памяти, эффекторной памяти и эффекторных CD4 + и CD8 + .Т-клеток. С добавлением маркеров активации, таких как CD38 и HLA-DR, также можно определить активированные подмножества каждого из этих типов клеток
Т – лимфоциты (СD3) увеличиваются в 1,5 раза сразу после рождения и уменьшаются в три раза с двухлетнего возраста до взрослого.
Большинство Т-клеток несут α- и β-цепи в своем Т-клеточном рецепторе (TCR). Однако существует популяция Т-клеток, в которых TCR образованы γ- и δ-цепями. Эти клетки, гамма-дельта-Т-клетки, связываются с BTN2A1 и BTN3A1 и значительно обогащены эпителием
Гамма-дельта-Т-клетки регулируют иммунные ответы с помощью различных механизмов, включая подавление функций эффекторных Т-клеток и Тh1- клеток, блокирование притока нейтрофилов и регуляцию активности антигенпрезентирующих клеток.
Стадии развития и дифференцировки Т – клеток
Известно, что предшественники CD4 - CD8 - Т-клеток ( дважды отрицательные клетки ) мигрируют в тимус, где они проходят следующие фенотипические стадии: CD44 + CD25 - (DN1), CD44 + CD25 + (DN2), CD44 - CD25 + (DN3) и CD44. - CD25 - (DN4), за которым следует развитие клеток DN4 в дважды положительные CD4 + CD8 + Т-клетки. После взаимодействия с комплексами собственного пептида -MHC класса I тимоциты становятся CD8 + Т-клетками. Тимоциты, взаимодействуя с комплексами собственного пептида-МНС класса II и , в конце концов, становятся CD4 + Т-клетками.
Стадии развития и дифференцировки Т – клеток в тимусе СD4 - , CD8 – ( миграция в тимус) CD44 + CD25 - (DN1) CD44 + CD25 + (DN2) CD44 - CD25 + (DN3) CD44. - CD25 - (DN4), CD4 + ( взаимодейтсвие с MCH класса II ) CD8 + (взаимодействие с MCH класса I)
|
Заражение различными патогенами вызывает активацию и пролиферацию наивных Т-клеток, которые дифференцируются в клоны с эффекторной судьбой и судьбой памяти.
СD4 + Т - клетки
CD4 представляет собой корецептор, который связывает молекулы главного комплекса гистосовместимости (MHC) класса II на антигенпрезентирующих клетках (APC), последние представляют пептиды TCR, присутствующие на T-клетке (Glatzova D., and Cebecauer M., 2019).
Молекулы MHC класса II содержат гетеродимер α- и β-цепей. Эти цепи при сборке образуют пептидсвязывающую щель, в которой презентируется антиген. У людей три генных локуса кодируют молекулы MHC класса II — HLA-DR, -DQ и DP (Blum G., et al., 2013), что позволяет экспрессировать большое разнообразие пептидов. Молекулы МНС класса II синтезируются в эндоплазматическом ретикулуме (ER) и транспортируются в эндосомы с присутствующей инвариантной цепью для стабилизации структуры через аппарат Гольджи.
Пептиды, образующиеся в результате протеолиза эндоцитированных белков, заменяются на фрагмент, ассоциированный с классом II инвариантный пептид (CLIP), который остается в пептидсвязывающей щели собранной молекулы МНС класса II в поздних эндосомах. Затем загруженный комплекс транспортируется на поверхность клетки, что позволяет CD4+ Т-клеткам распознавать белки экзогенного происхождения.
Взаимодействие CD4+ Т-клеток с комплексами МНС класса II на АPC приводит к образованию комплекса, известного как «иммунологический синапс», который предшествует активации Т-клеток. Формирование синапса позволяет кластеризовать различные костимулирующие молекулы, включая CD28 и CD40L, которые экспрессируются Т-клеткой и необходимы для успешной внутриклеточной передачи сигналов и последующей активации CD4+ Т-клетки (Glatzova D., and Cebecauer M., 2019).
После активации популяция CD4+ Т-клеток увеличивается, а затем, как правило, сокращается до образования популяции памяти. Генерация долгоживущих антигенспецифических CD4+ Т-клеток памяти включает интеграцию множества клеточных и цитокиновых процессов. Т-клетки памяти CD4+ можно разделить на несколько различных функциональных подмножеств, который включает Т-хелперные 1 (Th1) и Т-регуляторные (Treg) клеточные типы.
Генерация различных подмножеств является результатом локализации CD4+ T-клеток, локальной цитокиновой среды и экспрессии клеточных транскрипционных факторов. Например, дифференцировка в субпопуляцию Th1, которая характеризуется продукцией противовирусных цитокинов, таких как IFN-γ, происходит в результате воздействия IL-12, IFN-γ и экспрессии фактора транскрипции T-bet (Zhu G., et al., 2010)
Популяции CD4+ Т-клеток памяти и эффекторов также можно определить в соответствии с их статусом дифференцировки, на который указывает экспрессия или потеря экспрессии различных маркеров клеточной поверхности. Общие подмножества памяти включают центральную память (TCM ), эффекторная память (TGM), реэкспрессирующих эффекторных клеток памяти CD45RA (TEMRA) и подмножества резидентной памяти тканей (TRM) (Nguyen K., et al., 2019).
Рис.
Субпопуляции CD4+ T – клеток и связанные с ними факторы транскрипции и цитокины
Зрелые клетки Th1 продуцируют IFN-γ, который может активировать молекулы MHC класса I и II в клетках в локальном микроокружении, а клетки обладают противовирусными свойствами и защищают от внутриклеточных бактерий и грибков. Принимая во внимание, что клетки Th2 обычно секретируют IL-4, IL-5 и IL-13 и активны против внеклеточных паразитов и участвуют в аллергических реакциях. Клетки Th9 играют важную роль в опосредовании антипаразитарного иммунного ответа, секретируемый IL-9 активирует тучные клетки и увеличивает функции базофилов и эозинофилов. Т-фолликулярные хелперные клетки (Tfh) специализируются на оказании помощи В-клеткам и содействии в формировании зародышевого центра, а зрелые клетки Th17 помогают в защите от внеклеточных бактерий и грибков. Клетки Treg характеризуются экспрессией фактора транскрипции Foxp3 и помогают контролировать активацию иммунного ответа, было показано, что клетки Th22 играют роль в опосредовании иммунных ответов в коже.
CD4+ клетки Второе звено адаптивного Т – клеточного иммунитета После активации популяция увеличивается, а затем сокращается до образования популяции клеток памяти: Опосредуют противоопухолевой иммунитет ( помощь D8+ CTL, ответы антител, секреция эффекторных цитокинов IFNγ и TNFα) Под влиянием конкретных стимулов дифференцируются на различные подтипы: Th1, Th2 (Th2A), Th9, Th17, Th22, Treg
|
CD4 + T-клетки претерпевают динамические и экстенсивные изменения в транскрипционном и эпигенетическом ландшафтах во время спецификации клеточных судеб от бипотентных CD4 + CD8 + double-positive (DP) предшественников в тимусе. Одной из критических эпигенетических меток, которая динамически модулируется в CD4 + T-клетках, является метилирование DNA, что иллюстрируется обильным присутствием первого интермедиата активного деметилирования DNA - 5hmC, в недавно определенных CD4 + CD8 – тимоцитах. Большая часть этих меток 5hmC встречается преимущественно в межгенных и внутригенных областях активных генов, но истощена в сайтах начала транскрипции (TSS)( Tsagaratou A., et.al., 2014).
CD4 + Т-клетки - очень универсальные полифункциональные клетки, которые составляют второе звено адаптивного Т-клеточного иммунитета наряду с их сестринской линией CD8 + цитотоксических Т-клеток. CD4 + Т-клетки могут дифференцироваться в один из нескольких различных функциональных подтипов в ответ на контекстно-зависимые сигналы, что, в свою очередь, позволяет им оказывать «помощь» соответствующим эффекторным иммунным клеткам в их основной роли центральных координаторов иммунного ответа.
CD4 + T-клетки в первую очередь опосредуют противоопухолевый иммунитет, помогая CD8 + CTL и ответам антител, а также посредством секреции эффекторных цитокинов, таких как IFNγ и TNFα, и, в меньшей степени, конкретных контекстах, посредством прямой цитотоксичности против опухолевых клеток. Самыми ранними попытками индуцировать ответы CD4 + Т-клеток против опухолей были попытки генерировать Th1 -поляризованные CD4 + Т-клетки путем вакцинации пептидными эпитопами
В зависимости от конкретных стимулов CD4 + Т-клетки могут дифференцироваться на различные подтипы, включая хелперные Th 1, Th 2 и Th 17 клетки и регуляторные T-клетки (Treg). Подмножество Th 2-клеток дифференцируется в Th 2A-клетки, связанные с аллергическим заболеванием, с фенотипом CD45RB с низким CD27 - и коэкспрессией хемоаттрактантного рецептора CRTh 2 - маркера NK – клеток CD161 и рецептора хоминга CD49d
CD4 + Т-клетки играют решающую роль в развитии и поддержании эффективного противоопухолевого иммунитета, даже при иммунотерапии рака, специально разработанной для активации ответа CD8 + CTL - ответа.
Факторами, влияющими на количество CD4 и, соответственно, соотношение CD4 / CD8, являются некоторые вирусные инфекции, туберкулез, прием кортикостероидов, сезонные / суточные колебания и вариации в анализах CD4.
Увеличение абсолютного и относительного количества CD4+ наблюдается при аутоиммунных заболеваниях, может быть при аллергических реакциях, некоторых инфекционных заболеваниях. Это увеличение свидетельствует о стимуляции иммунной системы на антиген и служит подтверждением гиперреактивных синдромов.
Снижение абсолютного и относительного количества СD4 + T - клеток свидетельствует о гипореактивном синдроме с нарушением регуляторного звена иммунитета, что является патогномичным признаком для HIV-инфекции; встречается при хронических заболеваниях (бронхитах, пневмониях и т.д.), солидных опухолях.
У здоровых взрослых CD4+ Т-клетки обычно составляют большинство присутствующих Т-клеток. Однако цитомегаловирусная инфекция может привести к нарушению состава циркулирующих популяций Т-клеток (Chidrawar S., et al., 2009).
Абсолютный размер субпопуляций CD3/CD4 Т – лимфоцитов следует той же схеме, что и общая популяция CD3+, однако , было показано, что количество CD4+ несколько снижается у пожилых людей.
Аутореактивные, чаще всего инфекционные CD4 + Т-клетки имеют решающее значение для индукции миокардита.
Т – клетки памяти
Т-клетки памяти различаются по экспрессии поверхностных рецепторов, эффекторным способностям и способностям транспортировки. Существует четыре основных подмножества Т-клеток памяти: центральная память, эффекторная память, резидентная память в тканях и стволовые Т-клетки памяти.
Классификация Т – клеток памяти Т – клетки центральной памяти (CD62L, CCR7) Т – клетки эффекторной памяти (CD45RA) Т – клетки резидентной памяти Стволовые Т – клетки памяти (CXCR3, CD95)
|
Множество сигналов регулируют дифференцировку CD4 + Т-клеток в центральные и периферические клетки памяти. CD4 + T центральные клетки памяти экспрессируют CD62L и CCR7, которые важны для их миграции . Клетки памяти периферических Т-стволовых клеток экспрессируют молекулы CXCR3 и CD95. Кроме того, как наивные, так и подгруппы Т-клеток памяти экспрессируют множество функциональных молекул.
Регуляторные клетки (CD4+CD25+ )
Регуляторные Т клетки (Treg) идентифицированы и описаны как подавляющие иммунитет Т-клетки.
Регуляторные CD4 + CD25 + Т-клетки представляют собой специфическую популяцию Т-клеток, ответственную за иммунный гомеостаз и толерантность. Их частота в кровотоке может сильно различаться в зависимости от состояния или стадии заболевания. Treg экспрессируют транскрипционный фактор FOXP3, необходимый для активного подавления аутоиммунитета
Как и другие Т-клетки, Treg в основном развиваются в тимусе, но могут развиваться и на периферии. Treg подавляют аутоиммунные популяции Teff, а также APC, участвующие в праймировании и активации с помощью различных механизмов, зависящих от межклеточных независимых контактов.
Treg продуцируют ингибирующие цитокины, такие как трансформирующий фактор роста бета (TGF - β ) и IL-10, или экспрессируют поверхностные молекулы с иммунодепрессивными свойствами, такие как CTLA-4 или глюкокортикоид-индуцированный рецептор TNF (GITR), модулирующий иммунные процессы. Экспансия регуляторных клеток считается важным механизмом контроля аутоиммунитета
CD8+ Т – клетки
Вторая основная группа Т-клеток, CD8 + Т-клетки, опосредует прямое уничтожение антигенпрезентирующих клеток-мишеней. Наивные CD8 + Т-клетки активируются при распознавании антигенов, представленных MHC класса I, на дендритных клетках в селезенке или лимфатических узлах.
СD3+./СD8+ Т – лимфоцитов остается стабильным с рождения лдо 2-х летнего возраста с последующим постепенным трехкратном уменьшением у взрослых людей.
Повышение выявляется практически при всех хронических инфекциях, вирусных, бактериальных, протозойных инфекциях. Является характерным для ВИЧ-инфекции. Снижение наблюдается при вирусных гепатитах, герпесе, аутоиммунных заболеваниях.
Активированные CD8 + Т-клетки размножаются и становятся эффекторными CD8 + Т-клетками. CD8 + Т-клетки обычно оценивают во время исследования на предмет инфильтрирующих опухоль Т-клеток.
Парный анализ параллельных стадий созревания между линиями CD4 и CD8 для маркеров со значимостью более 0,01 и изменением не менее чем в 10 раз выявил стабильно более высокую экспрессию CD59 на Т-клетках CD4 (все стадии, кроме TemRA; CD45RA + CD27–) . Наоборот, маркер «старения» CD57 и тетраспанина CD63 выше на CD8 Т-клетках на стадии центральной памяти (Tcm). Кроме того, множественные маркеры CD дифференциально экспрессированы между стадиями созревания Т-клеток.
Наивные CD8 Т-клетки (CD45RA + CD27 +) почти все положительные в отношении изоформы CD45RA, CD31 (PECAM-1) и костимулирующих молекул CD27 и CD28. В то время как интегрины (CD18 и CD11c) экспрессированы во всех подмножествах Т-клеток, при этом степень их экспрессии увеличивается с созреванием. Относительное количество поверхностного CD45RA примерно в два раза выше, чем CD3, что, в свою очередь, было почти вдвое больше, чем CD27
Таким образом, в сравнительном аспекте , CD4 + клетки являются хелперными или эффекторными Т-клетками, которые выполняют функцию трансформации хелперных Т-клеток в эффекторные клетки, облегчают активность В-лимфоцитов для производства антител и активацию макрофагов, чтобы способствовать и индуцировать клеточный или гуморальный иммунитет (Pawlowska J, et.al., 2011). В свою очередь, CD8 + клетки являются супрессорами или клетками-киллерами, которые способны ингибировать активацию Т-клеток или продукцию В-клетками антител и демонстрируют цитотоксичность с целью ингибирования клеточного или гуморального иммунитета (Liu C, et.al., 2020).
NK – клетки
Натуральные клетки-киллеры (NK) являются важными эффекторными клетками врожденной иммунной системы. Они составляют около 10-15 % мононуклеарных клеток периферической крови . NK-клетки способны к таргетированию на аутологичные клетки организма и убивать их, когда последние инфицируются внутриклеточными патогенами (например, вирусами) и трансформируются или испытывают стресс из-за повреждения DNA и/или стимулов воспаления. Они также могут убивать и устранять клетки-мишени с помощью антител в процессе, называемом антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичностью (ADCC) (Choucair K., et.al., 2019).
Фенотипически NK-клетки являются не-Т- и не-В-лимфоцитами, а экспрессируют CD16 (Fc γ RIIIa; низкоаффинный рецептор Fc-участка IgG) и CD56 (изоформа молекулы адгезии нервных клеток (N-CAM)на своей поверхности. Основываясь на уровнях экспрессии этих двух молекул NK-клетки были подразделены на разные подмножества, из которых CD56+ CD16- и CD56- CD16+ хорошо охарактеризованы.
Клетки-мишени в ADCC экспрессируют специфические антигены для антител, которые связываются с CD16 на NK-клетках. В сочетании с аутоантителами NK-клетки могут способствовать развитию аутоиммунных заболеваний (Rebuffat S., et.al., 2008). Кроме того, они также могут регулировать иммунный ответ, секретируя различные растворимые медиаторы, такие как IFN- γ , TNF- α ., GM-CSF, MIP-1α , MIP-1β и RANTES ( Fu B., et.al., 2014). Секретируя эти растворимые медиаторы, NK-клетки могут влиять на качество и силу адаптивного иммунного ответа. Они также могут модулировать адаптивный иммунный ответ посредством взаимодействия с дендритными клетками (DC), эффекторными Т-клетками и Трег.
NK-клетки экспрессируют на своей поверхности широкий спектр ингибирующих и активирующих рецепторов, а также костимулирующих молекул. Рецепторы и корецепторы связываются с родственными им лигандами на поверхности клеток-мишеней. Баланс ингибирующих и активирующих сигналов, полученных NK-клеткой, определяет, будет ли данная клетка-мишень уничтожена или сохранена. С функциональной точки зрения наиболее важными из этих рецепторов являются иммуноглобулиноподобные рецепторы клеток-киллеров (KIR), которые относятся либо к ингибирующему, либо к активирующему типу.
В последние годы было показано, что NK-клетки гораздо более гетерогенны, чем считалось ранее, с большим разнообразием активирующих и ингибирующих рецепторов, экспрессируемых перекрывающимися субпопуляциями клеток, которые широко варьируют у разных индивидуумов. Подавляющее большинство NK-клеток периферической крови имеют CD16 + CD56 low , тогда как меньшая часть - CD16 + CD56 h
Эти популяции клеток различаются по функциям и тканевой локализации, и было показано, что последняя подгруппа является промежуточным фенотипом, который может давать начало первой подгруппе
Субпопуляция NK – клеток CD56+ CD16 -
CD56 - мембранный гликопротеин суперсемейства иммуноглобулинов, участвующий в росте и миграции клеток в качестве молекулы адгезии нервных клеток (NCAM), причем, от 70 до 80% пациентов с множественной миеломой являются CD56-позитивными (CD56+). Как отмечено выше, CD56 - адгезивная молекула, широко представленная в нервной ткани. Однко, кроме натуральных киллеров, она экспрессируется на многих типах клеток, в том число на Т-лимфоцитах.
Увеличение данного показателя свидетельствуют о расширении активности специфического клона клеток киллеров, которые имеют меньшую цитолитическую активность, чем NK-клетки с фенотипом CD3- CD16+. Количество этой популяции возрастает при гематологических опухолях (ЕК-клеточная или Т-клеточная лимфома, плазмоклеточная миелома, апластическая крупноклеточная лимфома), хронических заболеваниях, некоторых вирусных инфекциях.
Снижение отмечается при первичных иммунодефицитах, вирусных инфекциях, системных хронических заболеваниях, стрессе, лечении цитостатиками и кортикостероидами.
Субпопуляция NK – клеток CD56+ CD16
Наряду с различиями в поверхностных маркерах два подмножества NK - клетокфункционируют по-разному. CD56 + CD16 + ведут себя как традиционные NK-клетки, эффективно лизируя широкий спектр опухолевых линий с незначительной продукцией цитокинов.
CD56 + CD16 - клетки менее цитолитичны, но способны секретировать цитокины, такие как интерферон-γ (IFN-γ), IL-2, IL-10, IL-12 и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (GM-CSF), которые может указывать на то, что они функционируют как посредники между врожденной и адаптивной иммунной системами (Cooper M., 2001). CD56 + CD16 - NK-клетках продемонстрировали специфичностью в отношении клеточных линий рака поджелудочной железы и простаты и связанных с регрессией опухоли после лечения иммуномодулирующим агентом (Frankel T., et.al., 2010).
CD19
Поверхностный антиген CD19 играет основную роль в развитии и созревании В-клеток, причем, повышенный уровень CD19 может привести к злокачественным новообразованиям В-клеток, таким как острый лимфобластный лейкоз (ALL), хронический лимфолейкоз (CLL) и В-клеточные лимфомы.
Абсолютное количество CD19 В – лимфоцитов увеличивается в два раза сразу после рождения , оставаясь стабильным до двухлетнего возраста, а затем постепенно снижается в 6,5 раз с двух лет до взрослого состояния.
Экспрессия CD19 не ограничивается биологией рака, но также играет важную роль в развитии иммунодефицитных состояний и аутоиммунных заболеваний, таких как ревматоидный артрит и рассеянный склероз (Mills D., et.al. 2007).
CD95+ –
Рецептор CD95 + - один из рецепторов апоптоза - сложного биологического процесса, необходимого для удаления из организма поврежденных, старых и инфицированных клеток. Рецептор CD95 экспрессируется на всех клетках иммунной системы, играя важную роль в контроле функционирования иммунной системы, причем, его экспрессия на клетках определяет готовность клеток к апоптозу.
Снижение доли CD95+-лимфоцитов в крови пациентов свидетельствует о нарушении эффективности последнего этапа выбраковки дефектных и инфицированных клеток организма, что может привести к рецидиву заболевания, хронификации патологического процесса, развитию аутоиммунных заболеваний и повышению вероятности опухолевой трансформации (к примеру, рака шейки матки при папилломотозной инфекции). Определение экспрессии CD95 имеет прогностическое значение при миело- и лимфопролифератиных заболеваниях.
Таблица
Номенклатура антигенов клеток крови
Иммунорегуляторный индекс
(CD4+/CD8+ )
Соотношение CD4 + / CD8 + в периферической крови здоровых взрослых составляет около 2: 1, а измененное соотношение может указывать на заболевания, связанные с иммунодефицитом или аутоиммунитетом. Перевернутое соотношение CD4 + / CD8 + (а именно менее 1/1) указывает на ослабленную иммунную систему – иммунодефицит. Отметим, что менее половины CD4 + -клеток и менее четверти CD8 + Т-лимфоцитов в периферической крови остаются наивными.
Иммунорегуляторный индекс (CD4 + / CD8 +) Снижение
Пол
Мужской пол Старение
Физиологическое иммуное старение ( уменьшение наивных CD8 + клеток и увеличение CD8 + клеток памяти, маркер саркопении )
Повышенный риск смерти в пожилом и старческом возрасте (?)
Патологические процессы
Хронические воспалительные процессы
Инфильтрация очага поражения макрофагами
Заболевания иммунной системы
Имммунодефицит врожденный (синдромы Ди – Джорджи, Незелофа, Вискотта – Олдрича) и приобретенный (HIV, тяжелый комбинированный иммунодефицит ).
Инфекционные заболевания
Бактериальные инфекции (туберкулез), диморфные грибы, токсоплазмоз, лейшманиоз, сыпной тиф
Вирусная инфекция (цитомегаловирусная инфекция)
Отсутствие ответа на вакцинацию против гепатита В и желтой лихорадки
Заболевания органов дыхания
Острая пневмония
Эндокринные заболевания
Ожирение и нарушение липидного обмена
Риск возникновения диабета 1 типа у родственников первой линии родства
Дефицит эстрогенов
Психические расстройства
Стресс
Депрессия
Онкологические заболевания
Множественная миелома
Солидные опухоли с метастазами
Инсоляция
Лечение в солярии
Сердечно-сосудистые заболевания
Повышенный риск смерти после инфаркта и реанимационных сердечно – легочных мероприятий, маркер утолщения интимы- медиа сонных артерий, жесткости артерий
Заболевания печени
Повышенный риск рака печени Функциональная активность почек Маркер скорости клубочковой фильтрации
Физические факторы
Радиация
Фармакотерапия
Интоксиксикация ( химиотерапия)
Повышение
Пол
Женский пол
Ограниченные физические упражнения ( физическая активность)
Патологические процессы
Прогрессирование патологических процессов (онкологических , инфекционных)
Заболевания иммунной системы
Подавление иммунного ответа на инфекцию, вакцинацию, рак
Аутоиммунные ( хронические ) и аллергические заболевания ( 3 > )
Активная фаза аутоиммунных заболеваний
Иммунные реакции ( «трансплантат против хозяина», отторжение трансплантанта)
Психические расстройства
Биполярное аффективное расстройство
Гематологические онкологические заболевания
Острый Т – лимфобластный лейкоз
Хронический Т – лейкоз
Тимома
Инсоляция
Недостаток солнечного света
Дефицит витаминов
Дефицит витамина D
|
Старение
Как эффекторные хелперные Т-клетки (Th1 и Th2) , так и регуляторные Т – клетки (Treg) имеют поверхностный маркер CD4, но несмотря на то, что общее количество CD4 + Т-клеток уменьшается с возрастом, относительный процент CD4 + Т-клеток при этом увеличивается. Увеличение Treg с возрастом приводит к подавлению иммунного ответа на инфекцию, вакцинацию и рак без подавления хронического воспаления, связанного со старением.
Иммунологическое старение характеризуется низкой долей наивных CD8 + клеток и большим количеством CD8 + клеток памяти. Физические упражнения могут уменьшить или обратить вспять этот эффект, если они не выполняются с чрезмерной интенсивностью и продолжительностью.
Риск смертности
Соотношение CD4/CD8 было связано со смертностью у пожилых людей. Например, инверсия соотношения CD4/CD8 была связана с повышенным риском смертности в шведских лонгитюдных исследованиях OCTO и NONA (Olsson G., et.al., 2000). В британской когорте инверсия соотношения CD4/CD8 также была связана с плохой выживаемостью, но только до корректировки по полу (Huppert F., et.al., 2003). Повышенная смертность лиц с инвертированным соотношением Т-лимфоцитов была подтверждена в испанской когорте CARRERITAS , однако, в испанском исследовании OCTABAIX наличие инвертированного соотношения CD4/CD8 не коррелировало с более высокой смертностью у 85-летних пациентов (Formiga F, et.al., 2014).
Увеличение популяции CD8 T-клеток является основным фактором снижения соотношения CD4/CD8 по мере старения (Garrido – Rodrigues V., et.al., 2021). Подобно субпопуляции CD4, популяция Т-клеток CD8 в группе с более низким соотношением CD4/CD8 демонстрировала повышенную частоту клеток, экспрессирующих CD95, независимо от статуса созревания. Учитывая его основную роль в процессе апоптоза, воздействие CD95 на мембраны, по –видимому, представляет собой ключевой механизм для удаления активированных и потенциально вредных клеток в иммунной системе (Dostert C, et.al., 2019).
Что касается подмножества Treg, наблюдались лишь незначительные изменения в настройке более низких соотношений CD4/CD8. Тенденция к более высокой частоте эффекторных Treg в группе с более низким соотношением CD4/CD8, наряду с повышенной экспрессией CTLA-4 во всей подгруппе Treg, предполагает более толерантный иммунный статус у лиц с более низким соотношением CD4/CD8 и, следовательно, слабый иммунный ответ на антигены. Описано увеличение иммунной толерантности в процессе старения (Jagger A., et.al., 2014).
Антиоксидантная защита
Замечено, что свободные радикалы, которые накапливаются во время старения, могут оказывать влияние, поскольку у людей с инвертированным соотношением CD4/CD8 наблюдается сниженный уровень антиоксидантной защиты и более высокий окислительный стресс.
Тимус в процессе старения
Выброс тимуса считается основным регулятором гомеостаза Т-клеток, но еще не изучено, связано ли оно с соотношением Т-клеток CD4/CD8 у пожилых людей. Давно известно, что тимус подвергается прогрессирующей атрофии на протяжении всей жизни, снижая свою активность примерно на 3% в год до среднего возраста, когда она замедляется до менее чем 1% в год. Тем не менее, тимус остается активным у взрослых, способствуя обновлению пула наивных Т-клеток , даже несмотря на то, что функция тимуса сильно варьирует у пожилых людей (Feinstein L, et.al., 2016). Фактически внутритимусные CD4 + CD8 + двойные положительные Т-клетки, полученные из биоптатов тимуса, коррелируют не только с возрастом (отрицательно), но также и с частотой наивных Т-клеток (положительно).
Общая патология
В целом, создается впечатление, что иммунорегуляторный индекс в выше у пациентов с прогрессированием заболевания ( например , некоторых онкологических или инфекционных заболевания ) , чем в группе пациентов без симптомов прогредиентности патологического процесса).
Инфекция
Снижение соотношения CD4 + / CD8 + связано со снижением устойчивости к инфекции. HIV – инфекция инфекция приводит к низким уровням CD4 + T-клеток (понижая соотношение CD4 + / CD8 +) через ряд механизмов, включая уничтожение инфицированных CD4 + T-клеток цитотоксическими лимфоцитами CD8, которые продуктивно инфицируют клетки. Когда количество CD4 + Т-клеток падает ниже критического уровня, клеточный иммунитет теряется и организм постепенно становится более восприимчивым к оппортунистическим инфекциям. У пациентов с туберкулезом также наблюдается снижение соотношения CD4 + / CD8 +
Некоторые, в основном, зарубежные авторы высказывают определенный скепсис в отношении значимости и возможностей правильной интерпретации иммунорегуляторного риска. Однако, помимо HIV – инфекции , где данный индекс без сомнения признан всеми важным диагностическим и прогностическим индикатором этот индекс также полезен для интерпретации и других заболеваний , например , вирусных инфекций и аллергических заболеваний.
Таким образом, исследование соотношения CD4+/CD8+ в первую очередь для мониторинга HIV-инфекции и контроля эффективности АРВ терапии. CD4+/CD8+ является патогномичным признаком для HIV-инфекции (менее 0,7). Cоотношение CD4/CD8 ниже 1 у людей с HIV, получающих антиретровирусную терапию, указывает на неполное и аномальное восстановление иммунной системы (Müller-Durovic B, et. al., 2019).
Хорошо известно, что CMV-инфекция является основной причиной олигоклональной экспансии CD8 Т-клеток (Hadrup S., et.al., 2006).
A. Pascual – Dapena et. al (2022) сообщили о связи между соотношением CD4/CD8 и внутрибольничной летальностью из-за острой инфекции SARS-CoV-2, независимо от общего количества лимфоцитов. Более высокие отношения (третий терциль), свидетельствующие об отсутствии размножения CD8+ Т-клеток, были в значительной степени связаны со смертностью, но также и более низкие отношения (первый терциль) свидетельствовали о тенденции к худшему прогнозу.
Аллергические и аутоиммунные заболевания
Относительный % CD4+ снижен, а %CD8+ повышену многих пациентов с врожденным или приобретенным иммунодефицитом, например, такими, как тяжелый комбинированный иммунодефицит и синдром приобретенного иммунодефицита.
Исследователи обнаружили значительное увеличение субпопуляций активированных лимфоцитов ( СD4+ CD25, CD4 + CD69+ , CD4 – CD25 + , CD4- CD69+ ) в пищеводе экспериментальных животных зараженных аллергеном. Увеличение значения более 3 – отмечается при аутоиммунных заболеваниях.
В случае саркоидоза более высокое соотношение CD4+/CD8+ обнаруживается у пациентов с HLA-DRB1*03. Действительно, соотношение CD4/CD8 использовалось в различных сценариях: например, при диагностике саркоидоза и при хронических гранулематозных заболеваниях, когда истощение Т-клеток CD8+, ведущее к более высокому соотношению CD4/CD8, кажется защитным от прогрессирования заболевания (Planck A, et.al., 2003).
В общем, CD4/CD8 увеличивается тогда, когда аутоиммунные заболевания находятся в активной стадии, что видно на примере ревматоидного артрита (Tan J., Chen J., 2022).
Эндокринные заболевания
Ожирение
По сравнению с CD4 + T-клетками, CD8 + T-клетки демонстрируют большее увеличение жировой ткани при ожирении и старении, тем самым снижая соотношение CD4 + / CD8 +. Увеличение количества клеток CD8 + необходимо для отложения жировой ткани, воспаления и инфильтрации макрофагов , тогда как количество клеток CD4 + уменьшается в этих условиях. Рекрутирование макрофагов клетками CD8 + в жировую ткань может инициировать дальнейшее рекрутирования обоих типов клеток.
Ожирение и нарушение регуляции липидного обмена в печени приводит к потере CD4 +, но не CD8 + клеток, что способствует индукции рака печени.
Онкологические заболевания
При остром Т-лимфобластном лейкозе, тимоме, хроническом Т-лейкозе выше 3.
Заболевания органов дыхания
Cнижение количества CD4+ Т-клеток при острой пневмонии в начале заболевания ведет к снижению индекса, причем, количество цитотоксических лимфоцитов при этом может не измениться.
Психические расстройства
При стрессе и депрессии зафиксировано снижение иммунорегуляторного индекса. Пациенты с биполярным аффективным расстройством (BD) характеризуются пониженным процентным содержанием общих Т-лимфоцитов (CD3 + клетки), а также популяции цитотоксических Т-лимфоцитов (CD3 + CD8 + клетки) по сравнению со здоровыми людьми . I. Barbosa et.al. (2014) наблюдали, что у пациентов с BD более высокий процент активированных CD4 + CD25.+ Т – клеток.
Заключение
Аномальное соотношение CD4/CD8 часто считается клинически значимым, оно редко бывает ниже 1,0 или выше 2,5, а его дисбаланс из-за избытка или дефекта всегда дает представление либо об иммунной недостаточности, либо о гиперактивности иммунной системы.
Таким образом , соотношение CD4 / CD8 является отражением состояния иммунной системы. Нормальное соотношение составляет от 1 до 4. У людей без HIV-инфекции обычно больше клеток CD4+, чем клеток CD8+ С возрастом защита иммунной системы от патогенов ослабевает, а соотношение CD4 / CD8 демонстрирует тенденцию к снижению. У людей с аутоиммунными заболеваниями, как правило, повышенно соотношение CD4 / CD8, а с вирусными инфекциями - сниженно.
Сегодня соотношение CD4/CD8 Т-клеток становится актуальным маркером эволюции различных патологических процессов , выбора и мониторинга эффективности методов лечения, особенно, сердечно-сосудистые заболеваний, инфекции вируса иммунодефицита человека (HIV) и рака (Cao X, et.al., 2021).
Иммунорегуляторный индекс , таким образом, позволяет определить отношение субпопуляций Т-хелперов к Т – цитотоксическим лимфоцитам. Иммунограмма помимо иммунорегуляторного индекса обычно включает в себя абсолютное и относительное количество Т-лимфоцитов, В – клеток и NK – клеток. Однако, для дополнительного исследования и выявления изменений иммунной системы при патологических процессах, например, требующих выявления и степени активности острого или хронического воспаления, рекомендуется включать подсчет количества активированных Т-лимфоцитов с фенотипом CD3+HLA-DR+ и ТNK–клеток с фенотипом CD3+CD16++56+.

Добавить комментарий