Роль сигнальных молекул – факторов миграции и адгезии лимфоцитов в патоморфозе туберкулемы легких

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2023-05-06

Д.О. Леонтьева(1), Е.С. Миронова(1, 2), Ю.С. Крылова(1, 3),
И.М. Кветной(1, 4), П.К. Яблонский(1, 4), А.О. Дробинцева(1, 5)
1-ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский
институт фтизиопульмонологии» Минздрава РФ,
Российская Федерация, 191036, Санкт-Петербург, Лиговский пр., 2–4;
2-АННО ВО НИЦ «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии»,
Российская Федерация, 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, 3;
3-ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный
медицинский университет им. И.П. Павлова» Минздрава РФ,
Российская Федерация, 197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, 6–8;
4-ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет»,
Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9;
5ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный
педиатрический медицинский университет Минздрава России»,
Российская Федерация, 194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, 2

Введение. Туберкулез является социально-значимым заболеванием, в основе которого лежит хроническое гранулематозное воспаление с формированием фиброза. Сигнальные молекулы CD44 и ICAM-1 играют важную роль в процессе миграции иммунных клеток из кровотока в очаг воспаления. CD44 – интегральный клеточный гликопротеин, играющий важную роль в межклеточных взаимодействиях, клеточной адгезии и миграции. Прочность данного взаимодействия обеспечивается взаимодействием ICAM-1 с антигеном LFA-1, находящимся на поверхности лейкоцитов. Таким образом, изучение уровней экспрессии CD44 и ICAM-1 при развитии туберкулезного процесса позволит расширить представления о вовлечении иммунных клеток в патоморфоз заболевания. Цель исследования – изучение экспрессии маркеров миграции и адгезии лимфоцитов CD44 и ICAM-1 при различных степенях активности воспаления в туберкулеме легких. Методы. Объектом исследования была выбрана туберкулема, как клиническая форма туберкулеза легких. Методами иммуногистохимии и морфометрии определялся показатель относительной площади экспрессии белков CD44 и ICAM-1 в зависимости от степени активности туберкулезного процесса. Результаты. Уровень относительной экспрессии ICAM-1 в гранулемах статистически значимо не отличался от степени активности туберкулезного процесса. Наблюдалось снижение уровня экспрессии CD44 при 4-й степени активности туберкулезного процесса (распространенные активные воспалительные изменения с начинающимся прогрессированием). Заключение. Уровень экспрессии ICAM-1 сохранял постоянные значения на всех стадиях патоморфоза туберкулемы, в то время как уровень экспрессии CD44 достоверно связан с патоморфозом заболевания, достигая минимальных значений при 4-ой степени активности патологического процесса. Полученные данные свидетельствуют о постоянном вовлечении ICAM-1 в механизмы клеточной адгезии на всех этапах формирования гранулемы. Низкие показатели экспрессии CD44 в туберкулемах с воспалительными изменениями 4-ой степени отражает прекращение миграции коммитированных иммунных клеток в очаг воспаления, обеспечивая тем самым условия либо для стабилизации патологического процесса путем фиброзирования гранулемы, либо, наоборот, для прогрессирования воспалительного процесса.
Ключевые слова: 
CD44, ICAM-1, миграция лимфоцитов, туберкулез, степень активности, туберкулема
Для цитирования: 
Леонтьева Д.О., Миронова Е.С., Крылова Ю.С., Кветной И.М., Яблонский П.К., Дробинцева А.О. Роль сигнальных молекул – факторов миграции и адгезии лимфоцитов в патоморфозе туберкулемы легких. Молекулярная медицина, 2023; (5): 41-46https://doi.org/10.29296/24999490-2023-05-06
Список литературы: 
  1. Johnson P., Ruffell B. CD44 and its role in inflammation and inflammatory diseases. Inflammation & Allergy-Drug Targets (Formerly Current Drug Targets-Inflammation & Allergy). 2009; 8 (3): 208–20.
  2. Racanelli A.C., Kikkers S.A., Choi A.M.K., Cloonan S.M. Autophagy and inflammation in chronic respiratory disease. Autophagy. 2018; 14 (2): 221–32.
  3. Апт А.С., Кондратьева Т.К. Туберкулез: патогенез, иммунный ответ и генетика хозяина. Молекулярная биология. 2008; 42 (5): 880–90.
  4. [Apt A.S., Kondrat'eva T.K. Tuberculosis: pathogenesis, immune response and host genetics. Molekulyarnaya biologiya. 2008; 42 (5): 880–90 (In Russian)].
  5. Moreira-Teixeira L., Tabone O., Graham C.M., Singhania A., Stavropoulos E., Redford P.S., O’Garra A. Mouse transcriptome reveals potential signatures of protection and pathogenesis in human tuberculosis. Nature immunology. 2020; 21 (4): 464–76.
  6. Saini V., Chinta K.C., Reddy V.P., Glasgow J.N., Stein A., Lamprecht D.A., Steyn A.J. Hydrogen sulfide stimulates Mycobacterium tuberculosis respiration, growth and pathogenesis. Nature communications. 2020; 11 (1): 1–17.
  7. DeGrendele H.C., Kosfiszer M., Estess P., Siegelman M.H. CD44 activation and associated primary adhesion is inducible via T cell receptor stimulation. The Journal of Immunology. 1997; 159 (6): 2549–53.
  8. Patouraux S., Rousseau D., Bonnafous S., Lebeaupin C., Luci C., Canivet C.M., Gual P. CD44 is a key player in non-alcoholic steatohepatitis. J. of hepatology. 2017; 67 (2): 328–38.
  9. Huebener P., Abou-Khamis T., Zymek P., Bujak M., Ying X., Chatila K., Frangogiannis N.G. CD44 is critically involved in infarct healing by regulating the inflammatory and fibrotic response. The Journal of Immunology. 2008; 180 (4): 2625–33.
  10. Govindaraju P., Todd L., Shetye S., Monslow J., Puré E. CD44-dependent inflammation, fibrogenesis, and collagenolysis regulates extracellular matrix remodeling and tensile strength during cutaneous wound healing. Matrix Biology. 2019; 75: 314–30.
  11. Nandi A., Estess P., Siegelman M. Bimolecular complex between rolling and firm adhesion receptors required for cell arrest: CD44 association with VLA-4 in T cell extravasation. Immunity. 2004; 20 (4): 455–65.
  12. Khan A.I., Kerfoot S.M., Heit B., Liu L., Andonegui G., Ruffell B., Kubes P. Role of CD44 and hyaluronan in neutrophil recruitment. The Journal of Immunology. 2004; 173 (12): 7594–601.
  13. Johnson L.A., Jackson D.G. Hyaluronan and its receptors: key mediators of immune cell entry and trafficking in the lymphatic system. Cells. 2021; 10 (8): 2061.
  14. Johnson L.A., Lawrance W., Roshorn Y.M., Hanke T., Banerji S., Jackson D.G. The lymphatic vessel endothelial receptor LYVE-1 mediates dendritic cell entry to the afferent lymphatics via transmigratory cups that engage the leukocyte hyaluronan glycocalyx. Nat Immunol. 2017; 18: 762–70.
  15. Lawrance W., Banerji S., Day A.J., Bhattacharjee S., Jackson D.G. Binding of hyaluronan to the native lymphatic vessel endothelial receptor LYVE-1 is critically dependent on receptor clustering and hyaluronan organization. Journal of Biological Chemistry. 2016; 291 (15): 8014–30.
  16. Van Der Windt G.J., Hoogendijk A.J., De Vos A.F., Kerver M.E., Florquin S., Van Der Poll T. The role of CD44 in the acute and resolution phase of the host response during pneumococcal pneumonia. Laboratory Investigation. 2011; 91 (4): 588–97.
  17. Liang J., Jiang D., Griffith J., Yu S., Fan J., Zhao X., Bucala R., Noble P.W. CD44 is a negative regulator of acute pulmonary inflammation and lipopolysaccharide-TLR signaling in mouse macrophages. The Journal of Immunology. 2007; 178 (4): 2469–75.
  18. Teder P., Vandivier R.W., Jiang D., Liang J., Cohn L., Puré E., Henson P.M., Noble P.W. Resolution of lung inflammation by CD44. Science. 2002; 296 (5565): 155–8.
  19. Simmons D.L. The role of ICAM expression in immunity and disease. Cancer surveys. 1995; 24: 141–55.
  20. Windish H.P., Lin P.L., Mattila J.T., Green A.M., Onuoha E.O., Kane L.P., Flynn J.L. Aberrant TGF-β signaling reduces T regulatory cells in ICAM-1-deficient mice, increasing the inflammatory response to Mycobacterium tuberculosis. J. of leukocyte biology. 2009; 86 (3): 713–25.
  21. Aslam Z., Mumtaz M., Malkani N. Evaluation of serum circulating levels of ICAM-1 as tuberculosis risk-assessment factor in type 2 diabetes patients. Puerto Rico Health Sciences J. 2019; 38 (1): 22–6.
  22. Ариэль Б.М., Ковальский Г.Б., Блюм Н.М., Беллендир Э.Н. Туберкулез (рабочие стандарты патологоанатомического исследования). Библиотека патологоанатома. Науч.-практич. Журнал. СПб.: ГУЗ «ГПАБ», 2009; 101: 80.
  23. [Ariel' B.M., Koval'skij G.B., Blyum N.M., Bellendir E.N. Tuberculosis (Working Standards for Post-mortem Examination). Biblioteka patologoanatoma. Nauch.-praktich. Zhurnal. SPb.: GUZ «GPAB», 2009; 101: 80 (In Russian)].