mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-FOM-2119mimmun-2119Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSОсобенности мембранного потенциала митохондрий иммунокомпетентных клеток крови у детей с хроническими неспецифическими заболеваниями легких, сопровождаемыми явлениями пневмофиброзаFeatures of mitochondrial membrane potential of immunocompetent blood cells in children with chronic nonspecific lung diseases accompanied by pneumofibrosishttps://orcid.org/0000-0002-7528-7232ЕвсееваГ. П.EvseevaG. P.

Д.м.н., руководитель группы медикоэкологических проблем здоровья матери и ребенка лаборатории комплексных методов исследования бронхолегочной и перинатальной патологии

г. Хабаровск

PhD, MD (Medicine), Head, Group of Medical Environmental Problems of Maternal and Child Health, Laboratory of Integral Studies in Bronchopulmonary and Perinatal Pathology Research

Khabarovsk

evceewa@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0377-4805КнижниковаЕ. В.KnizhnikovaE. V.

Научный сотрудник группы медикоэкологических проблем здоровья матери и ребенка лаборатории комплексных методов исследования бронхолегочной и перинатальной патологии

г. Хабаровск

Research Associate, Group of Medical Environmental Problems of Maternal and Child Health, Laboratory of Integral Studies in Bronchopulmonary and Perinatal Pathology Research

Khabarovsk

1904lenok@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1089-8884СупрунЕ. Н.SuprunE. N.

К.м.н., старший научный сотрудник группы медико-экологических проблем здоровья матери и ребенка лаборатории комплексных методов исследования бронхолегочной и перинатальной патологии, Научно-исследовательский институт охраны материнства и детства – Хабаровский филиал ФГБНУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания»; доцент кафедры госпитальной и факультетской педиатрии с курсом пропедевтики детских болезней ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный медицинский университет»

680022, г. Хабаровск, ул. Воронежская, 49/1

Тел.: 8 (914) 772-76-85

Факс: 8 (4212) 70-05-91

PhD (Medicine), Allergologist-Immunologist, Senior Research Associate, Group of Medical Environmental Problems of Maternal and Child Health, Laboratory of Integral Studies in Bronchopulmonary and Perinatal Pathology Research, Research Institute of Maternity and Childhood Protection, Khabarovsk Branch of Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration; Associate Professor, Department of Hospital and Faculty Pediatrics with a Course of Propaedeutics of Children’s Diseases, Far Eastern State Medical University

680022, Khabarovsk, Voronezhskaya str., 49/1

Phone: 7 (914) 772-76-85

Fax: 7 (4212) 70-05-91

evg-suprun@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6724-3654СупрунС. В.SuprunS. V.

Д.м.н., главный научный сотрудник группы медико-экологических проблем здоровья матери и ребенка лаборатории комплексных методов исследования бронхолегочной и перинатальной патологии

г. Хабаровск

PhD, MD (Medicine), Chief Research Associate, Group of Medical Environmental Problems of Maternal and Child Health, LLaboratory of Integral Studies in Bronchopulmonary and Perinatal Pathology Research

Khabarovsk

stefanya-suprun@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4225-3247КудероваН. И.KuderovaN. I.

Научный сотрудник группы клинической иммунологии и эндокринологии лаборатории комплексных методов исследования бронхо-легочной и перинатальной патологии

г. Хабаровск

Research Associate, Clinical Immunology and Endocrinology Group

Khabarovsk

nataliya_kuderova@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0925-0749ПичугинаС. В.PichuginaS. V.

Научный сотрудник группы медикоэкологических проблем здоровья матери и ребенка лаборатории комплексных методов исследования бронхолегочной и перинатальной патологии

г. Хабаровск

Research Associate, Group of Medical Environmental Problems of Maternal and Child Health, Laboratory of Integral Studies in Bronchopulmonary and Perinatal Pathology Research

Khabarovsk

sabina41@mail.ruПолубарцеваВ. В.PolubentsevaV. V.

Научный сотрудник группы медико-экологических проблем здоровья матери и ребенка лаборатории комплексных методов исследования бронхолегочной и перинатальной патологии

г. Хабаровск

Research Associate, Group of Medical Environmental Problems of Maternal and Child Health, Laboratory of Integral Studies in Bronchopulmonary and Perinatal Pathology Research

Khabarovsk

niiomid2017@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6811-6179ЕвдокимоваТ. С.EvdokimovaT. S.

Научный сотрудник группы медико-экологических проблем здоровья матери и ребенка лаборатории комплексных методов исследования бронхолегочной и перинатальной патологии

г. Хабаровск

Research Associate, Group of Medical Environmental Problems of Maternal and Child Health, Laboratory of Integral Studies in Bronchopulmonary and Perinatal Pathology Research

Khabarovsk

iomid@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8855-7422ЛебедькоО. А.LebedkoO. A.

Д.м.н., заведующая лабораторией комплексных методов исследования бронхолегочной и перинатальной патологии, директор

г. Хабаровск

PhD, MD (Medicine), Head,  Laboratory of Integral Studies in Bronchopulmonary and Perinatal Pathology Research, Director

Khabarovsk

leoaf@mail.ruНаучно-исследовательский институт охраны материнства и детства – Хабаровский филиал ФГБНУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания»РоссияResearch Institute of Maternity and Childhood Protection, Khabarovsk Branch of Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of RespirationRussian FederationНаучно-исследовательский институт охраны материнства и детства – Хабаровский филиал ФГБНУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания»; ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный медицинский университет»РоссияResearch Institute of Maternity and Childhood Protection, Khabarovsk Branch of Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration; Far Eastern State Medical UniversityRussian Federation202210032022241187194Copyright © Евсеева Г.П., Книжникова Е.В., Супрун Е.Н., Супрун С.В., Кудерова Н.И., Пичугина С.В., Полубарцева В.В., Евдокимова Т.С., Лебедько О.А., 20222022Евсеева Г.П., Книжникова Е.В., Супрун Е.Н., Супрун С.В., Кудерова Н.И., Пичугина С.В., Полубарцева В.В., Евдокимова Т.С., Лебедько О.А.Evseeva G.P., Knizhnikova E.V., Suprun E.N., Suprun S.V., Kuderova N.I., Pichugina S.V., Polubentseva V.V., Evdokimova T.S., Lebedko O.A.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/2119

Пневмофиброз является патологическим исходом воспаления легочной ткани и может выступать осложнением практически любого заболевания легких и бронхов. Мембранный потенциал митохондрий отражает функциональное состояние иммунокомпетентных клеток крови, влияющих на реализацию хронического воспалительного процесса. Целью данной работы явилось изучение особенностей мембранного потенциала митохондрий (МПМ) иммунокомпетентных клеток крови у детей с хроническими неспецифическими заболеваниями легких (ХНЗЛ), сопровождаемыми явлениями пневмофиброза.

Проведено обследование 79 детей с ХНЗЛ с явлениями очагового пневмофиброза. Структура пациентов включала в себя детей с врожденными пороками развития легких (43%), исходами бронхолегочной дисплазии (41%), хроническим бронхитом (10%), постпневмоническим пневмофиброзом (6%). Средний возраст детей составил 6,5±1,2 лет, из них мальчиков – 43 (54%), девочек – 36 (46%). В группу сравнения вошли 46 детей с ХНЗЛ без явлений пневмофиброза, группу контроля составили 30 практически здоровых детей. Исследование содержания клеток со сниженным МПМ в популяции лимфоцитов, моноцитов, гранулоцитов периферической крови проводили на цитометре BD FАCS Calibur (США) в программе Cell Quest Pro с использованием красителя JC-1 (Becton Dickinson, США).

Доля лимфоцитов со сниженным МПМ у пациентов с ХНЗЛ не имела различий у детей основной и группы сравнения и превышала в 1,7 раза показатели группы контроля (р < 0,001). Сниженный МПМ гранулоцитов у детей с пневмофиброзом выявлялся в 1,9 раза чаще, чем у детей с ХНЗЛ без фиброза (р < 0,05) и 3,4 раза чаще, чем у детей контрольной группы (р < 0,001). Моноциты со сниженным МПМ у детей с пневмофиброзом выявлялись в 2 раза чаще, чем у детей с ХНЗЛ без фиброза (р < 0,05) и в 7,3 раза чаще по сравнению с группой контроля (р < 0,001), изменения были более выражены у детей в период обострения заболевания. Выявленные особенности свидетельствует о снижении уровня метаболической активности клеток, что может являться иммунопатогенетической основой для развития пневмофиброза.

Pneumofibrosis is a pathological outcome of pulmonary tissue inflammation. It can complicate any lung and bronchial disorder. The mitochondrial membrane potential reflects functional state of immunocompetent blood cells that influence progression of a chronic inflammatory process. The aim of this work was to study the features of mitochondrial membrane potential (MMP) of immunocompetent blood cells in children with chronic nonspecific lung diseases (CNPD), accompanied by pneumofibrosis. We have examined 79 children with CNPD manifesting with symptoms of focal pneumofibrosis. The group of patients included children with congenital lung malformations (43%), consequences of bronchopulmonary dysplasia (41%), chronic bronchitis (10%), post-pneumonic pulmonary fibrosis (6%). The average age of children was 6.5±1.2 years, including 43 boys (54%) and 36 girls (46%). The comparison group included 46 children with COPD without signs of pulmonary fibrosis, the control group consisted of 30 apparently healthy children. The contents of cells with reduced MMP among lymphocytes, monocytes, and granulocytes in peripheral blood was determined with JC-1 dye, using the BD FACSCalibur instrument and Cell Quest Pro software (Becton Dickinson, USA). The proportion of lymphocytes with reduced MMP in patients with COPD was similar in the children of the main and comparison group, exceeding the indexes of the control group by 1.7 times (p < 0.001). Decreased MMP of granulocytes in children with pneumofibrosis was detected 1.9 times more often than in children with fibrosis-free CNPD cases (p < 0.05), and 3.4 times more common than in children from the control group (p < 0.001). Monocytes with reduced MMM in children with pulmonary fibrosis were detected 2 times more often than in children with COPD without fibrosis (p < 0.05), and 7.3 times more frequent than in the control group (p < 0.001). The changes were more expressed in children during exacerbation of the disease. The revealed features suggest a decreased level of metabolic activity of blood cells, thus, probably, presenting an immunopathogenetic basis for development of pneumofibrosis.

ХНЗЛфибромембранный потенциал митохондрийиммунокомпетентные клетки кровиCOPDfibrosismembrane potential of mitochondriaimmunocompetent cells of bloodReferencesДенисенко Ю.К., Новгородцева Т.П., Виткина Т.И., Антонюк М.В., Жукова Н.В. К вопросу о митохондриальной дисфункции при хронической обструктивной болезни легких // Бюллетень физиологии и патологии дыхания, 2016. Вып. 60. С. 28-33.Denisenko Yu.K., Novgorodtseva T.P., Vitkina T.I., Antonyuk M.V., Zhukova N.V. Mitochondrial dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease. Byulleten fiziologii i patologii dykhaniya = Bulletin of Physiology and Pathology of Respiration, 2016, Iss. 60, pp. 28-33. (In Russ.)Долгушин И.И., Мезенцева Е.А., Савочкина А.Ю., Кузнецова Е.К. Нейтрофил как «многофункциональное устройство» иммунной системы // Инфекция и иммунитет, 2019. Т. 9, № 1. С. 9-38. doi: 10.15789/2220-7619-2019-1-9-38Dolgushin I.I., Mezentseva E.A., Savochkina A.Yu., Kuznetsova E.K. Neutrophil as a multifunctional relay in immune system. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2019, Vol. 9, no. 1, pp. 9-38. (In Russ.) doi: 10.15789/2220-7619-2019-1-9-38Евсеева Г.П., Яковлев Е.И., Лебедько О.А., Кузнецова М.С., Пичугина С.В., Кудерова Н.И., Сирина Т.С., Варакина В.Л., Козлов В.К. Диагностика энергодефицитных состояний у детей с хронической бронхолегочной патологией // Бюллетень физиологии и патологии дыхания, 2018. Вып. 68. С. 46-51.Evseeva G.P., Iakovlev E.I., Lebed’ko O.A., Kuznetsova M.S., Pichugina S.V., Kuderova N.I., Sirina T.S., Varakina V.L., Kozlov V.K. The diagnostics of cell energetic deficit in children with chronic bronchopulmonary pathology. Byulleten fiziologii i patologii dykhaniya = Bulletin of Physiology and Pathology of Respiration, 2018, Iss. 68, pp. 46-51. (In Russ.)Игнатович Т.В., Зафранская М.М. Иммунопатогенез фиброза // Иммунопатология, аллергология, инфектология, 2019. № 1. C. 6-17.Ihnatovich T.V., Zafranskaya M.M. The immunopathogenesis of fibrosis. Immunopatologiya, allergologiya, infektologiya = Immunopathology, Allergology, Infectology, 2019, no. 1, pp. 6-17. (In Russ.)Лебедева А.И., Муслимов С.А., Мусина Л.А. Экспериментальное моделирование процесса хронического воспаления и фиброза // Биомедицина, 2013. № 4. C. 114-123.Lebedeva A.I., Muslimov S.A., Musina L.A. Experimental modeling of the chronic inflammation process and fibrosis. Biomeditsina = Biomedicine, 2013, no. 4, pp. 114-123. (In Russ.)Маянский Н.А. Митохондрии нейтрофилов: особенности физиологии и значение в апоптозе // Иммунология, 2004. Т. 5, № 5. С. 307-311.Maianski N.A. Neutrophil mitochondria: features of physiology and significance in apoptosis. Immunologiya = Immunologiya, 2004, Vol. 5, no. 5, pp. 307-311. (In Russ.)Савченко А.А., Борисов А.Г., Модестов А.А., Мошев А.В., Кудрявцев И.В., Тоначева О.Г., Кощеев В.Н. Фенотипический состав и хемилюминесцентная активность моноцитов у больных почечно-клеточным раком // Медицинская иммунология, 2015. Т. 17, № 2. С. 141-150. doi: 10.15789/1563-0625-2015-2-141-150.Savchenko A.A., Borisov A.G., Modestov A.A., Moshev A.V., Kudryavtsev I.V., Tonacheva O.G., Koshcheev V.N. Monocytes subpopulations and chemiluminescent activity in patients with renal cell carcinoma. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2015, Vol. 17, no. 2, pp. 141-150. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-2015-2-141-150.Фрелих Г.А., Поломеева Н.Ю., Васильев А.С., Удут В.В. Современные методы оценки функционального состояния митохондрий // Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины, 2013. Т. 28, № 3. С. 7-13.Frelikh G.A., Polomeeva N.U., Vasil’ev A.S., Udut V.V. State of the art methods of evaluation of mitochondrial function. Sibirskiy zhurnal klinicheskoy i eksperimentalnoy meditsiny = Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine, 2013, Vol. 28, no. 3, pp. 7-13. (In Russ.)Хоринко А.В., Амарантов Д.Г., Косарева П.В. Роль нарушения клеточно-матриксных взаимодействий в патогенезе прогрессирования фиброза легких // Журнал анатомии и гистопатологии, 2016. Т. 5, № 3. С. 84-89.Khorinko A.V., Amarantov D.G., Kosareva P.V. The role of the disorders of cell matrix interactions in the pathogenesis of pulmonary fibrosis progression. Zhurnal anatomii i gistopatologii = Journal of Anatomy and Histopathology, 2016, Vol. 5, no. 31, pp. 84-89. (In Russ.)Aravamudan B., Thompson M.A., Pabelick C.M., Prakash Y.S. Mitochondria in lung diseases. Expert Rev. Respir. Med., 2013, Vol. 7, no. 5. pp. 631-646.Aravamudan B., Thompson M.A., Pabelick C.M., Prakash Y.S. Mitochondria in lung diseases. Expert Rev. Respir. Med., 2013, Vol. 7, no. 5. pp. 631-646.Brand M.D., Nicholls D.G. Assessing mitochondrial dysfunction in cells. Biochem. J., 2011, Vol. 435, pp. 297-312.Brand M.D., Nicholls D.G. Assessing mitochondrial dysfunction in cells. Biochem. J., 2011, Vol. 435, pp. 297-312.Drakopanagiotakis F., Xiſteri A., Polychronopoulos V., Bouros D. Apoptosis in lung injury and fibrosis. Eur. Respir. J., 2008, Vol. 32. рр. 1631-1638.Drakopanagiotakis F., Xiſteri A., Polychronopoulos V., Bouros D. Apoptosis in lung injury and fibrosis. Eur. Respir. J., 2008, Vol. 32. рр. 1631-1638.Hao W., Marsh C., Friedman A. A mathematical model of idiopathic pulmonary fibrosis. PLoS One, 2015, Vol. 10, no. 9, e0135097. doi: 10.1371/journal.pone.0135097.Hao W., Marsh C., Friedman A. A mathematical model of idiopathic pulmonary fibrosis. PLoS One, 2015, Vol. 10, no. 9, e0135097. doi: 10.1371/journal.pone.0135097.Prakash Y.S., Pabelick C.M., Sieck G.C. Mitochondrial dysfunction in airway disease. CHEST, 2017, Vol.152, no. 3. рр. 618-626.Prakash Y.S., Pabelick C.M., Sieck G.C. Mitochondrial dysfunction in airway disease. CHEST, 2017, Vol.152, no. 3. рр. 618-626.Widlansky M.E., Wang J., Shenouda S.M., Hagen T.M., Smith A.R., Kizhakekuttu T.J., Kluge M.A., Weihrauch D., Gutterman D.D., Vita J.A. Altered mitochondrial membrane potential, mass, and morphology in the mononuclear cells of humans with type 2 diabetes. Transl. Res, 2010, Vol. 156, no. 1, рр. 15-25.Widlansky M.E., Wang J., Shenouda S.M., Hagen T.M., Smith A.R., Kizhakekuttu T.J., Kluge M.A., Weihrauch D., Gutterman D.D., Vita J.A. Altered mitochondrial membrane potential, mass, and morphology in the mononuclear cells of humans with type 2 diabetes. Transl. Res, 2010, Vol. 156, no. 1, рр. 15-25.

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