Russian Journal of ImmunologyRussian Journal of ImmunologyRussian Journal of Immunology1028-72212782-7291Russian Society of Immunology100710.46235/1028-7221-1007-ADPSHORT COMMUNICATIONSКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯAge-dependent patterns of the baseline cytokine levels in unstimulated peripheral blood samplesВозрастные особенности базового содержания цитокинов в нестимулированных образцах периферической кровиLagerevaYu. G.ЛагереваЮ. Г.
Russian Federation

Yulia G. Lagereva - PhD, MD (Biology), Head, Laboratory of  Immunology, Clinical Diagnostic Center; Leading Research Associate, Laboratory of Immunopathophysiology, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch of Russian Academy of Sciences.

620142, Yekaterinburg, 8 March str., 78в.

Phone: 7 (343) 205-82-58.

Лагерева Юлия Геннадьевна — доктор биологических наук, заведующая лабораторией иммунологии ГАУЗ СО «КДЦ»; старший научный сотрудник лаборатории иммунопатофизиологии ИИФ УрО РАН

620142, Екатеринбург, ул. 8 Марта, 78в.

Тел.: 8 (343) 205-82-58.

anna-lagereva@yandex.ruPalitsynaO. V.ПалицынаО. В.
Russian Federation

Student, Department of Medical Biochemistry and Biophysics, Faculty of Biology, Institute of Natural Sciences and Mathematics,B. Yeltsin Ural Federal University.

Yekaterinburg.

Палицына Ольга В. — студент кафедры медицинской биохимии и биофизики биологического факультета Института естественных наук и математики.

Екатеринбург.

anna-lagereva@yandex.ruIschenkoN. V.ИщенкоН. В.
Russian Federation

Doctor, Laboratory of Immunology, Clinical Diagnostic Center.

Yekaterinburg.

Ищенко Наталья В. — врач лаборатории иммунологии.

Екатеринбург.

anna-lagereva@yandex.ruClinical Diagnostic CenterКлинико-диагностический центрInstitute of Immunology and Physiology, Ural Branch of Russian Academy of SciencesИнститут иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наукB. Yeltsin Ural Federal UniversityУральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина150420212422832902105202117062021Copyright ©; 2021, Lagereva Y.G., Palitsyna O.V., Ischenko N.V.Copyright ©; 2021, Лагерева Ю.Г., Палицына О.В., Ищенко Н.В.2021Lagereva Y.G., Palitsyna O.V., Ischenko N.V.Лагерева Ю.Г., Палицына О.В., Ищенко Н.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://rusimmun.ru/jour/article/view/1007

The cytokine levels in unstimulated peripheral blood samples differ in relation to age, living conditions (environmental situation, state of medical care, quality of life, etc). Thus, the essential task is to determine normal levels of peripheral blood cytokines for different age groups with respect to regional characteristics. This study aimed to investigate age-associated patterns of the baseline levels for some cytokines in unstimulated peripheral blood samples in healthy children and adults. The studies were carried out at the Laboratory of Clinical Immunology (Clinical and Diagnostic Centre, Yekaterinburg). Peripheral blood samples were taken in 149 healthy children aged from 7 months to 18 years. Group 1 was 7 to 12 months old (29 infants); group 2 was 1 to 3 years old (33 children); group 3 was 4 to 7 years old (29 children); 4th group was 8 to 14 years old (26 children); 5th group, 15 to 18 years old (32 children); and 6th group included 42 adults (19 to 45 years old). The concentrations of TNFα, IFNγ, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-17, and IL-18 in blood serum were determined by common ELISA technique using Vector-Best kits (Novosibirsk, Russia). Analysis of the data made it possible to identify various patterns of age-dependent changes of baseline levels for the determined cytokines: IL-2 showed an increase in concentration by the age of 1-3 years, stable contents up to 18 years, and decreased concentrations in adulthood. IFNγ was at zero levels in children and adolescents, followed by increased levels in adults. IL-4 and IL-6 showed consistently low levels in children and adolescents, with a decrease to zero levels in adult subjects. IL-18, TNFα were at maximal levels at the age of below 7 years followed by a decrease in concentration; IL-1β, IL-17 exhibited bimodal changes, with maximal contents at the age of 1-3 years, and repeated increase in adult age. Nearly stable baseline concentration was noted for IL-10, with a slight increase at 1-3 years, like as for IL-8, with a moderate increase at 15-18 years. For majority of analyzed cytokines, the maximal baseline contents in unstimulated peripheral blood samples were found in children aged 1-3 years.

Базовая концентрация цитокинов в нестимулированных образцах периферической крови варьирует в зависимости от возраста, экологической ситуации в регионе проживания, уровня медицинского обслуживания и качества жизни, а также многих других факторов, что обуславливает необходимость определения «нормального» уровня цитокинов периферической крови для каждой возрастной группы с учетом региональных особенностей. Цель настоящего исследования состояла в исследовании ассоциированных с возрастом особенностей базового содержания отдельных цитокинов в нестимулированных образцах периферической крови практически здоровых детей и взрослых, проживающих в г. Екатеринбурге. Исследования проведены на базе лаборатории клинической иммунологии ГАУЗ СО «КДЦ» г. Екатеринбург. Исследованы образцы периферической крови 149 практически здоровых детей в возрасте от 7 месяцев до 18 лет (1 группа — 7-12 мес. (29 человек), 2 группа — 1-3 года (33 человека), 3 группа — 4-7 лет (29 человек), 4 группа 8-14 лет (26 человек), 5 группа-15-18 лет (32 человека) и 6 группа — 42 взрослых (19-45 лет)). Концентрацию цитокинов TNFα, IFNy, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-17 и IL-18 в сыворотке крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием наборов АО «Вектор-Бест» (г. Новосибирск, Россия). Анализ полученных данных позволил выделить различные паттерны изменения базовой концентрации определяемых цитокинов в зависимости от возраста: IL-2 — увеличение концентрации к 1-3-летнему возрасту, стабильное содержание до 18 лет и снижение концентрации во взрослом возрасте; IFNy — нулевое содержание у детей и подростков и повышение уровня во взрослом возрасте; IL-4 и IL-6 — стабильно невысокое содержание у детей и подростков со снижением до нуля у взрослых; IL-18, TNFα — максимальное содержание в возрасте до 7 лет с последующим снижением концентрации; IL-1β, IL-17 — бимодальный вариант с максимумом содержания в 1-3 года и повторным увеличением концентрации у взрослых; практически стабильная базовая концентрация с небольшим повышением в 1-3 года (IL-10) и 15-18 лет (IL-8).

Максимальное базовое содержание большинства анализируемых цитокинов в нестимулированных образцах периферической крови обнаружено у детей в возрасте 1-3 года.

agecytokineschildrenadultsunstimulated samplesperipheral bloodвозрастцитокиныдетивзрослыенестимулированные образцыпериферическая кровь1. Абатуров А.Е., Агафонова Е.А., Абатурова Н.И., Бабич В.Л. Эволюция и возрастные особенности врожденной и адаптивной иммунной системы // Современная педиатрия, 2016. Т. 3, № 74. С. 56-61.2. Ешмолов С.Н., Ситников И.Г., Мельникова И.М. Цитокины ФНО-a, ИФН-Y, ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-8 и их роль в иммунном ответе при инфекционном поражении ЦНС у детей // Детские инфекции, 2018. Т. 17, № 1. С. 17-22.3. Лагерева Ю.Г., Меньшиков С.В., Савинова Т.Л., Бейкин Я.Б., Черешнев В.А. Оценка содержания различных Т-эффекторных субпопуляций у детей и взрослых методом внутриклеточного окрашивания цитокинов // Медицинская иммунология, 2012. Т. 14, № 4-5. С. 295-304.4. Cнимщикова И.А. Курс лекций по частной иммунологии. Орел: ОГУ, 2015. 120 с.5. Топтыгина А.П., Семикина Е.Л., Петричук С.В., Закиров Р.Ш., Курбатова О.В., Копыльцова Е.А., Комах Ю.А. Изменение уровня субпопуляций Т-регуляторных клеток и Т-хелперов в периферической крови здоровых людей в зависимости от возраста // Медицинская иммунология, 2017. Т. 19, № 4. С. 409-420. doi: 10.15789/15630625-2017-4-409-420.6. Хавинсон В.Х., Кузник Б.И., Линькова Н.С., Проняева В.Е. Влияние пептидных биорегуляторов и цитокинов на продолжительность жизни и возрастные изменения системы гемостаза // Успехи физиологических наук, 2013. Т. 44, № 1. С. 39-54.7. Ярилин А.А. Иммунология: учебник. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. 752 с.8. Berdat P.A., Wehrle T.J., Kung A., Achermann F., Sutter M., Carrel T.P., Nydegger U.E. Agespecific analysis of normal cytokine levels in healthy infants. Clin. Chem. Lab. Med., 2003, Vol. 41, no. 10, pp. 1335-1339.9. Burl S., Townend J., Njie-Jobe J., Cox M., Adetifa U.J., Touray E., Philbin V. J., Mancuso C., Kampmann B., Whittle H., Jaye A., Flanagan K.L., Levy O. Age-dependent maturation of Toll-like receptor-mediated cytokine responses in Gambian infants. PLoS One, 2011, Vol. 6, no. 4, e18185. doi: 10.1371/journal.pone.0018185.10. Connell T.G., Tebruegge M., Ritz N., Bryant P.A., Leslie D., Curtis N. Indeterminate interferon-gamma release assay results in children. Pediatr. Infect. Dis. J., 2010, Vol. 29, no. 3, pp. 285-286.11. Decker M.L., Gotta V., Wellmann S., Ritz N. Cytokine profiling in healthy children shows association of age with cytokine concentrations. Sci. Rep., 2017, Vol. 7, no. 17842, pp. 1-10.12. Decker M.L., Grobusch M.P., Ritz N. Influence of age and other factors on cytokine expression profiles in healthy children - a systematic review. Front. Pediatr., 2017, Vol. 5, no. 255, pp. 1-12.13. Djuardi Y., Supali T., Wibowo H., Heijmans B.T., Deelen J., Slagboom E.P., Houwing-Duistermaat J.J., Sartono E., Yazdanbakhsh M. Maternal and child cytokine relationship in early life is not altered by cytokine gene polymorphisms. Genes Immun., 2016, Vol. 17, no. 7, pp. 380-385.14. Dorn L.D., Gayles J.G., Engeland C.G., Houts R., Cizza G., Denson L.A. Cytokine patterns in healthy adolescent girls: heterogeneity captured by variable and person-centered statistical strategies. Psychosom. Med., 2016, Vol. 78, no. 6, pp. 646-656.15. Eriksson M., Sartono E., Martins C.L., Bale C., Garly M.L., Whittle H., Aaby P, Pedersen B.K., Yazdanbakhsh M., Erikstrup C., Benn C.S. A comparison of ex vivo cytokine production in venous and capillary blood. Clin. Exp. Immunol., 2007, Vol. 150, no. 3, pp. 469-476.16. Figueiredo C.A., Alcantara-Neves N.M., Veiga R., Amorim L.D., Dattoli V., Mendonca L.R., Junqueira S., Genser B., Santos M., de Carvalho L.C.P., Cooper P.J., Rodrigues L., Barreto M. L. Spontaneous cytokine production in children according to biological characteristics and environmental exposures. Environ. Health Perspect., 2009, Vol. 117, no. 5, pp. 845-849.17. Kleiner G., Marcuzzi A., Zanin V., Monasta L., Zauli G. Cytokine levels in the serum of healthy subjects. Mediators Inflamm., 2013, Vol. 2013, 434010. doi: 10.1155/2013/434010.18. Kothur K., Wienholt L., Brilot F., Dale R.C. CSF cytokines/chemokines as biomarkers in neuroinflammatory CNS disorders: a systematic review. Cytokine, 2016, Vol. 77, pp. 227-237.19. Levy O. Innate immunity of the newborn: basic mechanisms and clinical correlates. Nat. Rev. Immunol., 2007, Vol. 7, no. 5, pp. 379-390.20. Li L., Lee H.H., Bell J.J., Gregg R.K., Ellis J.S., Gessner A., Zaghouani H. IL-4 utilizes an alternative receptor to drive apoptosis of Th1 cells and skews neonatal immunity toward Th2. Immunity, 2004, Vol. 20, no. 4, pp. 429-440.