mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-DOT-2733mimmun-2733Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSДинамика субпопуляций T-хелперов в критическом периоде тяжелой механической травмы у детейDynamics of T helper subpopulations in the critical period of severe injury in childrenhttps://orcid.org/0000-0002-3101-0207ЗакировР. Ш.ZakirovR. Sh.

Закиров Р.Ш. – врач КЛД клинико-диагностической лаборатории; научный сотрудник лаборатории иммунологических, цитохимических и биохимических методов исследования 

Москва

Zakirov R.Sh., Clinical Laboratory Physician, Clinical Diagnostic Laboratory; Research Associate, Laboratory of Immunology, Cytochemistry and Biochemistry 

Moscow

biochemik@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0896-6996ПетричукС. В.PetrichukS. V.

Петричук С.В. – д.б.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории экспериментальной иммунологии и вирусологии 

Москва

Petrichuk S.V., PhD, MD (Biology), Professor, Chief Research Associate, Laboratory of Experimental Immunology and Virology 

Moscow

cito@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5645-5181ФрейдлинЕ. В.FreidlynE. V.

Фрейдлин Е.В. – лаборант-исследователь лаборатории экспериментальной иммунологии и вирусологии 

Москва

Freidlyn E.V., Laboratory Assistant, Laboratory of Experimental Immunology and Virology 

Moscow

frdl-cito@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7771-3314КупцоваД. Г.KuptsovaD. G.

Купцова Д.Г. – младший научный сотрудник, врач клинической лабораторной диагностики лаборатории экспериментальной иммунологии и вирусологии 

Москва

Kuptsova D.G., Junior Research Associate, Clinical Laboratory Physician, Laboratory of Experimental Immunology and Virology 

Moscow

dg.kuptsova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-6227-466XЯнюшкинаО. Г.YanyushkinaO. G.

Янюшкина О.Г. – научный сотрудник отдела сочетанной травмы, анестезиологии и реанимации 

Москва

Yanyushkina O.G., Research Associate, Department of Multiple Trauma and Intensive Care Unit in Children 

Moscow

spartak-lfc@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9418-4418КарасеваО. В.KarasevaO. V.

Карасева О.В. – д.м.н., профессор, заместитель директора по научной работе, руководитель отдела сочетанной травмы, анестезиологии и реанимации; заведующая отделением неотложной хирургии и травмы у детей 

Москва

Karaseva O.V., PhD, MD (Medicine), Professor, Deputy Director for Research, Chief, Department of Multiple Trauma and Intensive Care Unit; Head, Department of Emergency Surgery and Trauma in Children 

Moscow

karaseva.o@list.ruФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей» Министерства здравоохранения РФ; ГБУЗ города Москвы «Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии» Департамента здравоохранения города МосквыРоссияNational Medical Research Center for Children’s Health; Institute of Urgent Children Surgery and TraumatologyRussian FederationФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей» Министерства здравоохранения РФРоссияNational Medical Research Center for Children’s HealthRussian FederationГБУЗ города Москвы «Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии» Департамента здравоохранения города МосквыРоссияInstitute of Urgent Children Surgery and TraumatologyRussian FederationФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей» Министерства здравоохранения РФ; ГБУЗ города Москвы «Научно-исследовательский институт неотложной детской хирургии и травматологии» Департамента здравоохранения города МосквыРоссияInstitute of Urgent Children Surgery and Traumatology; National Medical Research Center for Children’s HealthRussian Federation202301062023254881890Copyright © Закиров Р.Ш., Петричук С.В., Фрейдлин Е.В., Купцова Д.Г., Янюшкина О.Г., Карасева О.В., 20232023Закиров Р.Ш., Петричук С.В., Фрейдлин Е.В., Купцова Д.Г., Янюшкина О.Г., Карасева О.В.Zakirov R.S., Petrichuk S.V., Freidlyn E.V., Kuptsova D.G., Yanyushkina O.G., Karaseva O.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/2733

Тяжелая механическая травма является одной из основных причин детской инвалидизации и смертности. Развивающийся дисбаланс гипервоспаления и иммуносупрессии в критическом периоде тяжелой травмы повышает риск развития инфекционных осложнений и/или полиорганной недостаточности. Целью работы было определение информативных иммунологических критериев тяжести повреждения, оценки риска развития осложнений и прогноза исхода травматической болезни у детей при тяжелой механической травме (ТМТ, ISS ≥ 16, n = 87) в группах с благоприятным (n = 47) и неблагоприятным исходом (n = 40), а также в зависимости от развития гнойно-септических осложнений (ГСО, n = 16) и синдрома полиорганной недостаточности (СПОН, n = 11). Методом проточной цитометрии проведена оценка содержания Т-хелперов (Th) и их субпопуляций: регуляторные Т-лимфоциты – CD4+CD127lowCD25high (Treg), Th17-го типа – CD4+CD161+ и CD4+CD127higtCD25highТклетки (T127hi) в 1-е, 3-и, 5-е, 7-е, 14-е сутки с момента получения травмы. Группу сравнения составили 34 ребенка с травмой легкой и средней степени тяжести (ЛТ, ISS < 16). Контрольную группу в исследовании составили 80 условно здоровых детей, сопоставимых по возрасту и полу. В исследовании выявлена обратная зависимость тяжести травмы, степени кровопотери и исхода с абсолютным числом всех субпопуляций, однако для Th и Treg отмечена наиболее сильная связь (R Спирмана ≤ -0,70, p < 0,00001). Для группы ТМТ обнаружено выраженное снижение абсолютного количества клеток Th, Treg, T127hi и Th17 в раннем посттравматическом периоде с тенденцией к повышению к 14-м суткам. Значения в первые сутки для показателей пациентов с ЛТ соответствовали значениям контрольной группы и значимо отличались от группы ТМТ. Были выявлены различия в динамике процентного содержания субпопуляций Th в остром посттравматическом периоде. Процентное содержание Th17 и T127hi достоверно повышено в 1-3-й и 3-7-й дни после травмы соответственно в сравнении с контрольной группой и ЛТ. Для процентного содержания Treg достоверных различий в первую неделю после травмы выявлено не было. Низкий уровень абсолютного количества клеток Treg у пациентов с ТМТ на первые сутки после травмы в значительной степени связан с развитием ГСО и неблагоприятным исходом. Динамика абсолютного количества клеток Th17 в остром посттравматическом периоде значимо отличалась у детей с ТМТ при развитии СПОН. Абсолютное количество Th17 достоверно снижено в 3-7-й дни после травмы в группе ТМТ с СПОН. Результаты исследования свидетельствуют о том, что у детей уровни Treg, T127hi и Th17 достоверно связаны с тяжестью травмы и могут быть использованы для прогнозирования исхода травматического заболевания и оценки риска развития ГСО и СПОН.

 Severe mechanical injury is one of the main reasons behind children’s disability and mortality. Severe injury induces a complex host immune response to tissue injury, a parallel pro- and anti-inflammatory state, bearing an elevated risk for infectious complications (IC) and/or multiple organ failure (MOF). This study aimed to determine the informative immunological criteria of traumatic injury severity and prognosis outcome in children (severe injury group (SInj, ISS ≥ 16), n = 87; mild/moderate injury group (MInj, ISS < 16), n = 34) based on the assessment of absolute cell count (abs) and percentage of such T helper subpopulations as regulatory T lymphocytes – CD4+CD127lowCD25high(Treg), Th17 lymphocytes – CD4+CD161+ and CD4+CD127higtCD25high T cells(T127hi) in severe injury cases grouped by the outcome (favorable, n = 47; unfavorable, n = 40) and depending on IC (n = 16) and the development of MOF (n = 11) on the 1st, 3d , 5th, 7th, 14th day after injury. The control group was comprised of 80 apparently healthy children comparable in age and sex. An inverse relationship between severity of injury, degree of blood loss and outcome of injury was revealed with the abs of all Th populations, but for Th abs and Treg abs the most significant correlation was found (Spearman’s R ≤ -0,70, p < 0.00001). For SInj group, a pronounced decrease of Th abs, Treg abs, T127hi abs and Th17 abs, in the acute post-traumatic period with an increase to 14 days was revealed. The values of in the first day for indicators of patients with MInj group correspond to the values of control group and significantly differ from SInj group. There are different kinetics of percentage Th subpopulations in peripheral blood of children with severe injuries. The Th17%CD4+ and T127hi%CD4+ significant increase in 1st-3d  and 3d -7th days after injury respectively in comparation with сontrol and MInj groups. There were no differences between groups in terms of Treg%CD4+. The lower-level Treg abs in trauma patients admitted to the ICU is significantly associated with develop the infectious complications and outcome of trauma. The Th17 abs is significantly reduced in 3-7th days after the injury in the SInj group with MOF. The results of the study indicate that in children levels of Treg, T127hi and Th17 is significantly associated with severity of injury and may be used to predict outcome of trauma and assess the risk of IC and MOF.

детитяжелая травмаполитравмасубпопуляции T-хелперовсиндром полиорганной недостаточностиинфекционные осложненияchildrensevere injurypolytraumaT helper subpopulationsmultiple organ failureinfectious complicationsReferencesGupta D.L., Bhoi S., Mohan T., Galwnkar S., Rao D.N. Coexistence of Th1/Th2 and Th17/Treg imbalances in patients with post traumatic sepsis. Cytokine, 2016, Vol. 88, pp. 214-221.Gupta D.L., Bhoi S., Mohan T., Galwnkar S., Rao D.N. Coexistence of Th1/Th2 and Th17/Treg imbalances in patients with post traumatic sepsis. Cytokine, 2016, Vol. 88, pp. 214-221.Holloway T.L., Rani M., Cap A.P., Stewart R.M., Schwacha M.G. The association between the Th-17 immune response and pulmonary complications in a trauma ICU population. Cytokine, 2015, Vol. 76, no. 2, pp. 328-333.Holloway T.L., Rani M., Cap A.P., Stewart R.M., Schwacha M.G. The association between the Th-17 immune response and pulmonary complications in a trauma ICU population. Cytokine, 2015, Vol. 76, no. 2, pp. 328-333.Killien E.Y., Zahlan J.M., Lad H., Watson R.S., Vavilala M.S., Huijsmans R.L.N., Rivara F.P. Epidemiology and outcomes of multiple organ dysfunction syndrome following pediatric trauma. J. Trauma Acute Care Surg., 2022, Vol. 93, no. 6, pp. 829-837.Killien E.Y., Zahlan J.M., Lad H., Watson R.S., Vavilala M.S., Huijsmans R.L.N., Rivara F.P. Epidemiology and outcomes of multiple organ dysfunction syndrome following pediatric trauma. J. Trauma Acute Care Surg., 2022, Vol. 93, no. 6, pp. 829-837.MacConmara M.P., Maung A.A., Fujimi S., McKenna A.M., Delisle A., Lapchak P.H., Rogers S., Lederer J.A., Mannick J.A. Increased CD4+ CD25+ T Regulatory cell activity in trauma patients depresses protective Th1 immunity. Ann. Surg., 2006, vol. 124, pp. 179-188.MacConmara M.P., Maung A.A., Fujimi S., McKenna A.M., Delisle A., Lapchak P.H., Rogers S., Lederer J.A., Mannick J.A. Increased CD4+ CD25+ T Regulatory cell activity in trauma patients depresses protective Th1 immunity. Ann. Surg., 2006, vol. 124, pp. 179-188.Manson J., Cole E., De’Ath H.D., Vulliamy P., Meier U., Pennington D., Brohi K. Early changes within the lymphocyte population are associated with the development of multiple organ dysfunction syndrome in trauma patients. Crit. Care, 2016, Vol. 20, 176. doi: 10.1186/s13054-016-1341-2.Manson J., Cole E., De’Ath H.D., Vulliamy P., Meier U., Pennington D., Brohi K. Early changes within the lymphocyte population are associated with the development of multiple organ dysfunction syndrome in trauma patients. Crit. Care, 2016, Vol. 20, 176. doi: 10.1186/s13054-016-1341-2.Marshall J.C. Measuring organ dysfunction in the intensive care unit: why and how? Can. J. Anaesth., 2005, Vol. 52, no. 3, pp. 224-230.Marshall J.C. Measuring organ dysfunction in the intensive care unit: why and how? Can. J. Anaesth., 2005, Vol. 52, no. 3, pp. 224-230.Mukhametov U., Lyulin S., Borzunov D., Ilyasova T., Gareev I., Sufianov A. Immunologic response in patients with polytrauma. Noncoding RNA Res., 2023, Vol. 8, no. 1, pp. 8-17.Mukhametov U., Lyulin S., Borzunov D., Ilyasova T., Gareev I., Sufianov A. Immunologic response in patients with polytrauma. Noncoding RNA Res., 2023, Vol. 8, no. 1, pp. 8-17.Stoecklein V.M., Osuka A., Lederer J.A. Trauma equals danger – damage control by the immune system. J. Leukoc. Biol., 2012, Vol. 92, no. 3, pp. 539-551.Stoecklein V.M., Osuka A., Lederer J.A. Trauma equals danger – damage control by the immune system. J. Leukoc. Biol., 2012, Vol. 92, no. 3, pp. 539-551.Sturm R., Xanthopoulos L., Heftrig D., Oppermann E., Vrdoljak T., Dunay I.R., Marzi I., Relja B. Regulatory T cells modulate CD4 proliferation after severe trauma via IL-10. J. Clin. Med., 2020, Vol. 9, no. 4, 1052. doi: 10.3390/jcm9041052.Sturm R., Xanthopoulos L., Heftrig D., Oppermann E., Vrdoljak T., Dunay I.R., Marzi I., Relja B. Regulatory T cells modulate CD4 proliferation after severe trauma via IL-10. J. Clin. Med., 2020, Vol. 9, no. 4, 1052. doi: 10.3390/jcm9041052.Toptygina A.P., Semikina E.L., Petrichuk S.V., Zakirov R.S., Kurbatova O.V., Kopyltsova E.A., Komakh Yu.А. Age-dependent changes of T-regulatory and Th17 subset levels in peripheral blood from healthy humans. Medical Immunology (Russia), 2017, Vol. 19, no. 4, pp. 409-421. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-2017-4-409-421.Toptygina A.P., Semikina E.L., Petrichuk S.V., Zakirov R.S., Kurbatova O.V., Kopyltsova E.A., Komakh Yu.А. Age-dependent changes of T-regulatory and Th17 subset levels in peripheral blood from healthy humans. Medical Immunology (Russia), 2017, Vol. 19, no. 4, pp. 409-421. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-2017-4-409-421.Wolfson N, Lerner A, Roshal L, eds. Orthopedics in disasters: Orthopedic injuries in natural disasters and mass casualty events. Springer Berlin Heidelberg; 2016. 448 p.Wolfson N, Lerner A, Roshal L, eds. Orthopedics in disasters: Orthopedic injuries in natural disasters and mass casualty events. Springer Berlin Heidelberg; 2016. 448 p.Zhang Y., Li X.F., Wu W., Chen Y. Dynamic changes of circulating T-helper cell subsets following severe thoracic trauma. Int. J. Clin. Exp. Med., 2015, Vol. 8, no. 11, pp. 21106-21113.Zhang Y., Li X.F., Wu W., Chen Y. Dynamic changes of circulating T-helper cell subsets following severe thoracic trauma. Int. J. Clin. Exp. Med., 2015, Vol. 8, no. 11, pp. 21106-21113.

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