mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-2019-6-1033-1042mimmun-1753Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESСубпопуляционный состав лимфоцитов цереброспинальной жидкости детей с острой респираторной вирусной инфекцией, протекающей с синдромом менингизмаSubsets of cerebrospinal fluid lymphocytes in acute pediatric respiratory viral infection with meningeal syndromehttps://orcid.org/0000-0002-7720-2175ЖирковА. А.ZhirkovA. A.

Жирков Антон Анатольевич - младший научный сотрудник отдела клинической лабораторной диагностики.

197002, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 9, Тел.: 8 (911) 932-55-32

Zhirkov Anton A. - Junior Research Associate, Department of Clinical Laboratory Diagnostics.

197002, St. Petersburg, Prof. Popov str., 9. Phone: 7 (911) 932-55-32

ant-zhirkov@yandex.ruАлексееваЛ. А.AlekseevaL. A.

Алексеева Лидия Аркадьевна – доктор биологических наук, руководитель, ведущий научный сотрудник отдела клинической лабораторной диагностики.

Санкт-Петербург

Alekseeva Lydia A. - PhD, MD (Biology), Head, Leading Research Associate, Department of Clinical Laboratory Diagnostics.

St. Petersburg

kldidi@mail.ruЖелезниковаГ. Ф.ZheleznikovaG. F.

Железникова Галина Федоровна - доктор медицинских наук, профессор, старший научный сотрудник отдела клинической лабораторной диагностики.

Санкт-Петербург

Zheleznikova Galina F. - PhD, MD (Medicine), Professor, Senior Research Associate, Department of Clinical Laboratory Diagnostics.

St. Petersburg

zheleznikova.galina@gmail.comМонаховаН. Е.MonakhovaN. E.

Монахова Нина Евгеньевна — научный сотрудник отдела клинической лабораторной диагностики.

Санкт-Петербург

Monakhova Nina E. - Research Associate, Department of Clinical Laboratory Diagnostics.

St. Petersburg

immidi@yandex.ruБессоноваТ. В.BessonovaT. V.

Бессонова Татьяна Валерьевна — научный сотрудник отдела клинической лабораторной диагностики.

Санкт-Петербург

Bessonova Tatyana V. - Research Associate, Department of Clinical Laboratory Diagnostics

St. Petersburg

kldidi@mail.ruФГБУ Детский Научно-Клинический Центр Инфекционных Болезней ФМБА России, Санкт-Петербург, РоссияРоссияPediatric Research and Clinical Center for Infectious Diseases, Federal Medical-Biological AgencyRussian Federation20191201202021610331042Copyright © Жирков А.А., Алексеева Л.А., Железникова Г.Ф., Монахова Н.Е., Бессонова Т.В., 20202020Жирков А.А., Алексеева Л.А., Железникова Г.Ф., Монахова Н.Е., Бессонова Т.В.Zhirkov A.A., Alekseeva L.A., Zheleznikova G.F., Monakhova N.E., Bessonova T.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/1753

Актуальность изучения особенностей интратекального клеточного иммунного ответа на инфекции центральной нервной системы обусловлена ограниченностью имеющихся сведений о механизмах иммунной защиты мозга в норме и патологии. Использование в клинической лабораторной диагностике метода многоцветной проточной цитометрии позволило углубленно изучать клеточный состав биологических жидкостей, включая цереброспинальную жидкость (ЦСЖ). Однако в современной литературе данные о субпопуляционном составе лимфоцитов ЦСЖ единичны. Существенной проблемой остается получение референсных значений. Исследование состава пула лимфоцитов ЦСЖ у пациентов с подозрением на инфекционное поражение мозга, не подтвержденным проведенным обследованием, может явиться одним из возможных решений проблемы. К числу таких заболеваний относятся острые респираторные вирусные инфекции (ОРВИ), протекающие с синдромом менингиз-ма. Цель работы — охарактеризовать субпопуляционный состав лимфоцитов ЦСЖ детей с ОРВИ без менингита для получения базисных (контрольных) значений в диагностике воспалительных заболеваний ЦНС. Исследован субпопуляционный состав лимфоцитов ЦСЖ 27 детей, переносящих ОРВИ с синдромом менингизма, методом проточной цитометрии на анализаторе FACSCalibur с использованием реагентов BD MultiTEST IMK Kit и последующей обработкой данных с помощью программы FlowJo. Исследовано содержание основных: Т-клеток (CD3+), Т-хелперов (CD3+CD4+Th), цитотоксических Т-лимфоцитов (CD3+CD8+CTL), натуральных киллеров (СD3-CD16+CD56+NK), В-клеток (CD3-CD19+) и малых субпопуляций лимфоцитов: двойных позитивных (DP) (CD3+CD4+CD8+) и двойных негативных (DN) (CD3+CD4-CD8-) Т-клеток, NKT (СD3+CD16+CD56+), CD3+CD8bright, CD3+CD8dim, CD3-CD8+NK. Статистическая обработка данных выполнена с использованием стандартной программы GraphPad Prism 5. Среди основных популяций в ЦСЖ выявлено доминирование Т-лимфоцитов (96,2%) и их субпопуляций — CD4Th (53,4%) и CD8+CTL (28,2%) — при незначительном количестве NK (2,2%) и B-лимфоцитов (0,7%). Среднее относительное содержание малых субпопуляций — DN или DP Т-клеток и NKT-клеток — составило 5,3, 4,0 и 9% соответственно. Выявлены возрастные особенности содержания основных и малых субпопуляций. C увеличением возраста у детей в ЦСЖ нарастает относительное количество CD3+T-KneTOK и CD4+Th (как и соотношение CD4/CD8) и снижается доля NK, а также DN и CD3+CD8dimТ-лимфоцитов. Полученные результаты характеризуют особенности лимфоцитарного пула ЦСЖ у детей без воспалительного процесса в ЦНС и могут быть использованы в качестве контроля (отсутствие признаков воспаления в ЦСЖ) при изучении иммунопатогенеза нейроинфекций и других воспалительных заболеваний ЦНС у детей разных возрастных групп.

Current urgency of studying the intrathecal cellular immune response to infections of central nervous system is determined by limited knowledge on existing data about mechanisms of the brain immune protection in normal and diseased state. Implication of multi-colour flow cytometry in clinical laboratory diagnostics allowed to perform detailed studies of biological liquors, including cerebrospinal fluid (CSF). Currently, however, there are only scarce data on the lymphocyte subpopulations in CSF. Appropriate reference values remain a challenging issue. A study of CSF lymphocyte pool in absence of definite results at previous examination may be a potential way to resolve this problem. These clinical conditions include acute respiratory viral infections (ARVI), presenting with pseudomeningitidis (meningism) syndrome. The aim of this work was to characterize the subsets of lymphocytes from CSF of the children with ARVI with the meningism symptoms in order to get basic (control) values for diagnostics of inflammatory brain diseases. We have studied subpopulation composition of the CSF lymphocytes form in 27 children with ARVI complicated by the meningism (pseudomeningitidis) by means of flow cytometry using FACSCalibur analyzer with BD MultiTEST IMK Kit reagents. The data evaluation was performed with FlowJo software. We have studied relative contents of the main subsets, i.e., total Т cells (CD3+); Т helpers (CD3+CD4+Th); cytotoxic T cells (CD3+CD8+CTL); natural killers (СD3-CD16+CD56+NK); В cells (CD3-CD19+), and minor lymphocyte subpopulations: double-positive (DP) (CD3+CD4+CD8+); double-negative (DN) (CD3+CD4-CD8-) T cells; NKT (СD3+CD16+CD56+); CD3+CD8bright, CD3+CD8dim, CD3-CD8+NK. Statistical evaluation was carried out with standard GraphPad Prism 5 software. Among the main lymphocyte populations in CSF, T cell were predominant (96.2%), as well as their subpopulations, i.e., CD4Th (53.4%), and CD8+CTL (28.2%), with low amounts of NK (2.2%) and B cells (0.7%). The mean relative content of minor subpopulations (DN or DP T cells, and NKT cells) was, respectively, 5.3, 4.0, and 9%. Age dependence was revealed for the contents of major and minor lymphocyte subsets. With advancing age of the children, the relative numbers of CD3+ and CD4+Тh cells in CSF increase, as well as CD4/CD8 ratio, associated with decreased share of NK cells, like as DN and CD3+CD8dimТ cells. The results obtained are reflect some features of lymphocyte pool in CSF of the children without inflammatory process in CNS. Thus, they may be referred as control values (inflammation-free brain disorders) when studying immune pathogenesis of neuroinfections and other inflammatory diseases of CNS in the children from different age groups.

проточная цитометрияиммунофенотипированиелимфоцитыцереброспинальная жидкостьОРВИменингизмдетиflow cytometryimmunophenotypinglymphocytescerebrospinal fluidrespiratory viral infectionsmeningismchildrenРабота выполнена при частичной поддержке гранта Комитета по науке и высшей школе правительства Санкт-Петербурга в 2017 годуReferencesАлексеева Л.А., Железникова Г.Ф., Жирков А.А., Скрипченко Н.В., Вильниц А.А., Монахова Н.Е., Бессонова Т.В. Субпопуляции лимфоцитов и цитокины в крови и цереброспинальной жидкости при вирусных и бактериальных менингитах у детей // Инфекция и иммунитет, 2016. Т. 6, № 1. С. 33-44. doi: 10.15789/2220-7619-2016-1-33-44.Alekseeva L.A., Zheleznikova G.F., Zhirkov A.A., Skripchenko N.V., Vilnits A.A., Monakhova N.E., Bessonova T.V. Lymphocyte subsets and cytokines in blood and cerebrospinal fluid in children with viral and bacterial meningitis. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2016, Vol. 6, no. 1, pp. 33-44. (In Russ.) doi: 10.15789/2220-7619-2016-1-33-44.Балмасова И.П., Венгеров Ю.Я., Раздобарина С.Е, Нагибина М.В. Иммунопатогенетические особенности бактериальных гнойных менингитов // Эпидемиология и инфекционные болезни, 2014. Т. 19, № 5. С. 17-22.Balmasova I.P., Vengerov Yu.Ya., Razdobarina S.E., Nagibina M.V. Immunopathogenetic features of bacterial purulent meningitides. Epidemiologiya i infektsionnye bolezni = Epidemiology and Infectious Diseases, 2014, Vol. 19, no. 5, pp. 17-22. (In Russ.)Скрипченко Н.В., Алексеева Л.А., Железникова Г.Ф. Ликвор и его клиническое значение при инфекционных заболеваниях нервной системы // Педиатр, 2011. Т. 2, № 3. С. 21-31.Skripchenko N.V., Alekseeva L.A., Zheleznikova G.F. Liquor and its clinical meaning in infectious diseases of nervous system. Pediatr = Pediatrician, 2011, Vol. 2, no. 3, pp. 21-31. (In Russ.)Хайдуков С.В., Байдун Л.В. Современные подходы к оценке клеточной составляющей иммунного статуса // Медицинский алфавит, 2015. Т. 2, № 8. С. 44-51.Khaidukov S.V., Baydun L.V. Modern approach to assessing cellular constituents immune status. Meditsinskiy alfavit = Medical Alphabet, 2015, Vol. 2, no. 8, pp. 44-51. (In Russ.)Alvermann S., Hennig C., Olaf S., Heinz W., Stangel M. Immunophenotyping of cerebrospinal fluid cells in multiple sclerosis in search of biomarkers. JAMA Neurology, 2014, Vol. 71, no. 7, pp. 905-912.Alvermann S., Hennig C., Olaf S., Heinz W., Stangel M. Immunophenotyping of cerebrospinal fluid cells in multiple sclerosis in search of biomarkers. JAMA Neurology, 2014, Vol. 71, no. 7, pp. 905-912.Campbell J.P., Guy K., Cosgrove C., Florida-James G.D., Simpson R.J. Total lymphocyte CD8 expression is not a reliable marker of cytotoxic T-cell populations in human peripheral blood following an acute bout of high-intensity exercise. Brain. Behav. Immun., 2008, Vol. 22, no. 3, pp. 375-380.Campbell J.P., Guy K., Cosgrove C., Florida-James G.D., Simpson R.J. Total lymphocyte CD8 expression is not a reliable marker of cytotoxic T-cell populations in human peripheral blood following an acute bout of high-intensity exercise. Brain. Behav. Immun., 2008, Vol. 22, no. 3, pp. 375-380.d’Acquisto F., Crompton T. CD3+CD4-CD8- (double negative) T cells: saviours or villains of the immune response? Biochem. Pharmacol., 2011, Vol. 82, no. 4, pp. 333-340.d’Acquisto F., Crompton T. CD3+CD4-CD8- (double negative) T cells: saviours or villains of the immune response? Biochem. Pharmacol., 2011, Vol. 82, no. 4, pp. 333-340.Das G., Augustine M. M., Das J., Bottomly K., Ray P., Ray A. An important regulatory role for CD4+CD8aa T cells in the intestinal epithelial layer in the prevention of inflammatory bowel disease. PNAS, 2003, Vol. 100, no. 9, pp. 5324-5329.Das G., Augustine M. M., Das J., Bottomly K., Ray P., Ray A. An important regulatory role for CD4+CD8aa T cells in the intestinal epithelial layer in the prevention of inflammatory bowel disease. PNAS, 2003, Vol. 100, no. 9, pp. 5324-5329.de Graaf M.T., Smitt P.A., Luitwieler R.L., van Velzen C., van den Broek P.D., Kraan J., Gratama J.W. Central memory CD4+T cells dominate the normal cerebrospinal fluid. Cytometry Part B (Clinical Cytometry), 2011, Vol. 80, no. 1, pp. 43-50.de Graaf M.T., Smitt P.A., Luitwieler R.L., van Velzen C., van den Broek P.D., Kraan J., Gratama J.W. Central memory CD4+T cells dominate the normal cerebrospinal fluid. Cytometry Part B (Clinical Cytometry), 2011, Vol. 80, no. 1, pp. 43-50.Eller M.A., Goonetilleke N., Tassaneetrithep B., Eller L.A., Costanzo C., Johnson S., Betts M.R., Krebs S.J., Slike B.M., Nitayaphan S., Rono K., Tovanabutra S., Maganga L., Kibuuka H., Jagodzinski L., Peel S., Rolland M., Marovich M.A., Kim J.H., Michael N.L., Robb M.L., Streeck H. Expansion of inefficient HIV-specific CD8+ T cells during acute infection. J. Virol., 2016, Vol. 90, no. 8, pp. 4005-4016.Eller M.A., Goonetilleke N., Tassaneetrithep B., Eller L.A., Costanzo C., Johnson S., Betts M.R., Krebs S.J., Slike B.M., Nitayaphan S., Rono K., Tovanabutra S., Maganga L., Kibuuka H., Jagodzinski L., Peel S., Rolland M., Marovich M.A., Kim J.H., Michael N.L., Robb M.L., Streeck H. Expansion of inefficient HIV-specific CD8+ T cells during acute infection. J. Virol., 2016, Vol. 90, no. 8, pp. 4005-4016.Ichiyama T., Kajimoto M., Matsushige T., Shiraishi M., Suzuki Y., Furukawa S. Mononuclear cell subpopulations in CSF and blood of children with bacterial meningitis. J. Infect., 2009, Vol. 58, no. 1, pp. 28-31.Ichiyama T., Kajimoto M., Matsushige T., Shiraishi M., Suzuki Y., Furukawa S. Mononuclear cell subpopulations in CSF and blood of children with bacterial meningitis. J. Infect., 2009, Vol. 58, no. 1, pp. 28-31.Kitchen S.G., Jones N.R., LaForge S., Whitmire J.K., Vu B.A., Galic Z., Brooks D.G., Brown S.J., Kitchen C.M., Zack J.A. CD4 on CD8+ T cells directly enhances effector function and is a target for HIV infection. PNAS, 2004, Vol. 101, no. 23, pp. 8727-8732.Kitchen S.G., Jones N.R., LaForge S., Whitmire J.K., Vu B.A., Galic Z., Brooks D.G., Brown S.J., Kitchen C.M., Zack J.A. CD4 on CD8+ T cells directly enhances effector function and is a target for HIV infection. PNAS, 2004, Vol. 101, no. 23, pp. 8727-8732.Subira D., Castanon S., Aceituno E., Hernandez J., Jimenez-garofano C., Jimenez A., Jimenez A.M., Roman A., Orfao A. Flow cytometric analysis of cerebrospinal fluid samples and its usefulness in routine clinical practice. Am. J. Clin. Pathol., 2002, Vol. 117, no. 6, pp. 952-958.Subira D., Castanon S., Aceituno E., Hernandez J., Jimenez-garofano C., Jimenez A., Jimenez A.M., Roman A., Orfao A. Flow cytometric analysis of cerebrospinal fluid samples and its usefulness in routine clinical practice. Am. J. Clin. Pathol., 2002, Vol. 117, no. 6, pp. 952-958.Svenningsson A., Andersen O., Edsbagge M., Stemme S. Lymphocyte phenotype and subset distribution in normal cerebrospinal fluid. J. Neuroimmunol., 1995, Vol. 63, no 1, pp. 39-46.Svenningsson A., Andersen O., Edsbagge M., Stemme S. Lymphocyte phenotype and subset distribution in normal cerebrospinal fluid. J. Neuroimmunol., 1995, Vol. 63, no 1, pp. 39-46.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.