Transformation of the T-lymphocyte profile in peripheral blood upon resection of tuberculous lung granuloma

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

It is known that subpopulations of peripheral blood T-lymphocytes in patients with tuberculous lung granuloma may be used for determining patient's condition and monitoring pathological process. The aim of this study was to monitor the number and functional state of peripheral blood T-lymphocytes upon resection of tuberculous granuloma of the lungs. Twenty-two patients with tuberculous lung granuloma were examined, including 12 men (54.5%) and 10 women (45.5%). The patients with immune-dependent diseases and HIV were not eligible for the study. All these patients underwent resection of the granuloma by minimally invasive method. The blood samples were examined twice: before and 5-7 days after surgery, i.e., total T-cell numbers, (CD45+CD3+), their subpopulations were also determined (CD3+CD4+, CD3+CD8+, CD3+CD4-CD8-, CD3+CD4+CD8+, CD3brightCD4-, CD3+CD16+CD56+, CD3+HLA-DR+, CD3+CD25+, CD3+CD25+HLA-DR+), as well as CD3+CD25+/CD3+HLA-DR+ ratio, performed by means of Coulter Epicx XL instrument (Beckman Coulter, USA). In addition, the changes in B- and NK-cell numbers were studied. Due to small size of the groups, distribution was considered abnormal, and the Wilcoxon Matched-Pair Test was used. The differences were considered significant at pw < 0.05. The statistical programs Statistica v. 12.5.192.7 (StatSoft, USA) and GraphPad Prism v. 8.0.2 (GraphPad Software, USA) were used in the work. Resection of tuberculous granuloma of the lungs was followed by redistribution of T-, B-, and NK-cell numbers, as compared with preoperative level. The B-cell population increased by 35.8%, whereas the number of NK-cells decreased by 18.9% (pw < 0.05). Despite such significant changes in two other populations, total number of T-lymphocytes decreased only slightly: the changes ranged within 3.2% for absolute counts, and 3.8% (pw < 0.05) for relative values. The changes of T-cell subpopulation profile were different. During the postsurgical period, a 4.8% decrease in the CD3+CD4+-cell number was observed, whereas reduction in CD3+CD8+ subpopulation was more significant, and amounted to 26.2% (pw < 0.05). The number of doublepositive cells increased by 13.6% (pw < 0.05); γσT-cell counts decreased by 20.8% (pw < 0.05), and absolute number of TNK-cells increased by 32.4%. A decreased number of γσT-cells in early postoperative period could be considered a favorable criterion for assessing the patient's condition, since some previous studies provide information about increased number of these cells in patients with tuberculous granuloma. Increased HLA-DR expression on T-lymphocytes may be another favorable factor, since the patients with tuberculous granuloma are known to have lesser amounts of such cells in peripheral blood than healthy persons. In general, a search for expression of activation molecules showed that there is a decrease of T-cells expressing CD25+, and an increased number of CD3+HLA-DR+-cells. The T-lymphocyte population co-expressing both CD25+ and HLA-DR+ shifts to the normal ranges after the surgery. The obtained data are supposed for monitoring results of treatment in the patients.

About the authors

O. V. Berdyugina

Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: berolga73@rambler.ru

Olga V. Berdyugina - PhD, MD (Biology), Leading Research Associate, Laboratory of Inflammation Immunology, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.

620049, Ekaterinburg, Pervomayskaya str., 106.

Phone: 7 (904) 988-43-82.

Russian Federation

References

  1. Бердюгина О.В., Ершова А.В. Иммунологические реакции у больных с туберкулемой легкого в разных фазах активности // Российский иммунологический журнал, 2017. Т. 11, № 3. С. 363-365.
  2. Carvelli J., Piperoglou C., Bourenne J., Farnarier C., Banzet N., Demerle C., Gainnier M., Vely F. Imbalance of circulating innate lymphoid cell subpopulations in patients with septic shock. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 2179. doi: 10.3389/fimmu.2019.02179.
  3. Cosma C.L., Humbert O., Sherman D.R., Ramakrishnan L. Trafficking of superinfecting Mycobacterium organisms into established granulomas occurs in mammals and is independent of the Erp and ESX-1 mycobacterial virulence loci. J. Infect. Dis., 2008, Vol. 198, no. 12, pp. 1851-1855.
  4. Geraldes L., Morgado J., Almeida A., Todo-Bom A., Santos P., Paiva A., Cheira C., Pais M.L. Expression patterns of HLA-DR+ or HLA-DR- on CD4+/CD25++/CD127low regulatory T cells in patients with allergy. J. Investig. Allergol. Clin. Immunol., 2010, Vol. 20, no. 3, pp. 201-209.
  5. Gonzalez-Mancera M.S., Bolanos N.I., Salamanca M., Orjuela G.A., Rodriguez A.N., Gonzalez J.M. Percentages of CD4+CD8+ double-positive T lymphocytes in the peripheral blood of adults from a blood bank in Bogota. Turk. J. Haematol., 2020, Vol. 37, no. 1, pp. 36-41.
  6. Jagatia H., Tsolaki A.G. The kole of complement system and the immune response to tuberculosis infection. Medicina (Kaunas)., 2021, Vol. 57, no. 2, 84. doi: 10.3390/medicina57020084.
  7. Maphasa R.E., Meyer M., Dube A. The macrophage response to Mycobacterium tuberculosis and opportunities for autophagy inducing nanomedicines for tuberculosis therapy. Front. Cell. Infect. Microbiol., 2021, Vol. 10, 618414. doi: 10.3389/fcimb.2020.618414.
  8. Millar J.A., Butler J.R., Evans S., Mattila J.T., Linderman J.J., Flynn J.L., Kirschner D.E. Spatial organization and recruitment of non-specific T cells may limit T cell-macrophage interactions within Mycobacterium tuberculosis granulomas. Front. Immunol., 2021, Vol. 11, 613638. doi: 10.3389/fimmu.2020.613638.
  9. Morrison H., McShane H. Local pulmonary immunological biomarkers in tuberculosis. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, 640916. doi: 10.3389/fimmu.2021.640916.
  10. Pagan A.J., Ramakrishnan L. Immunity and immunopathology in the tuberculous granuloma. Cold Spring Harb. Perspect. Med., 2014, Vol. 5, no. 9, a018499. doi: 10.1101/cshperspect.a018499.
  11. Patankar Y.R., Sutiwisesak R., Boyce S., Lai R., Lindestam Arlehamn C.S., Sette A., Behar S.M. Limited recognition of Mycobacterium tuberculosis-infected macrophages by polyclonal CD4 and CD8 T cells from the lungs of infected mice. Mucosal Immunol., 2020, Vol. 13, no. 1, pp. 140-148.
  12. Ruggiero S.M., Pilvankar M.R., Versypt A.N.F. Mathematical modeling of tuberculosis granuloma activation. Processes, 2017, Vol. 5, no. 4, 79. doi: 10.3390/pr5040079.
  13. Villegas-Valverde C.A., Kokuina E., Breff-Fonseca M.C. Estimating normal values of rare T-lymphocyte populations in peripheral blood of healthy Cuban adults. Medicc Rev., 2018, Vol. 20, no. 4, pp. 20-26.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2021 Berdyugina O.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».