RUDN Journal of MedicineRUDN Journal of MedicineВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина2313-02452313-0261Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)1969710.22363/2313-0245-2018-22-3-332-339IMMUNOLOGY. INFECTIOUS PATHOLOGYИММУНОЛОГИЯ. ИНФЕКЦИОННАЯ ПАТОЛОГИЯResearch ArticleREMODELING OF THE TRANSFORMED PHENOTYPE OF CD16+CD32+CD11b+ NEUTROPHILIC GRANULOCYTES OF PATIENTS WITH ATYPICAL CHRONIC BACTERIAL INFECTION IN VITROРЕМОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСФОРМИРОВАННОГО ФЕНОТИПА НЕЙТРОФИЛЬНЫХ ГРАНУЛОЦИТОВ CD16+CD32+CD11b+ ПАЦИЕНТОВ С НЕТИПИЧНО ПРОТЕКАЮЩЕЙ ХРОНИЧЕСКОЙ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ИНФЕКЦИЕЙ В СИСТЕМЕ IN VITROChudilovaG AЧудиловаГ Аchudilova2015@yandex.ruNesterovaI VНестероваИ Вchudilova2015@yandex.ruLomtatidzeL VЛомтатидзеЛ Вchudilova2015@yandex.ruKovalevaS VКовалеваС Вchudilova2015@yandex.ruRusinovaT VРусиноваТ Вchudilova2015@yandex.ruKuban state medical UniversityКубанский государственный медицинский университетPeoples’ Friendship University of RussiaРоссийский университет дружбы народов15122018223VOL 22, NO3 (2018)ТОМ 22, №3 (2018)33233911112018Copyright ©; 2018, Chudilova G.A., Nesterova I.V., Lomtatidze L.V., Kovaleva S.V., Rusinova T.V.Copyright ©; 2018, Чудилова Г.А., Нестерова И.В., Ломтатидзе Л.В., Ковалева С.В., Русинова Т.В.2018Chudilova G.A., Nesterova I.V., Lomtatidze L.V., Kovaleva S.V., Rusinova T.V.Чудилова Г.А., Нестерова И.В., Ломтатидзе Л.В., Ковалева С.В., Русинова Т.В.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/medicine/article/view/19697

The research has shown that the functional state of neutrophilic granulocytes (NG) is determined by the state of NG subpopulation phenotype composition in evaluating the simultaneous expression of CD16, CD32, CD11b membrane markers with considering the density of expressed molecules. The change in NG subpopulations phenotype indicates active or defective inclusion of NG in the immune response in inflammation. Various inducers of endo- and exogenous nature activate NG and promote translocation from cytoplasmic granules and vesicles or expression to the surface cytoplasmic membrane of receptor molecules. In this regard, our interest was in studying the expression peculiarities of CD16, CD32, CD11b NG receptors in patients with atypically occurring bacterial infections (chronic sinusitis) and the possibility of remodeling the NG phenotype under the influence of glucosaminylmuramyl dipeptide (GMDP) and IFNγ in vitro. Subjects of this study were blood samples of patients with chronic sinusitis and conditionally healthy individuals. Flow rate cytometry at CYTOMICS FC500 (Beckman Coulter, USA) was used to evaluate the % NGs expressing CD16, CD32, CD11b, and the fluorescence intensity of these molecules (MFI) before and after incubation with the test substances. Flow cytometry (CYTOMICS FC500, Beckman Coulter, USA) were used to evaluate amount (%) of NGs expressing CD16, CD32, CD11b and mean fluorescence intensity of these molecules (MFI) before and after incubation with the test substances. The studies showed that in patients with chronic sinusitis with persistent recurrent course the presence is characterized by transformed phenotype CD16dimCD32midCD11bbr of CD16+CD32+CD11b+NG subpopulation. We have shown that the revealed changes in the level of expression of trigger membrane receptors do not allow NG to fully engage in inflammatory process and to realize its effector and regulatory functions. Under the influence of GMDP and IFNγ regulatory molecules was demonstrated high mobilization capacity of the studied NGs for functionally significant membrane receptors in realization of various functions.

Настоящими исследованиями показано, что представление о функциональном состоянии нейтрофильных гранулоцитов (НГ) может дать определение фенотипа субпопуляционного состава НГ при оценке одномоментной экспрессии CD16, CD32, CD11b мембранных маркеров с учетом плотности экспрессируемых молекул. Изменение фенотипа субпопуляций НГ свидетельствует об активном или дефектном включении НГ в иммунный ответ при воспалении. Различные индуцирующие стимулы эндо- и экзогенной природы активируют НГ и способствуют транслокации из цитоплазматических гранул и везикул или экспрессии на поверхностную цитоплазматическую мембрану рецепторных молекул. В связи с этим интерес представляло изучение особенностей экспрессии рецепторов CD16, CD32, CD11b НГ у больных с нетипично протекающими бактериальными инфекциями (хроническим гайморитом) и возможности ремоделирования фенотипа НГ под влиянием глюкозаминилмурамилдипептида (ГМДП) и IFNγ in vitro. Объектом исследования явились образцы крови больных хроническим гайморитом и условно-здоровых лиц. Методом проточной цитометрии на CYTOMICS FC500 (Beckman Coulter, США) проводили оценку %НГ, экспрессирующих CD16, CD32, CD11b и интенсивности флуоресценции этих молекул (MFI) до и после инкубации с исследуемыми веществами. Проведенные исследования продемонстрировали наличие трансформированного фенотипа CD16dimCD32midCD11bbr субпопуляции CD16+CD32+CD11b+НГ у пациентов с ХГ упорно-рецидивирующего течения. Показано, что выявленные изменения уровня экспрессии триггерных мембранных рецепторов не позволяет НГ полноценно включиться в воспалительный процесс и реализовать эффекторные и регуляторные функции. Продемонстрирована высокая мобилизационная способность изучаемых НГ в отношении функционально-значимых мембранных рецепторов при реализации различных функций под воздействием регуляторных молекул ГМДП и IFNγ.

neutrophilic granulocytesphenotypesubsetchronic sinusitisнейтрофильные гранулоцитыфенотипсубпопуляциихронический гайморитMantovani A., Cassatella M.A., Costantini C., Jaillon S. Neutrophils in the activation and regulation of innate and adaptive immunity. Nat. Rev. Immunol. V. 11. № 8. P. 519—531. DOI: 10.1038/nri3024Nat Rev Immunol. 2011 Jul 25.Mantovani A., Cassatella M.A., Costantini C., Jaillon S. Neutrophils in the activation and regulation of innate and adaptive immunity // Nat. Rev. Immunol. V. 11. № 8. P. 519-531. DOI: 10.1038/nri3024Nat Rev Immunol. 2011 Jul 25.Silvestre-Roig C., Hidalgo A., Soehnlein O. Neutrophil heterogeneity: implications for homeostasis and pathogenesis. Blood. 2016. V. 127. № 18. P. 2173—2181. DOI: 10.1182/blood-2016-01-688887.Silvestre-Roig C., Hidalgo A., Soehnlein O. Neutrophil heterogeneity: implications for homeostasis and pathogenesis // Blood. 2016. V. 127. № 18. P. 2173-2181. DOI: 10.1182/blood-2016-01-688887.Scapini P., Marini O., Tecchio C., Cassatella M.A. Human neutrophils in the saga of cellular heterogeneity: insights and open questions. Immunol Rev. 2016. V. 273. № 1. P. 48—60. DOI: 10.1111/imr.12448.Scapini P., Marini O., Tecchio C., Cassatella M.A. Human neutrophils in the saga of cellular heterogeneity: insights and open questions // Immunol Rev. 2016. V. 273. № 1. P. 48-60. DOI: 10.1111/imr.12448.Mandruzzato S., Brandau S., Britten C.M., Bronte V., Damuzzo V., Gouttefangeas C., Maurer D., Ottensmeier C., van der Burg S.H., Welters M.J., Walter S. Toward harmonized phenotyping of human myeloid-derived suppressor cells by flow cytometry: results from an interim study. Cancer Immunol Immunother. 2016. V. 65. № 2. P. 161—169. DOI: 10.1007/s00262-015-1782-5.Mandruzzato S., Brandau S., Britten C.M., Bronte V., Damuzzo V., Gouttefangeas C., Maurer D., Ottensmeier C., van der Burg S.H., Welters M.J., Walter S. Toward harmonized phenotyping of human myeloid-derived suppressor cells by flow cytometry: results from an interim study // Cancer Immunol Immunother. 2016. V. 65. № 2. P. 161-169. DOI: 10.1007/s00262-015-1782-5.Beyrau M., Bodkin J.V., Nourshargh S. Neutrophil heterogeneity in health and disease: a revitalized avenue in inflammation and immunity. Open Biol. 2012. V. 2. № 11. P. 120—134. DOI: 10.1098/rsob.120134.Beyrau M., Bodkin J.V., Nourshargh S. Neutrophil heterogeneity in health and disease: a revitalized avenue in inflammation and immunity // Open Biol. 2012. V. 2. № 11. P. 120-134. DOI: 10.1098/rsob.120134.Cortjens B., Ingelse S.A., Calis J.C., Valar A.P., Koendetman L., Bem R.A., van Woensel J.B. Neutrophil subset responses in infants with severe viral respiratory infection. Clinical immunology. 2017. V. 176. P. 100—106. DOI: 10.1016/j.clim.2016.12.012.Cortjens B., Ingelse S.A., Calis J.C., Valar A.P., Koendetman L., Bem R.A., van Woensel J.B. Neutrophil subset responses in infants with severe viral respiratory infection // Clinical immunology. 2017. V. 176. P. 100-106. DOI: 10.1016/j.clim.2016.12.012.Leliefeld P.H., Wessels C.M., Leenen L.P., Koenderman L., Pillay J. The role of neutrophils in immune dysfunction during severe inflammation. Crit. Care. 2016. V. 20. P. 73. DOI: 10.1186/s13054-016-1250-4.Leliefeld P.H., Wessels C.M., Leenen L.P., Koenderman L., Pillay J. The role of neutrophils in immune dysfunction during severe inflammation // Crit. Care. 2016. V. 20. P. 73. DOI: 10.1186/s13054-016-1250-4.Nesterova I.V., Kolesnikova N.V., Chudilova G.A., Lomtatidze L.V., Kovaleva S.V., Yevlevsky A.A., Nguyen T.Z.L. A new look at neutrophilic granulocytes: rethinking old dogmas. Infection and immunity. 2017. V. 7. № 3. P. 219—230. DOI: 10.15789/2220-7619-2017-3-219-230.Нестерова И.В., Колесникова Н.В., Чудилова Г.А., Ломтатидзе Л.В., Ковалева С.В., Евглевский А.А., Нгуен Т.З.Л. Новый взгляд на нейтрофильные гранулоциты: переосмысление старых догм (Часть 1) // Инфекция и иммунитет. 2017. Том 7. № 3. С. 219-230. DOI: 10.15789/2220-7619-2017-3-219-230Nesterova I.V., Kolesnikova N.V., Chudilova G.A., Lomtatidze L.V., Kovaleva S.V., Yevlevsky A.A., Nguyen T.Z.L. A new look at neutrophilic granulocytes: rethinking old dogmas. Infection and immunity. 2018. V. 8. № 1. P. 7—18. DOI: 10.15789/2220-7619-2018-1-7-18.Нестерова И.В., Колесникова Н.В., Чудилова Г.А., Ломтатидзе Л.В., Ковалева С.В., Евглевский А.А., Нгуен Т.З.Л. Новый взгляд на нейтрофильные гранулоциты: переосмысление старых догм (Часть 2) // Инфекция и иммунитет. 2018. Том 8. № 1. С. 7-18. DOI: DOI: 10.15789/2220-7619-2018-1-7-18.Pillay J., Tak T., Kamp V.M., Koenderman L. Immune suppression by neutrophils and granulocytic myeloid-derived suppressor cells: similarities and differences. Cell. Mol. Life Sci. 2013. V. 70. № 20. P. 3813—3827. DOI: 10.1007/s00018-013-1286-4.Pillay J., Tak T., Kamp V.M., Koenderman L. Immune suppression by neutrophils and granulocytic myeloid-derived suppressor cells: similarities and differences // Cell. Mol. Life Sci. 2013. V. 70. № 20. P. 3813-3827. DOI: 10.1007/s00018-013-1286-4.Kobayashi Y. Neutrophil biology: an update. EXCLI J. 2015. V. 14. P. 220—227. DOI: 10.17179/excli2015-102. eCollection 2015.Kobayashi Y. Neutrophil biology: an update // EXCLI J. 2015. V. 14. P. 220-227. DOI: 10.17179/excli2015-102. eCollection 2015.Mare T.A., Treacher D.F., Shankar-Hari M., Beale R., Lewis S.M., Chambers D.J., Brown K.A. The diagnostic and prognostic significance of monitoring blood levels of immature neutrophils in patients with systemic iflammation. Care. 2015. V. 19. P. 57. DOI: 10.1186/ s13054-015-0778-z.Mare T.A., Treacher D.F., Shankar-Hari M., Beale R., Lewis S.M., Chambers D.J., Brown K.A. The diagnostic and prognostic significance of monitoring blood levels of immature neutrophils in patients with systemic inflammation // Care. 2015. V. 19. P. 57. DOI: 10.1186/s13054-015-0778-z.Mócsai A. Diverse novel functions of neutrophils in immunity, inflammation, and beyond. J. Exp. Med. 2013. V. 210. № 7. P. 1283—1299. DOI: 10.1084/jem.20122220.Mócsai A. Diverse novel functions of neutrophils in immunity, inflammation, and beyond // J. Exp. Med. 2013. V. 210. № 7. P. 1283-1299. DOI: 10.1084/jem.20122220.Nesterova I.V., Chudilova G.A., Lomtatidze L.V., Kovaleva S.V., Kolesnikova N.V., Avdeeva M.G., Rusinova T.V. Differentiation of variants of subpopulations of the transformed cd16+cd11b+ phenotype of neutrophilic granulocytes in acute viral and acute bacterial infections. Immunologija = Immunology. 2016. V. 37. № 4. P. 199—204. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-4-199-204.Нестерова И.В., Чудилова Г.А., Ломтатидзе Л.В. Ковалева С.В., Колесникова Н.В., Авдеева М.Г., Русинова Т.В. Дифференцированность вариантов субпопуляций трансформированного фенотипа CD16+CD11b+ нейтрофильных гранулоцитов при острой вирусной и острой бактериальной инфекциях // Иммунология. 2016. Том 37. № 4. С. 199-204. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-4-199-204.Savchenko A.A., Borisov A.G., Kudryavtsev I.V., Gvozdev I.I., Moshev A.V., Cherdantsev D.V., Pervova O.V. Interrelation of the phenotype and metabolism of blood neutrophils in patients with advanced purulent peritonitis in the dynamics of the postoperative period. Infection and Immunity. 2017. V. 7. № 3. P. 259—270. DOI: 10.15789/2220-7619-2017-3-259-270.Савченко А., Борисов А.Г., Кудрявцев И. В., Гвоздев И.И., Мошев А.В., Черданцев Д.В., Первова О.В. Взаимосвязь фенотипа и метаболизма нейтрофилов крови у больных распространенным гнойным перитонитом в динамике послеоперационного периода // Инфекция и иммунитет. 2017. № 3. С. 259-270. DOI: 10.15789/2220-7619-2017-3-259-270.Garley M., Jabłońska E. Heterogeneity Among Neutrophils. Arch Immunol Ther Exp (Warsz). 2018. V. 66. № 1. P. 21—30. DOI: 10.1007/s00005-017-0476-4.Garley M., Jabłońska E. Heterogeneity Among Neutrophils // Arch Immunol Ther Exp (Warsz). 2018. V. 66. № 1. P. 21-30. DOI: 10.1007/s00005-017-0476-4.Kruger P., Saffarzadeh M., Weber A.N., Rieber N., Radsak M., von Bernuth H., Benarafa C., Roos D., Skokowa J., Hartl D. Neutrophils: Between host defence, immune modulation, and tissue injury. PLoS Pathog. 2015. V. 11. № 3:e1004651. DOI: 10.1371/journal.ppat.1004651.Kruger P., Saffarzadeh M., Weber A.N., Rieber N., Radsak M., von Bernuth H., Benarafa C., Roos D., Skokowa J., Hartl D. Neutrophils: Between host defence, immune modulation, and tissue injury // PLoS Pathog. 2015. V. 11. № 3:e1004651. DOI: 10.1371/journal.ppat.1004651.Nesterova I.V., Evglevskij A.A., Chudilova G.A., Lomtatidze L.V., Kovaleva S.V., Kalashnikov A.E. Features of chromatin restructuring and changes in the level of relative expression of IL8, IL-1β and TNFα genes of neutrophilic granulocytes under the influence of glucosaminylmuramyl dipeptide and interferon-γ in patients with chronic sinusitis in vitro. Immunologija = Immunology. 2015. V. 36. № 6. P. 363—367.Нестерова И.В., Евглевский А.А., Чудилова Г.А., Ломтатидзе Л.В., Ковалева С.В., Калашников А.Е. Особенности реструктуризации хроматина и изменение уровня относительной экспрессии генов IL8, IL-1β и TNFα нейтрофильных гранулоцитов под влиянием глюкозаминилмурамилдипептида и интерферона-γ у больных хроническим гайморитом в системе in vitro // Иммунология. 2015. Том 36. № 6. С. 363-367.Grayson P.C., Carmona-Rivera C., Xu L., Lim N., Gao Z., Asare A.L., Specks U., Stone J.H., Seo P., Spiera R.F., Langford C.A., Hoffman G.S., Kallenberg C.G., St Clair E.W., Tchao N.K., Ytterberg S.R., Phippard D.J., Merkel P.A., Kaplan M.J., Monach P.A. Neutrophil-related gene expression and low-density granulocytes associated with disease activity and response to treatment in antineutrophil cytoplasmic antibody-associated vasculitis. Arthritis Rheumatol. 2015. V. 67. № 7. P. 1922—1932. DOI: 10.1002/art.39153.Grayson P.C., Carmona-Rivera C., Xu L., Lim N., Gao Z., Asare A.L., Specks U., Stone J.H., Seo P., Spiera R.F., Langford C.A., Hoffman G.S., Kallenberg C.G., St Clair E.W., Tchao N.K., Ytterberg S.R., Phippard D.J., Merkel P.A., Kaplan M.J., Monach P.A. Neutrophil-related gene expression and low-density granulocytes associated with disease activity and response to treatment in antineutrophil cytoplasmic antibody-associated vasculitis // Arthritis Rheumatol. 2015. V. 67. № 7. P. 1922-1932. DOI: 10.1002/art.39153.Amulic B., Cazalet C., Hayes G.L., Metzler K.D., Zychlinsky A. Neutrophil function: from mechanisms to disease. Annu. Rev. Immunol. 2012. V. 30. P. 459—489. DOI: 10.1146/annurev-immunol-020711-074942.Amulic B., Cazalet C., Hayes G.L., Metzler K.D., Zychlinsky A. Neutrophil function: from mechanisms to disease // Annu. Rev. Immunol. 2012. V. 30. P. 459-489. DOI: 10.1146/annurev-immunol-020711-074942.