Дисбаланс в игре Т-лимфоцитов: что означает соотношение CD4 / CD8 Т-лимфоцитов
Опубликовано вс, 27/12/2020 — 17:08
Антиретровирусное лечение ВИЧ
Антиретровирусное лечение (АРТ) превратило вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) из смертельной болезни в хроническое заболевание, которое потенциально мало влияет на продолжительность жизни. Современная АРТ может устранить виремию и снизить риск передачи. Национальные данные из США показывают, что у 81% инфицированных людей, получающих АРТ, вирусная супрессия подавлена. При доступном лечении заболеваемость и смертность от ВИЧ определяются не оппортунистическими инфекциями или заболеваниями, определяющими к СПИДу, а скорее состояниями, не связанными со СПИДом, включая сердечно-сосудистые заболевания, заболевания печени, заболевания почек, злокачественные новообразования, нейрокогнитивные расстройства и даже аутоиммунные заболевания. Некоторых врачей может удивить сосуществование аутоиммунитета с ВИЧ; однако его присутствие показывает, что иммунопатология ВИЧ больше соответствует иммунной дисфункции, чем одному только подавлению иммунитета.
Вирусная нагрузка ВИЧ и связанное с этим снижение абсолютного количества Т-лимфоцитов CD4 исторически служили биомаркерами иммуносупрессии ВИЧ и ответа на лечение. Однако при успешной современной АРТ и вирусной супрессии абсолютное количество CD4 и вирусная нагрузка ВИЧ могут неточно отражать риски, с которыми сталкиваются пациенты, поскольку иммунная дисфункция сохраняется, несмотря на нормализацию количества CD4. Одно из объяснений состоит в том, что эти маркеры не могут правильно описать общую иммунную дисфункцию ВИЧ, которая способствует сегодняшней заболеваемости и смертности..
Иммунорегуляторный индекс ( CD4/CD8)
Отношение CD4 / CD8 более точно описывает эту общую иммунную дисфункцию и может быть лучшим биомаркером прогрессирования заболевания, ответа на лечение, заболеваемости и смертности для подавленных вирусом пациентов . Нормальное соотношение CD4 / CD8 у здоровых хозяев плохо определено. Обычно нормальным считается соотношение от 1,5 до 2,5; Однако, широкая гетерогенность существует потому , что ол, возраст, этническая принадлежность, генетика, внешние воздействия и инфекции могут повлиять на всем соотношение. Нормальные соотношения могут инвертироваться посредством изолированной апоптотической или целевой гибели циркулирующих клеток CD4, размножения клеток CD8 или комбинации обоих явлений. Низкий индекс или инвертированное отношение CD4 / CD8 является иммунным фенотипом риска и связан с измененной иммунной функцией, иммунным старением, и хроническим воспалением в обеих ВИЧ-инфицированных и неинфицированные популяциях.
Распространенность инвертированного соотношения CD4 / CD8 увеличивается с возрастом. Обратное соотношение наблюдается у 8% людей в возрасте от 20 до 59 лет и у 16% в возрасте от 60 до 94 лет. У женщин всех возрастных групп меньше шансов иметь обратное соотношение, чем у их коллег-мужчин. Предполагается, что возрастная и гормональная атрофия тимуса объясняет различия между популяциями. Гормональное влияние на соотношение подтверждается корреляцией между низким уровнем эстрадиола в плазме, высоким циркулирующим CD8 и низким соотношением CD4 / CD8 у женщин с преждевременной недостаточностью яичников. Мышиные модели дополнительно подчеркивают важность возраста и эстрогена для соотношения CD4 / CD8, поскольку более низкие соотношения наблюдаются у мышей после естественной менопаузы и овариэктомии . Сохранение тимуса связано с лучшим коэффициентом восстановления при лечении ВИЧ
В условиях иммунной дисфункции может возникнуть ненормальное соотношение CD4 / CD8. Кроме того, в то время как ненормальное отношение не равномерно присутствует при всех аутоиммунных заболеваний, пониженное соотношение CD4 / CD8 последовательно видно на системной красной волчанки. Низкое соотношение CD4 / CD8 отражает разрушение β-клеток и может прогнозировать диагноз диабета у родственников первой степени родства пробандов с диабетом 1 типа. В популяционном исследовании солидных новообразований инвертированное соотношение CD4 / CD8 ассоциировано с метастатическим заболеванием по сравнению с онкологическими пациентами без метастазов. Более того, после острого инфаркта миокарда и сердечно-легочной реанимации фиксированное низкое соотношение CD4 / CD8 является плохим прогностическим признаком. Несмотря на эти ассоциации, важно признать, что наличие низкого отношения CD4 / CD8 не является однозначно причиной или следствием вышеуказанной патологии. Это признание дополнительно подчеркивается наличием низкого коэффициента в условиях, выходящих за рамки традиционной органической патологии, включая связь между низким коэффициентом и пессимистами
Исследования в Испании и Великобритании показали, что, хотя низкое соотношение CD4 / CD8 было связано со временем до смерти в нескорректированных анализах, никакой связи между этим соотношением и заболеваемостью не было обнаружено в многомерных анализах . Более того, недавнее перекрестное исследование дряхлости и проспективное когортное исследование заболеваемости жителей канадских домов престарелых показало, что больший процент CD8 + Т-клеток центральной памяти был более предсказуемым для повышенной хрупкости, чем другие иммунные фенотипы, включая инвертированный CD4 / CD8. соотношение. Таким образом, соотношение CD4 / CD8 не может быть маркером заболеваемости и / или смертности во всех популяции
ВИЧ — инфекцию без лечением и с лечением
Естественная история нелеченой ВИЧ-инфекции оказывает противоположное влияние на циркулирующие CD4 и CD8 Т-лимфоциты. Прежде чем ВИЧ снизит уровень CD4-клеток, циркулирующие CD8-клетки обычно повышаются в ответ на инфекцию, что приводит к низкому соотношению CD4 / CD8. В условиях АРТ у некоторых пациентов восстанавливается количество CD4 и наблюдается снижение числа CD8, что приводит к нормализации соотношения. Однако у других людей, несмотря на подавление вируса и улучшение уровней CD4, высокие уровни циркулирующих клеток CD8 поддерживаются, а их соотношения не улучшаются. Недавнее поперечное исследование 334 этих пациентов с вирусологической супрессией демонстрирует, что более низкое соотношение CD4 / CD8 во время лечения предсказывает остаточную виремию ВИЧ (≥1 копия / мл), как обнаружено с помощью анализа однокопий. Неизвестно, является ли эта остаточная виремия причиной или следствием более низкого соотношения CD4 / CD8, но эта ассоциация подчеркивает дискордантную иммунную активацию и иммунное старение у вирусологически подавленных. больных.
Без лечения ВИЧ-инфекция снижает соотношение CD4 / CD8. В некоторых группах населения начало АРТ может увеличить это соотношение; однако необходимо раннее и непрерывное лечение. Если АРТ начинают во время первичной ВИЧ-инфекции, у 90% пациентов соотношение CD4 / CD8 нормализуется в течение 6 лет противовирусной терапии, и почти у всех нормализуется в течение десятилетия И наоборот, если АРТ начинают во время хронической ВИЧ-инфекции, то у большинства пациентов не удастся нормализовать это соотношение даже после 14 лет подавления вируса и восстановления уровня CD4 до > 500 . Прерывание лечения также отрицательно сказывается на соотношении, поэтому следует подчеркнуть раннее начало АРТ и постоянное соблюдение режима терапии.
Оптимальная схема лечения для нормализации соотношения неизвестна. Предполагается, что режимы на основе ингибитора интегразы, а не ненуклеозидного ингибитора обратной транскриптазы или ингибитора протеазы лучше всего улучшают иммунную дисфункцию. Более быстрая нормализация соотношения CD4 / CD8 при использовании режимов на основе ралтегравира и эфавиренца подтверждает заявление о превосходстве ингибиторов интегразы . Влияние новых ингибиторов интегразы, таких как долутегравир и элвитегравир, неизвестно.
Цитомегаловирусная (ЦМВ) инфекция оказывает значительное влияние на соотношение CD4 / CD8 как в ВИЧ-положительных, так и в отрицательных популяциях за счет увеличения количества CMV-специфических клеток CD8. Такое накопление CMV-специфических клеток CD8 снижает соотношение CD4 / CD8, что приводит к фенотипу иммунного риска. В популяциях, не инфицированных ВИЧ, эти клональные экспансии очевидны у пожилых людей; однако в ВИЧ-инфицированной популяции эти CMV-специфические клональные экспансии CD8 наблюдаются в более молодом возрасте. Коинфекция ЦМВ может представлять собой потенциальную терапевтическую цель для изменения соотношения. При коинфекции ВИЧ и ЦМВ стойкие низкие уровни репликации ЦМВ связаны с более низким соотношением CD4 / CD8 как при постановке диагноза, так и во время АРТ .
Более того, снижение активированных CD8 Т-клеток наблюдается в условиях краткосрочного лечения ЦМВ валганцикловиром у коинфицированных пациентов.
Раннее, эффективное и непрерывное АРТ улучшает соотношение CD4 / CD8. Также показано, что раннее начало АРТ уменьшает размер резервуара ВИЧ. Следовательно, использование соотношения CD4 / CD8 в качестве периферического суррогата резервуара ВИЧ является гипотезой, заслуживающей исследования. Исследователи связали соотношение CD4 / CD8 с интегрированными уровнями ДНК ВИЧ в клетках периферической крови . Точно так же показана обратная корреляция между соотношением CD4 / CD8 и частотой CD4 Т-клеток, несущих ВИЧ-провирусную ДНК . Более того, более низкие соотношения во время АРТ также связаны со стойким повышением уровня ДНК ВИЧ, несмотря на измеримое подавление РНК ВИЧ
Приводят ли другие хронические инфекции, такие как туберкулез, диморфные грибы, токсоплазмоз или лейшманиоз, к увеличению CD8 с измененными соотношениями, менее хорошо изучено, но, вероятно, чаще встречается у ВИЧ-инфицированных, чем у неинфицированных людей.
Иммунорегуляторный индекс , как индикатор прогноза
Низкое соотношение ( CD4/CD8 ) а не абсолютное количество CD4, является основным фактором, связанным с отсутствием желаемого ответа после вакцинации против гепатита В и желтой лихорадки. Низкие коэффициенты связаны с ВИЧ и развитием нейрокогнитивных расстройств, рака легких и хронической обструктивной болезни легких, тогда как повышение уровня активированных клеток CD8 связано с инфарктом миокарда. Это соотношение независимо связано с маркерами возрастного заболевания, включая толщину интима-медиа сонных артерий, жесткость артерий, скорость клубочковой фильтрации и саркопению/ Эти исследования демонстрируют аналогичные доказательства измененной иммунной функции и хронического воспаления, наблюдаемые в когортах неинфицированных пожилых людей; однако у ВИЧ-позитивных людей активация иммунной системы и старение наблюдаются в гораздо более молодом возрасте/
Источник
Оценка показателей клеточного иммунитета
Первым исследованием всегда является подсчет лейкоцитарной формулы (см. главу «Гематологические исследования»). Оцениваются как относительные, так и абсолютные значения количества клеток периферической крови.
Определение основных популяций (Т-клетки, В-клетки, натуральные киллеры) и субпопуляций Т-лимфоцитов (Т-хелперы, Т-ЦТЛ). Для первичного исследования иммунного статуса и выявления выраженных нарушений иммунной системы ВОЗ рекомендовано определение CD3, CD4, CD8, CD19, CD16+56, соотношение CD4/CD8. Исследование позволяет определить относительное и абсолютное количество основных популяций лимфоцитов: Т-клетки – CD3, В-клетки – CD19, натуральные киллеры (NK) – CD3- CD16++56+, субпопуляции Т лимфоцитов (Т-хелперы CD3+ CD4+, Т-цитотоксические CD3+ CD8+ и их соотношение).
Иммунофенотипирование лимфоцитов проводится c использованием моноклональных антител к поверхностным дифференцировочным ангинам на клетках иммунной системы, методом проточной лазерной цитофлуорометрии на проточных цитофлуориметрах.
Выбор зоны анализа лимфоцитов производится по дополнительному маркеру CD45, который представлен на поверхности всех лейкоцитов.
Условия взятия и хранения образцов
Венозная кровь, взятая из локтевой вены, утром, строго натощак, в вакуумную систему до указанной на пробирке метки. В качестве антикоагулянта используется К2ЭДТА. После взятия пробирку с образцом медленно переворачивают 8-10 раз для перемешивония крови с антикоагулянтом. Хранение и транспортировка строго при 18–23°С в вертикальном положении не более 24 ч.
Невыполнение этих условий приводит к некорректным результатам.
Т-лимфоциты (CD3+ клетки). Повышенное количество свидетельствует о гиперактивности иммунитета, наблюдается при острых и хронических лимфолейкозах. Увеличение относительного показателя встречается при некоторых вырусных и бактериальных инфекциях в начале заболевания, обострениях хронических заболеваний.
Снижение абсолютного количества Т-лимфоцитов свидетельствует о недостаточности клеточного иммунитета, а именно о недостаточности клеточно-эффекторного звена иммунитета. Выявляется при воспалениях разнообразной этиологии, злокачественных новообразованиях, после травмы, операций, инфаркта, при курении, приеме цитостатиков. Повышение их числа в динамике заболевания – клинически благоприятный признак.
В-лимфоциты (CD19+ клетки) Снижение наблюдается при физиологических и врожденных гипогаммаглобулинемиях и агаммаглобулинемиях, при новообразованиях иммунной системы, лечении иммунодепрессантами, острой вирусной и хронической бактериальной инфекциях, состоянии после удаления селезенки.
Увеличение отмечается при аутоиммунных заболеваниях, хронических заболеваниях печени, циррозе, муковисцедозе, бронхиальной астме, паразитарных и грибковых инфекциях. Характерно в период реконвалесценции после перенесенных острых и хронических вирусных и бактериальных инфекций. Выраженное увеличение наблюдается при хроническом В-лимфолейкозе.
NK-лимфоциты с фенотипом CD3-CD16++56+ Натуральные киллеры (NK-клетки) – популяция больших гранулярных лимфоцитов. Они способны лизировать клетки-мишени, инфицированные вирусами и другими внутриклеточными антигенами, опухолевые клетки, а также другие клетки аллогенного и ксеногенного происхождения.
Увеличение количества NK-клеток связано с активацией антитрансплантационного иммунитета, в некоторых случаях отмечается при бронхиальной астме, встречается при вирусных заболеваниях, повышается при злокачественных новообразованиях и лейкозах, в периоде реконвалесценции.
Снижение наблюдается при врожденных иммунодефицитах, паразитарных инфекциях, аутоиммунных заболеваниях, облучении, лечении цитостатиками и кортикостероидами, стрессе, дефиците цинка.
Т-лимфоциты хелперы с фенотипом CD3+CD4+ Увеличение абсолютного и относительного количества наблюдается при аутоиммунных заболеваниях, может быть при аллергических реакциях, некоторых инфекционных заболеваниях. Это увеличение свидетельствует о стимуляции иммунной системы на антиген и служит подтверждением гиперреактивных синдромов.
Снижение абсолютного и относительного количества Т-клеток свидетельствует о гипореактивном синдроме с нарушением регуляторного звена иммунитета, является патогномичным признаком для ВИЧ-инфекции; встречается при хронических заболеваниях (бронхитах, пневмониях и т.д.), солидных опухолях.
Т-цитотоксические лимфоциты с фенотипом CD3+ CD8+ Повышение выявляется практически при всех хронических инфекциях, вирусных, бактериальных, протозойных инфекциях. Является характерным для ВИЧ-инфекции. Снижение наблюдается при вирусных гепатитах, герпесе, аутоиммунных заболеваниях.
Соотношение CD4+/CD8+ Исследование соотношения CD4+/CD8+ (CD3, CD4, CD8, CD4/CD8) рекомендовано только для мониторинга ВИЧ-инфекции и контроля эффективности АРВ терапии. Позволяет определить абсолютное и относительное количество Т-лимфоцитов, субпопуляций Т-хелперов, ЦТЛ и их соотношение.
Диапазон значений – 1,2–2,6. Снижение наблюдается при врожденных иммунодефицитах (синдром Ди-Джоржи, Незелофа, Вискотта-Олдрича), при вирусных и бактериальных инфекциях, хронических процессах, воздействии радиации и токсических химических веществ, множественной миеломе, стрессе, снижается с возрастом, при эндокринных заболеваниях, солидных опухолях. Является патогномичным признаком для ВИЧ-инфекции (менее 0,7).
Увеличение значения более 3 – при аутоиммунных заболеваниях, остром Т-лимфобластном лейкозе, тимоме, хроническом Т-лейкозе.
Изменение соотношения может быть связано с количеством хелперов и ЦТЛ у данного пациента. Например, снижение количества CD4+ Т-клеток при острой пневмонии в начале заболевания ведет к снижению индекса, а ЦТЛ при этом могут не измениться.
Для дополнительного исследования и выявления изменений иммунной системы при патологиях требующих оценки наличия острого или хронического воспалительного процесса и степени его активности, рекомендуется включать подсчет количества активированных Т-лимфоцитов с фенотипом CD3+HLA-DR+ и ТNK–клеток с фенотипом CD3+CD16++56+.
Т-активированные лимфоциты с фенотипом CD3+HLA-DR+ Маркер поздней активации, показатель гиперреактивности иммунитета. По экспрессии данного маркера можно судить о выраженности и силе иммунного ответа. Появляется на Т-лимфоцитах после 3-го дня острого заболевания. При благоприятном течении заболевания снижается до нормы. Увеличение экспрессии на Т-лимфоцитах может быть при многих заболеваниях, связанных с хроническим воспалением. Отмечено его повышение у пациентов с гепатитом С, пневмониями, ВИЧ-инфекцией, солидными опухолями, аутоиммунными заболеваниями.
ТNK-лимфоциты с фенотипом CD3+CD16++CD56+ Т-лимфоциты, несущие на своей поверхности маркеры CD16++ CD 56+. Эти клетки имеют свойства как Т-, так и NK-клеток. Исследование рекомендовано как дополнительный маркер при острых и хронических заболеваниях.
Снижение их в периферической крови может наблюдаться при различных органоспецифических заболеваниях и системных аутоиммунных процессах. Увеличение отмечено при воспалительных заболеваниях разной этиологии, опухолевых процессах.
Исследование ранних и поздних маркеров активации Т-лимфоцитов (CD3+CD25+, CD3-CD56+, CD95, CD8+CD38+) дополнительно назначают для оценки изменений ИС при острых и хронических заболеваниях, для диагностики, прогноза, мониторинга течения заболевания и проводимой терапии.
Т-активированные лимфоциты с фенотипом CD3+CD25+, рецeптор к ИЛ2 CD25+ – маркер ранней активации. О функциональном состоянии Т-лимфоцитов (CD3+) свидетельствует количество экспрессирующих рецепторов к ИЛ2 (CD25+). При гиперактивных синдромах количество этих клеток возрастает (острые и хронические лимфолейкозы, тимома, отторжение трансплантата), кроме того, повышение их может свидетельствовать о ранней стадии воспалительного процесса. В периферической крови их можно выявить в первые три дня болезни. Снижение числа этих клеток может наблюдаться при врожденных иммунодефицитах, аутоиммунных процессах, ВИЧ-инфекции, грибковых и бактериальных инфекциях, ионизирующей радиации, старении, отравлении тяжелыми металлами.
Т-цитотоксические лимфоциты с фенотипом CD8+CD38+ Присутствие CD38+ на ЦТЛ лимфоцитах отмечено у пациентов с разными заболеваниями. Информативный показатель при ВИЧ-инфекции, ожоговой болезни. Увеличение числа ЦТЛ с фенотипом CD8+CD38+ наблюдается при хронических воспалительных процессах, онкологических и некоторых эндокринных заболеваниях. При проведении терапии показатель снижается.
Субпопуляция натуральных киллеров с фенотипом CD3- CD56+ Молекула CD56 – адгезивная молекула, широко представленная в нервной ткани. Кроме натуральных киллеров, экспрессируется на многих типах клеток, в том число на Т-лимфоцитах.
Увеличение данного показателя свидетельствуют о расширении активности специфического клона клеток киллеров, которые имеют меньшую цитолитическую активность, чем NK-клетки с фенотипом CD3- CD16+. Количество этой популяции возрастает при гематологических опухолях (ЕК-клеточная или Т-клеточная лимфома, плазмоклеточная миелома, апластическая крупноклеточная лимфома), хронических заболеваниях, некоторых вырусных инфекциях.
Снижение отмечается при первичных иммунодефицитах, вирусных инфекциях, системных хронических заболеваниях, стрессе, лечении цитостатиками и кортикостероидами.
Рецептор CD95+ – один из рецепторов апоптоза. Апоптоз – сложный биологический процесс, необходимый для удаления из организма поврежденных, старых и инфицированных клеток. Рецептор CD95 экспрессируется на всех клетках иммунной системы. Он играет важную роль в контроле функционирования иммунной системы, так как является одним из рецепторов апоптоза. Его экспрессия на клетках определяет готовность клеток к апоптозу.
Снижение доли CD95+-лимфоцитов в крови пациентов свидетельствует о нарушении эффективности последнего этапа выбраковки дефектных и инфицированных собственных клеток, что может привести к рецидиву заболевания, хронизации патологического процесса, развитию аутоиммунных заболеваний и повышению вероятности опухолевой трансформации (к примеру, рака шейки матки при папилломотозной инфекции). Определение экспрессии CD95 имеет прогностическое значение при миело- и лимфопролифератиных заболеваниях.
Повышение интенсивности апоптоза наблюдается при вирусных заболеваниях, септических состояниях, при употреблении наркотических средств.
Активированные лимфоциты CD3+CDHLA-DR+, CD8+CD38+, CD3+CD25+, CD95. Тест отражает функциональное состояние Т-лимфоцитов и рекомендован для контроля за течением заболевания и контроля иммунотерапии при воспалительных заболеваниях разной этиологии.
Источник
