mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-2009-6-523-530mimmun-357Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СРЕДНЕЙ ДЛИНЫ ТЕЛОМЕР В ЛИМФОЦИТАХ У БОЛЬНЫХ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙSOME FEATURES OF CHANGING TELOMERE LENGTH IN LYMPHOCYTES FROM THE PATIENTS WITH BRONCHIAL ASTHMAБорисовВ. И.BorisovV. I.

лаборатория клинической иммунопатологии

630099, ул. Ядринцовская, 14. Тел.: (383) 228-21-20. Факс: (383) 222-70-28

borisovslava@yandex.ruДемаковС. А.DemakovS. A.

лаборатория молекулярной цитогенетики

borisovslava@yandex.ruНепомнящихВ. М.NepomnyashchikhV. M.

лаборатория клинической иммунопатологии

borisovslava@yandex.ruЛеоноваМ. И.LeonovaM. I.

лаборатория клинической иммунопатологии

borisovslava@yandex.ruДеминаД. В.DeminaD. V.

лаборатория клинической иммунопатологии

borisovslava@yandex.ruБаровскаяН. А.BarovskayaN. A.

лаборатория клинической иммунопатологии

borisovslava@yandex.ruКожевниковВ. С.KozhevnikovV. S.

лаборатория клинической иммунопатологии

borisovslava@yandex.ruГУ НИИ клинической иммунологии СО РАМН, г. НовосибирскRussian FederationИнститут цитологии и генетики СОРАН, г. НовосибирскRussian Federation200920072014116523530Copyright © Борисов В.И., Демаков С.А., Непомнящих В.М., Леонова М.И., Демина Д.В., Баровская Н.А., Кожевников В.С., 20142014Борисов В.И., Демаков С.А., Непомнящих В.М., Леонова М.И., Демина Д.В., Баровская Н.А., Кожевников В.С.Borisov V.I., Demakov S.A., Nepomnyashchikh V.M., Leonova M.I., Demina D.V., Barovskaya N.A., Kozhevnikov V.S.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/357

Резюме. Показано, что у больных бронхиальной астмой теломеры лимфоцитов и CD4+ клеток периферической крови короче, чем у доноров, и такое укорочение происходит в разных субпопуляциях в зависимости от клинико-патогенетической формы астмы. В подгруппе с инфекционно-зависимой астмой выявлено укорочение теломер в CD4+ и в CD8+Т-лимфоцитах, у больных с астмой атопического генеза – только в CD4+ клетках. У больных астмой смешанного генеза изменения длины теломер не обнаружено, однако выявлена достоверная прямая зависимость между длиной теломер CD4+ и CD8+Т-лимфоцитов и концентрацией сывороточного IgE. Оказалось, что чем выше уровень IgE в сыворотке крове пациента, тем более длинные теломеры в обеих субпопуляциях лимфоцитов.

Полученные данные говорят о том, что сокращение теломер в лимфоцитах может происходить не только при истощении Т-клеточного пула и индуцируемой лимфопенией гомеостатической пролиферации, но и при экспансии антиген-реактивных клеток. Все эти данные говорят в пользу серьезных патогенетических различий разных форм бронхиальной астмы, важной основой которых может быть разный вклад атопического и инфекционного воспаления в развитие заболевания.

Abstract. A significant telomere shortening was shown in both total peripheral lymphocyte populations and CD4+ T-cells from patients with bronchial asthma, as compared to normal donors. Such shortening takes place in different cell subpopulations depends on different types of bronchial asthma. In patients with intrinsic asthma, a telomere contraction was found both in CD4+ and CD8+T-lymphocytes, but only in CD4+ lymphocytes from patients with extrinsic-type asthma. We didn’t found any changes of telomere length in patients with mixed-type asthma, however, a significant correlation was found between telomere length in both CD4+ and CD8+T- cells, and serum IgE concentrations.

The data obtained demonstrate that telomere shortening in lymphocytes may take place not only due to T-cell exhaustion, or homeostatic proliferation induced by lymphopenia, but also due to expansion of antigenreacting cells. The entire data point to sufficient pathogenetic differences for various types of bronchial asthma. A non-uniform contribution of atopic and infectious inflammation may present an important reason for different patterns of the disease development.

теломерыбронхиальная астмалимфоцитыtelomerebronchial asthmalymphocytesReferencesБорисов В.И., Демаков С.А., Сенюков В.В, Кожевников В.С, Сизиков А.Э, Коненкова Л.П., Герцог О.А., Леонова М.И., Демина Д.В., Козлов В.С. Укорочение теломер в Т-лимфоцитах крови у больных атопическим дерматитом и ревматоидным артритом // Вестник уральской медицинской академии наук. – 2006. – Т. 3, № 1. – С. 22-24.Борисов В.И., Демаков С.А., Сенюков В.В, Кожевников В.С, Сизиков А.Э, Коненкова Л.П., Герцог О.А., Леонова М.И., Демина Д.В., Козлов В.С. Укорочение теломер в Т-лимфоцитах крови у больных атопическим дерматитом и ревматоидным артритом // Вестник уральской медицинской академии наук. – 2006. – Т. 3, № 1. – С. 22-24.Борисов В.И., Кожевников В.С, Сенюков В.В., Сизиков А.Э, Коненкова Л.П., Герцог О.А., Козлов В.А. Укорочение длины теломер моноцитов при ревматоидном артрите // Медицинская иммунология. – 2006. – Т. 8, № 1. – С. 87- 90.Борисов В.И., Кожевников В.С, Сенюков В.В., Сизиков А.Э, Коненкова Л.П., Герцог О.А., Козлов В.А. Укорочение длины теломер моноцитов при ревматоидном артрите // Медицинская иммунология. – 2006. – Т. 8, № 1. – С. 87- 90.Оловников А.М. Принцип маргинотомии в матричном синтезе полинуклеотидов // Докл. АН СССР. – 1971. – Т. 201, № 6. – С. 1496-1499.Оловников А.М. Принцип маргинотомии в матричном синтезе полинуклеотидов // Докл. АН СССР. – 1971. – Т. 201, № 6. – С. 1496-1499.Allsopp R.C., Vaziri H., Patterson C., Goldstein S., Younglai E.V., Futcher A.B., Greider C.W., Harley C.B. Telomere length predicts replicative capacity of human fibroblasts // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. – 1992. – Vol. 89, N 21. – P. 10114-10118.Allsopp R.C., Vaziri H., Patterson C., Goldstein S., Younglai E.V., Futcher A.B., Greider C.W., Harley C.B. Telomere length predicts replicative capacity of human fibroblasts // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. – 1992. – Vol. 89, N 21. – P. 10114-10118.Blackburn E.H. Structure and function of telomeres // Nature. – 1991. – Vol. 350. – P. 569 - 572.Blackburn E.H. Structure and function of telomeres // Nature. – 1991. – Vol. 350. – P. 569 - 572.Brouilette S., Singh R.K., Thompson J.R., Goodall A.H., White N.J. Cell Telomere Length and Risk of Premature Myocardial Infarction // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. – 2003. – Vol. 23. – P. 842-846.Brouilette S., Singh R.K., Thompson J.R., Goodall A.H., White N.J. Cell Telomere Length and Risk of Premature Myocardial Infarction // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. – 2003. – Vol. 23. – P. 842-846.Cawthon R., Smith K., Brien E. О, Sivatchenko A., Kerber R. Association between telomere length in blood and mortality in people aged 60 years or older // Lancet. – 2003. – Vol. 361, N 9355. – P. 393-395.Cawthon R., Smith K., Brien E. О, Sivatchenko A., Kerber R. Association between telomere length in blood and mortality in people aged 60 years or older // Lancet. – 2003. – Vol. 361, N 9355. – P. 393-395.Epel E.S., Blackburn E.H., Lin J., Dhabha F.S., Adler N.E., Morrow J.D., Cawthon R.M. Accelerated telomere shortening in response to life stress // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. – 2004. – Vol. 101. –P. 4917312-4917315.Epel E.S., Blackburn E.H., Lin J., Dhabha F.S., Adler N.E., Morrow J.D., Cawthon R.M. Accelerated telomere shortening in response to life stress // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. – 2004. – Vol. 101. –P. 4917312-4917315.Frenck R.W., Blackburn E.H., Shannon K.M. The rate of telomere sequence loss in human leukocytes varies with age // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. – 1998. – Vol. 95. – P. 5607-5610.Frenck R.W., Blackburn E.H., Shannon K.M. The rate of telomere sequence loss in human leukocytes varies with age // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. – 1998. – Vol. 95. – P. 5607-5610.Harst P., Steeg G., Boer R.A., Voors A.A., Hall A.S, Mulder M.J., Gilst W.H., Veldhuisen D.J. Telomere Length of Circulating Leukocytes Is Decreased in Patients With Chronic Heart Failure // J. Am. Coll. Cardiol. – 2007. – Vol. 49. – P. 1459 - 1464.Harst P., Steeg G., Boer R.A., Voors A.A., Hall A.S, Mulder M.J., Gilst W.H., Veldhuisen D.J. Telomere Length of Circulating Leukocytes Is Decreased in Patients With Chronic Heart Failure // J. Am. Coll. Cardiol. – 2007. – Vol. 49. – P. 1459 - 1464.Hayflick L. The limited in vitro lifetime of human diploid cell strains // Exp. Cell Res. – 1965. – Vol. 37. – P. 614-636.Hayflick L. The limited in vitro lifetime of human diploid cell strains // Exp. Cell Res. – 1965. – Vol. 37. – P. 614-636.Jeanclos E., Krolewski A., Skurnick J., Kimura M., Aviv H., Warram J.H., Aviv A. Shortened Telomere Length in White Blood Cells of Patients with IDDM // Diabetes. – 1998. – Vol. 47. – P. 482-486.Jeanclos E., Krolewski A., Skurnick J., Kimura M., Aviv H., Warram J.H., Aviv A. Shortened Telomere Length in White Blood Cells of Patients with IDDM // Diabetes. – 1998. – Vol. 47. – P. 482-486.Kay A.B. Allergy and allergic diseases – First of Two Parts // Engl. J. Med. – 2001. – Vol. 344. – P. 30-37.Kay A.B. Allergy and allergic diseases – First of Two Parts // Engl. J. Med. – 2001. – Vol. 344. – P. 30-37.Kimura M., Hjelmborg J. v. B., Gardner J.P., Bathum L., Brimacombe M., Lu X., Christiansen L., Vaupel J.W., Aviv A., Christensen K. Telomere Length and Mortality: A Study of Leukocytes in Elderly Danish Twins // Am. J. Epidemiol. – 2008. – Vol. 167. – P. 799-806.Kimura M., Hjelmborg J. v. B., Gardner J.P., Bathum L., Brimacombe M., Lu X., Christiansen L., Vaupel J.W., Aviv A., Christensen K. Telomere Length and Mortality: A Study of Leukocytes in Elderly Danish Twins // Am. J. Epidemiol. – 2008. – Vol. 167. – P. 799-806.Kurz D.J., Decary S., Hong Y., Trivier E., Akhmedov A., Erusalimsky J.D. Chronic oxidative stress compromises telomere integrity and accelerates the onset of senescence in human endothelial cells // J. Cell. Sci. – 2004. – Vol. 117. – P. 2417-2426.Kurz D.J., Decary S., Hong Y., Trivier E., Akhmedov A., Erusalimsky J.D. Chronic oxidative stress compromises telomere integrity and accelerates the onset of senescence in human endothelial cells // J. Cell. Sci. – 2004. – Vol. 117. – P. 2417-2426.Lin J., Xie J., Qian WB. Telomerase activity and telomere length in CD4+, CD8+ and CD19+ lymphocytes from patients with systemic lupus erythematosus // Zhejiang Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. – 2005. – Vol. 34, N 6. – P. 534-537.Lin J., Xie J., Qian WB. Telomerase activity and telomere length in CD4+, CD8+ and CD19+ lymphocytes from patients with systemic lupus erythematosus // Zhejiang Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. – 2005. – Vol. 34, N 6. – P. 534-537.Marrone A., Walne A., Dokal I. Dyskeratosis congenita: telomerase, telomeres and anticipation // Curr. Opin. Genet. Dev. – 2005. – Vol.15, N 3. – P. 249-257.Marrone A., Walne A., Dokal I. Dyskeratosis congenita: telomerase, telomeres and anticipation // Curr. Opin. Genet. Dev. – 2005. – Vol.15, N 3. – P. 249-257.Panossian L.A., Porter V.R., Valenzuela H.F., Zhu X., Reback E., Masterman D., Cummings J.L., Effros R.B. Telomere shortening in T cells correlates with Alzheimer's disease status // Neurobiol. Aging. – 2003. – Vol. 24. – P. 77-84.Panossian L.A., Porter V.R., Valenzuela H.F., Zhu X., Reback E., Masterman D., Cummings J.L., Effros R.B. Telomere shortening in T cells correlates with Alzheimer's disease status // Neurobiol. Aging. – 2003. – Vol. 24. – P. 77-84.Piliero L.M., Sanford A.N., McDonald-McGinn D.M., Zackai E.H., Sullivan K.E. T-cell homeostasis in humans with thymic hypoplasia due to chromosome 22q11.2 deletion syndrome // Blood. – 2004. – Vol. 103. – P. 1020-1025.Piliero L.M., Sanford A.N., McDonald-McGinn D.M., Zackai E.H., Sullivan K.E. T-cell homeostasis in humans with thymic hypoplasia due to chromosome 22q11.2 deletion syndrome // Blood. – 2004. – Vol. 103. – P. 1020-1025.Plunkett F.J., Vieira M. Soares D., Annels N., Hislop A., Ivory K., Lowdell M., Salmon M., Rickinson A., Akbar A.N. The flow cytometric analysis of telomere length in antigen-specific CD8 T-cells during acute Epstein-Barr virus infection // Blood. – 2001. – Vol. 97. – P. 700-707.Plunkett F.J., Vieira M. Soares D., Annels N., Hislop A., Ivory K., Lowdell M., Salmon M., Rickinson A., Akbar A.N. The flow cytometric analysis of telomere length in antigen-specific CD8 T-cells during acute Epstein-Barr virus infection // Blood. – 2001. – Vol. 97. – P. 700-707.Rufer N., Brummendorf T.H., Kolvraa S., Bischoff C., Christensen K., Wadsworth L., Schulzer M., Lansdorp P.M. Telomere fluorescence measurements in granulocytes and T lymphocyte subsets point to a high turnover of hematopoietic stem cells and memory T-cells in early childhood // J. Exp. Med. – 1999. – Vol. 190. – P. 157-167.Rufer N., Brummendorf T.H., Kolvraa S., Bischoff C., Christensen K., Wadsworth L., Schulzer M., Lansdorp P.M. Telomere fluorescence measurements in granulocytes and T lymphocyte subsets point to a high turnover of hematopoietic stem cells and memory T-cells in early childhood // J. Exp. Med. – 1999. – Vol. 190. – P. 157-167.Samani N.J., Boultby R., Butler R., Thompson J.R., Goodall A.H. Telomere shortening in atherosclerosis // Lancet. – 2001. – Vol. 358. – P. 472-473.Samani N.J., Boultby R., Butler R., Thompson J.R., Goodall A.H. Telomere shortening in atherosclerosis // Lancet. – 2001. – Vol. 358. – P. 472-473.Ulf G., Goronzy W., Koetz K., Weyand C.M., Jorg J. Perturbation of the T-cell repertoire in rheumatoid arthritis // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. – 1998. – Vol. 95. – P. 14447-14452.Ulf G., Goronzy W., Koetz K., Weyand C.M., Jorg J. Perturbation of the T-cell repertoire in rheumatoid arthritis // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. – 1998. – Vol. 95. – P. 14447-14452.Valdes A.M., Andrew T., Gardner J.P., Kimura M., Oelsner E., Cherkas L.F., Aviv A., Spector T.D. Obesity, cigarette smoking, and telomere length in women // Lancet. – 2005. – Vol. 366. – P. 662 - 664.Valdes A.M., Andrew T., Gardner J.P., Kimura M., Oelsner E., Cherkas L.F., Aviv A., Spector T.D. Obesity, cigarette smoking, and telomere length in women // Lancet. – 2005. – Vol. 366. – P. 662 - 664.Valdes A.M., Richards J., Gardner J., Swaminathan R., Kimura M., Xiaobin L., Aviv A., Spector T. Telomere length in leukocytes correlates with bone mineral density and is shorter in women with osteoporosis // Osteoporos Int. – 2007. – Vol. 18, N 9. – P. 1203-1210.Valdes A.M., Richards J., Gardner J., Swaminathan R., Kimura M., Xiaobin L., Aviv A., Spector T. Telomere length in leukocytes correlates with bone mineral density and is shorter in women with osteoporosis // Osteoporos Int. – 2007. – Vol. 18, N 9. – P. 1203-1210.Vaziri H., Schachter F., Uchida I., Weit L., Zhu X., Effros R., Cohen D., Harley C.B. Loss of Telomeric DNA during Aging of Normal and Trisomy 21 Human Lymphocytes // Am. J. Hum. Genet. – 1993. – Vol. 52. – P. 661-667.Vaziri H., Schachter F., Uchida I., Weit L., Zhu X., Effros R., Cohen D., Harley C.B. Loss of Telomeric DNA during Aging of Normal and Trisomy 21 Human Lymphocytes // Am. J. Hum. Genet. – 1993. – Vol. 52. – P. 661-667.Wu K., Higashi N., Hansen E. R., Lund M., Bang K., Thestrup-Pedersen K. Telomerase Activity Is Increased and Telomere Length Shortened in T-Cells from Blood of Patients with Atopic Dermatitis and Psoriasis // J. Immunol. – 2000. – Vol. 165. – P. 4742 - 4747.Wu K., Higashi N., Hansen E. R., Lund M., Bang K., Thestrup-Pedersen K. Telomerase Activity Is Increased and Telomere Length Shortened in T-Cells from Blood of Patients with Atopic Dermatitis and Psoriasis // J. Immunol. – 2000. – Vol. 165. – P. 4742 - 4747.

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