Субпопуляции лимфоцитов костного мозга

Субпопуляции лимфоцитов костного мозга thumbnail

Исследование включает в себя определение абсолютного и относительного количества CD19+ B-лимфоцитов (B-клетки) и углубленный анализ малых популяций В-лимфоцитов. Это В1-клетки (популяция, связанная с продукцией аутоантител), В-клетки памяти. Рекомендуется к назначению для контроля показателей клеточного звена иммунной системы в динамике после комплексного иммунологического обследования.

Синонимы русские

Иммунофенотипирование, клеточный иммунитет, многоцветный клеточный анализ методом проточной цитометрии, В-клетки, В-лимфоциты, В1-клетки.

Синонимы английские

Human Immune System, Immunophenotyping, Multicolor Flow Cytometry Cell Analysis, Human Leukocyte Differentiation Antigens, Human B cells, B lymphocytes.

Метод исследования

Проточная цитометрия.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

  • Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
  • Детям в возрасте до 1 года не принимать пищу в течение 30-40 минут до исследования.
  • Детям в возрасте от 1 до 5 лет не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования.
  • Не принимать пищу в течение 12 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
  • Полностью исключить (по согласованию с врачом) прием лекарственных препаратов в течение 24 часов перед исследованием.
  • Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение в течение 24 часов до исследования.
  • Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Оценка клеточного состава (иммунофенотипирование) лимфоцитов крови человека – основной компонент в оценке иммунного статуса – выполняется методом проточной цитофлуориметрии.

Иммунофенотипирование – характеристика клеток при помощи моноклональных антител или каких-либо других зондов, позволяющих судить об их типе и функциональном состоянии по наличию того или иного набора клеточных маркеров.

Иммунофенотипирование лейкоцитов заключается в обнаружении на их поверхности маркеров дифференциации, или CD антигенов. Лейкоциты экспрессируют ряд поверхностных и цитоплазматических антигенов, уникальных для своей субпопуляции и стадии развития. CD антигены (англ. cluster of differentiation antigens) – это антигены на поверхности клеток, маркеры, отличающие одни типы клеток от других. Дифференциации этих антигенов изучены и стандартизованы, им присвоены определенные номера. CD могут быть распознаны с помощью соответствующих моноклональных антител. Используя флюоресцентно-меченые моноклональные антитела, связывающиеся с определенными CD, можно с помощью метода проточной цитометрии произвести подсчёт содержания лимфоцитов, относящихся к различным по функции или стадии развития субпопуляциям.

В основе проточной цитофлуориметрии лежит проведение фотометрических и флюоресцентных измерений отдельных клеток, пересекающих одна за другой вместе с потоком жидкости луч монохроматического света, обычно света лазера.

CD19

СD19 является ключевой молекулой трансдукции сигналов, регулирующих развитие, активацию и дифференцировку В-лимфоцитов. Этот антиген экспрессируется практически на всех клетках В-ряда и не обнаруживается на лимфоидных клетках других типов, данный маркер рекомендуется для количественной характеристики общей популяции В-лимфоцитов.

Клиническая значимость характеристики определения количества СD19+ лимфоцитов:

– бактериальные и паразитарные инфекционные заболевания;

– агаммаглобулинемия и дисгаммаглобулинемия;

– злокачественные опухоли;

– злокачественные новообразования В-лимфоцитов (лимфолейкозы, лимфомы, миеломная болезнь и т.д.);

– аутоиммунные заболевания (системная красная волчанка, ревматоидный артрит и др.; ценность особенно возрастает при дополнительном включении анализа на CD5-фенотип);

– контроль эффективности проведенной вакцинации (в особенности противобактериальными вакцинами).

Функциональной пробой является постановка реакции бласттрансформации с использованием В-клеточных митогенов: липополисахарида (ЛПС) и митогена лаконоса.

Следует иметь в виду, что с превращением В-лимфоцитов в плазматические клетки на последних происходит утрата CD19-рецепторов. Важным является также то, что помимо В-клеток высокая экспрессия CD19 характерна и для фолликулярных дендритных клеток.

CD5

Молекулы CD5, экспрессированные на Т- или В-лимфоцитах, принимают непосредственное участие в модулировании сигнала, проводимого через антигенспецифический рецепторный комплекс (TCR и BCR). Помимо своей двойной экспрессии, CD5 может быть двойным рецептором, обеспечивающим стимулирующие или ингибирующие сигналы, в зависимости как от типа несущих его клеток, так и от стадии клеточного развития.

Клиническая значимость включения дополнительного анализа CD5-маркера состоит в следующем: после трансплантации костного мозга существенным образом уменьшается количество CD3+ Т-клеток, на которых не экспрессированы молекулы CD5. Чем выраженнее это уменьшение, тем тяжелее течение развивающейся болезни “3трансплантат против хозяина”. У человека герпес-вирусные инфекции индуцируют утрату экспрессии CD5 (а также и других костимуляторных молекул, например CD28 и CD6) в популяции CD8+ Т-клеток, которая после инфицирования значительно возрастает. Поскольку, как уже указывалось выше, CD5-маркер может быть экспрессирован на клетках В-клеточного ряда, то определенная клиническая значимость тестирования этого маркера характерна и при фенотипическом анализе В-лимфоцитов. СD5 представляет собой фенотипический маркер, обнаруживаемый при некоторых В-клеточных лимфопролиферативных расстройствах (В-ХЛЛ, лимфома маргинальной зоны селезенки, волосатоклеточный лейкоз и т.д.). Для ряда других аутоиммунных расстройств (ревматоидный артрит, синдром Шегрена, инсулинозависимый сахарный диабет, болезнь Грейвса и т.д.) характерна экспансия субпопуляции В1а-клеток (СD5+).

Читайте также:  Какие продукты понижают лимфоциты

Метод позволяет определить количество популяции В-лимфоцитов:

  • В-лимфоциты (CD19+CD3-);

и оценить малые клеточные популяции, а также изучить их функциональную активность:

  • В-1-клетки (CD19+CD5+CD27-CD45+), связанные продукцией аутоантител;
  • В-2-клетки (CD19+CD5-CD27-CD45+);
  • В-клетки памяти (CD19+CD5-CD27+CD45+).

Когда назначается исследование?

Относительное количество общих В-лимфоцитов – важный диагностический признак. При воспалительных заболеваниях наблюдается значительное снижение процента В-лимфоцитов. Особенно ярко это выражено при остром панкреатите, хроническом пародонтите и тонзиллите, гнойном осложнении травм. Противоположный эффект наблюдается при острых и хронических гепатитах, у больных с тяжелым сепсисом с сочетанной патологией внутренних органов.

В настоящее время среди В-клеток выделяют три основные субпопуляции: В-1, В-2 и В-клетки памяти. Достаточно важная роль при данном делении отводится молекуле CD5. Молекула CD5 была расценена как возможный маркер B-клеток, позволяющий различать их субпопуляции: CD19+CD5+ B-клетки (также называемые B-1 клетки) и CD19+ CD5- B-клетки (или B-2 клетки).

B-1 клетки вызывают значительный интерес за счет того, что их ассоциируют с продукцией аутоантител и, как следствие, с аутоиммунными заболеваниями. Значительная роль B-1 клеток отмечена при ревматоидном артрите, системной красной волчанке и синдроме Шегрена. Увеличение количества CD5+ B-клеток наблюдали у пациентов, страдающих миастенией, инсулин-зависимым диабетом и тиреоидитом Хашимото. Значимость определения уровня циркулирующих В1-клеток показана также при первичных иммунодефицитах, например у пациентов с CVID (common variable immnodeficiency – общая вариабельная иммунная недостаточность). Доля CD5+ В-клеток может составлять треть и более от всех В-клеток при аутоиммунных заболеваниях.

Заболевания, при которых определение относительного количества В1-является диагностически значимым признаком (Зурочка А.В. и Хайдуков С.В., 2013).

Заболевания

Повышение относительного уровня В1-клеток

Системная красная волчанка (СКВ)

++++

Синдром Шегрена

++++

Ревматоидный артрит

+++

Инсулинзависимый диабет

+++

Аутоиммунный тиреоидит

++++

Миастения

+++

Неспецифический язвенный колит

+++

Аутоиммунные поражения при инфекционных    заболеваниях (хламидиоз, синдром Рейтера, бруцеллез и др.)

+++

Рекомендовано для комплексного обследования пациентов, входящих в группу риска по четырем основным иммунопатологическим синдромам.

С аллергическим (атопическим) синдромом:

  • атопический дерматит;
  • нейродермит;
  • экзема с инфекционным компонентом;
  • тяжелая атопическая бронхиальная астма, поллиноз, хронический астматический бронхит.

С аутоиммунным синдромом:

  • ревматоидный артрит;
  • рассеянный склероз;
  • диффузные заболевания соединительной ткани (системная красная волчанка, склеродермия, дерматомиозит);
  • аутоиммунный тиреоидит;
  • неспецифический язвенный колит.

Что означают результаты?

Изменения различных клеточных популяций лимфоцитов в сторону повышения или понижения развиваются при различных патологических процессах в организме, таких как инфекции, аутоиммунные и онкологические заболевания, иммунодефициты, в постоперационном периоде, при трансплантации органов.

Ниже представлена таблица с клиническими ситуациями, которые могут приводить к изменениям в субпопуляционном составе лимфоцитов.

Субпопуляция лимфоцитов

Повышение показателя

Снижение показателя

В-лимфоциты

(CD19+CD3-)

  • Ряд аутоиммунных патологий;
  • стресс;
  • В-клеточные лимфомы;
  • длительная экспозиция формальдегидом.
  • Гипореактивность, перераспределение в очаги воспаления;
  • общий вариабельный иммунодефицит;
  • наследственный иммунодефицит;
  • внутривенное введение иммуноглобулинов;
  • алкогольный цирроз печени.

B1-клетки

(CD19+CD5+CD27-CD45+)

  • Аутоиммунная патология (системная красная волчанка, ревматоидный артрит, аутоиммунный тиреоидит, неспецифический язвенный колит, миастения);
  • аутоиммунные поражения при инфекционных заболеваниях (хламидиоз, синдром Рейтера, бруцеллез и т.д.);
  • лимфопролиферативные процессы.

Не имеет диагнос­тического значения.

В совокупности с клиническими данными, симптоматикой, другими методами лабораторных исследований вышеуказанные изменения являются диагностическим признаком возникновения этих патологических процессов в организме человека.



Важные замечания

  • Результаты данного исследования необходимо сопоставлять с клиническими данными и показателями других лабораторных анализов.
  • Оценка показателей в динамике существенно повышает клиническую значимость исследования.

Литература

  1. Хаитов, Р.М. Аллергология и иммунология : национальное руководство / под ред. Р.М. Хаитова, Н.И. Ильиной. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 656 с.
  2. Хаитов, Р.М. Руководство по клинической иммунологии. Диагностика заболеваний иммунной системы : руководство для врачей / Р.М. Хаитов, Б.В. Пинегин, А.А. Ярилин. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 352 с.
  3. Зуева Е.Е. Иммунная система, иммунограмма : рекомендации по назначению и применению в лечебно диагностическом процессе /Е.Е Зуева, Е.Б. Русанова, А.В. Куртова, А.П. Рыжак, М.В. горчакова, О.В. Галкина – СПб. – Тверь: ООО «издательство «Триада», 2008. – 60 с.
  4. Кетлинский, С.А. Иммунология для врача / С.А. Кетлинский, Н.М. Калинина. СПб. : Гиппократ, 1998. – 156 с. Ярилин, А.А. Иммунология : учебник / А.А. Ярилин. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 752 с.
  5. Хаитов, Р.М. Иммунология : атлас / Р.М. Хаитов, А.А. Ярилин, Б.В. Пинегин.М. : ГЭОТАР-Медиа, 2011. – 624 с.
  6. Хаитов, Р.М. Иммунология : учебник / Р.М. Хаитов. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 320 с.
  7. Хаитов, Р.М. Оценка иммунного статуса человека в норме и при патологии / Р.М. Хаитов, Б.В. Пинегин // Иммунология. – 2001. – N4. – С. 4–6.
  8. Whiteside, T.L. Role of Human Natural Killer Cells in Health and disease / T.L. Whiteside, R.B. Herberman // Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology. – 1994. – Vol. 1, №2. – P. 125–133.
  9. Ginadi, L. Differential expression of T-cell antigens in normal peripheral blood lymphocytes : a quantitative analysis by flow cytometry / L. Ginadi, N. Farahat, E. Matutes [et al.] // J. Clin. Pathol. – 1996. – Vol. 49, № 1. – P. 539–544.
  10. Merser, J.C. Natural killer T-cells : rapid responders controlling immunity and disease / J.C. Merser, M.J. Ragin, A. August // International J. Biochemistry & Cell Biology. – 2005. – № 37. – P. 1337–1343.
  11. Никитин, В.Ю. Маркеры активации на Т-хелперах и цитотокси ческих лимфоцитахна различных стадиях хронического вирусного гепатита С / В.Ю. Никитин, И.А. Сухина, В.Н. Цыган [и др.] // Вестн. Рос. Воен.-мед. акад. – 2007. – Т. 17, № 1. – С. 65–71.
  12. Boettler, T. T cells with CD4+CD25+ regulatory phenotype suppress in vitro proliferation of virus-specific CD8+ T cells during chronic hepatitis C virus infection / T. Boettler, H.C. Spangenberg, C. Neumann-Haefelin [et al.] // J. Virology. − 2005. − Vol. 79, N 12. −P. 7860–7867.
  13. Ormandy, L.A. Increased Populations of Regulatory T Cells in Peripheral Blood of Patients with Hepatocellular Carcinoma / L.A. Ormandy, T. Hillemann, H. Wedemeyer [et al.] // J. Cancer Res. − 2005. − Vol. 65, N 6. − P. 2457–2464.
  14. Sakaguchi, S. Naturally arising FoxP3-expressing CD4+CD25+ regulatory T cells in immunological tolerance to self- and non-self / S. Sakaguchi // Nature Immunol. − 2005. −Vol. 6, N 4. − P. 345–352.
  15. Romagnani, S. Regulation of the T cell response / S. Romagnani // Clin. Exp. Allergy. –2006. − Vol. 36. − P. 1357–1366.
  16. Хайдуков С.В., Основные и малые популяции лимфоцитов периферической крови человека  и их нормативные значения  (метод многоцветного цитометрического анализа) /Хайдуков С.В., Зурочка А.В., Тотолян А.А., Черешнев В.А.  // Мед. иммунология. – 2009. -Т. 11 (2-3). – С. 227-238.
Читайте также:  Какой уровень лимфоцитов опасен

Источник

Под субпопуляциями понимают разновидности клеток определенного типа, характеризующиеся наличием устойчивых различий по функциям и связанным с ними молекулярным маркерам. Выделяют 3 основные субпопуляции В-клеток (табл. 3.12, рис. 3.41). Одна из них рассмотрена выше — В2-клетки (иногда их называют обычными В-клетками), локализующиеся преимущественно в селезенке, костном мозгу, лимфоузлах, пейеровых бляшках и отдельных фолликулах лимфоидной ткани кишечника. Гистологическая единица, являющаяся местом сосредоточения В2-клеток — лимфоидный фолликул. Эти клетки составляют подавляющее большинство циркулирующих В-лимфоцитов и играют основную роль в гуморальном иммунном ответе. Две другие субпопуляции — В1- и В-клетки маргинальной зоны (MZB-клетки). Большинство данных о различных субпопуляциях В-лимфоцитов получено на мышах. Сведения о субпопуляциях В-клеток человека крайне скудны.

В1-клетки локализуются преимущественно в серозных полостях — брюшной и плевральной. Небольшое количество В1-лимфоцитов, преимущественно клетки, секретирующие антитела, выявляют в селезенке, где на их долю приходится 1—5% от числа В-клеток. Некоторые В1-клетки мигрируют (через сальник) в слизистую оболочку кишечника и брыжеечные лимфоузлы (до 50% IgA-продуцентов в лимфоидной ткани кишечника — В1-клетки). В лимфатических узлах у мыши они отсутствуют. Выделяют 2 субпопуляции В1-клеток. Основной дифференциальный признак при

Субпопу

ляция
Особенности

У-генов

иммуноглобулинов
ПроисхождениеЛокализацияМаркерыОборот

(T1/2 восстановления пула)
Продуцируемые

антитела
В1аБез следов мутаций и N-вставокПечень плодаБрюшная и другие серозные полости; частично — селезенка, lamina propria кишечника, единичные клетки в костном мозгуIgM, IgD, CD5, CD45Очень медленныйАнтитела к бактериальным поли- и липопо- лисахаридам, а также к другим тимуснезависи- мым антигенам, аутоантитела (IgM, IgA; редко IgG3)
BibЕсть N-вставки, могут быть мутации (но значительно меньше, чем в В 2)Печень плода, частично костный мозгТо жеIgM, IgD, CD45Нет данныхТо же
BMZМало мутацийКостный мозгМаргинальная зона селезенкиIgM, (IgD – +/-), CD3821 недАнтитела к бактериальным полисахаридам, поступающим из крови
В2 (обычные)Перестроены, есть N-вставки, активный гипер- мутационный процессКостный мозгВ-зоны вторичных лимфоидных органов; рециркуляция, костный мозгIgM, IgD, CD23, CD45, CXCR513 недАдаптивные антитела (IgM, IgG, IgA, IgE)

Таблица 3.12. Субпопуляции В-лимфоцитов

3.3. Лимфоидные клетки              311

Субпопуляции лимфоцитов костного мозга
Рис. 3.41. Характеристика субпопуляций В-клеток

этом — экспрессия мембранной молекулы CD5 (известной как один из маркеров Т-клеток). В1а-клетки одновременно несут на поверхности молекулы IgM и CD5. CD5 отсутствует на всех остальных В-лимфоцитах, в том числе на В1э-клетках, в остальном очень схожих с В1а-клетками. Для В1-клеток характерен «активированный фенотип», что проявляется в экспрессии на их поверхности костимулирующих молекул СD80 и СD86. Это свойство обеспечивает способность В1-лимфоцитов выполнять функции АПК.

B^- и B1b-клетки экспрессируют BCR, содержащий мембранную форму IgM. Известны исключения: описано переключение IgM на IgA в lamina propria кишечника. Перестроенные V-гены мембранного IgM В1а-клеток не содержат N-вставок (т.е. в их перестройке не участвует фермент TdT). Разнообразие V-генов В1-клеток существенно ниже, чем у В2-клеток. Это связано с различиями в условиях развития: В1а-клетки в онтогенезе появляются раньше других субпопуляций — еще до рождения. Они развиваются в печени плода при участии IL-5 и IL-10 из клеток-предшественников, отличных от таковых у обычных В-клеток. Еще в эмбриональном периоде В1-клетки мигрируют

в серозные полости, где они существуют в течение всей жизни организма. В1-клетки способны к самоподдержанию путем очень медленной пролиферации, восполняющей убыль клеток, погибающих по механизму апоптоза. В1э-клетки также развиваются в печени эмбрионов, а после рождения — в костном мозгу из других клеток-предшественников. B1b-лимфоциты расселяются на периферии несколько позже В1а-клеток — непосредственно перед рождением и сразу после него. При перестройке V-генов в B1b-клетках формируется некоторое количество N-вставок. B1b-клетки также мигрируют в серозные полости и сохраняются там путем самоподдержания.

Обе разновидности В1-клеток могут дифференцироваться в антителообразующие клетки без стимуляции антигеном. При этом они секретируют преимущественно IgM-антитела (в кишечнике — также IgA). Большинство этих антител специфично к собственным белкам организма (ДНК, гистонам, коллагену, компонентам цитоскелета, антигенам групп крови и т.д.); многие из них полиспецифичны, т.е. способны взаимодействовать с несколькими антигенами, в том числе аутологичными. Эти антитела имеют низкое сродство (аффинность) к антигенам, включая аутоантигены, и не способны вызвать повреждение тканей. Примерно половина сывороточного IgM секретируется В1-клетками. Естественные антитела, продуцируемые В1а-лимфоцитами, часто специфичны к микробным антигенам и опсони- зируют патогены, играя важную роль в реакциях врожденного иммунитета. Эти клетки могут принимать участие в адаптивном иммунном ответе, что в большей степени свойственно В1э-клеткам. Ответ В1-клеток преимущественно тимуснезависимый (см. раздел 3.6.4.2). В1-клетки постоянно циркулируют между селезенкой и брюшной полостью, но не поступают в фолликулы, поскольку не экспрессируют CXCR5 — рецептор хемокина BLC (CXCL13). С этим связано то обстоятельство, что процессы «усовершенствования» гуморального иммунного ответа в виде переключения изотипов и повышения сродства к антигенам, не затрагивают или минимально затрагивают В1-клетки. В V-генах антител, продуцируемых B1b-клетками, выявляют следы мутационного процесса, значительно более слабого, чем в «классических» фолликулярных В2-клетках. Это также свидетельствует о том, что развитие B1b-антителопродуцентов происходит вне зародышевых центров.

Еще одна разновидность В-лимфоцитов — B-клетки маргинальной зоны (MZB). Они локализуются почти исключительно в маргинальной зоне селезенки, отделяющей белую пульпу от красной. Фенотипически эти клетки более сходны с В2-, чем с В1-клетками. Они происходят от тех же костномозговых клеток-предшественников. Основной мембранный иммуноглобулин MZB-клеток — IgM, экспрессируемый сильнее, чем на В2-клетках. В то же время IgD присутствует на мембране в очень малом количестве. Эти клетки сходны по своему фенотипу с активированными В-лимфоцитами. На них присутствуют молекулы CD69, CD25, CD38, в малом количестве CD23. Обращает на себя внимание наличие молекулы CD1d, участвующей в презентации липидных антигенов.

Отделение линии MZB-клеток от общей линии В2-клеток происходит на переходной стадии транзиторных клеток (Т3), когда будущие MZB-клетки ослабляют экспрессию не IgM (как В2-клетки), а IgD и утрачивают молекулу CD23. На MZB-лимфоцитах не экспрессируется хемокиновый рецептор

CXCR5, позволяющий клеткам мигрировать в фолликулы. Ключевой фактор дифференцировки MZB-клеток — Noteh-2. Под влиянием сфингозин-1- фосфата и при участии молекул адгезии LFA-1 и VLA-4 они мигрируют в маргинальные зоны селезенки. MZB-клетки не участвуют в рециркуляции, но осуществляют «челночные» миграции до лимфоидных фолликулов и обратно, получая информацию об антигенах, поступающих в селезенку с кровью. Срок жизни MZB-лимфоцитов сопоставим со сроком жизни организма. Снижение численности MZB-клеток, вызываемое повреждающими факторами, достаточно быстро устраняется.

MZB-клетки участвуют в гуморальном иммунном ответе на возбудители, поступающие в кровоток. Они осуществляют тимуснезависимый иммунный ответ на инкапсулированные патогены. Благодаря сильной экспрессии молекул MHC-II и костимулирующих молекул MZB-клетки обладают выраженной способностью к взаимодействию с Т-хелперами, однако их участие в тимусзависимом иммунном ответе изучено плохо. При ответе на антигены MZB-клетки дифференцируются в короткоживущие антителообразующие клетки. V-гены MZB-клеток редко затрагиваются мутациями, что характерно для развития плазматических клеток вне зародышевых центров. В этих клетках не происходит переключения классов иммуноглобулинов и даже MZB-клетки памяти несут на своей поверхности IgM, а не IgG. IgM+ клетки памяти преобладают в маргинальной зоне селезенки человека. 

Читайте также:  Атипичные лимфоциты в инвитро

Источник