Меню

Тимус при ревматоидном артрите

Ослабление эмиграции т-лимфоцитов из тимуса при ревматоидном артрите Текст научной статьи по специальности « Фундаментальная медицина»

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Донецкова Альмира Дмитриевна, Никонова М. Ф., Лахонина Н. С., Головизнин М. В., Пащенков М. В.

У больных аутоиммунным ревматоидным артритом (РА) значительно снижено содержание Т-рецепторных эксцизионных колец ( T-cell receptor excision circles — TREC) в лимфоцитах периферической крови. TREC представляют собой кольцевидные структуры, которые вырезаются из геномной ДНК в процессе перестройки генов Т-клеточного рецептора в тимусе. Высокое содержание TREC свойственно Т-клеткам, недавно эмигрировавшим из тимуса ( Recent thymic emigrants — RTE). Степень снижения TREC-содержащих лимфоцитов с возрастом у больных РА существенно выше, чем у здоровых лиц, т.е. можно констатировать ускоренное старение тимуса при этом аутоиммуном заболевании. Выраженность различий по содержанию TREC (относительно уровня колец у здоровых доноров) увеличивается с возрастом: 2-кратно для возраста 41-50 лет, почти 4-кратно для возраста 51-60 лет, 45-кратно для лиц старше 60 лет. Полученные данные свидетельствуют о том, что при аутоиммунных процессах Т-лимфопоэтическая функция тимуса ослабляется; в то же время вклад в снижение уровня TREC в периферических Т-клетках также могут вносить усиление пролиферации Т-клеток и перераспределение RTE в организме с усилением миграции в поврежденную аутоиммунным процессом ткань.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Донецкова Альмира Дмитриевна, Никонова М. Ф., Лахонина Н. С., Головизнин М. В., Пащенков М. В.

Decrease of T-lymphocytes emigration from the thymus in rheumatoid arthritis

The T-cell receptor excision circles (TREC) content in peripheral blood lymphocytes is considerably decreased in patients with autoimmune rheumatoid arthritis . TREC are circles which are excised from the genomic DNA in the thymus during rearrangement of TCR genes. High TREC level is peculiar to T-cells which have recently emigrated from the thymus ( Recent thymic emigrants RTE). The degree of TREC-contaning lymphocytes decrease with age is significantly higher in patients with rheumatoid arthritis in comparison with age-matched healthy donors. So we can state premature thymus aging in this autoimmune disease. Expressiveness of distinctions of the TREC content (in comparison with TREC level in healthy donors) is increased with age: it 2-fold for age of 41-50 years, almost 4-fold for age of 51-60 years, 45-fold for persons older than 60 years. The obtained data testifies that thymic T-lymphopoiesis is reduced in autoimmune processes; at the same time intensive proliferation of peripheral T-cells and RTE redistribution in the organism with rapid migration to the tissue damaged by autoimmune process may also contribute to TREC level decrease.

Текст научной работы на тему «Ослабление эмиграции т-лимфоцитов из тимуса при ревматоидном артрите»

rheumatoid arthritis synovial fluid macrophages are induced by tumor necrosis factor alpha and counter-regulated by the synovial fluid microenvironment. Arthr. and Rheum. 2012; 64: 3119-28.

57. van der Pouw Kraan T.C., Gaalen F.A., Kasperkovitz P.V., Verbeet N.L., Smeets T.J., Kraan M.C. et al. Rheumatoid arthritis is a heterogeneous disease: evidence for differences in the activation of the STAT-1 pathway between rheumatoid tissues. Arthr. and Rheum. 2003; 48: 2132-45.

58. Patel D.D., Zachariah J.P., Whichard L.P. CXCR3 and CCR5

ligands in rheumatoid arthritis synovium. Clin. Immunol. 2001; 98: 39-45.

59. Ghoreschi K., Jesson M.I., Li X., Lee J.L., Ghosh S., Alsup J.W. et al. Modulation of innate and adaptive immune responses by tofacitinib (CP-690,550). J. Immunol. 2011; 186: 4234-43.

60. Rosengren S., Corr M., Firestein G.S., Boyle D.L.The JAK inhibitor CP-690,550 (tofacitinib) inhibits TNF-induced chemokine expression in fibroblast-like synoviocytes: autocrine role of type I interferon. Ann. Rheum. Dis. 2012; 71: 440-7.

Поступила 25.04.13 Received 25.04.14

Донецкова А.Д.1, Никонова М.Ф.1, лахонина Н.С.2, головизнин М.В.2, Пащенков М.В.1, ярилин А.А.1

ослабление эмиграции т-лимфоцитов из тимуса при ревматоидном артрите

1ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России, 115478, г Москва; 2ГБОУ ВПО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России, 127473, г. Москва

У больных аутоиммунным ревматоидным артритом (РА) значительно снижено содержание Т-рецепторных эксци-зионных колец (T-cell receptor excision circles — TREC) в лимфоцитах периферической крови. TREC представляют собой кольцевидные структуры, которые вырезаются из геномной ДНК в процессе перестройки генов Т-клеточного рецептора в тимусе. Высокое содержание TREC свойственно Т-клеткам, недавно эмигрировавшим из тимуса (Recent thymic emigrants — RTE). Степень снижения TREC-содержащих лимфоцитов с возрастом у больных РА существенно выше, чем у здоровых лиц, т.е. можно констатировать ускоренное старение тимуса при этом ауто-иммуном заболевании. Выраженность различий по содержанию TREC (относительно уровня колец у здоровых доноров) увеличивается с возрастом: 2-кратно для возраста 41-50 лет, почти 4-кратно для возраста 51-60 лет, 45-кратно для лиц старше 60 лет. Полученные данные свидетельствуют о том, что при аутоиммунных процессах Т-лимфопоэтическая функция тимуса ослабляется; в то же время вклад в снижение уровня TREC в периферических Т-клетках также могут вносить усиление пролиферации Т-клеток и перераспределение RTE в организме с усилением миграции в поврежденную аутоиммунным процессом ткань.

Читайте также:  Чем снимают блокаду артрита

Ключевые слова: недавние эмигранты из тимуса; Т-рецепторные эксцизионные кольца; ревматоидный артрит.

Donetskova A.D.1, Nikonova M.F.’, Lakhonina N.S.2, Goloviznin M.V.2, Pashenkov M.V. ‘,\A.A. Yarilin’\ DECREASE OF T-LYMPHOCYTES EMIGRATION FROM THE THYMUS IN RHEUMATOID ARTHRITIS

‘National Research Center «Institute of Immunology» FMBA of Russia, 115478, Moscow, Russian Federation; 2Moscow State University of Medicine and Dentistry named after A.I. Evdokimov, 127473, Moscow, Russian Federation The T-cell receptor excision circles (TREC) content in peripheral blood lymphocytes is considerably decreased in patients with autoimmune rheumatoid arthritis. TREC are circles which are excised from the genomic DNA in the thymus during rearrangement of TCR genes. High TREC level is peculiar to T-cells which have recently emigrated from the thymus (Recent thymic emigrants — RTE). The degree of TREC-contaning lymphocytes decrease with age is significantly higher in patients with rheumatoid arthritis in comparison with age-matched healthy donors. So we can state premature thymus aging in this autoimmune disease. Expressiveness of distinctions of the TREC content (in comparison with TREC level in healthy donors) is increased with age: it 2-fold for age of 41-50 years, almost 4-fold for age of 51-60 years, 45-fold for persons older than 60 years. The obtained data testifies that thymic T-lymphopoiesis is reduced in autoimmune processes; at the same time intensive proliferation of peripheral T-cells and RTE redistribution in the organism with rapid migration to the tissue damaged by autoimmune process may also contribute to TREC level decrease.

Key words: recent thymic emigrants; T-cell receptor excision circles; rheumatoid arthritis.

Аутоиммунные заболевания возникают при нарушении процессов развития и поддержания аутотолерантности -свойства организма не отвечать на собственные антигены. Основным механизмом аутотолерантности является элимина-

Для корреспонденции: Донецкова Альмира Дмитриевна, e-mail: almira_donetskova@yahoo.com

For correspondence: Donetskova Almira Dmitrievna, e-mail: almira_donetskova@yahoo.com

ция аутоспецифических клонов, местом реализации которой для Т-клеток является тимус. Следовательно, тимус играет ключевую роль в защите собственных тканей организма от повреждающего действия иммунологических факторов.

В данной работе мы попытались оценить адекватность тимической дифференцировки Т-лимфоцитов при ревматоидном артрите (РА), поскольку РА представляет собой яркий пример хронического аутоиммунного процесса (с преимущественным поражением суставов). Тимическую дифференци-ровку оценивали по уровню Т-рецепторных эксцизионных

колец (T-cell receptor excision circles — TREC) — кольцевидных структур, которые вырезаются из геномной ДНК в ходе реаранжировки генов Т-клеточного рецептора (TCR) [1]. При перестройке генов TCR происходит сближение пространственно разделенных генетических сегментов. Находящийся между ними генетический материал вырезается и замыкается в кольцо — TREC. При делении Т-клеток эти эписомальные кольца не делятся, поэтому в процессе пролиферации происходит «разбавление» TREC в популяции Т-клеток, и высокое содержание TREC свойственно лишь Т-клеткам, недавно эмигрировавшим из тимуса (Recent thymic emigrants — RTE). В связи с тем что в области замыкания кольца формируются уникальные нуклеотидные последовательности, уровень TREC можно определять с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР). Выявление TREC с помощью ПЦР в настоящее время является наиболее надежным методом оценки функционального состояния тимуса человека 2.

Исследование содержания TREC проводили у 76 больных РА (17 мужчин и 59 женщин) в возрасте от 31 года до 70 лет. Длительность заболевания составила 4 (1-13) года. Больные находились на стационарном лечении в городской клинической больнице № 1 им. Н.И. Пирогова. Все пациенты были со среднетяжелым течением заболевания, материал для исследования был взят при поступлении до начала лечения в стационаре. Диагноз РА установили на основании классификационных диагностических критериев РА 2010 г. Американского колледжа ревматологов/Европейской лиги по борьбе с ревматизмом (ACR/EULAR, 2010).

Часть больных РА (n = 21) находились на терапии химио-препаратами в низких терапевтических дозах: 15 получали метотрексат в дозе 7,5-15 мг/нед, 2 — преднизолон в дозе 5 мг/сут, 4 — оба препарата.

В группу сравнения вошло 69 здоровых доноров (34 мужчины и 35 женщин), у которых диагноз аутоиммунных заболеваний был исключен.

Из периферической крови обследованных лиц выделяли мононуклеары путем центрифугирования в одноступенчатом градиенте плотности фиколл-верографина плотностью 1,077 г/мл (Sigma, США).

Из 1 • 106 мононуклеаров выделяли ДНК с помощью набора «Проба НК» («ДНК-Технология»). Методика основана на лизисе образцов в 4 M растворе гуанидинтиоцианата, осаждении нуклеиновых кислот изопропанолом с дальнейшими отмывками этанолом и ацетоном, подсушиванием и растворением в специальном буфере. Объем полученной ДНК составил 25 мкл. Концентрацию ДНК определяли спек-трофотометрически на спектрофотометре DU 730 (Beckman Coulter), соотношение A260/A2S0 составляло 1,6-2. Выделенную ДНК хранили при -70°С.

Читайте также:  Артрит тазобедренных суставов признаки

Для постановки ПЦР использовали набор TaqMan Univr-sal PCR Master Mix Reagents Kit (Applied Biosystems). Содержание TREC определяли с помощью следующих праймеров: прямой 5′-CGTGAGAACGGTGAATGAAGAGCAGAC A-3′, обратный 5′-CATCCCTTTCAACCATGCTGACACCTC T-3′, зонд5′-FAM-TTTTTGTAAAGGTGCCCACTCCTGTGCACG-GTGA-MGB-3′ («Синтол») [5]. Реакцию амплификации проводили на приборе «7300 Applied Biosystems Real-time PCR System» в объеме 25 мкл по программе: 1 цикл — 50°С в те-чениие 2 мин, 95°С в течениие 10 мин; 50 циклов — 94°С в течениие 30 с, 60°С в течениие 30 с.

Количество копий TREC рассчитывали, используя стандартную кривую, построенную по разведениям плазмиды с известной концентрацией ДНК TREC. Плазмида синтезирована из ДНК человеческого тимуса путем клонирования ДНК TREC в вектор pJet1.2/Blunt (Fermentas). Результаты выражали количеством копий TREC на 1000 лимфоцитов.

Статистическую обработку данных проводили с использованием методов непараметрического анализа. Ис-

распределение больных рА, находившихся на терапии химиопрепарата-ми, в зависимости от возраста

Возраст, годы Метотрексат, 7,5-15 мг/нед Преднизолон, 5 мг/сут Метотрексат + преднизолон Без лечения Итого

следованные количественные показатели представляли в видеМе (LQ-UQ), гдеМе — медиана, LQ — нижний квартиль, UQ — верхний. Для сравнения двух независимых выборок по количественным признакам использовали и-критерий Манна-Уитни. Различие показателей в группах полагали статистически значимым при р 0,05).

Группа больных РА была гетерогенна по составу, поскольку 1/3 больных находились на терапии химиопрепаратами в низких терапевтических дозах (метотрексат и/или преднизолон). Распределение больных, получавших химиопрепараты, в зависимости от возраста представлено в табл. 1.

На рисунке представлены результаты определения содержания RTE у больных РА старше 40 лет, находившихся на базисной терапии химиопрепаратами, в сопоставлении с соответствующими показателями у больных аналогичного возраста без подобного лечения.

При сравнении содержания TREC у лиц, получавших терапию химиопрепаратами (глюкокортикоиды, цитостатики), в сравнении с таковым у больных РА без подобного лечения в одинаковых возрастных группах статистически значимых различий не выявили (р > 0,05). Ранее мы установили, что введение высоких (сублетальных) доз гидрокортизона экспериментальным животным приводит к резкому снижению уровня TREC во всех лимфоидных органах в ранние сроки после воздействия повреждающего фактора [8]. В настоящей работе представлены данные о воздействии глюкокортикоидов (на примере преднизолона) в низких терапевтических дозах на тимопоэз человека. Показано, что применение преднизолона в низких терапевтических дозах не вызывает изменения численности ранних тимических эмигрантов в крови человека.

В дальнейшем все больные РА независимо от проводимой терапии были разбиты на четыре возрастные группы: 31-40, 41-50, 51-60 и 61-70 лет.

Количество TREC в лимфоцитах периферической крови у здоровых доноров и больных рА

Возраст, годы Здоровые доноры Больные РА

n TREC, копии n TREC, копии

на 1000 лимфоцитов на 1000 лимфоцитов

31-40 11 3,39 (0,74-5,21) 6 2,05 (1,22-2,94)

41-50 23 2,61 (1,11-4,61) 24 1,04 (0,53-1,82)

51-60 21 1,74 (1,57-3,32) 2S 0,48* (0,27-0,90)

61-70 14 1,34 (0,99-1,93) 1S 0,03* (0,01-0,06)

Примечание. трольной группе.

— p Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Представленные в табл. 2 данные свидетельствуют о том, что уровень TREC в пересчете на 1000 лимфоцитов крови снижается с возрастом как у здоровых лиц, так и у больных РА. Однако степень снижения TREC-содержащих лимфоцитов у больных РА существенно выше. Так, это снижение у здоровых лиц с 30 до 70 лет происходит лишь в 2,5 раза (с 3,39 (0,74-5,21) до 1,34 (0,99-1,93) копии на 1000 лимфоцитов), в то время как уровень клеток, содержащих TREC, при РА снижается почти в 70 раз (с 2,05 (1,22-2,94) копии на 1000 лимфоцитов почти до нуля), т. е. можно констатировать ускоренное старение тимуса при РА.

При сравнении уровня TREC у больных РА с их уровнем у здоровых лиц тех же возрастных групп установили его значительное снижение при РА. Различия статистически значимы в возрастных группах старше 50 лет (p Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Hazenberg M.D., Verschuren M.C., Hamann D., Miedema F., van Dongen J. J. T cell receptor excision circles as markers for recent thymic emigrants: basic aspects, technical pproach, and guidelines for interpretation. J. Mol. Med. 2001; 79 (11): 631-40.

3. Kong F.K., Chen C.L., Six A., Hockett R.D., Cooper M.D. T cell receptor gene deletion circles identify recent thymic emigrants in the peripheral T cell pool. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999; 96 (4): 1536-40.

4. Ribeiro R.M., Perelson A.S. Determining thymic output quantitatively: using models to interpret experimental T-cell receptor excision circle (TREC) data. Immunol. Rev. 2007; 216: 21-34.

Читайте также:  Ревматоидный артрит физические упражнения

5. Hochberg E.P., Chillemi A.C., Wu C.J., Neuberg D., Canning C., Hartman K. et al. Quantitation of T-cell neogenesis in vivo after allogeneic bone marrow transplantation in adults. Blood. 2001; 98: 1116-21.

6. Kilpatrick R.D., Rickabaugh T., Hultin L.E., Hultin P., Hausner M.A., Detels R. et al. Homeostasis of the naive CD4+ T cell compartment during aging. J. Immunol. 2008; 180 (3): 1499-507.

7. Lorenzi A.R., Patterson A.M., Pratt A., Jefferson M., Chapman C.E., Ponchel F., Isaacs J.D. Determination of thymic function directly from peripheral blood: a validated modification to an established method. J. Immunol. Meth. 2008; 339 (2): 185-94.

8. Donetskova A.D., Sharova N.I., Nikonova M.F., Mitin A.N., Lit-vina M.M., Komogorova V.V., Yarilin A.A. Role of thymus in recovery of T-cells population after influence of various damaging agents. Immunologiya. 2013; 34 (6): 309-13 (in Russian).

9. Goronzy J.J., Weyand C.M. Thymic function and peripheral T-cell homeostasis in rheumatoid arthritis. Trends Immunol. 2001; 22 (5): 251-5.

10. Koetz K., Bryl E., Spickschen K., O’Fallon W.M., Goronzy J.J., Weyand C.M. T cell homeostasis in patients with rheumatoid arthritis. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2000; 97 (16): 9203-8.

11. Thewissen M., Linsen L., Somers V., Geusens P., Raus J., Stinissen P. Premature immunosenescence in rheumatoid arthritis and multiple sclerosis patients. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2005; 1051: 255-62.

12. Hug A., Korporal M., Schröder I., Haas J., Glatz K., Storch-Hagenlocher B. et al. Thymic export function and T cell homeo-stasis in patients with relapsing remitting multiple sclerosis. J. Immunol. 2003; 171 (1): 432-7.

13. Reiff A., Krogstad P., Moore S., Shaham B., Parkman R., Kitchen C. et al. Study of thymic size and function in children and adolescents with treatment refractory systemic sclerosis eligible for immunoablative therapy. Clin. Immunol. 2009; 133 (3): 295-302.

14. Kayser C., Alberto F.L., da Silva N.P., Andrade L.E. Decreased number of T cells bearing TCR rearrangement excision circles (TREC) in active recent onset systemic lupus erythematosus. Lupus. 2004; 13 (12): 906-11.

15. Muraro P.A., Douek D.C., Packer A., Chung K., Guenaga F.J., Cassiani-Ingoni R. et al. Thymic output generates a new and diverse TCR repertoire after autologous stem cell transplantation in multiple sclerosis patients. J. Exp. Med. 2005; 201 (5): 805-16.

16. Armengol M.P., Sabater L., Fernandez M., Ruiz M., Alsono N., otero M.J. et.al. Influx of recent thymic emigrants into autoimmune thyroid disease glands in humans. Clin. Exp. Immunol. 2008; 153 (3): 338-50.

17. Elgbratt K., Kurlberg G., Hahn-Zohric M., Hörnquist E.H. Rapid migration of thymic emigrants to the colonic mucosa in ulcerative colitis patients. Clin. Exp. Immunol. 2010; 162 (2): 325-36.

о коллектив авторов, 2014 удк 616.438-007.61-053.2-07

Донецкова А.Д.1, Никонова М.Ф.1, Ваганов П.Д.2, Смыслова З.В.3, Кузьменко Л.Г.3, Пащенков М.В.1, Яновская Э.Ю.2, Ярилин А.А.1

НОВЫЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ ТИМОПОЭЗА ПРИ ТИМОМЕГАЛИИ У ДЕТЕЙ

1ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России, 115478, г Москва; 2ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России, 117997, г. Москва; 3Российский университет дружбы народов, 117198, г. Москва

В статье представлены свидетельства ослабления эмиграции Т-клеток из тимуса в периферический отдел иммунной системы у детей с тимомегалией, т. е. ослабления у них процессов Т-лимфопоэза в тимусе. Оценку эмиграции Т-клеток из тимуса проводили двумя методами: полимеразной цепной реакции в реальном времени (исследовали уровень Т-рецепторных эксцизионных колец (T-cell receptor excision circles — TREC) и проточной цитофлюориме-трии (исследовали содержание CD3+CD4+CD45RA+CD31+-клеток). Показано, что при тимомегалии у детей до 10 лет статистически значимо снижено количество копий TREC в пересчете на 1000 лимфоцитов. Уровень TREC у детей с тимомегалией до 2-летнего возраста соответствует нормальным показателям, свойственным примерно 8-летним детям, у которых функциональная активность тимуса снижена по сравнению с таковой у детей более раннего возраста. Параллельно со снижением уровня TREC с возрастом у детей снижается процентное и абсолютное содержание в крови CD3+CD4+CD45RA+CD31+-клеток. Однако снижение содержания Т-клеток, недавно эмигрировавших из тимуса (Recent thymic emigrants — RTE), с возрастом по фенотипическому маркеру CD31 не столь интенсивно, как снижение RTE по уровню TREC. Результаты оценки содержания CD3+CD4+CD45RA+CD31+-клеток в крови у детей с тимомегалией в возрасте от 2 до 10 лет и детей без тимомегалии той же возрастной группы показали, что при тимомегалии количество клеток этой субпопуляции не изменяется.

Ключевые слова: недавние эмигранты из тимуса; Т-рецепторные эксцизионные кольца; CD31; тимомегалия.

Источник статьи: http://cyberleninka.ru/article/n/oslablenie-emigratsii-t-limfotsitov-iz-timusa-pri-revmatoidnom-artrite