БИОГЕРОНТОЛОГИЯ

УДК 577.24

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СУБПОПУЛЯЦИОННОГО СОСТАВА Т-КЛЕТОК  НА ФОНЕ ХРОНИЧЕСКИХ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ У ДОЛГОЖИТЕЛЕЙ

Топорова С.Г., Мирошниченко И.В., Столпникова В.Н., Левашова Т.В.

Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова, Российский геронтологический научно-клинический центр, Москва, Россия,

e-mail: clinicarnimu@mail.ru

Цель исследования – установить связь между хроническим и иммунным воспалением у долгожителей и иммуностарением. Путем ретроспективного анализа историй болезни и иммунограмм (метод полихромной проточной цитометрии) первичного скринингового обследования у 98 долгожителей было показано, что большую часть из них составили лица с 2-3 ХНВЗ, увеличением численности активированных СD3⁺ HLA–DR Т-клеток (Т _акт) и дефицитом количества СD4⁺ и СD8⁺. По данным кластерного анализа были сформированы 2 группы пациентов с однотипными изменениями количества СD4⁺/СD8⁺/Т _акт, которые отражали состояние Т-клеточного иммунитета: активацию и дефицит. Установлена связь между ХНВЗ, независимо от их числа и локализации, и разной степенью дефицита количества СД4⁺ и /или СD8⁺. Связь ХНВЗ с развитием у долгожителей иммунного воспаления позволяет рассматривать их как возможную причину иммуностарения.

Ключевые слова: хроническое воспаление, активированные СD3⁺ HLA–DR Т-клетки, иммунодефицит, кластерный анализ, долгожители.

QUANTITATIVE CHANGES IN SUBPOPULATIONS OF T-CELLS WITH CHRONIC NONSPECIFIC INFLAMMATORY DISEASES IN CENTENARIANS

Toporova S.G., Miroshnichenko I.V., Stolpnikova V.N., Levashova T.V.

Russian national research medical university N.I. Pirogov, Russian gerontological research center, Moscow, Russia, e-mail: clinicarnimu@mail.ru

The purpose of the study was to establish an association between chronic and immune inflammation in centenarians and immune aging. By means of retrospective analysis of case histories of 98 centenarians and immunograms obtained by the polychromatic flow cytometry method ) it was shown that the majorly of patients had 2-3 HNVZ, increased number of activated CD3 ⁺ HLA-DR - T cells (T_act), CD4 ⁺ and CD8 ⁺ deficiency.  According to the cluster analysis 2 groups of patients were formed which demonstrated the similar types of changes in the amount of CD4⁺/CD8T⁺ /T_act, which reflected the state of the T- cells immunity, its activation and  deficiency. The associations between HNVZ regardless of their number and location, and varying degrees of deficiency in the amounts of CD4 ⁺ and / or CD8 ⁺  were determined. The associations between HNVZ and the development of  immune inflammation we regard as a cause of the  immune aging.

Key words: chronic inflammation, the activated  T- cell,  immunodeficit, cluster analysis, сcentenarians.

Введение. Считается, что хроническое воспаление участвует в патогенезе всех заболеваний у долгожителей [4 ,6, 7, 8, 11]. Возрастные изменения в иммунной системе начинаются довольно рано и касаются, прежде всего, популяции Т-лимфоцитов, которая играет ключевую роль в протекции различных заболеваний, в том числе и воспалительного генеза [9, 10]. Многими исследователями старость вообще рассматривается как Т-клеточный иммунодефицит [3].

Не вызывает сомнения, что хронические неспецифические воспалительные заболевания (ХНВЗ) тесно ассоциированы с дисфункцией иммунной системы, и прежде всего с ее Т- клеточным звеном, и могут быть фактором, влияющим на скорость иммуностарения [5, 9]. Однако многие вопросы остаются нерешенными, в частности, взаимосвязь между изменениями отдельных показателей Т-клеток и хроническим воспалением у долгожителей.

Цель исследования: установить взаимосвязь между показателями Т-клеточного иммунитета долгожителей и хроническими неспецифическими воспалительными заболеваниями (ХНВЗ) в стадии клинической ремиссии, которая представляют интерес с позиций вклада последних в иммунное воспаление и иммуностарение.

Материалы и методы. Материалом для ретроспективного анализа явились истории болезни и иммунограммы первичного скринингового лабораторного обследования 98 пациентов в возрасте 90 - 101 г, находившихся в клинике НКЦ геронтологии. В истории болезни оценивали структуру соматической патологии и подсчитывали число ХНВЗ с учетом их локализации. В иммунограммах, полученных методом четырехцветной проточной цитофлюорометрии периферической крови и набора моноклинальных антител – МкАТ (прибор FACSCalibur фирмы Becton Dickinson), анализировали количество субпопуляций с фенотипами СD3⁺СD4⁺ (СD4⁺), СD3⁺СD8⁺ (СD8⁺).

Для оценки функционального потенциала эффекторных клеток дополнительно определяли численность активированных СD3⁺ HLA–DR⁺ (Т_акт), длительное повышение уровня которых рассматривается как маркер хронического воспаления. В качестве фактора, влияющего на количество СD4⁺, СD8⁺ и Т_акт рассматривали число и локализацию ХНВЗ на фоне полиморбидности; в качестве фактора, влияющего на иммуностарение - развитие иммунного воспаления.

Критерием исключения из анализа явились истории болезни пациентов с указанием на наличие сахарного диабета II типа и обострения хронического воспалительного процесса. Cтатистическую обработку провели стандартными методами вариационной статистики. Определяли частоту отклонений показателей от нормы (Е±I₉₅,%) с I при уровне вероятности 95 (M±I₉₅). Сравнение средних показателей проводили с помощью t-критерия Стьюдента. Данные статистической обработки результатов исследования сопоставляли с общепринятой нормой для практически здорового человека среднего возраста.

Результаты исследования и их обсуждение. В структуре заболеваемости долгожителей превалировали болезни сердечно-сосудистой системы: ишемическая болезнь сердца (78%), стенокардия (65%), гипертоническая болезнь (43%), артериальная гипертензия (14%); атеросклеротические поражения церебральных (82%) и кардиальных сосудов (51%), периферических артерий (51%). У 71% - выявлены дегенеративные заболевания опорно - двигательной системы. Из иволютивных процессов чаще выявляли катаракту (23%) и тугоухость (18%). Индекс морбидности у долгожителей находился в пределах 2,21±0,18 - 2,96±0,16.

У всех пациентов в анамнезе отмечено наличие от 1 до 6 ХНВЗ разной локализации в состоянии клинической ремиссии. Из общего числа долгожителей 76,5% имели 1-3 ХНВЗ, 23,5% - 4 - 6. В большинстве случаев они были связаны с сосудистой патологией (атеросклероз) - 100%, со слизистыми оболочками пищеварительного тракта - 56% и верхних дыхательных путей -18%; мочевой – 37% и половой – 10 % систем. Клинических проявлений аутоиммунных процессов и аллергии в историях болезни не зафиксировано.

По данным статистической обработки количества субпопуляций Т-клеток у всех долгожителей отмечено реальное (p˂0,05) снижение численности СD8⁺ (211,4±14,3 кл/мкл) в 78% случаев и СD4⁺  (433,6±23,1 кл/мкл) - в 41%. У 27% пациентов количество СD4⁺   было повышено и составляло 1325,0±52,13 кл/мкл ( p˂0,05). У 82,7% долгожителей выявлено длительное увеличение численности Т_акт (347,4±27,9 кл/мкл, p˂0,05), подтверждающее наличие  хронического воспаления и состояния активации эффекторных клеток.

Однако общая количественная характеристика отдельных субпопуляций недостаточно информативна в плане оценки состояния иммунитета по отношению к каждому из пациентов. Поэтому для дальнейшей статистической обработки показатели были разбиты по тем параметрам, которые были предложены в статье И.В. Мирошниченко с соавт. [2]. Был выделен кластер показателей СD4⁺, СD8⁺  и Т_акт и отобраны иммунограммы с разными типами их отклонений от нормы. Отклонения показателей от нормы по типу СD4⁺N/СD8⁺N; СD4⁺↑/СD8⁺N; СD4⁺↑/СD8⁺↑ и  увеличением количества Т_акт  отражали состояние активации СD8⁺ и/или СD4⁺, где N- величина, соответствующая физиологической норме, ↑- выше нормы, ↓- ниже нормы. Отклонения показателей от нормы по типу СD4⁺↑/СD8⁺↓Т_акт↑/N; СD4⁺N/СD8⁺↓/Т_акт↑/N;  СD4↓/ СD8⁺↓/ Т_акт↑/N с неоднозначными изменениями численности Т_акт отражали состояние дефицита СD8⁺ и/или СD4⁺. 

В соответствии с выделенными типами отклонений были «сформированы» группы пациентов, состояние иммунитета которых, с учетом количества Т_акт, соответствовало разной степени активации (группа 1) или дефицита СD8⁺ и/или СD4⁺  (группа 2), средние значения количества субпопуляций в которых представлены в (табл. 1).

Группа 1 включала 21,4% больных с увеличенным или в пределах нормы количеством СD8⁺ и/или СD4⁺ и повышенной численностью Т_акт. Группу 2 составили 78,6% пациентов с дефицитом СD8⁺ и/или СD4⁺. Из них у 61,2 % больных численность Т_акт  была увеличена на фоне дефицита количества СD8⁺, у 17,4% - находилась в пределах нормы, что свидетельствует об ослаблении или даже невозможности (при Т_акт N) иммунного ответа на хроническое воспаление.

Таким образом, количественная характеристика субпопуляций Т-клеток свидетельствует о разной степени ослабления иммунитета у долгожителей, проявляющегося состояниями гиперактивации (17,4%), аутоиммунных реакций (22,4%) и вторичного дефицита СD8⁺ и/или СD4⁺ (42,8%).

Таблица 1.

Количественная характеристика субпопуляций Т-клеток в группах долгожителей в зависимости от вариантов однотипных отклонений от нормы CD4⁺/CD8⁺,

и частота выявления численности Т_акт↑ и Т_акт N (Е ± I₉₅)

В механизме выявленных реакций гиперчувствительности замедленного типа, морфологическим проявлением которых является иммунное воспаление, существенную роль могли играть число и локализация ХНВЗ. У пациентов обеих групп отмечено наличие 1 - 6 ХНВЗ разной локализации. Количество ХНВЗ у каждого из них в большинстве случаев (76,5%) составляло 1 - 3, у остальных – 4 - 6. Но чаще (67,3%) встречались больные с 2-3 ХНВЗ, независимо от состояния иммунитета, хотя пациентов с дефицитом СD8⁺ и/или СD4⁺ было в 3,7 раза больше (табл. 2).  

Таблица 2.

Связь частоты выявления различного количества ХНВЗ с состоянием

иммунитета у долгожителей

Выявленное у большинства долгожителей (78,6%) состояние дефицита СD8⁺ и/или СD4⁺ свидетельствует о возникновении иммунного воспаления независимо от количества имеющихся у них ХНВЗ. Сопоставление количества ХНВЗ и численности Т_акт  у каждого долгожителя показало, что при одинаковой частоте выявления повышенных значений численности Т_акт, степень ее увеличения у пациентов с 4-6 ХНВЗ, по сравнению с 1-3,  была меньше в 1,8 раза (табл. 3), что могло быть обусловлено разным состоянием их иммунитета.

Таблица 3.

Связь  количества  ХНВЗ   с частотой выявления  (E±I₉₅)  и  численностью

(М ± I₉₅) Т_акт у долгожителей

*  - здесь и далее Р ˂0,05. ** Р ˂0,05 по отношению  к  показателю при 1 -3 ХНВЗ.

Детальный анализ связи числа ХНВЗ с количеством Т_акт  в зависимости от состояния иммунитета выявил более широкий диапазон изменений количества маркера у пациентов с 1-3 ХНВЗ: от повышения численности Т_акт  в 5 раз при активации СD4⁺ и/или СD8⁺ до 2,5 раз, и даже появления их значений в референсном интервале у 11,2% из них, при дефиците СD4⁺ и/или СD8⁺ (табл. 4). По сравнению с ними, степень повышения численности Т_акт  у пациентов с 4 - 6 ХНВЗ была меньше (2,4 - 2,7 раз) независимо  от состояния иммунитета.

Таблица 4.

Связь количества ХНВЗ  у каждого из долгожителей с частотой выявления и численностью Т_акт   в зависимости от состояния иммунитета

* P˂0,05 по сравнению с показателями физиологической нормы; N –норма, ˃ -больше, ˂ - меньше; ↑-увеличение.

Как уже указывалось, прямая связь между количеством ХНВЗ у каждого из долгожителей со степенью нарушения состояния их иммунитета не прослеживается. Например, из 11 больных с количеством субпопуляций в пределах референсного интервала (СD4⁺N/СD8⁺N) и повышенной численностью Т_акт↑ по одному - имели разное число ХНВЗ (6, 5, 4 и 3 каждый), остальные 7 – по 2. Возможно это в какой-то степени могло быть связано с полиморбидностью и действием ксенобиотиков [1, 9]. С другой стороны, в группу долгожителей только с 1 воспалением вошли 10 пациентов с артериосклерозом (ИБС, ГБ, ДЭП) в возрасте 90-96 лет. Хотя эта информация вызывает сомнения и не все имеющиеся ХНВЗ могли быть пациентами просто указаны, тем не менее, мы эти данные обработали отдельно. У одного из них были отмечены изменения численности субпопуляций по типу СD4⁺↑ СD8⁺N/Т_акт↑, указывающие  на состояние активации иммунного ответа; у 6-и - изменения по типу СD4⁺N СD8⁺↓/ Т_акт↑/ N,  свидетельствующие о наличии аутоиммунного процесса; у 3-х - по типу СD4⁺↓ СD8⁺↓/ Т_акт↑/ N - соответствующие состоянию дефицита СD8⁺.

Что касается влияния локализации ХНВЗ на численность Т_акт у долгожителей, то   сравнительный анализ не выявил реальной связи последних с конкретной нозологической формой. Содержание повышенного количества в крови Т_акт клеток у долгожителей с разным состоянием иммунитета в зависимости от локализации ХНВЗ статистически достоверных различий не имело (табл. 5).

Таблица 5.

 N – физиологическая  норма, ↑-увеличение; ˃ больше, ˂ меньше.

В какой-то мере это могло быть связано с большим разбросом индивидуальных значений численности Т_акт, а также с различным количеством пациентов в сравниваемых  группах.

Т.о., большую часть долгожителей составили лица с 2-4 ХНВЗ и дефицитом СD8⁺ и/или  СD4⁺  (76,5%), среди которых у 45% - количество Т_акт было повышено в 2 - 2,5 раза, у 14,3% - в пределах физиологической нормы, что свидетельствует об ослаблении или неспособности иммунной системы отвечать на хронический воспалительный процесс. Выявленное  4 - 5-кратное увеличение количества Т_акт  у  17,3% больных с численностью СD8⁺ /СD4⁺ в пределах физиологической нормы указывает на недостаточную эффективность процесса активации субпопуляций и может быть причиной пролонгирования хронизации воспаления. 

На основании собственных данных можно заключить, что для развития иммунного воспаления у долгожителей может быть достаточно наличия любого числа ХНВЗ, которые можно рассматривать в качестве пускового и поддерживающего механизма повреждения тканей, характерных для возрастассоциированных заболеваний [6].

Выводы.

1. Установлена связь между наличием ХНВЗ, независимо от их числа и локализации, и различным состоянием Т-клеточного иммунитета: активацией или дефицитом СD4⁺ и / или СD8⁺. 

2. Большую часть долгожителей (78,6%) составили лица с 2 - 4 ХНВЗ (67%) и  разной степенью количественного дефицита СD8⁺ и / или СD4⁺, среди которых у 61% численность Т_акт была повышена, у 17% – в пределах физиологической нормы, что свидетельствует о снижении способности иммунной системы отвечать на хронический воспалительный процесс и развитии иммунного воспаления.

3. Связь ХНВЗ с развитием у долгожителей иммунного воспаления позволяет рассматривать хроническое воспаление как реальную причину иммуностарения.

4. Представленные данные свидетельствуют о взаимосвязи иммунного воспаления и иммуностарения, одним из пусковых и поддерживающих механизмов которого является наличие хронического воспаления.

Список литературы.

1. Лебедев К.А. Сочетание двух сигналов опасности (микроорганизмы и ксенобиотики) – основная причина активации хронических воспалительных процессов / К.А. Лебедев // Физиология человека. - 2012. - Т. 38, № 5. – C. 112 - 119.
2. Мирошниченко И.В. Возрастные изменения показателей иммунитета у пациентов с сахарным диабетом II типа / И.В. Мирошниченко, Т.В. Левашова, В.Н. Столпникова [и др.]. // Вестник РГМУ. – 2014. - № 1. - С. 5 - 9.
3. Ярилин А.А. Старение иммунной системы и тимус / А.А. Ярилин // Клиническая геронтология. – 2003. - Т. 9, № 3. - С. 8 - 17.
4. Candore G. Immunological and Immunogenetic markers of successful and unsuccessful ageing / G. Candore, G. Colonna-Romano, D. Lio [et al.]. // Advances in Cell Aging and Gerontology. – 2003. - № 13. - P. 29 - 45.
5.  Caruso C. Mechanisms of immunosenes-cence / C. Caruso, S. Buffa, G. Candore [et al.]. // Immunity&Ageing. –2009. - №. 6. - P. 10 - 18.
6. Franceschi C. Inflamm-aging. An evolutionary perspective on immunosenescence / C. Franceschi, M. Bonafe, S. Valensin [et al.]. // Ann NY Acad Sci. – 2000. - №. 908. -                     P. 208 - 218.
7. Globerson A. Ageing of lymphocytes and lymphocytes in the aged / A. Globerson, R.B. Effros, // Revief immunology todau. - 2000. – Vol. 21, № 10. - P. 515 - 521.
8. Howcrofft T.K. The role of inflammation in age-related disease / T.K. Howcrofft, Y. Campisi, G.B. Louis [et al.]. // Aging. – 2013. - Vol. 5, № 1. - P. 84 - 93.
9. Krabbe K.S. Inflammatory mediators in the elderly / K.S. Krabbe, M. Pedersen, H. Bruunsgaard // Exp. Gerontol. – 2004. – № 39. – P. 687 - 699.
10. Miller R.A. Ageing and immune function / R.A. Miller // Jnt. Rev. Cytol. – 1999. - № 124. – P. 184 - 215.
11. Pawelec G. T cells and aging / G. Pawelec, Y. Barnett, R. Forsey [et al.]. // Front Biosci. – 2002. - № 7. – P. 1056 - 1183.

References.

1. Lebedev K.A. Fiziologija cheloveka. 2012, Vol. 21, no. 5, pp. 112 - 119.
2. Miroshnichenko I.V., Levashova T.V., Stolpnikova V.N., Sorokina E.A. Vestnik RGMU. 2014, no. 1, pp. 5 - 9.
3. Jarilin A.A. Klinicheskaja gerontologija. 2003, Vol. 9, no. 3, pp. 8 - 17.
4. Candore G., Colonna-Romano G., Lio D., Caruso C. Advances in Cell Aging and Gerontology. 2003, no. 13, pp. 29 - 45.
5. Caruso C., Buffa S., Candore  G., Colonna-Romano G., Dunn-Walters D., Kipling D., Pawelec G. Immunity&Ageing. 2009, no. 6, pp. 10 - 18.
6. Franceschi C., Bonafe M., Valensin S., Olivieri F., De Luca M., Ottaviani E., De Benedic-tis G. Ann NY Acad Sci. 2000, no. 908, pp. 208 - 218.
7. Globerson A., Effros R.B. Revief immunology todau. 2000, Vol. 21, no. 10, pp. 515 - 521.
8. Howcrofft T.K., Campisi Y., Louis G.B. [et al.]. Aging. 2013, Vol. 5, no. 1, pp. 84 - 93.
9. Krabbe K.S., Pedersen M., Bruunsgaard H. Exp. Gerontol. 2004, no. 39, pp. 687 - 699.
10. Miller R.A. Jnt. Rev. Cytol. 1999, no. 124, pp. 184 - 215.
11. Pawelec G., Barnett Y., Forsey R., Frasca D., Globerson A., McLeod J., Caruso C., Franceschi C., Fulop T., Gupta S., Mariani E., Mocchegiani E., Solana R. Front Biosci. 2002, no. 7, pp. 1056 -1183.

1.	Лебедев К.А. Сочетание двух сигналов опасности (микроорганизмы и ксенобиотики) – основная причина активации хронических воспалительных процессов / К.А. Лебедев // Физиология человека. - 2012. - Т. 38, № 5. – C. 112 - 119. 
2.	Мирошниченко И.В. Возрастные изменения показателей иммунитета у пациентов с сахарным диабетом II типа / И.В. Мирошниченко, Т.В. Левашова, В.Н. Столпникова [и др.]. // Вестник РГМУ. – 2014. - № 1. - С. 5 - 9. 
3.	Ярилин А.А. Старение иммунной системы и тимус / А.А. Ярилин // Клиническая геронтология. – 2003. - Т. 9, № 3. - С. 8 - 17. 
4.	Candore G. Immunological and Immunogenetic markers of successful and unsuccessful ageing / G. Candore, G. Colonna-Romano, D. Lio [et al.]. // Advances in Cell Aging and Gerontology. – 2003. - № 13. - P. 29 - 45.
5.	 Caruso C. Mechanisms of immunosenes-cence / C. Caruso, S. Buffa, G. Candore [et al.]. // Immunity&Ageing. –2009. - №. 6. - P. 10 - 18. 
6.	Franceschi C. Inflamm-aging. An evolutionary perspective on immunosenescence / C. Franceschi, M. Bonafe, S. Valensin [et al.]. // Ann NY Acad Sci. – 2000. - №. 908. -                     P. 208 - 218. 
7.	Globerson A. Ageing of lymphocytes and lymphocytes in the aged / A. Globerson, R.B. Effros, // Revief immunology todau. - 2000. – Vol. 21, № 10. - P. 515 - 521. 
8.	Howcrofft T.K. The role of inflammation in age-related disease / T.K. Howcrofft, Y. Campisi, G.B. Louis [et al.]. // Aging. – 2013. - Vol. 5, № 1. - P. 84 - 93. 
9.	Krabbe K.S. Inflammatory mediators in the elderly / K.S. Krabbe, M. Pedersen, H. Bruunsgaard // Exp. Gerontol. – 2004. – № 39. – P. 687 - 699. 
10.	Miller R.A. Ageing and immune function / R.A. Miller // Jnt. Rev. Cytol. – 1999. - № 124. – P. 184 - 215. 
11.	Pawelec G. T cells and aging / G. Pawelec, Y. Barnett, R. Forsey [et al.]. // Front Biosci. – 2002. - № 7. – P. 1056 - 1183.

Топорова С.Г., Мирошниченко И.В., Столпникова В.Н., Левашова Т.В. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СУБПОПУЛЯЦИОННОГО СОСТАВА Т-КЛЕТОК НА ФОНЕ ХРОНИЧЕСКИХ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ У ДОЛГОЖИТЕЛЕЙ // ГЕРОНТОЛОГИЯ. – 2014. – № 2;
URL: gerontology.esrae.ru/ru/6-72 (дата обращения: 22.11.2024).

Сегодня: 2533 | За неделю: 2535 | Всего: 6711

Комментарии (0)