Relationship between the outcomes of intensive phase therapy in patients with newly diagnosed infiltrative pulmonary tuberculosis and activity of purine metabolism enzymes as well as CD3+CD8+ lymphocyte level

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Monitoring activity of inflammatory process and lymphocyte subsets can help assess the effectiveness of intensive phase therapy (IPT) already in the early stages of treatment. The goal is to evaluate changes in the concentration and activity of enzymes associated with purine metabolism and peripheral blood lymphocyte subset composition, and to determine their relationship with IPT effectiveness in patients with newly diagnosed infiltrative pulmonary tuberculosis (IPTb).

Materials and methods. In 141 IPTb patients, the IPT data were presented as follows: “significant improvement” (SI) — disappearance of intoxication symptoms, abacillation, closure of decay cavities; “less pronounced improvement” (LMI) — eliminated symptoms of intoxication, abacillation, pronounced resorption of focal and infiltrative changes, reduction of decay cavities. We assessed the activity of adenosine deaminase in blood serum (eADA-1, 2), mononuclear cells and neutrophils, the concentration of blood serum ecto-5'-nucleotidase (eHT5E), CD26 (DPPV) in blood serum (s, soluble form) and mononuclear cells (m, membrane form), subpopulation composition.

Results. Patients exhibit increased concentrations of eNT5E, mCD26 (DPPIV) and eADA-2 activity, and decreased intracellular ADA-1 activity. In the “LMI” group, after IPT, an increased sCD26 (DPPV) level was noted. The groups differed in lymphocyte counts and percentage of CD3+CD8+ cells. eADA-2 activity was higher in the LMI group and increased after IPT, in contrast to comparison group. mCD26 (DPPIV) concentrations are higher in PD patients before therapy and after IPT.

Conclusion. Thus, the outcome of IPT in IPTb patients is associated with altered T-lymphocyte populations and severity of the inflammatory process. Studying the activity of membrane and soluble eADA-2, CD26 (DPPIV) and percentage of CD3+CD8+ T-lymphocytes in the early stages of therapy can provide the necessary information for correcting personalized pathogenetic therapy of patients with newly diagnosed IPTb.

About the authors

M. Ye. Dyakova

St. Petersburg State Research Institute of Phthisiopulmonology

Author for correspondence.
Email: marinadyakova@yandex.ru

DSc (Biology), Senior Researcher, Department of Fundamental Medicine

Russian Federation, St. Petersburg

N. B. Serebryanaya

Institute of Experimental Medicine; I. Mechnikov North-Western State Medical University

Email: marinadyakova@yandex.ru

DSc (Medicine), Professor, Head of the Laboratory of General Immunology, Department of General Pathology and Pathophysiology, Professor of the Department of Clinical Mycology, Allergology and Immunology

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

D. S. Esmedlyaeva

St. Petersburg State Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: marinadyakova@yandex.ru

PhD (Biology), Senior Researcher, Department of Fundamental Medicine

Russian Federation, St. Petersburg

P. K. Yablonskiy

St. Petersburg State Research Institute of Phthisiopulmonology; St. Petersburg University

Email: marinadyakova@yandex.ru

DSc (Medicine), Professor, Director, Vice-Rector for Medical Activities

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

References

  1. Багишева Н.В., Мордык А.В., Гольтяпин В.В. Прогнозирование результатов лечения туберкулеза у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких // Медицинский Альянс. 2019. Т. 7, № 1. С. 13–19. [Bagisheva N., Mordyk A., Goltyapin V. Prediction of the results of tuberculosis treatment in patients with chronic obstructive lung disease. Meditsinskii Al’yans = Medical Alliance, 2019, vol. 7, no. 1, pp. 13–19. (In Russ.)]
  2. Багишева Н.В., Мордык А.В., Гольтяпин В.В., Моисеева М.В., Батищева Т.Л., Ситникова С.В., Ширинская Н.В. Варианты прогноза эффективности терапии туберкулеза: в фокусе пациенты с хронической обструктивной болезнью легких // Медицинский Альянс. 2023. Т. 11, № 1. С. 19–25. [Bagisheva N., Mordyk A., Goltyapin V., Moiseeva M., Batishcheva T., Sitnikova S., Shirinskaya N. Options in predicting the effectiveness of tuberculosis therapy: focus on patients with chronic obstructive pulmonary disease. Meditsinskii Al’yans = Medical Alliance, 2023, vol. 11, no. 1, pp. 19–25. (In Russ.)] doi: 10.36422/23076348-2023-11-1-19-25
  3. Иванова Е.А., Золотов Н.Н., Позднев В.Ф., Воронина Т.А. Активность дипептидилпептидазы IV при экссудативном воспалении у грызунов // Патогенез. 2018. Т. 16, № 1. С. 51–57. [Ivanova E., Zolotov N., Pozdnev V., Voronina, T. Alteration of dipeptidyl peptidase IV activity in rodents with exudative in flammation. Patogenez = Pathogenesis, 2018, vol. 16, no. 1, pp. 51–57. (In Russ.)] doi: 10.25557/2310-0435.2018.01.51-57
  4. Кетлинский С.А. Генетический анализ чувствительности организма к туберкулезной инфекции // Вестник Российской академии медицинских наук. 2001. № 1. С. 11–24. [Ketlinsky S.A. Genetic analysis of the body’s sensitivity to tuberculosis infection. Vestnik Rossiiskoi akademii meditsinskikh nauk = Annals of the Russian Academy of Medical Sciences, 2001, no. 1, pp. 11–24. (In Russ.)]
  5. Кноринг Б.Е., Давыдова Н.И., Басек Т.Ф., Ница Н.А., Елькин А.В. Показатели иммунитета у больных прогрессирующим фиброзно-кавернозным туберкулезом в зависимости от выраженности деструктивных изменений в легких // Медицинская иммунология. 2012. Т. 14, № 4–5. С. 329–336. [Knoring B.E., Davydova N.A., Basek T.S., Nica N.A., Elkin A.V. Immune indexes in patients with progressive fibrous-cavernous tuberculosis dependent on severity of destructive changes in the lungs. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2012, vol. 14, no. 4–5, pp. 329–336. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-2012-4-5-329-336
  6. Andersson J., Samarina A., Fink J., Rahman S., Grundstrӧm S. Impaired expression of perforin and granulysin in CD8_ T cells at the site of infection in human chronic pulmonary tuberculosis. Infect. Immun., 2007, vol. 75, no. 11, pp. 5210–5222. doi: 10.1128/IAI.00624-07
  7. Antonioli L., Csóka B., Fornai M., Colucci R., Kókai E., Blandizzi C., Haskó G. Adenosine and inflammation: what’s new on the horizon? Drug Discov. Today, 2014, vol. 19, no. 8, pp. 1051–1068. doi: 10.1016/j.drudis.2014.02.010
  8. Busso N., Wagtmann N., Herling C., Chobaz-Péclat V., Bischof-Delaloye A., So A., Grouzmann E. Circulating CD26 is negatively associated with inflammation in human and experimental arthritis. Am. J. Pathol., 2005, vol. 166, no. 2, pp. 433–442. doi: 10.1016/S0002-9440(10)62266-3
  9. Ciferská H., Horák P., Heřmanová Z., Ordeltová M., Zadražil J., Tichý T., Ščudla V. The levels of sCD30 and of sCD40L in a group of patients with systemic lupus erythematodes and their diagnostic value. Clin. Rheumatol., 2007, vol. 26, no. 5, pp. 723–728. doi: 10.1007/s10067-006-0389-9
  10. Cortés A., Gracia E., Moreno E., Mallol J., Lluís C., Canela E.I., Casadó V. Moonlighting adenosine deaminase: a target protein for drug development. Med. Res. Rev., 2015, vol. 35, no. 1, pp. 85–125. doi: 10.1002/med.21324
  11. Dhanwani R., Takahashi M., Mathews I.T., Lenzi C., Romanov A., Jeramie D. Watrous J.D., Pieters B., Hedrick C.C., Benedict C.A., Linden J., Nilsson R., Jain M., Sharma S. Cellular sensing of extracellular purine nucleosides triggers an innate IFN-β response. Sci. Adv., 2020, vol. 6, no. 30: eaba3688. doi: 10.1126/sciadv.aba3688
  12. Eltzschig H.K., Thompson L.F., Karhausen J., Cotta R.J., Ibla J.C., Robson S.C., Colgan S.P. Endogenous adenosine produced during hypoxia attenuates neutrophil accumulation: coordination by extracellular nucleotide metabolism. Blood, 2004, vol. 104, no. 13, pp. 3986–3992. doi: 10.1182/blood-2004-06-2066
  13. Gao R., Sun W., Chen Y., Su Y., Wang C., Dong L. Elevated serum levels of soluble CD30 in ankylosing spondylitis patients and its association with disease severity-related parameters. Biomed Res. Int., 2015, vol. 2015, pp. 617282–617288. doi: 10.1155/2015/617282
  14. Ginés S., Mariño M., Mallol J., Canela E.I., Morimoto C., Callebaut C., Hovanessian A., Lluis C., Franco R. Regulation of epithelial and lymphocyte cell adhesion by adenosine deaminase-CD26 interaction. Biochem J., 2002, vol. 361, pp. 203–209. doi: 10.1042/0264-6021:3610203.
  15. Gorrell M.D., Gysbers V., McCaughan G.W. CD26: a multifunctional integral membrane and secreted protein of activated lymphocytes. Scand. J. Immunol., 2001, vol. 54, pp. 249–264.
  16. Hashikawa T., Takedachi M., Terakura M., Yamada S., Thompson L.F., Shimabukuro Y., Murakami S. Activation of adenosine receptor on gingival fibroblasts. J. Dent Res., 2006, vol. 85, no. 8, pp. 739–744. doi: 10.1177/154405910608500810
  17. Hasko G., Cronstein B.N. Adenosine: an endogenous regulator of innate immunity. Trends Immunol., 2004, vol. 25, no. 1, pp. 33–39. doi: 10.1016/j.it.2003.11.003
  18. Henderson J.M., Xiang M.S.W., Huang J.C., Wetzel S., Jiang L., Lai J.H., Wu W., Kench J.G., Bachovchin W.W., Roediger B., McCaughan G.W., Zhang H.E., Gorrell M.D. Dipeptidyl peptidase inhibition enhances CD8 T cell recruitment and activates intrahepatic inflammasome in a murine model of hepatocellular carcinoma. Cancers, 2021, vol. 13: 5495. doi: 10.3390/cancers13215495
  19. Hildebrandt M., Rose M., Ruter J., Salama A., Monnikes H., Klapp B.F. Dipeptidyl peptidase IV (DP IV, CD26) in patients with inflammatory bowel disease. Scand. J. Gastroenterol., 2001, vol. 36, no. 10, pp. 1067–1072. doi: 10.1080/003655201750422675
  20. Kaljas Y., Liu C., Skaldin M., Wu C., Zhou Q., Lu Y., Aksentijevich I., Zavialov A. Human adenosine deaminases ADA1 and ADA2 bind to different subsets of immune cells. Cell. Mol. Life Sci., 2017, vol. 74, no. 3, pp. 555–570. doi: 10.1007/s00018-016-2357-0
  21. Kobayashi H., Hosono O., Mimori T., Kawasaki H., Dang N.H., Tanaka H., Morimoto C. Reduction of serum soluble CD26/dipeptidyl peptidase IV enzyme activity and its correlation with disease activity in systemic lupus erythematosus. J. Rheumatol., 2002, vol. 29, no. 9, pp. 1858–1866.
  22. Lee D.S., Lee E.S., Alam M.M., Jang J.H., Lee H.S., Oh H., Kim Y.-C., Manzoor Z., Koh Y.-S., Kang D.-G., Lee D.H. Soluble DPP-4 up-regulates toll-like receptors and augments inflammatory reactions, which are ameliorated by vildagliptin or mannose-6-phosphate. Metabolism, 2016, vol. 65, no. 2, pp. 89–101. doi: 10.1016/j.metabol.2015.10.002
  23. Liang D., Shao H., Born W.K., O’Brien R.L., Kaplan H.J., Sun D. High level expression of A2ARs is required for the enhancing function, but not for the inhibiting function, of γδ T cells in the autoimmune responses of EAU. PLoS One, 2018, vol. 13, no. 6: e0199601. doi: 10.1371/journal. pone.0199601
  24. Lyadova I.V., Panteleev A.V. Th1 and Th17 cells in tuberculosis: protection, pathology, and biomarkers. Mediators Inflamm., 2015, vol. 2015, no. 10: 854507. doi: 10.1155/2015/854507
  25. Martinez-Navio J.M., Casanova V., Pacheco R., Naval-Macabuhay I., Climent N., Garcia F., Gatell J.M., Mallol J., Gallart T., Lluis C., Franco R.J. Adenosine deaminase potentiates the generation of effector, memory, and regulatory CD4+ T cells. J. Leukoc. Biol., 2011, vol. 89, no. 1, pp. 127–136. doi: 10.1189/jlb.1009696
  26. Ohta A., Sitkovsky M. Extracellular adenosine-mediated modulation of regulatoty T cells. Front. Immunol., 2014, vol. 5, pp. 304–313. doi: 10.3389/fimmu.2014.00304
  27. Pan K., Ohnuma K., Morimoto C., Dang N.H. CD26/dipeptidyl peptidase IV and its multiple biological functions. Cureus, 2021, vol. 13, no. 2: e13495. doi: 10.7759/cureus.13495
  28. Pasquini S., Contri C., Borea P.A., Vincenzi F., Varani K. Adenosine and inflammation: here, there and everywhere. Int. J. Mol. Sci., 2021, vol. 22: 7685. doi: 10.3390/ijms22147685
  29. Schonermarck U., Csernok E., Trabandt A., Hansen H., Gross W.L. Circulating cytokines and soluble CD23, CD26 and CD30 in ANCA-associated vasculitides. Clin. Exp. Rheumatol., 2000, vol. 18, no. 4, pp. 457–463.
  30. Thompson L.F., Eltzschig H.K., Ibla J.C., Van De Wiele C.J., Resta R., Morote-Garcia J.C., Colgan S.P. Crucial role for ecto-5′-nucleotidase (CD73) in vascular leakage during hypoxia. J. Exp. Med., 2004, vol. 200, no. 11, pp. 1395–1405. doi: 10.1084/jem.20040915
  31. Tiwari-Heckler S., Yee E.U., Yalcin Y., Yalcin Y., Park J., Nguyen D.-H.T., Gao W., Csizmadia E., Afdhal N., Mukamal K.J., Robson S.C., Lai M., Schwartz R.E., Jiang Z.C. Adenosine deaminase 2 produced by infiltrative monocytes promotes liver fibrosis in nonalcoholic fatty liver disease. Cell. Rep., 2021, vol. 37, no. 4: 109897. doi: 10.1016/j.celrep.2021.109897
  32. Ulusoy H., Kamanli A., Ilhan N., Kuru O., Arslan S., Alkan G., Ozgocmen S.. Serum levels of soluble CD26 and CD30 and their clinical significance in patients with rheumatoid arthritis. Rheumatol. Int., 2012, vol. 32, no. 12, pp. 3857–3862. doi: 10.1007/s00296-011-2302-3
  33. Wronkowitz N., Görgens S.W., Romacho T., Villalobos L.A., Sánchez-Ferrer C.F., Peiró C., Sell H., Eckel J. Soluble DPP4 induces inflammation and proliferation of human smooth muscle cells via protease-activated receptor 2. Biochim. Biophys. Acta, 2014, vol. 1842, no. 9, pp. 1613–1621. doi: 10.1016/j.bbadis.2014.06.004
  34. Zavialov A.V., Gracia E., Glaichenhaus N., Franco R., Zavialov A.V., Lauvau G. Human adenosine deaminase 2 induces differentiation of monocytes into macrophages and stimulates proliferation of T helper cells and macrophages. J. Leuk. Biol., 2010, vol. 88, no. 2, pp. 279–290. doi: 10.1189/jlb.1109764
  35. Zhan M., Xue H., Wang Y., Wu Z., Wen Q., Shi X., Wang J. A clinical indicator-based prognostic model predicting treatment outcomes of pulmonary tuberculosis: a prospective cohort study. BMC Infect. Dis., 2023, vol. 23, no. 1: 101. doi: 10.1186/s12879-023-08053-x

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Dyakova M.Y., Serebryanaya N.B., Esmedlyaeva D.S., Yablonskiy P.K.

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».