Сд4 клетки при туберкулезе

При ВИЧ-инфекции назначают исследование крови на CD4-клетки. По показателям этой пробы можно судить о состоянии иммунной системы человека. Результаты теста также указывают на стадию болезни и степень поражения организма вирусом. Каковы нормы этого анализа? Всегда ли низкий уровень таких клеток свидетельствует о синдроме приобретенного иммунодефицита? Эти вопросы мы рассмотрим в статье.

Что это такое

Самыми важными клетками иммунной системы человека являются лимфоциты. Они подразделяются на 3 группы:

B-лимфоциты. Способны запоминать и распознавать возбудителей болезни, которые ранее уже проникали в организм. При повторном попадании опасных микроорганизмов этот вид лимфоцитов вырабатывает антитела - иммуноглобулины. Благодаря этим клеткам, у человека формируется иммунитет против некоторых инфекционных патологий.
NK-лимфоциты. Уничтожают собственные клетки организма, подвергшиеся инфицированию и злокачественному перерождению.
T-лимфоциты. Это наиболее многочисленная группа защитных клеток. Они обнаруживают и уничтожают болезнетворные микроорганизмы.

Клетки CD4 представяляют собой разновидность Т-лимфоцитов. Далее мы рассмотрим более подробно их функции.

Функции клеток

В свою очередь T-лимфоциты подразделяются на несколько типов, которые выполняют разные функции в организме:

T-киллеры. Убивают болезнетворные микроорганизмы.
T-хелперы. Это клетки-помощники. Они усиливают ответ иммунной системы на вторжение инфекционных агентов.
T-супрессоры. Этот вид лимфоцитов регулирует силу реакции иммунной системы на проникновение микробов.

На поверхности T-хелперов находятся молекулы гликопротеина CD4. Они работают как рецепторы, которые распознают антигены болезнетворных микроорганизмов. Т-хелперы иначе называют клетками CD4 или CD4 T. Они передают информацию о вторжении инфекционных агентов в B-лимфоциты. Далее запускается процесс выработки антител против чужеродных антигенов.

Так функционируют клетки CD4 у здорового человека. Они служат для защиты организма от возбудителей болезней. Однако при ВИЧ-инфекции происходят серьезные сбои в работе T-хелперов. Мы рассмотрим их далее.

Приобретенный иммунодефицит

При ВИЧ клетки CD4 поражаются в первую очередь. Именно T-хелперы становятся главной мишенью для вируса.

Возбудитель ВИЧ проникает в CD4 и подменяет нормальный генетический код этих клеток на патологический. В процессе размножения Т-хелперов создаются все новые и новые копии вируса. Так происходит распространение инфекции в организме.

На начальных стадиях болезни наблюдается повышенная выработка T-хелперов. Это является ответом организма на вторжение вируса. Неслучайно люди с ВИЧ-положительным статусом отмечают, что на ранних этапах инфицирования они редко болели простудными патологиями.

Однако длительное пребывание вируса в организме и его распространение истощает иммунную систему. В дальнейшем у ВИЧ-инфицированных отмечается резкое падение уровня клеток CD4. Это свидетельствует о том, что человек заражен вирусом иммунодефицита уже довольно давно. При низком показателе этих клеток у больного практически отсутствует сопротивляемость организма опасным микробам. Пациент становится чрезвычайно подвержен любым инфекционным болезням, которые протекают у него в тяжелой форме.

Какой анализ нужно сдать

Чтобы узнать состояние своей иммунной системы, необходимо сдать анализ на СД4 Т-клетки. На пробу берут венозную кровь. Тест проводят в утренние часы натощак. Перед исследованием нужно исключить физические и психоэмоциональные нагрузки, употребление алкоголя и курение.

Показания к пробе

Исследование крови на клетки CD4 T назначают пациентам с ВИЧ-положительным статусом. Этот тест проводят в следующих целях:

для наблюдения за динамикой развития ВИЧ-инфекции;
для определения стадии патологии;
для выявления необходимости медикаментозной терапии.

Как уже упоминалось, присутствие и распространение в организме вируса ВИЧ всегда сопровождается резким снижением сопротивляемости организма болезнетворным микроорганизмам. Анализ помогает оценить вероятность развития у пациента инфекционных патологий и вовремя провести противовирусное и профилактическое лечение.

Нормальные результаты

Рассмотрим допустимые показатели клеток CD4. Нормы зависят от возраста человека, а также от единицы измерения. Чаще всего эти клетки исчисляют в процентах от общего количества лимфоцитов. В некоторых лабораториях определяют концентрацию T-хелперов в 1 л крови.

Какой процент от всех видов лимфоцитов составляют CD4-клетки у здорового человека? Нормой считаются показатели от 30 до 60 %. Это референсные значения для взрослых пациентов.

Если же в лаборатории оценивается концентрация T-хелперов в 1 литре крови , то для взрослых людей допускаются значения от 540 х 10 6 до 1460 х 10 6 клеток/л.

В норме клетки CD4 у здорового ребенка продуцируются в более высоких количествах, чем у взрослых. Референсные значения T-хелперов для детей приведены в таблице ниже:

Возраст	Показатели в % от общего числа лимфоцитов	Количество клеток х 10 6 в 1 л крови
1 - 3 месяца	41 - 64	1460 - 5116
3 месяца - 1 год	36 - 61	1690- 4600
2 - 6 лет	35 - 51	900 - 2860
7 -16 лет	33 -41	700 - 1100

Причины повышения

Обычно при проведении анализа оцениваются не только показатели T-хелперов, но и численность T-супрессоров (клеток CD8). Их соотношение имеет важное диагностическое значение. Очень часто повышение концентрации T-хелперов сопровождается снижением активности супрессоров. Это приводит к чрезмерной и неадекватной иммунной реакции. В этом случае лимфоциты могут атаковать здоровые ткани организма. Это является признаком следующих аутоиммунных патологий:

системной красной волчанки;
склеродермии;
ревматоидного артрита;
аутоиммунного тиреоидита;
дерматомиозита.

Повышение концентрации CD4 также отмечается у больных циррозом печени и гепатитом.

Причины снижения

Наиболее частой причиной падения уровня CD4 является ВИЧ-инфекция. Это говорит о прогрессировании заболевания и высоком риске заражения бактериальными, вирусными и грибковыми патологиями. При низких показателях этих клеток врачи назначают курс профилактической терапии.

Пр этом всегда обращают внимание на численность T-супрессоров. Их увеличение и падение уровня лимфоцитов-хелперов отмечается при саркоме Капоши. Это тяжелое осложнение нередко возникает у больных на поздних стадиях СПИДа.

Однако ВИЧ является не единственной причиной снижения концентрации T-хелперов. Численность этих клеток уменьшается также при следующих заболеваниях и состояниях:

хронических затяжных инфекционных патологиях (например, при туберкулезе или лепре);
врожденных нарушениях иммунной системы;
дефиците питания;
раковых опухолях;
лучевой болезни;
после ожогов и травм;
в старческом возрасте;
при систематических стрессах.

Повлиять на показатели CD4 может также прием некоторых лекарств. К препаратам, снижающим уровень T-хелперов, относятся кортикостероидные гормоны, цитостатики, иммуносупрессоры. Поэтому перед сдачей анализа рекомендуется исключить прием таких медикаментов.

Как можно узнать уровень вирусной нагрузки на организм?

По сути, вирусная нагрузка отображает количество ВИЧ в крови. В то время как количество CD4 клеток демонстрирует состояние иммунной системы. Регулярный мониторинг этих двух показателей позволяет своевременно принимать решения – назначать ВААРТ и корректировать лечение, тем самым сдерживая прогрессирование ВИЧ-инфекции.

Анализ на вирусную нагрузку необходимо делать в следующих случаях.

При подозрении на ВИЧ-инфекцию.
При постановке диагноза ВИЧ.
До начала антиретровирусной терапии – каждые 3-6-12 месяцев.
Через 1 и 3 месяца после начала ВААРТ и далее каждые 3-4 месяца в ходе ее проведения.

Именно оценивая динамику вирусной нагрузки, лечащий инфекционист может сделать заключение об эффективности лечения и при необходимости корректировать ВААРТ.

Для определения вирусной нагрузки проводятся лабораторные исследования, с применением одного из нижеследующих методов.

ПЦР (полимеразная цепная реакция) – обнаруживает вирус, начиная с 20 - 40 копий в 1 мл крови.
Метод разветвленной ДНК – менее чувствительный и обнаруживает большое количество копий.
NASBA (метод транскрипционной амплификации) – очень чувствительная методика, способная увеличивать белки вируса, для того чтобы определить его количество. Однако в России NASBA пока не получил широкое распространение.

Принципиальное различие методов и степень их чувствительности могут стать причиной недостоверного результата. Поэтому специалисты рекомендуют для определения вирусной нагрузки выбрать какой-нибудь один метод и использовать его на постоянной основе.

Расшифровка результатов исследований на ВИЧ

Полученные в ходе исследования вирусной нагрузки результаты расшифровываются следующим образом.

До 10 000 копий вируса – низкая вирусная нагрузка.
Свыше 100 000 копий – высокая вирусная нагрузка.
0 копий – вируса в организме нет, что считается нормой для здорового человека и указывает на необходимость повторного исследования для ВИЧ-инфицированных пациентов.

Неопределяемая вирусная нагрузка – минимальное количество копий, наличие которых невозможно зафиксировать с помощью выбранного метода исследования.

Таким образом, неопределяемая вирусная нагрузка – это показатель, к которому стремятся все ВИЧ-инфицированные пациенты. Такой результат указывает на то, что вирус в организме есть, но его количество ничтожно мало и на данный момент человеку ничего не угрожает. Одна при этом обязательно необходимо оценить общее состояние иммунной системы. Для этого нужно определить количество CD4+антигенов Т-лимфоцитов. Норма клеток и возможные отклонения приведены в нижеследующей таблице.

Количество CD4	Возможные действия пациента
1500 – 500 кл/мл	норма
500 - 350 кл/мл	необходимо начать ВААРТ
200 кл/мл и ниже	проводят ВААРТ
Менее 100 кл/мл	проводят ВААРТ и симптоматическую терапию

Оценивая показатели вирусной нагрузки и CD4 можно сделать достоверное заключение о состоянии здоровья пациента. Если зафиксирована низкая вирусная нагрузка, например, 4000 копий и показатели CD4 в норме, то ВААРТ эффективна. И наоборот – высокая вирусная нагрузка при снижении показателей CD4 свидетельствуют о низкой эффективности лечения.

Как уменьшить вирусную нагрузку?

Тест на вирусную нагрузку отражает степень тяжести ВИЧ-инфекции и состояние организма. Естественно, что столкнувшись с высокими показателями нагрузки, пациенты стремятся ее снизить. Нередко для этой цели они прибегают к альтернативным методам лечения. Но проблема в том, что единственный способ снизить вирусную нагрузку – это эффективная ВААРТ. Иммуностимуляторы, иммуномодуляторы, витаминные комплексы, отвары трав и прочие средства, не оказывают никакого влияния на развитие ВИЧ-инфекции. Снизить нагрузку можно только с помощью антиретровирусной терапии.

Преимущества неопределяемой низкой нагрузки

Низкая или неопределяемая вирусная нагрузка желательна по нескольким причинам.

Минимальный риск прогрессирования инфекции.
Минимальный риск развития резистентности к препаратам ВААРТ.
Минимальный риск передачи инфекции во время незащищенного полового контакта.
Максимальный шанс родить здорового ребенка (для женщин).

Врачи сталкиваются со сложностью выявления туберкулеза (чахотка, палочка Коха) у ВИЧ-положительных пациентов: из-за ослабленного иммунитета и изменения патогенеза болезни стандартные методы диагностики (флюорография и туберкулиновые пробы) становятся не информативными. Течение заболевания отличается тяжестью, злокачественностью, склонностью к осложнениям и генерализацией процесса – поражая сначала, например, легкие. Постепенно туберкулез распространяется на другие органы и системы.

Туберкулез среди ВИЧ инфицированных

Сочетание двух диагнозов – туберкулез и ВИЧ – явление достаточно частое. В современной медицинской литературе их даже называют инфекциями-спутниками, что обусловлено рядом факторов:

схожий контингент для каждого заболевания: наркоманы, заключенные, лица с низкой социальной ответственностью;
высокая инфицированность населения палочкой Коха, которая может годами латентно существовать в организме человека и никогда не спровоцировать болезнь при условии стойкого иммунитета; так как при ВИЧ иммунитет снижен и не может бороться с инфекциями, микобактерии начинают активно размножаться, что приводит к развитию туберкулеза;
зависимость ВИЧ и туберкулеза от одних и тех же клеток – ВИЧ поражает в первую очередь Т-лимфоциты, которые так же в первую очередь отвечают за клеточный ответ при заражении микобактериями.

Статистика по комбинации двух болезней не утешительна:

вероятность заболеть туберкулезом у ВИЧ-больного в несколько десятков раз выше, чем у здорового человека;
чахотка занимает первое место по смертности при ВИЧ от вторичных инфекций;
до половины больных СПИДом имеют открытую форму туберкулеза.

Сколько проживет человек, если у него диагностированы чахотка и ВИЧ, зависит напрямую от его образа жизни. Если следовать предписаниям врачей, принимать все необходимые лекарства, отказаться от вредных привычек (в первую очередь это касается наркоманов), то возможно добиться стабилизации состояния и прожить с двумя диагнозами 15-20 лет. Но при игнорировании лечения и отказе от должного поведения продолжительность жизни сокращается до 1 года.

ВИЧ-инфекция и туберкулез вместе

Генерализация очагов туберкулеза при ВИЧ зависит от стадии иммунодефицита и уровня CD4-лимфоцитов:

высокий уровень (более 500 клеток на 1 мкл) – типичная клиническая картина туберкулеза с преимущественным поражением органов грудной клетки;
средний уровень (350-500 клеток на 1 мкл) – помимо тяжелых легочных форм с плевритом – лимфогенная генерализация туберкулеза с поражением внутригрудных, периферических, брюшных и забрюшинных лимфоузлов;
низкий уровень (менее 350 клеток на 1 мкл) – атипичные формы туберкулеза, гематогенная генерализация процесса с поражением костей, суставов, органов ЖКТ, кожи, головного мозга, сердца; самая тяжелая стадия – туберкулезный сепсис.

ВИЧ ассоциированный туберкулез может протекать в двух формах:

латентная (или скрытая) – клиническая картина не ярко выражена, но в организме идет процесс распространения микобактерий и поражения лимфатической ткани и других органов;
активная – ярко-выраженные проявления болезни в зависимости от генерализации процесса.

Туберкулез при ВИЧ еще больше усугубляет иммунодефицит, что способствует присоединению оппортунистических инфекций, вызванных условно-патогенными вирусами или бактериями, которые не опасны для здорового человека: пневмоцистная пневмония, грибковые поражения органов брюшной полости, бактериальный или грибковый менингит. Совокупность таких диагнозов практически не поддается лечению и чаще всего приводит к летальному исходу.

Существует три варианта развития чахотки при ВИЧ-инфекции:

пациент заболел туберкулезом, уже имея ВИЧ-положительный статус;
пациент изначально болел чахоткой и потом заразился ВИЧ;
пациент одновременно инфицировался ВИЧ и палочкой Коха.

Третий вариант является самым тяжелым по клинике и исходу заболевания, чаще всего наблюдается у лиц с алкогольной или наркотической зависимостью.

Туберкулез при ВИЧ протекает тем сложнее, чем сильнее выражен иммунодефицит. Но существуют признаки, которые проявляются вне зависимости от формы, стадии и сопутствующих заболеваний:

интоксикация организма – повышение температуры тела, ночная потливость, слабость, утомляемость, потеря массы тела больше 15%, истощение. Такое состояние может длиться от нескольких недель до полугода;
бронхолегочные проявления (при генерализации процесса в органах грудной клетки) – кашель (сухой или с выделением мокроты), одышка, кровохарканье;
увеличение лимфоузлов (шейные, надключичные, паховые); при пальпации узлы плотные, болезненные, без смещения. При прогрессировании заболевания возможно образование свищей и язв над лимфоузлами и прилежащими тканями;
снижение уровня гемоглобина меньше 100 г/л;
нарушения пищеварения: тошнота, рвота, запор или диарея, потеря аппетита;
боль в костях и суставах.

Такая клиническая картина может встречаться и при других заболеваниях, но если пациент ВИЧ-положительный, то наличие хотя бы одного из перечисленных признаков может указывать на чахотку. В таком случае необходимо провести комплекс диагностических мероприятий для подтверждения диагноза:

стандартные процедуры:

осмотр фтизиатра,
общие клинические анализы крови и мочи,
рентгенография органов грудной клетки в двух проекциях,
бактериологическое исследование мокроты,
оценка кожной реакции на туберкулиновую пробу;

специальные процедуры:

иммуноферментный анализ крови, ПЦР или анализ плазмы крови на наличие микобактерий,
бронхоскопия с биопсией по необходимости,
УЗИ органов брюшной полости,
МРТ внутренних органов, суставов, позвоночника или головного мозга,
МСКТ органов грудной клетки,
биопсия лимфатических узлов, костного мозга, селезенки.

Опасность кроется в сложности диагностики, нетипичности клинической картины, молниеносном течении и тяжести осложнений. Если у изначально здорового человека переход от одной стадии и формы туберкулеза к другой может занимать несколько лет, то у ВИЧ-инфицированного пациента манифестация чахотки может возникнуть сразу на последних неизлечимых стадиях.

Самым критичным для пациента является сочетание двух диагнозов – туберкулез и СПИД. Обычно при заражении палочкой Коха на стадии СПИД поражаются не легкие, а лимфоузлы, кости, сердце и другие органы. Вылечить такой комплекс болезней практически невозможно, становится сложным даже поддержание физической активности и нормальной жизнедеятельности пациента. Продолжительности жизни в таком случае сокращается до нескольких месяцев.

Туберкулез и ВИЧ у детей

В сочетании друг с другом туберкулез и ВИЧ в 6 раз чаще приводят к смертельному исходу у детей, чем у взрослых. Как правило, дети приобретают ВИЧ внутриутробно или во время родов от ВИЧ-инфицированной матери. Если мать вела асоциальный образ жизни или являлась наркозависимой, то велика вероятность рождения недоношенного ребенка с сопутствующей инфекцией (помимо ВИЧ) – вирусный гепатит, токсоплазмоз, грибковые заболевания, сифилис. С таким набором диагнозов не может справиться несформированная иммунная система новорожденного, и если к этому списку присоединяется туберкулез, то шансов на выживание у ребенка практически нет.

Обычно здоровым новорожденным на 3-5 день жизни делают прививку БЦЖ – вакцина против чахотки, приготовленная из ослабленных микобактерий. Но если ребенок рожден от ВИЧ-инфицированной матери, то такую прививку делать нельзя: иммунодефицитное состояние спровоцирует развитие туберкулеза даже от ослабленных возбудителей болезни.

Особенности назначаемого лечения

Высокий процент смертности при туберкулезе и ВИЧ обычно связан не с малоэффективностью противотуберкулезной или антиретровирусной терапии, а с тяжелым течением всех сопутствующих диагнозов при ВИЧ.

Профилактика туберкулеза среди ВИЧ-инфицированных больных имеет огромное значение. Можно выделить несколько ключевых направлений:

Самым лучшим и результативным методом профилактики является своевременное и грамотное лечение ВИЧ: при поддержании CD4-лимфоцитов на высоком уровне снижается риск заражения туберкулезом, так как иммунная система еще в силах противостоять заболеванию.
Исключение контакта с больными туберкулезом, что подразумевает изменение образа жизни – отказ от наркотиков, смена круга общения, соблюдение назначений врача и режима.
Профилактические осмотры и обследования.
Если у ВИЧ-инфицированных больных выявлена неактивная стадия болезни (латентное инфицирование палочкой Коха), то обязательна химиопрофилактика туберкулеза.

Соблюдение несложных мер и своевременное обращение к врачу может избавить пациента от тяжелых последствий ВИЧ-ассоциированного туберкулеза и значительно увеличить продолжительность и качество жизни.

Конкурирующие интересы: авторы заявили, что конкурирующих интересов не существует.

Задуманные и разработанные эксперименты: IVL. Провели эксперименты: ИЙН ГАК ИВЛ. Проанализированы данные: IYN NAK IAV RBA VVG IVL. Написал статью: IVL VVG IYN GAK.

Эффекторные CD4 Т-клетки представляют собой ключевой компонент иммунной защиты против туберкулеза у хозяина. Успешная дифференциация и функционирование эффекторных лимфоцитов защищает хозяина от тяжелой инфекции M. tuberculosis (Mtb). С другой стороны, дифференциация эффекторных Т-клеток зависит от тяжести заболевания / активности, поскольку ответы Т-клеток управляются антигенными и воспалительными стимулами, выделяющимися во время инфекции. Таким образом, прогрессирование туберкулеза (ТБ) и степень дифференцировки дифференцированных клеток CD4 связаны между собой, но отношения сложны и недостаточно понятны. Мы проанализировали связь между степенью дифференцировки T4-лимфоцитов CD4 и тяжести / активности легочной ТБ-инфекции.

Степень дифференцировки CD4 T-клеток оценивали путем измерения процента высокодифференцированных CD27-клеток в популяции Mtb-специфических CD4-T-лимфоцитов (клетки CD27lowIFN-γ +). Процентное содержание CD27lowIFN-γ + клеток было низким у здоровых доноров (медиана, 33,1%) и контактов с ТБ (21,8%), но у пациентов с ТБ (47,3%, р 76%), но варьировался в крови (12-92%). Основным коррелятом для накопления CD27lowIFN-γ + клеток в крови было разрушение легких (r = 0,65, p = 2,7 × 10-7). Обрезание 47% CD27lowIFN-γ + клеток различало пациентов с высокой и низкой степенью разрушения легких (чувствительность 89%, специфичность 74%); снижение CD27lowIFN-γ + клеток после терапии ТБ коррелировало с восстановлением и / или уменьшением разрушения легких (p 1 год) туберкулез и он получил несколько курсов терапии.

NA, не применимо.

Все зарегистрированные пациенты были серонегативными. Все анализы проводились в течение 2008-2011 годов. Подробные клинические характеристики зарегистрированных пациентов представлены в таблице S1.

Проявления заболевания оценивались и оценивались независимыми врачами и радиологами, которые не знали результатов иммунологических анализов. Тяжесть клинических заболеваний оценивалась от 0 до 3 в зависимости от степени симптомов системной интоксикации (усталость, потоотделение, лихорадка, потеря веса): 0 — никаких симптомов; 1 — от одного до двух симптомов без лихорадки; 2 — несколько симптомов плюс субфебрильная температура тела; 3 — несколько симптомов плюс температура лихорадки. Гематологические аномалии были оценены на основе изменений скорости седиментации эритроцитов, лейкоцитоза, лимфопении, левого нейтрофильного сдвига (0 — никаких аномалий, 1 — одна аномалия, 2 — две аномалии, 3 — по крайней мере три серьезных аномалии).

Степень туберкулеза, форма патологии легких и степень разрушения тканей легкого оценивались на основе рентгенографических исследований. ТБ (область, пораженная поражениями ТБ) оценивалась как: 1 — от одного до трех сегментов в разных долях; 2 — четыре или более сегментов в разных долях или одна-две цельные лепестки; 3 — три доли в разных легких; 4 — одно целое легкое или оба легких. Степень разрушения легочной ткани оценивали по количеству и размеру деструктивных (люкентных) очагов: 0 — без фокусов; 1 — один небольшой ( 2 см) разрушение; D, оценка 3, множественные разрушения легких. Стрелы, разрушения легких. Звездочка, инфильтративный фокус без разрушения.

A-C, Стратегии определения процентного содержания CD27low (A), IFN-γ + (B) и CD27lowIFN-γ + (C) CD4-T-клеток. A, CD27low клетки были включены в общую популяцию CD4 + Т-клеток. B, Чтобы идентифицировать Т-клетки IFN-γ + CD4, аликвоту крови стимулировали ультразвуком Mtb; другая аликвота оставалась не стимулированной. Во время анализа ворота для IFN-γ + клеток в Mtb-стимулированных образцах были построены на основе не стимулированных образцов Mtb (рис. B, пунктирная линия). Для идентификации CD27lowIFN-γ + клеток экспрессия CD27 была впервые проанализирована в популяции IFN-γ. Поскольку эта популяция всегда была многочисленной, CD27low и CD27hi-клетки могли быть легко разделены. Ворота для клеток CD27low затем применяли к популяции IFN-γ + (C, пунктирная линия). D-F, проценты клеток CD27low (D), IFN-γ + (E) и CD27lowIFN-γ + (F) у пациентов с ТБ (n = 50), контакты ТБ (n = 21) и Mtb-неэкспонированные индивидуумы п = 15). G, Отсутствие корреляции между процентами клеток IFN-γ + и CD27lowIFN-γ + у пациентов с ТБ, контактов с ТБ и Mtb-неэкспонированных лиц (n = 86). H, ROC-кривая CD27lowIFN- + клеток в процентах для выявления больных ТБ у здоровых людей (контакты ТБ и Mtb-неэкспонированные). I, Процент клеток CD27lowIFN-γ + в контактах ТБ с положительными и отрицательными результатами анализа QFT * p 0,5, фиг.2D). Аналогично, процентное соотношение ИФН-γ + клеток было выше у пациентов с ТБ по сравнению с неконтролируемыми Mtb (0,3 [0,2-0,5] против 0,1 [0,1-0,3]), но были одинаковыми у пациентов с ТБ и контактов ТБ (0,3 [ 0,2-0,5] против 0,3 [0,1-0,4], p> 0,5, фиг.2E). Более поздний вывод согласуется с другими исследованиями, в которых показано, что анализ IFN-γ не был полезен для выявления активного заболевания туберкулезом и латентной инфекции Mtb [11]. Таким образом, ни экспрессия CD27 на объемных CD4-Т-лимфоцитах, ни частота Mtb-специфических IFN-γ, продуцирующих CD4-T-клетки, не различали активный ТБ от латентной инфекции.

Напротив, процентная доля CD27lowIFN-γ + клеток была значительно выше у пациентов с ТБ (47,3 [33,2-63,6]) по сравнению с участниками Mtb-неэкспонированных (33,1 [16,8-39,5], p 0,2, фиг.2I), но значительно отличались от пациентов с ТБ (p 47%) процентами CD27lowIFN-γ + CD4 T-клеток (n = 12, валидационный анализ). I, J, Отсутствие корреляции между процентами (I) и числами (J) CD27lowIFN-γ + клеток в легких и в крови больных ТБ (n = 8). Показаны числа CD27lowIFN-γ + клеток на 1 миллион приобретенных клеток.

Затем мы рассмотрели корреляции между процентами CD27lowIFN-γ + клеток и величиной данного фактора. В этом анализе наиболее значимыми факторами, которые наиболее сильно коррелировали с процентами CD27lowIFN-γ + клеток, были: разрушение тканей легкого (r = 0,65, p = 2,7 × 10-7), тяжести клинических заболеваний (r = 0,63, p = 7,7 × 10 -7), гематологические аномалии (r = 0,49, p = 3 × 10-4). Наличие Mtb в области мокроты и туберкулеза коррелировалось менее сильно (r = 0,41, p = 0,003 и r = 0,42, p = 0,003, соответственно, таблица 3). Корреляции между процентами CD27lowIFN-γ + клеток и резистентностью лекарственного средства Mtb или длительностью ТБ были незначительными (p = 0,01 и p = 0,04 соответственно, незначительные, если они были скорректированы для множественных сравнений). Корреляция между процентами CD27lowIFN-γ + клеток и формой легочной патологии была очень значительной (r = 0,63, p = 8,7 × 10-7), но она, вероятно, была вторичной по отношению к разрушению легких: она появилась только тогда, когда более высокие оценки были (т. е. туберкулез — оценка 1, инфильтрат туберкулеза — оценка 2, полостной туберкулез — оценка 3, казеозная пневмония — оценка 4); в группе пациентов с той же формой патологии легких (например, инфильтрата ТБ) процент CD27lowIFN-γ + клеток коррелирует с разрушением легких (r = 0,45, p 0,007 (незначительно для множественного (семи) тестирования параметров); эти факторы не были включены в анализ с множественной линейной регрессией. rho, коэффициент Спирмена, p, значение значимости теста.

Множественная линейная регрессия выявила разрушение тканей легких и клиническую тяжесть туберкулеза в качестве основных коррелятов для накопления CD27lowIFN-γ + клеток в крови больных туберкулезом (выделено жирным шрифтом).

NA, не включенной в несколько линейных регрессионных анализов.

В то время как процент клеток CD27lowIFN-γ + сильно коррелировал с несколькими характеристиками ТБ (например, тяжесть ТБ, разрушение легких), количество CD27lowIFN-γ + клеток (на мл крови) не коррелировало значительно с любым из проанализированных факторов ( Таблица S3). Этот результат можно объяснить тем, что проценты CD27lowIFN-γ + клеток представляют собой простой параметр, который отражает только степень дифференцировки T27 CD2 + CD27-CD4 T-клеток. Напротив, количество CD27lowIFN-γ + клеток представляет собой комплексный параметр, который, помимо процентов CD27lowIFN-γ + клеток, зависит от общего количества лимфоцитов, CD4-T-клеток и клеток, продуцирующих IFN-γ. Курс заболевания туберкулезом может влиять на эти параметры по-разному (например, стимулировать CD27 + → CD27-дифференцировку и увеличивать частоту клеток CD27lowIFN-γ +, но индуцировать лимфопению и уменьшать общее количество лимфоцитов и их подмножеств).

Поскольку процент CD27lowIFN-γ + клеток достоверно коррелировал с несколькими различными проявлениями заболевания ТБ, мы в дальнейшем рассмотрели, какой из идентифицированных коррелятов был наиболее важен для определения процента CD27lowIFN-γ + клеток в крови пациентов с ТБ. При множественном регрессионном анализе высокий процент CD27lowIFN-γ + клеток достоверно коррелировал с разрушением легких и клинической ТБ (таблица 3). В нескольких дополнительных анализах (F-тест для вложенных моделей и выбор модели с использованием критерия информации Akaike), разрушение легких, тяжести клинических заболеваний и гематологические аномалии, или разрушение легких и тяжести клинических заболеваний только предсказали процентное содержание CD27lowIFN-γ + клеток (таблица 4 ). Любой из этих факторов, взятых отдельно, не предсказывал значительных количеств CD27lowIFN-γ + клеток, предполагая, что повреждение тканей легкого и тяжесть ТБ важны, и оба необходимы для объяснения увеличения процента CD27lowIFN-γ + клеток у пациентов с ТБ. Когда использовался метод повторной дискретизации случайных данных [28], разрушение легких и клиническая тяжесть туберкулеза чаще всего проявлялись как факторы, определяющие высокие проценты CD27lowIFN-γ + клеток у больных ТБ (13% и 15% случаев соответственно).

Наилучшие минимальные модели — это те, которые незначительно отличаются от полной модели (выделены жирным шрифтом).

Анализ был первоначально выполнен у 50 пациентов. Впоследствии было добавлено 12 пациентов из когорты валидации (n = 62), главным образом для проверки согласованности результатов. В обеих когортах, разрушение легких и тяжесть клинических заболеваний лучше всего предсказали накопление CD27lowIFN-γ + клеток.

В информационном критерии Акаики эта комбинация была лучшей минимальной моделью для предсказания накопления CD27lowIFN-γ + клеток в крови (Δn = 50 = 4,7, Δn = 62 = 4,8).

Поскольку степень разрушения легочной ткани оказалась хорошим коррелятом процентных соотношений CD27lowIFN-γ + клеток и потому, что разрушение легочной матрицы является важным патогенным фактором, который вызывает развитие, заболеваемость туберкулезом и бациллярное распространение, мы в дальнейшем задали вопрос о том, оценивается ли оценка CD27lowIFN -γ + могут быть использованы в качестве средства оценки поражения легких.

На кривой эксплуатационной характеристики приемника (ROC) обрезание 47% клеток CD27lowIFN-γ + показало себя как хороший разделитель больных туберкулезом с тяжелой деградацией легких (оценка 3) и другими пациентами (оценки 0-2) (AUC = 0,89 , p 76% всех клеток IFN-γ +), что указывает на то, что большинство специфичных к Mtb CD4-клеток легкого CD4 были сильно дифференцированы (таблица S4). Процент крови CD27lowIFN-γ + клеток различался среди пациентов (30-74%). Наблюдалась значительная корреляция между процентами CD27lowIFN-γ + клеток, находящихся в легких, и циркулирующих в крови (таблица S4, рис.3, I, J), что указывает на то, что изменчивость в процентах CD27lowIFN-γ + клеток в крови больных туберкулезом не было связано с различиями в генерации (накоплении) этих клеток в легких. Аналогичная недостаточная корреляция была обнаружена для клеток IFN-γ + (таблица S4). Более того, процент CD27lowIFN-γ + или IFN-γ + клеток в легких не коррелировал достоверно с какими-либо критериями, используемыми для категоризации заболевания ТБ (то есть, тяжести заболевания, разрушения легких и др., Таблица S4). Напротив, процент CD27lowIFN- + клеток в крови хорошо коррелировал с разрушением легких (r = 0,88, p = 0,01, таблица S4), что соответствовало нашим результатам, полученным в основной группе.

У двух пациентов региональные лимфатические узлы были подвергнуты резекции во время операции. Проценты и числа клеток CD27lowIFN-γ + были ниже в LN по сравнению с легкими (на 1 миллион приобретенных клеток, таблица S4). Это соответствует нашим предыдущим выводам у мышей, где мы обнаружили низкие проценты CD27low и IFN-γ + CD4 T-клеток в лимфатических узлах и их преимущественное накопление в ткани легких [24], [25].

Таким образом, мы наблюдали (i) преимущественное накопление CD27low
Mtb-специфические CD4-Т-клетки в легких; (ii) плохая корреляция между величиной CD27low
Mtb-специфический ответ CD4 Т-клеток в легких и в крови; (iii) что разрушение легочной ткани коррелирует с процентами CD27lowIFN-γ + клеток, присутствующих в крови, но не в легких. Эти наблюдения показали, что оценка CD27low
Mtb-специфичные CD4-T-клетки, циркулирующие в крови, могут служить средством для оценки разрушения легких во время ТБ.

У 3 пациентов процент CD27lowIFN-γ + клеток снижался для достижения нормальных значений к концу терапии с 2 молями ( 76%) были CD27low. Эти результаты были получены у всех анализируемых пациентов и поддерживали склонность CD27low клеток к расположению легочной ткани, зарегистрированным ранее в различных патологических состояниях у мышей и людей [25], [31] — [34].

В отличие от легких, процентное содержание CD27lowIFN-γ + клеток в крови варьировалось среди пациентов. Не было существенной корреляции между процентами этих клеток в крови и в легких, но была обнаружена значительная корреляция между процентами CD27lowIFN-γ + клеток в крови и разрушением тканей легких и ТБ. Процентное содержание CD27lowIFN-γ + клеток в легком не коррелировало с разрушением легких или тяжести ТБ. Причины несогласованности между легкими и кровью CD27lowIFN-γ + клетки и механизмы, связывающие кровь CD27lowIFN-γ + клетки, разрушение легких и тяжесть ТБ, неясны.

Считается, что Т-клетки-эффекторы генерируются в LN и мигрируют в периферийные сайты посредством циркуляции. Ранее мы показали, что CD27low CD4-эффекторы могут генерироваться непосредственно в легких с их эффекторных предшественников CD27hi [25]. Поэтому высокие проценты CD27lowIFN-γ + клеток в крови пациентов с тяжелым ТБ могут быть результатом их высокоэффективной генерации в LN (например, из-за обширной антигенной / воспалительной стимуляции) и / или преимущественного удержания в кровообращении (например, из-за сильно воспалительной среды). Равномерно высокие проценты CD27lowIFN-γ + клеток в месте заражения Mtb легкого могут быть связаны с их эффективным локальным образованием. Эти сценарии объясняют связь между CD27lowIFN-γ + клетками и серьезностью ТБ, но не объясняют, почему процентные содержания CD27lowIFN-γ + клеток в крови не зависели от степени ТБ или почему они были тесно связаны с разрушением легких. Существует несколько возможных объяснений поздней ассоциации.

Во-первых, разрушение легких и накопление CD27lowIFN-γ + клеток в кровообращении могут представлять собой независимые проявления тяжелого ТБ. Во-вторых, CD27lowIFN-γ + клетки, генерируемые в больших количествах во время тяжелого ТБ, могут непосредственно способствовать разрушению тканей, например, путем продуцирования провоспалительных факторов или стимулирования воспалительных реакций в фагоцитарных клетках. Действительно, у мышей CD27low CD4 T-клетки опосредуют эти функции более эффективно, чем эффекторы CD27hi (наши неопубликованные наблюдения); непосредственно продемонстрирована роль металлопротеиназ и провоспалительных цитокинов в разрушении матриц легкого [35], [36]; в других патологических состояниях CD27low Т-клетки были связаны с плохим исходом заболевания [34]. Однако эти сценарии не отвечают на вопрос, почему кровь, а не легкие CD27lowIFN-γ + клетки были связаны с повреждением легочной ткани. Они также не объясняют, почему проценты, но не количество клеток, были связаны с тяжести ТБ и разрушением легких.

В третьей гипотезе накопление CD27lowIFN-γ + клеток в крови является результатом разрушения легких. В этой гипотезе CD27low CD4 T-клетки представляют собой резидентную популяцию легочной ткани и обычно имеют низкую емкость для выхода ткани, напоминающую недавно описанные клетки памяти с ретентивным хранением [37]. После разрушения структуры легочной ткани и / или сосудов легких CD27LL лимфоциты приобретают способность проникать в кровоток. Это может стать возможным из-за механических причин или высокого местного производства факторов (например, протеаз), изменяющих клеточную адгезию к паренхиме легких. Несомненно, все описанные механизмы могут взаимодействовать для содействия накоплению CD27lowIFN-γ + клеток в кровообращении. Точные механизмы, связывающие высокую степень дифференциации CD4 T4 крови и разрушение тканей легких, еще предстоит определить.

В заключение, это исследование свидетельствует о том, что нет недостатка в дифференцировке эффекторных CD4-T-клеток во время тяжелого туберкулеза легких. Исследование впервые выявило связь между CD27low
Mtb-специфические CD4-T-клетки и разрушение тканей легких и предлагает иммунологический анализ для оценки разрушения легких и его восстановления после терапии ТБ (процессы, которые до сих пор могли контролироваться только рентгенологическим исследованием). Наконец, исследование поднимает фундаментальные вопросы о механизмах, связывающих разрушение периферической ткани и дифференциацию циркулирующих эффекторных лимфоцитов.

Читайте также: