Email this article Peripheral blood T lymphocytes in burn injury in young children
- Authors: Kostolomova E.G.1, Sakharov S.P.1, Polyanskih E.D.1, Lozovaya P.В.1
-
Affiliations:
- Tyumen State Medical University
- Issue: Vol 28, No 4 (2025)
- Pages: 979-982
- Section: SHORT COMMUNICATIONS
- Submitted: 30.04.2025
- Accepted: 22.06.2025
- Published: 28.09.2025
- URL: https://rusimmun.ru/jour/article/view/17259
- DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-17259-PBT
- ID: 17259
Cite item
Full Text
Abstract
In our study 31 patients were observed and treated at the burn center of Tyumen city, including 19 boys and 12 girls, aged 1 year to 3 years, with the area of burn wounds of II-IIIAB degree from 7% to 70% of the body surface. Flow cytometry method with monoclonal antibodies CD3, CD4, CD8, CD25 and HLA-DR was used for immunophenotyping of blood lymphocytes. β2-microglobulin (β2-MG) was determined in blood serum using ELISA technique. The venous blood samples conserved with EDTA were taken and analyzed at 24 hours, 7 and 20 days after the injury, thus corresponding to toxic and septic/toxic phase of the disease. Results: There was a statistically significant decrease in the absolute numbers of CD3-positive cells (p < 0.001) and the ratio of CD4/CD8 (p < 0.05) within 24 hours after burn against reference values. The absolute number of CD3+ cells was increased by day 20 of the disease (p < 0.05), yet being under control counts. The number of CD25-expressing T cells did not significantly increase after a burn. Meanwhile, The absolute counts of HLA- DR significantly increase after 20 days (p < 0.001). In addition, there was a significant correlation between the mean values of β2-MG and the levels of CD25 expressing cells (r = 0.58) in the first 24 hours after the injury. Significant negative correlations were found between the average values of β2-MG and the absolute numbers of CD3+ and CD4+ cells after 24 hours and 7 days of illness. The average values of β2-m throughout the duration of the study were significantly higher in patients with burns than in control group, but without significant differences between measurements at 24 hours, 7 or 20 days. The data obtained indicate a constant activation of T cells twenty days after severe burns. Early release of β2-MG is associated with activation of lymphocytes increasing their susceptibility to apoptosis, thus suggesting an altered immune response and a need to support the immune system of patients during first hours after severe burns.
Keywords
Full Text
Введение
При ожоговой травме инфекционные осложнения по-прежнему являются важной причиной заболеваемости и смертности. Механизмы иммунной защиты начинают подавляться при ожоговых травмах при поражении общей площади поверхности тела от 25%. В научной литературе факт антиген-неспецифической активации Т-лимфоцитов активно обсуждается с позиций физиологической и иммунопатологической модуляции активности иммунного ответа [1, 2, 3]. На основании исследований in vitro маркеры активации Т-лимфоцитов были классифицированы как ранние (CD25), поздние (HLADR) в зависимости от их экспрессии во времени после активации [5]. В связи с этим, логичным является выяснение роли активированных Т-лимфоцитов в патогенезе ожоговой болезни, предполагается, что антигены HLA могут модулировать функцию лимфоцитов путем ингибирования через блокаду их рецепторов или путем индукции апоптоза, вызывая тем самым послеожоговый иммунодефицит [6].
Цель работы – изучить иммунологические показатели, оценить уровень экспрессии активационных маркеров CD25 и HLA-DR Т-лимфоцитами и их связь с β2-микроглобулином (β2-m) у детей раннего возраста с ожоговой болезнью.
Материалы и методы
Были обследованы 31 больной, лечившийся в ожоговом центре г. Тюмени, из них 19 мальчиков и 12 девочек в возрасте от 1 года до 3 лет, с площадью ожоговых ран II-IIIАБ степени от 7% до 70% поверхности тела. В 100% случаев ожог получен горячими жидкостями. Венозную кровь получали путем пункции периферической вены и собрали в 2 вакуумные пробирки с К3ЭДТА в первые 24 часа на 7-е и 20-е сутки после получения травмы, что соответствовало токсической и септикотоксической стадиям ожоговой болезни. Контрольную группу составили 30 условно здоровых детей в возрасте от 1 года до 3 лет. Все исследования выполнены в соответствии с этическими нормами Хельсинкской декларации (2013). Общий анализ крови выполняли с использованием автоматического анализатора Mindray ВС 5500 (Китай). Подготовку образцов периферической крови и настройку проточного цитофлуориметра проводили с учетом рекомендаций Хайдукова с соавторами [4]. Анализ субпопуляционного состава проводили методом многоцветной проточной цитометрии на приборе Cytomics FC500 (Beckman Coulter, США) с применением программного обеспечения CXP 2.0. Для окрашивания клеток цельной крови использовали моноклональные антитела CD4, CD8, CD3, CD25, HLA-DR (Beckman Coulter, США). Лизис эритроцитов проводили с использованием лизирующего раствора VersaLyze (Beckman Coulter, США). Обнаружение β2-m проводили с использованием набора для иммуноферментного анализа (ORGENTEC Diagnostika, США). Регистрацию результатов проводили на фотометре Multiskan (Labsistem, Финляндия).
Статистическую обработку проводили при помощи программного обеспечения Statistica 10.0 (StatSoft, США). Сравнительные исследования проводились с использованием t-критерия Стьюдента. Корреляции между количественными переменными были выполнены с использованием корреляции Пирсона.
Результаты и обсуждение
При анализе субпопуляционого состава Т-лимфоцитов у детей раннего возраста с ожоговой болезнью наблюдалось статистически значимое снижение относительного (40,7±7,0 и 66,8±6,3 соответственно (р < 0,05)) и абсолютного (5,8±1,3 и 19,5±1,2 соответственно (р < 0,001)) количества CD3+ клеток и соотношения CD4/ CD8 (р < 0,05) в первые 24 часа по сравнению с контрольной группой. Абсолютное и относительное количество CD3+ клеток увеличивалось к 20-му дню заболевания (58,5±5,1 и 66,8±6,3 соответственно) и абсолютного (12,3±3,9 и 19,5±1,2 соответственно (p < 0,05)), но все еще оставалось меньше контрольных цифр. Однако соотношение CD4/CD8, достоверно снижаясь в первые 24 часа, в последующем не отличалось от показателей контрольной группы на протяжении всего периода исследования.
Относительное количество CD25 позитивных Т-лимфоцитов после ожога увеличивалось только к 20-му дню заболевания (12,7±4,1 и 5,3±2,5соответственно (р < 0,001)). Однако коэкспрессия позднего активационного маркера HLA-DR на Т-лимфоцитах обнаруживалась уже через 24 часа после полученной травмы (7,3±1,7 и 3,1±1,2 в контрольной группе (р < 0,05)). Количество CD3+ HLA-DR+ лимфоцитов последовательно достоверно возрастало на 7-й (р < 0,01) и 20 (р < 0,001) день заболевания. Абсолютное количество CD25+T-клеток у пациентов с ожогами было ниже (р < 0,05), чем в контрольной группе в течение всего периода исследования, тогда как количество HLA-DR+T-лимфоцитов достоверно увеличилось на 20-й день после полученной травмы (р < 0,05) по сравнению с контролем. Средние значения β2-m в течение всей продолжительности исследования были значительно выше у пациентов с ожогами, чем у контрольной группы (2,8±1,3 мг/л; 2,9±0,7 мг/л; 3,3±1,2 мг/л и 0,7±0,1 мг/л соответственно (р < 0,001)), но без существенных различий между измерениями через 24 часа, 7 или 20 дней. Значительные отрицательные корреляции были обнаружены между β2-m и абсолютными значениям CD3+ клеток через 24 часа (r = -0,71) и через 7 дней (r = -0,63) после начала заболевания. Кроме того, была значительная положительная корреляция между показателями средних значений β2-m и значений экспрессии CD25 (r = 0,58) через 24 часа после ожога.
Иммунодефицит после ожоговой травмы может быть вызван значительным уменьшением абсолютного количества CD3+ и снижением иммунорегуляторного индекса CD4/CD8 на первой неделей после ожога, что объясняет и присоединение бактериальной коинфекции, и увеличение числа случаев сепсиса. Ожоговый токсин, характеризующийся как полимеризованный комплекс липидных белков клеточной мембраны, возможно, ингибирует пролиферацию нормальных Т-лимфоцитов в ответ на стимуляцию. Обширная деструкция тканей по механизму некроза может быть одной из причин повышения уровня β2m в сыворотке крови, что приводит к значительному уменьшению количества лимфоцитов. Увеличение β2-m в крови пациентов с ожоговой травмой может быть следствием активации клеток, участвующих в компенсаторных механизмах после ожоговой травмы, таких как повышение экспрессии HLA-DR на Т-лимфоцитах уже через 24 часа. Значительная положительная корреляция между показателями β2-m и экспрессией CD25 через 24 часа позволяет предположить, что синтез β2-m в первые дни заболевания вызывает гибель CD4+ лимфоцитов, что подтверждается достоверным снижением соотношения CD4/ CD8 в первые 24 часа. Значительная отрицательная корреляция между β2-m и абсолютными значениям CD3+ лимфоцитов через 24 часа и через 7 дней после полученной термической травмы говорит о возможности β2-m ингибировать функцию Т-клеток за счет блокады рецепторов или индукции апоптоза.
Выводы
Нарушение функций Т-лимфоцитов, регулирующих иммунный ответ, и их гибель может являться важным следствием системной иммуносупрессии при ожоговой болезни. Полученные данные свидетельствуют о постоянной активации Т-лимфоцитов через две недели после сильных ожогов, тогда как раннее выделение β2-m усиливает активацию лимфоцитов, увеличивая их восприимчивость к апоптозу, что свидетельствует об измененном иммунном ответе. Результаты исследования позволяют предположить, что поддержка иммунной системы гораздо важнее в первые часы после ожоговой травмы. Контроль за иммунологическим состоянием пациентов наряду со специфической антимикробной терапией, а также гемодинамическим и электролитным балансом позволит избежать бактериальной коинфекции с ожидаемым более быстрым заживлением ран или успешной трансплантацией кожи.
About the authors
Elena G. Kostolomova
Tyumen State Medical University
Author for correspondence.
Email: lenakost@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0237-5522
PhD (Biology), Associate Professor, Department of Microbiology
Russian Federation, 54 Odesskaya St, Tyumen, 625023Sergey P. Sakharov
Tyumen State Medical University
Email: sacharov09@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1737-3906
PhD (Medicine), Associate Professor, Head, Department of Mobilization Training of Health Care and Disaster
Russian Federation, 54 Odesskaya St, Tyumen, 625023Elizaveta D. Polyanskih
Tyumen State Medical University
Email: polyanskih.li@mail.ru
Student, Institute of Motherhood and Childhood
Russian Federation, 54 Odesskaya St, Tyumen, 625023Polina В. Lozovaya
Tyumen State Medical University
Email: p.lozovaya@yandex.ru
Student, Institute of Clinical Medicine
Russian Federation, 54 Odesskaya St, Tyumen, 625023References
- Жданова Е.В., Костоломова Е.Г., Волкова Д.Е., Зыков А.В. Клеточный состав и цитокиновый профиль синовиальной жидкости при ревматоидном артрите // Медицинская иммунология, 2022. Т. 24, № 5. С. 1017-1026. [Zhdanova E.V., Kostolomova E.G., Volkova D.E., Zykov A.V. Сellular composition and cytokine profile of synovial fluid in rheumatoid arthritis. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2022, Vol. 24, no. 5, pp. 1017-1026. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-CCA-2520.
- Костоломова Е.Г., Суховей Ю.Г., Унгер И.Г., Акунеева Т.В., Кривоносова О.А., Зенкова Т.В., Макеева О.В., Швец О.Ю. Цитометрический анализ экспрессии маркеров активации на CD4 Т-лимфоцитах при ревматоидном артрите // Российский иммунологический журнал, 2019. Т. 13 (22), № 2. С. 332-334. [Kostolomov E.G., Sukhovey Yu.G., Unger I.G., Akuneeva T.V., Krivonosova O.A., Zenkova T.V., Makeeva O.V., Shvets O.Yu. Cytometric analysis of the expression of activation markers on CD4 T-lymphocytes in rheumatoid arthritis. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2019, Vol. 13 (22), no. 2, pp. 332-334. (In Russ.)] doi: 10.31857/S102872210006618-4.
- Костоломова Е.Г., Стрелин С.А., Суховей Ю.Г., Унгер И.Г., Акунеева Т.В., Марков А.А., Полянских Е.Д. Функция Т-лимфоцитов кожи человека в заживлении ран в эксперименте in vitro // Российский иммунологический журнал, 2023. Т. 26, № 2. C. 115-122. [Kostolomova E.G., Strelin S.A., Sukhovei Y.G., Unger I.G., Akuneeva T.V., Markov A.A., Polyanskikh E.D. Function of human skin T cells in wound healing in the in vitro experimental setting. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2023, Vol. 26, no. 2, pp. 115-122. (In Russ.)] doi: 10.46235/1028-7221-12430-FOH.
- Хайдуков С.В., Байдун Л.А., Зурочка А.В., Тотолян Арег А. Стандартизованная технология «Исследование субпопуляционного состава лимфоцитов периферической крови с применением проточных цитофлюориметров-анализаторов» (проект) // Медицинская иммунология, 2012. Т. 14, № 3. С. 255-268. [Khaydukov S.V., Baidun L.A., Zurochka A.V., Totolyan A.A. Standardized technology “Study of the subpopulation composition of peripheral blood lymphocytes using flow cytofluorimeter analyzers” (project). Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2012, Vol. 14, no. 3, pp. 255-268. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-2012-3-255-268.
- Moore T.L. Immune complexes in juvenile idiopathic arthritis. Front. Immunol., 2016, Vol. 7, 177. doi: 10.3389/fimmu.2016.00177.
- Puppo F., Contini P., Ghio M., Brenci S., Scudeletti M., Filaci G., Ferrone S., Indiveri F. Soluble human MHC class I molecules induce soluble Fas ligand secretion and trigger apoptosis in activated CD8(+) Fas (CD95)(+) T lymphocytes. Int. Immunol. 2000, Vol. 12, no. 2, pp. 195-203.
Supplementary files
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).