mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-APS-2776mimmun-2776Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSАнтигенпрезентирующая субпопуляция CD66b+CD16+CD33+HLA-DR+ нейтрофильных гранулоцитов при остром остеомиелите у детей: иммуномодулирующие эффекты влияний иммунотропного гексапептида в экспериментальной системе in vitroAntigen presenting subset of СD66b+CD16+CD33+HLA-DR+ neutrophilic granulocytes in acute osteomyelitis in children: Immunomodulating effects of immunotropic hexapeptide in an in vitro experimental systemhttps://orcid.org/0000-0001-6071-4409НестероваИ. В.NesterovaI. V.

Нестерова И.В. – д.м.н., профессор, главный научный сотрудник отдела клинико-экспериментальной иммунологии и молекулярной биологии центральной научно-исследовательской лаборатории; профессор кафедры клинической иммунологии, аллергологии и адаптологии факультета непрерывного медицинского образования Медицинского института 

350061, г. Краснодар, ул. Дмитрия Благоева, 14;Москва

Nesterova I.V., PhD, MD (Medicine), Professor, Chief Research Associate, Department of Clinical and Experimental Immunology and Molecular Biology, Central Research Laboratory; Professor, Department of Clinical Immunology, Allergology and Adaptology Faculty of Continuing Medical Education, Medical Institute

14 Dmitry Blagoev St., Krasnodar, 350061;Moscow

inesterova1@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8005-9325ЧудиловаГ. А.ChudilovaG. A.

Чудилова Г.А. – д.б.н., доцент, заведующая отделом клинико-экспериментальной иммунологии и молекулярной биологии центральной научноисследовательской лаборатории, профессор кафедры клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики ФПК и ППС 

350061, г. Краснодар, ул. Дмитрия Благоева, 14.

Chudilova G.A., PhD, MD (Biology), Associate Professor, Head of the Department of Clinical and Experimental Immunology and Molecular Biology, Central Research Laboratory, Professor of the Department of Clinical Immunology, Allergology and Laboratory Diagnostics of FAT and PRS 

14 Dmitry Blagoev St., Krasnodar, 350061

chudilova2015@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3073-5070ТетеринЮ. В.TeterinYu. V.

Тетерин Ю.В. – аспирант кафедры клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики ФПК и ППС 

350061, г. Краснодар, ул. Дмитрия Благоева, 14.

Teterin Yu.V., Postgraduate Student, Department of Clinical Immunology, Allergology and Laboratory Diagnostics of FAT and PRS 

14 Dmitry Blagoev St., Krasnodar, 350061

zhuk.zhukovitch@yandex.ruЧичеревЕ. А.ChicherevE. A.

Чичерев Е.А. – аспирант кафедры хирургических болезней детского возраста 

350061, г. Краснодар, ул. Дмитрия Благоева, 14.

Chicherev E.A., Postgraduate Student, Department of Surgical Diseases of Childhood 

14 Dmitry Blagoev St., Krasnodar, 350061

chicherev3@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1912-2038ЧапуринаВ. Н.ChapurinaV. N.

Чапурина В.Н. – ассистент кафедры клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики ФПК и ППС 

350061, г. Краснодар, ул. Дмитрия Благоева, 14.

Chapurina V.N., Assistant Professor, Department of Clinical Immunology, Allergology and Laboratory Diagnostics of FAT and PRS 

14 Dmitry Blagoev St., Krasnodar, 350061

Pavlenkoevi2016@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8222-7679МитропановаМ. Н.MitropanovaM. N.

Митропанова М.Н. – д.м.н., доцент, заведующая кафедрой детской стоматологии, ортодонтии и челюстно-лицевой хирургии 

350061, г. Краснодар, ул. Дмитрия Благоева, 14.

Mitropanova M.N., PhD, MD (Medicine), Associate Professor, Head, Department of Pediatric Dentistry, Orthodontics and Dentofacial Surgery 

14 Dmitry Blagoev St., Krasnodar, 350061

mmitropanova@mail.ruФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ; ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»РоссияKuban State Medical University; Peoples’ Friendship University of RussiaRussian FederationФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФРоссияKuban State Medical UniversityRussian Federation202301062023254899906Copyright © Нестерова И.В., Чудилова Г.А., Тетерин Ю.В., Чичерев Е.А., Чапурина В.Н., Митропанова М.Н., 20232023Нестерова И.В., Чудилова Г.А., Тетерин Ю.В., Чичерев Е.А., Чапурина В.Н., Митропанова М.Н.Nesterova I.V., Chudilova G.A., Teterin Y.V., Chicherev E.A., Chapurina V.N., Mitropanova M.N.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/2776

Включение нейтрофильных гранулоцитов (НГ) в воспаление зависит от экспрессии рецепторов, обеспечивающих функции НГ. Острый остеомиелит (ООМ) занимает центральное место среди гнойно-воспалительных заболеваний у детей. ООМ – гнойно-некротический процесс, протекает в кости, костном мозге, ответственном за кроветворение. Представляет интерес определение субпопуляций НГ, их фенотипа при ООМ и оценка влияния иммунотропных субстанций для коррекции дисфункций. Цель – уточнить варианты изменений количественных и фенотипических характеристик субпопуляций CD66b+CD16+CD33+HLA-DR-, CD66b+CD16+CD33+HLA-DR+ НГ при остром остеомиелите у детей и оценить возможность их иммуномодулирования под влиянием гексапептида (ГП) – Arginyl-alpha-Aspartyl-Lysyl-Valyl-Tyrosyl-Arginine в эксперименте in vitro.

Исследована периферическая кровь (ПК) 24 детей ООМ 8-15 лет – группа исследования (ГИ). Группа сравнения – 13 здоровых детей. Для оценки влияния ГП (10-6 г/л) ПК детей с ООМ инкубировали 60 мин (37 °С) – группа исследования 1. Определяли количество НГ субпопуляций CD66b+CD16+CD33+HLA-DR+, CD66b+CD16+CD33+HLA-DR- (FC 500, Beckman Coulter, США), плотность экспрессии рецепторов по MFI, фагоцитарную активность НГ до и после инкубации с ГП.

При ООМ регистрируется субпопуляция НГ, экспрессирующая HLA-DR – 29,9 (18,4-43,6) % СD66b+CD16+CD33+HLA-DR+, отсутствующая в ПК здоровых детей. Под влиянием ГП выявлено снижение количества СD66b+CD16+CD33+HLA-DR+ в 1,5 раза (p > 0,05), повышение в 1,2 раза СD66b+CD16+CD33+HLA-DR- НГ (p > 0,05) относительно ГИ. Перераспределение субпопуляций, очевидно, происходит за счет связывания ГП с HLA-DR на мембране НГ. Также MFI HLA-DR была низкой -1,7 (1,6-2,2) (р > 0,05). При этом выявлено усиление MFI СD66b в 1,3 раза и снижение в 1,4 раза MFI CD16 (р < 0,05).

В исследовании впервые показано наличие в ПК у детей с ООМ субпопуляции НГ СD66b+CD16+CD33+HLA-DR+ на фоне уменьшения количества СD66b+CD16+CD33+HLA-DR-НГ. Субпопуляция СD66b+CD16+CD33+HLA-DR+НГ при ООМ, свидетельствует о появлении активированной субпопуляции НГ в ПК со свойствами АПК. В системе in vitro продемонстрировано позитивное влияние ГП на фенотип субпопуляций СD66b+CD16+CD33+HLA-DR- , СD66b+CD16+CD33+HLA-DR+ НГ. Восстановление фагоцитарной функции под действием ГП связано с повышением экспрессии CD66b, влияющих на эффекторную функцию НГ, и уменьшением гиперэкспрессии молекулы CD16, что обуславливает снижение повреждающей цитотоксической активности НГ.

Inclusion of neutrophilic granulocytes (NG) in inflammation depends on the expression of receptors providing the functions of NG. Acute osteomyelitis (AOM) occupies a central place among purulentinflammatory diseases in children. AOM purulent-necrotic process proceeds in the bone, bone marrow – the site of hematopoiesis. It is interesting to determine the functionally significant NG subsets, their phenotype in OM and evaluate the effect of immunotropic substances for the correction of dysfunctions. Aim: to specify the variants of changes in quantitative and phenotypic characteristics of CD66b+CD16+CD33+HLA-DR-, CD66b+CD16+CD33+HLA-DR+ NG subsets at AOM in children and evaluate the possibility of their immunomodulation under the influence of hexapeptide (HP) – Arginyl-alpha-Aspartyl-Lysyl-Valyl-Tyrosyl-Arginine in vitro.

Peripheral blood (PB) of 24 children 8-15 years old AOM were the study group (SG). The comparison group (CG) – 13 healthy children. HP (10-6 g/L) were incubated with PB SG (60 min, 37 °C) to evaluate the effects (SG1). The number of NG subsets CD66b+CD16+CD33+HLA-DR+, CD66b+CD16+CD33+HLA-DR- (FC500, Beckman Coulter, USA), receptor expression density (MFI), phagocytic activity before and after incubation with HP were determined.

The NG subset expressing HLA-DR – 29.9 (18.4-43.6) % CD66b+CD16+CD33+HLA-DR+ was registered in children with AOM. The number of CD66b+CD16+CD33+HLA-DR+ was 1.5 times lower (p > 0.05), of CD66b+CD16+CD33+HLA-DR+ was 1.2 times higher (p > 0.05) than before incubation with of HP. The redistribution of subsets apparently occurs due to the binding of HPs to HLA-DR on the NG membrane. Also MFI HLA-DR was low (p > 0.05); the 1.3-fold increase in MFI CD66b, 1.4-fold decrease in MFI CD16 were revealed (p < 0.05).

The study was the first to demonstrate the presence of NG subset of CD66b+CD16+CD33+HLA-DR+ in the PB of children with AOM. Subset of CD66b+CD16+CD33+HLA-DR+NG in AOM indicates the appearance of an activated subset of NG in PB with the properties of APC. The positive influence of HP on the phenotypic characteristics of subsets СD66b+CD16+CD33+HLA-DR-, СD66b+CD16+CD33+HLA-DR+. Restoration of phagocytic function of NGs under the influence of HP is connected with the increase of CD66b expression, which influences the effector function of NGs and decrease of CD16 molecule hyperexpression that stipulates decrease of damaging cytotoxic activity of NGs.

нейтрофильные гранулоцитыострый остеомиелитдетиантигенпрезентирующая субпопуляциягексапептидсистема in vitroneutrophil granulocytesacute osteomyelitischildrenantigen-presenting subsethexapeptidein vitro systemИсследование выполнено в рамках государственного задания Министерства здравоохранения Российской Федерации № 121031000071-4.The study was carried out as part of the state assignment of the Ministry of Health of the Russian Federation (No. 121031000071-4).ReferencesBelokrylov N.M., Schepalov A.V., Antonov D.V., Belokrylov A.N., Zhuzhgov E.A. On the issue of osteomyelitis and its consequences in children: a literature review. Perm Medical Journal, 2020, Vol. 37, no. 3, pp. 40-57. (In Russ.)Belokrylov N.M., Schepalov A.V., Antonov D.V., Belokrylov A.N., Zhuzhgov E.A. On the issue of osteomyelitis and its consequences in children: a literature review. Perm Medical Journal, 2020, Vol. 37, no. 3, pp. 40-57. (In Russ.)Elghetany M.Т. Surface antigen changes during normal neutrophilic development: a critical review. Blood Cells Mol. Dis., 2002, Vol. 28, no. 2, pp. 260-274.Elghetany M.Т. Surface antigen changes during normal neutrophilic development: a critical review. Blood Cells Mol. Dis., 2002, Vol. 28, no. 2, pp. 260-274.Gavrilyuk V.P., Statina M.I., Severinov D.A., Mashoshina L.O. Immune and metabolic disorders in acute hematogenous osteomyelitis in children. Medical Newsletter of Vyatka, 2022, no. 1 (73), pp. 90-96. (In Russ.)Gavrilyuk V.P., Statina M.I., Severinov D.A., Mashoshina L.O. Immune and metabolic disorders in acute hematogenous osteomyelitis in children. Medical Newsletter of Vyatka, 2022, no. 1 (73), pp. 90-96. (In Russ.)Gorczyca W., Sun Z.Y., Cronin W., Li X., Mau S., Tugulea S. Immunophenotypic pattern of myeloid populations by flow cytometry analysis. Methods Cell Biol., 2011. Vol. 103, pp. 221-266.Gorczyca W., Sun Z.Y., Cronin W., Li X., Mau S., Tugulea S. Immunophenotypic pattern of myeloid populations by flow cytometry analysis. Methods Cell Biol., 2011. Vol. 103, pp. 221-266.Grieshaber-Bouyer R., Nigrovic P.A. Neutrophil heterogeneity as therapeutic opportunity in immunemediated disease. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 346. doi: 10.3389/fimmu.2019.00346.Grieshaber-Bouyer R., Nigrovic P.A. Neutrophil heterogeneity as therapeutic opportunity in immunemediated disease. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 346. doi: 10.3389/fimmu.2019.00346.Hernández-Caselles T., Martínez-Esparza M., Pérez-Oliva A.B., Quintanilla-Cecconi A.M., García-Alonso A., Alvarez-López D.M., García-Peñarrubia P. A study of CD33 (SIGLEC-3) antigen expression and function on activated human T and NK cells: two isoforms of CD33 are generated by alternative splicing. J. Leukoc. Biol., 2006, Vol. 79, no. 1, pp. 46-58.Hernández-Caselles T., Martínez-Esparza M., Pérez-Oliva A.B., Quintanilla-Cecconi A.M., GarcíaAlonso A., Alvarez-López D.M., García-Peñarrubia P. A study of CD33 (SIGLEC-3) antigen expression and function on activated human T and NK cells: two isoforms of CD33 are generated by alternative splicing. J. Leukoc. Biol., 2006, Vol. 79, no. 1, pp. 46-58.Lin A., Loré K. Granulocytes: New members of the antigen-presenting cell family. Front. Immunol., 2017, Vol. 8, 1781. doi: 10.3389/fimmu.2017.01781.Lin A., Loré K. Granulocytes: New members of the antigen-presenting cell family. Front. Immunol., 2017, Vol. 8, 1781. doi: 10.3389/fimmu.2017.01781.Liu Z., Zheng X., Wang J., Wang E. Molecular analysis of thymopentin binding to HLA-DR molecules. PLoS One, 2007, Vol. 2, no. 12, e1348. doi: 10.1371/journal.pone.0001348.Liu Z., Zheng X., Wang J., Wang E. Molecular analysis of thymopentin binding to HLA-DR molecules. PLoS One, 2007, Vol. 2, no. 12, e1348. doi: 10.1371/journal.pone.0001348.Mandruzzato S., Brandau S., Britten C.M., Bronte V., Damuzzo V., Gouttefangeas C., Maurer D., Ottensmeier C., van der Burg S.H., Welters M.J., Walter S. Toward harmonized phenotyping of human myeloidderived suppressor cells by flow cytometry: results from an interim study. Cancer Immunol. Immunother., 2016, Vol. 65, no. 2, pp. 161-169.Mandruzzato S., Brandau S., Britten C.M., Bronte V., Damuzzo V., Gouttefangeas C., Maurer D., Ottensmeier C., van der Burg S.H., Welters M.J., Walter S. Toward harmonized phenotyping of human myeloidderived suppressor cells by flow cytometry: results from an interim study. Cancer Immunol. Immunother., 2016, Vol. 65, no. 2, pp. 161-169.Matsushima H., Geng S., Lu R., Okamoto T., Yao Y., Mayuzumi N., Kotol P.F., Chojnacki B.J., Miyazaki T., Gallo R.L., Takashima A. Neutrophil differentiation into a unique hybrid population exhibiting dual phenotype and functionality of neutrophils and dendritic cells. Blood, 2013, Vol. 121, no. 10, pp. 1677-1689.Matsushima H., Geng S., Lu R., Okamoto T., Yao Y., Mayuzumi N., Kotol P.F., Chojnacki B.J., Miyazaki T., Gallo R.L., Takashima A. Neutrophil differentiation into a unique hybrid population exhibiting dual phenotype and functionality of neutrophils and dendritic cells. Blood, 2013, Vol. 121, no. 10, pp. 1677-1689.Nesterova I.V., Chudilova G.A., Kovaleva S.V., Tarakanov V.A., Lomtatidze L.V., Kolesnikova N.V., Rusinova T.V., Evglevsky A.A., Malinovskaya V.V. Neutrophil granulocytes: reflection in the mirror of modern ideas. Мoscow: Capricorn Publishing, 2018. 338 p.Nesterova I.V., Chudilova G.A., Kovaleva S.V., Tarakanov V.A., Lomtatidze L.V., Kolesnikova N.V., Rusinova T.V., Evglevsky A.A., Malinovskaya V.V. Neutrophil granulocytes: reflection in the mirror of modern ideas. Мoscow: Capricorn Publishing, 2018. 338 p.Polak D., Bohle B. Neutrophils-typical atypical antigen presenting cells? Immunol. Lett., 2022, Vol. 247, pp. 52-58.Polak D., Bohle B. Neutrophils-typical atypical antigen presenting cells? Immunol. Lett., 2022, Vol. 247, pp. 52-58.Reinisch W., Lichtenberger C., Steger G., Tillinger W., Scheiner O., Gangl A., Maurer D., Willheim M. Donor dependent, interferon-γ induced HLA-DR expression on human neutrophils in vivo. Clin. Exp. Immunol., 2003. Vol. 133, no. 3, pp. 476-484.Reinisch W., Lichtenberger C., Steger G., Tillinger W., Scheiner O., Gangl A., Maurer D., Willheim M. Donor dependent, interferon-γ induced HLA-DR expression on human neutrophils in vivo. Clin. Exp. Immunol., 2003. Vol. 133, no. 3, pp. 476-484.Veglia F., Perego M,. Gabrilovich D. Myeloid-derived suppressor cells coming of age. Nat Immunol., 2018. Vol. 19, no. 2, pp. 108-119.Veglia F., Perego M,. Gabrilovich D. Myeloid-derived suppressor cells coming of age. Nat Immunol., 2018. Vol. 19, no. 2, pp. 108-119.Veis D.J. Cassat J.E. Infectious osteomyelitis: marrying bone biology and microbiology to shed new light on a persistent clinical challenge. J. Bone Miner. Res., 2021, Vol. 36, pp. 636-643.Veis D.J. Cassat J.E. Infectious osteomyelitis: marrying bone biology and microbiology to shed new light on a persistent clinical challenge. J. Bone Miner. Res., 2021, Vol. 36, pp. 636-643.

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