Phenotypic profile subset CD64–CD16+CD32+CD11b+, CD64+CD16+CD32+CD11b+ neutrophil granulocytes in healthy newborns, conditionally healthy children of different age groups and conditionally healthy adult individuals

 
PIIS102872210005021-8-1
DOI10.31857/S102872210005021-8
Publication type Article
Status Published
Authors
Occupation: Head of the Department of Clinical and Experimental Immunology and Molecular Biology of the Central Research Laboratory Federal State Budget Educational Institution of Higher Education «Kuban State Medical University» of Ministry of Health Development of
Affiliation: Central Research Laboratory Federal State Budget Educational Institution of Higher Education «Kuban State Medical University» of Ministry of Health Development of Russia
Address: Russian Federation, Krasnodar
Occupation: Professor of the Department of Allergology and Immunology of Federal State Budget Educational Institution of Higher Professional Education “Peoples’ Friendship University of Russia” of Ministry of Education and Science of Russia; Chief Researcher of Depar
Affiliation:
Federal State Budget Educational Institution of Higher Professional Education “Peoples’ Friendship University of Russia”
State Budget Educational Institution of Higher Education «Kuban State Medical University» of Ministry of Health Development of Russia
Address: Russian Federation, Moscow
Journal nameRossiiskii immunologicheskii zhurnal
EditionVolume 13 (22) Issue 1
Pages53-61
Abstract

Neutrophilic granulocytes (NG) with diff erent receptor equipment are heterogeneous subpopulations that have diff erences in their biological properties and role in the pathogenesis of immune diseases. In result of research we obtained new data on the phenotypic features of NG subpopulations carrying the CD64, CD32, CD16 and CD11b molecules in newborns and children compared to the group of adult healthy individuals. It has been established that in the peripheral blood of healthy full-term newborns, conditionally healthy children of diff erent age and conditionally healthy adults there are two main subpopulations of circulate NG – major with СD64–CD16+CD32+CD11b+ phenotype and minor СD64+CD16+CD32+CD11b+ phenotype, diff erent receptor expression density noted in both subpopulations. It was shown that each of the studied groups has its own phenotypic profi le, possibly optimal for performing NG eff ector functions. In newborns are identifi ed phenotypes CD16dimCD32dim CD11bbrightNG and СD64dimCD16midCD32bright CD11bbrightNG, in children 2–4 years old СD64–CD16brightCD32dimCD11bbrightNG and СD64midCD16bright CD32dimCD11bbright NG, in children 5–9 years old СD64–CD16midCD32dimCD11bdimNG and СD64dim CD16brightCD32midCD11bdimNG, in conditionally healthy adults СD64–CD16midCD32dimCD11bdimNG and СD64brightCD16dimCD32midCD11bdimNG. Study shown that the NG of newborns and children of different age groups have a similar expression density of the CD64, CD16, CD32, CD11b receptors in major and minor subpopulations, NG subpopulations of healthy adults are equipped diff erently. The study of receptors in physiological according to age-related features is necessary for the correct interpretation of the transformation of the phenotype, changes in surface receptors expression in various pathological conditions.

Keywordsneutrophilic granulocytes, phenotype, subset
Publication date28.08.2019
Number of characters17416
Cite  
100 rub.
When subscribing to an article or issue, the user can download PDF, evaluate the publication or contact the author. Need to register.
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной
1

ВВЕДЕНИЕ

2 Гетерогенность нейтрофильных гранулоцитов (НГ), наличие субпопуляций с широким спектром фенотипов и, соответственно, с разными функциями, в настоящее время не вызывают сомнения. Регулирование функций НГ может происходить за счет факторов микроэкологической модуляции, которые влияют на фенотип и функции зрелых клеток, а также изменяют дифференцировку и / или созревание клеток [1–5].
3 НГ в циркулирующей крови находятся в состоянии покоя, характеризуются минимальной транскрипционной активностью и ограниченной способностью реагировать на активирующие раздражители. При воздействии праймирующих агентов НГ, обладая необычайной пластичностью, быстро подвергаются активации (синтезу цитокинов, медиаторов и ферментов, экспрессии рецепторов), которые опосредуют последующие фенотипические и функциональные изменения, необходимые для осуществления адекватного иммунного ответа. В последнее время растет интерес к исследованию поверхностных антигенов, изучению и идентификации функциональнозначимых рецепторов, что имеет большое значение для углубленного анализа как гетерогенных субпопуляций НГ, так и установление их роли в патогенезе иммунозависимых заболеваний.
4 С этой точки зрения, огромный интерес представляют Fcγ – (CD64, CD32, CD16) и CD11b рецепторы. Активация этих рецепторов приводит к сложным процессам клеточной активации и элиминации, таким как фагоцитоз, экзоцитоз внутриклеточных гранул, продуцирование активных форм кислорода (ROS), антителозависимая клеточная цитотоксичность (АЗКЦ), высвобождение внеклеточных ловушек НГ (NETs), а также дополнительные ответы, такие как хемотаксическая миграция или выделение хемокинов и цитокинов [6, 7]. Так, низкоаффинные CD16(FcγRIII), CD32(FCγRII) играют важную роль во взаимодействии НГ с иммунными комплексами [8]. FcγRIIIB осуществляют начальный контакт и связывание иммунных комплексов in vivo [9], затем происходит полная активация НГ посредством синергического лигирования как FcγRIIA, так и FcγRIIIB, чтобы получить полное ингибирование ответов НГ необходимо удалить или заблокировать оба рецептора [10]. Высокоаффинный рецептор CD64 (FcγRI), способен связывать IgG1, IgG3 и IgG4 в мономерной форме, на ранних стадиях гранулопоэза, а на зрелых НГ условно здоровых субъектов он представлен на очень низком уровне (~1400 рецепторов на клетку). Экспрессия на поверхности НГ индуцируется в ответ на компоненты микробной стенки (LPS), компоненты комплемента и некоторые цитокины (IFNγ, TNFα, IL8, IL12), которые сопровождают развитие бактериальных инфекций [11, 12].
5 CD11b (рецептор комплемента 3, CR3) связывает большое количество физиологических лигандов и участвует в многочисленных функциях НГ. Функционально CD11b (в присутствии субъединицы CD18) регулирует адгезию и миграцию НГ, является рецептором для C3bi, опосредующим поглощение и фагоцитоз и воспалительный ответ. Использование CD11b-антител позволило идентифицировать CD11b в качестве рецептора для гамма-цепи фибриногена, фактора Х и ICAM1, доказывая участие в клеточноопосредованной цитотоксичности, хемотаксисе и фагоцитозе [13].

Number of purchasers: 2, views: 1241

Readers community rating: votes 0

1. Leliefeld P. H. C., Pillay J., Vrisekoop N., Heeres М., Tak Т., Kox М., Rooij akkers S. Н. М., Kuij pers T. W., Pickkers P., Leenen L. P. H., Koenderman L. Diff erential antibacterial control by neutrophil subsets. Blood Advances 2018, 2(11), 344–1355. doi:10.1182/bloodadvances.2017015578.

2. Hong C. W. Current Understanding in Neutrophil Differentiation and Heterogeneity. Immune Netw. 2017, 7(5), 298–306. doi.org/10.4110/in.2017.17.5.298.

3. Mortaz E., Alipoor S. D., Adcock I. M., Mumby S., Koenderman L. Update on Neutrophil Function in Severe Infl ammation. Front. Immunol. 2018. doi.org/10.3389/fimmu.2018.02171.

4. Garley M., Jabłońska E. Heterogeneity Among Neutrophils. Archivum Immunologiae and Therapiae Experimentalis, 2018, 66 (1), 21–30. doi: 10.1007/s00005-017-0476-4.

5. 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. Инфекция и иммунитет 2018, 8(1), 7–18. doi: 10.15789/2220-7619-2018-1-7-18. [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 2018, 8(1), 7–18.] doi: 10.15789/2220-7619-2018-1-7-18.]

6. Pincetic A., Bournazos S., DiLillo D. J., Maamary J, Wang T. T., Dahan R., Fiebigerand B. M., Ravetch J. V. Type I and type II Fc receptors regulate innate and adaptive immunity. Nat. Immunol. 2014, 15, 707–716. doi:10.1038/ni.2939.

7. Bournazos S., Wang T. T., Ravetch J. V. The Role and Function of Fcγ Receptors on Myeloid Cells. Microbiol Spectr. 2016, 4(6), doi:10.1128/microbiolspec.MCHD-0045–2016.

8. Jakus Z., Németh T., Verbeek J. S., Mócsai A. Critical but overlapping role of FcγRIII and FcγRIV in activation of murine neutrophils by immobilized immune complexes. J Immunol. 2008, 180, 618–629. doi.org/10.4049/jimmunol.180.1.618.\

9. Coxon A., Cullere X., Knight S., Sethi S., Wakelin M. W., Stavrakis G. FcγRIII mediates neutrophil recruitment to immune complexes. A mechanism for neutrophil accumulation in immune-mediated infl ammation. Immunity. 2001, 14, 693–704. doi.org/10.1016/S1074-7613(01)00150-9.

10. Zhou M. J., Lublin D. M., Link D. C., Brown E. J. Distinct tyrosine kinase activation and Triton X-100 insolubility upon FcγRII or FcγRIIIB ligation in human polymorphonuclear leukocytes. Implications for immune complex activation of the respiratory burst. J Biol Chem. 1995, 270, 13553–13560. doi: 10.1074/jbc.270.22.13553.

11. Quayle J. A., Watson F., Bucknall R. C., Edwards S. W. Neutrophils from the synovial fl uid of patients with rheumatoid arthritis express the high affi nity immunoglobulin G receptor, Fc gamma RI (CD64): role of immune complexes and cytokines in induction of receptor expression. Immunology. 1997, 91(2), 266–273. doi.org/10.1046/j.1365–2567.1997.00249.x.

12. Gericke G. H., Ericson S. G., Pan L., Mills L. E., Guyre P. M., Ely P. Mature polymorphonuclear leukocytes express high-affi nity receptors for IgG (Fc gamma RI) after stimulation with granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF). J Leukoc Biol. 1995, 57(3), 455–61. doi.org/10.1002/jlb.57.3.455.

13. Deevi R. K., Koney-Dash M., Kissenpfennig A., Johnston J. A., Schuh K., Walter U. Vasodilator-stimulated phosphoprotein regulates inside-out signaling of β2 integrins in neutrophils. J Immunol. 2010, 184, 6575–6584. doi.org/10.4049/jimmunol.0903910.

14. Groselj-Grenc M., Ihan A., Pavcnik-Arnol M., Kopitar A. N., Gmeiner-Stopar T., Derganc M. Neutrophil and monocyte CD64 indexes, lipopolysaccharide-binding protein, procalcitonin and C-reactive protein in sepsis of critically ill neonates and children. Intensive Care Med. 2009, 35 (11), 1950–1958. doi 10.1007/s00134-009-1637-7.

15. Tang Z., Qin D., Tao M., Lv K., Chen S., Zhu X., Li X., Chen T., Zhang M., Zhong M., Yang H., Xu Y., Mao S. Examining the utility of the CD64 index compared with other conventional indices for early diagnosis of neonatal infection. Scientifi c reports. 2018, 8(1), 9994. doi:10.1038/s41598-018-28352-7.

16. Lam H.S., Wong S. P. S., Cheung H. M., Chu W. C.W., Wong R. P. O., Chui K. M., Liu F. Y.B., Li K., Fok T. F., Ng P. C. Early diagnosis of intra-abdominal infl ammation and sepsis by neutrophil CD64 expression in newborns. Neonatology. 2011, 99(2), 118–124. doi.org/10.1159/000311289.

17. Нестерова И.В., Чудилова Г. А., Ломтатидзе Л. В, Ковалёва С. В., Сапун О. И., Клещенко Е. И., Смерчинская Т. В. Ремоделирование фенотипа субпопуляций CD64–CD16+CD32+CD11b+ и CD64+CD16+CD32+CD11b+ нейтрофильных гранулоцитов при врожденной пневмонии у глубоко недоношенных новорожденных. Российский иммунологический журнал. 2014, 8, 1(17), 48–53. [Nesterova I. V., Chudilova G. A., Lomtatidze L. V., Kovaleva S. V., Sapun O. I., Kleshenko E. I., Smerchinskaya Т. V. Remodeling of the phenotype of CD64–CD16+CD32+CD11b+ and CD64+CD16+CD32+CD11b+ subtypes of neutrophilic granulocytes in congenital pneumonia in deeply preterm infants. Rossij skij immunologicheskij zhurnal = Russian journal of immunology, 2014, 8, 1(17), 48–53.]

18. Mawas F., Wiener E., Ryan G., Soothill P. W., Rodeck C. H. The expression of IgG Fc receptors on circulating leucocytes in the fetus and new-born. Transfus. Med. 1994, 4, 25–33. doi.org/10.1111/j.1365–3148.1994.tb00240.x.

19. Maeda M., van Schie R. C., Yuksel B., Greenough A., Fanger M. W., Guyer P. M., Lydyard P. M. Diff erential expression of Fc receptors for IgG by monocytes and granulocytes from neonates and adults. Clin. Exp. Immunol. 1996, 103, 343–347. doi: 10.1046/j.1365–2249.1996.d01–615.x.

20. Payne N. R., Frestedt J., Hunkeler N., Gehrz R. Cell surface expression of immunoglobulin G receptors on the polymorphonuclear leukocytes and monocytes of extremely premature infants. Pediatr. Res. 1993, 33, 452–457. doi: 10.1203/00006450-199305000-00007.

21. Falconer A. E., Carr R., Edwards S. W. Neutrophils from preterm neonates and adults show similar cell surface receptor expression: analysis using a whole blood assay. Biol. Neonate 1995, 67, 26–33. doi.org/10.1159/000244139.

22. Smith J. B., Campbell D. E., Ludomirsky A., Polin R. A., Douglas S. D., Garty B-Z., Harris M. C. Expression of the complement receptor CR1 and CR3 and the type III FCγ receptor on neutrophil from newborn infants and from fetuses with Rh disease. Pediatr. Res. 1990, 28, 120–126. doi: 10.1203/00006450-199008000-00009.

23. Carr R., Davies J. M. Abnormal FCRIII expression by neutrophils from very preterm neonates. Blood. 1990, 76, 607–611.

24. Fjaertoft G., Håkansson L., Foucard T., Ewald U., Venge P. CD64 (Fcgamma receptor I) cell surface expression on maturing neutrophils from preterm and term newborn infants. Acta Paediatr. 2005, 94(3), 295–302.

25. Kabutomori O., Iwatani Y., Koh T., Yanagihara T. CD16 antigen density on neutrophils in chronic myeloproliferative disorders. Am. J. Clin. Pathol. 1997, 107, 661–664. doi.org/10.1093/ajcp/107.6.661.

26. Qian W., Huang G. Z. Neutrophil CD64 as a marker of bacterial infection in acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Immunol. Invest. 2016, 45(6), 490–503. doi: 10.1080/08820139.2016.1177540

27. de Hass M., Kleij er M., van Zwieten R., Roos D., von dem Borne A. E. Neutrophil FcγRIIIb defi ciency, nature, and clinical consequences: a study of 21 individuals from 14 families. Blood 1995, 86, 2403–2413.

28. Rebuck N., Gibson A., Finn A. Neutrophil adhesion molecules in term and premature infants: normal or enhanced leukocyte integrins but defective L-selectin expression and shedding. Clin. Exp. Immunol. 1995, 101, 183–189. PMC1553291.

29. Reddy R. K., Xia Y., Hanikyrova M., Ross G. D. A mixed population of immature and mature leukocytes in umbilical cord blood results in a reduced expression and function of CR3 (CD11b/CD18). Clin. Exp. Immunol. 1998, 114, 462–467. doi: 10.1046/j.1365–2249.1998.00743.x.

30. Falconer A. E., Carr R., Edwards S. W. Neutrophils from preterm neonates and adults show similar cell surface receptor expression: analysis using a whole blood assay. Biol. Neonate. 1995, 67, 26–33. doi: 10.1159/000244139.

Система Orphus

Loading...
Up