Дефицит ИЛ-6 увеличивает восприимчивость к туберкулезной инфекции конгенных по MHC-II линий мышей

• Линге Ирина Андреевна
• Капина Марина Афанасьевна
• Царева Анастасия Кирилловна
• Кондратьева Елена Валерьевна
• Апт Александр Соломонович
• Логунова Надежда Николаевна

Резюме

Введение. Одним из осложнений иммунного ответа при туберкулезе является избыточное плохо контролируемое воспаление в легких. Повышенная продукция ИЛ-6 в легких достоверно коррелирует с прогрессированием туберкулеза у чувствительных мышей. При этом тотальный дефицит ИЛ-6 на фоне устойчивого к туберкулезу фенотипа приводит к развитию чувствительности. В связи с этим роль цитокина ИЛ-6 в иммунном ответе при туберкулезе у генетически чувствительных и более устойчивых организмов может различаться.

Цель исследования - изучить влияние дефицита провоспалительного цитокина ИЛ-6 на изменение восприимчивости к Mycobacterium tuberculosis в модели туберкулеза на конгенных по MHC-II линиях мышей, чувствительных к инфекции.

Материал и методы. Самок мышей с дефицитом ИЛ-6 B6.I.100.IL-6KO и B6.I.9.3.IL-6KO и дикого типа B6.I.100 и B6.I.9.3 использовали для аэрозольного заражения M. tuberculosis H37Rv [100 колониеобразующих единиц (КОЕ)/мышь]. Определение числа КОЕ в органах зараженных животных проводили путем посева суспензий клеток легкого и селезенки на агар Дюбо и подсчетом макроколоний через 21 день. Поверхностный фенотип клеток и внутриклеточную продукцию цитокинов после стимуляции клеток легкого микобактериальными антигенами микобактерий in vitro оценивали с помощью цитофлуориметрического анализа. Криопрепараты легкого были окрашены гематоксилином и эозином.

Результаты. Мы показали, что при заражении туберкулезом у мышей конгенных линий B6.I.100.IL-6KO и B6.I.9.3.IL-6KO с дефицитом цитокина ИЛ-6 значимо сокращен срок жизни по сравнению с контрольными животными B6.I.100 и B6.I.9.3, соответственно. На фоне отсутствия ИЛ-6 наблюдается повышенная миграция нейтрофилов в легкие мышей мутантной линии B6.I.9.3.IL-6KO в начале развития инфекции. Кроме того, в условиях дефицита ИЛ-6 в легких в значительно меньшей степени формируются специфически продуцирующие ИЛ-17 Th17-лимфоциты, но наблюдается более высокий уровень ФНОα. На поздних стадиях развития туберкулезной инфекции у мышей с дефицитом ИЛ-6 возникает диффузное воспаление в легких, тогда как у животных дикого типа формируются более сконцентрированные участки воспаления, отделенные от незараженной дышащей ткани легкого.

Заключение. Дефицит ИЛ-6 на фоне генетически обусловленной высокой чувствительности к туберкулезу утяжеляет инфекционный процесс, что происходит за счет механизмов, отличающихся от реализуемых при дефиците ИЛ-6 на фоне устойчивого фенотипа.

Ключевые слова:туберкулез; ИЛ-6; ИЛ-17; воспаление; легочная патология; чувствительность к инфекции

Введение

Туберкулез (ТБ) до сих пор остается нерешенной проблемой человечества - ежегодно он уносит более 1 млн жизней [1]. Одним из патологических побочных результатов иммунного ответа, развивающегося в ответ на патоген Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis), является избыточное, плохо контролируемое воспаление легочной ткани. Цитокины во многом определяют тяжесть течения заболевания, поскольку играют значительную роль и в защитном иммунном ответе, и в развитии патологии. Например, CD4⁺-T-лимфоциты продуцируют один из основных воспалительных цитокинов, ИФН-γ, в ответ на распознавание антигенов микобактерий в контексте молекул главного комплекса совместимости МНС класса II на поверхности инфицированных макрофагов. ИФН-γ стимулирует макрофаги к синтезу ИЛ-12, активирующего в свою очередь Т-лимфоциты, в результате чего образуется петля положительной обратной связи и происходит взаимная активация обоих типов клеток [2, 3]. В иммунный ответ против микобактерий вовлекается множество клеток, вырабатывающих про- и противовоспалительные цитокины, в том числе ИЛ-1, ИЛ-6, ФНОα, ИЛ-17, ИЛ-23, ИЛ-10, ТФРβ и др. [4]. Дисбаланс в регуляции производства цитокинов увеличивает восприимчивость к инфекциям и во многом определяет патогенез инфекционных заболеваний как у людей, так и в экспериментальных моделях заболеваний на животных [5-7].

ИЛ-6 - провоспалительный цитокин из семейства gp130, к которому также относятся ИЛ-11 и ИЛ-27 [8]. ИЛ-6 обладает плейотропным действием, его функциональная активность зависит от типа и стадии развития заболевания, клеток-продуцентов и некоторых других факторов [9]. Изучение функций ИЛ-6 при ТБ проводилось в различных моделях на животных. В частности, было установлено, что тотальный дефицит ИЛ-6 у мышей довольно резистентной к ТБ линии C57BL/6 (В6) при нокауте гена Il6 приводит к ухудшению контроля туберкулезной инфекции. Это выражается в снижении контроля размножения микобактерий в легких и селезенке и сокращении продолжительности жизни зараженных животных [10-12]. Иммунный ответ при ТБ в условиях дефицита ИЛ-6 сопровождается снижением продукции ИФН-γ на ранних стадиях инфекционного процесса, но увеличением продукции ИЛ-12 и ФНОα [10, 11]. Избирательное генетическое выключение ИЛ-6 только в В-лимфоцитах (мыши с кондиционным нокаутом гена Il6 в CD19⁺-В-лимфоцитах B6.CD19^creIL-6^flox/flox = B-IL-6KO) нарушает своевременную активацию специфических к антигенам микобактерий CD4⁺-Т-лимфоцитов, что приводит к более ранней гибели таких мышей по сравнению с контрольными животными дикого типа [12].

Исследования роли ИЛ-6 в иммунном ответе против туберкулезной инфекции в основном проводили на мышах резистентной к ТБ линии В6 и полученных на ее основе животных с генетически выключенными генами. Тем не менее, довольно много данных получено о роли этого цитокина при условиях развития инфекционного процесса у генетически чувствительных животных. Так, было показано, что повышенная продукция ИЛ-6 (а также ИЛ-1β и ИЛ-11) в легких достоверно коррелирует с прогрессированием ТБ у генетически чувствительных мышей [13]. По некоторым данным высокие уровни ИЛ-6 (и ИЛ-10) могут быть связаны с предрасположенностью к ТБ легких [14], а у больных ТБ легких увеличено содержание ИЛ-6 в сыворотке крови по сравнению со здоровыми донорами [15]. В нашей лаборатории было показано, что повышенная продукция ИЛ-11 у зараженных ТБ мышей чувствительной линии I/St коррелирует с более тяжелой патологией легких и с повышенной продукцией ИЛ-6 [16, 17].

Как видно из цитированных выше работ, роль ИЛ-6 при ТБ изучена довольно подробно, но в большей части клинических и экспериментальных исследований, за исключением работ с применением нокаут-мутаций, разрешающая способность примененных методов недостаточна, чтобы выявить связь между генетическим контролем инфекции и участием в иммунном ответе на нее именно ИЛ-6 (или любого другого фактора). Сравнения проводятся либо между пациентами и здоровыми индивидуумами, либо между животными неродственных инбредных линий, т. е. при наличии генетических различий в сотнях и тысячах генов, что делает невозможным прямой генетический анализ. В данной работе мы постарались избежать этого недостатка.

Ранее в нашей лаборатории была выведена панель линий мышей на генетической основе линии В6 (Н2^b), конгенных и рекомбинантных по участкам гаплотипа Н2^j [18, 19]. В частности, линии B6.I.100 и B6.I.9.3 из этой панели несут β-цепь молекулы Н2-Аβ, происходящую от родительской линии I/St (Н2-Аβ^j), но линия B6.I-100 имеет и вторую молекулу класса II, Н2-Е^j. При этом обе рекомбинантные линии гораздо более чувствительны к ТБ по сравнению с линией В6, что контролируется геном H2-Ab1 класса II [18, 19]. Чувствительность полученных линий, вероятно, во многом опосредована другим набором Т-клеточных рецепторов [19] на Т-лимфоцитах, проходящих селекцию в тимусе, что впоследствии приводит к худшему распознаванию микобактериальных антигенов в контексте молекул MHC-II и меньшей продукции ИФН-γ по сравнению с родительской линией В6 [18]. В исследованиях популяций человека выявляют связь аллельных вариантов HLA класса II с повышенным риском развития ТБ [20-22]. Таким образом, имея в распоряжении набор линий мышей, отличающихся только по аллелям МНС-II, мы решили оценить, повлияет ли дефицит продукции ИЛ-6 на тяжесть течения ТБ в условиях, когда она регулируется только аллелями класса II комплекса Н2, т. е. через функционирование CD4⁺-T-клеток. Для этого мы вывели мышей с нокаутом гена Il6 на генетической основе конгенных линий B6.I.100 и B6.I.9.3 и оценили основные параметры тяжести течения туберкулезной инфекции и некоторые характеристики иммунного ответа в легких этих животных.

Материал и методы

Лабораторные животные. Для получения мышей с дефицитом ИЛ-6 (B6.I.100.IL-6KO и B6.I.9.3.IL-6KO) в качестве родительских линий были использованы мыши C57BL/6.IL-6^-/- [23] (любезно предоставлены академиком РАН С.А. Недоспасовым), B6.I.100 и B6.I.9.3 [18]. Делецию части гена (нокаут) или вариант гена Il6 дикого типа (WT) определяли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием праймеров, указанных в таблице.

Линии поддерживались братско-сестринскими скрещиваниями в питомнике ФГБНУ "ЦНИИТ" Минобрнауки России в обычных условиях, с доступом к корму и воде ad libitum. В работе использованы самки в возрасте 2-3 мес на момент начала экспериментов. Все экспериментальные процедуры одобрены Комитетом по надлежащему использованию лабораторных животных ФГБНУ "ЦНИИТ" Минобрнауки России в соответствии с приказом Минздрава России № 708н от 23 августа 2010 г. и положением № А5502-01 Комитета по надлежащему обращению с лабораторными животными США (US Office of Laboratory Animal Welfare, OLAW).

Инфицирование животных проводили в аэрозольной камере фирмы "GlasCol" (США) при предварительно подобранных условиях, обеспечивающих дозу инфекции M. tuberculosis H37Rv ~100 КОЕ/мышь.

Определение количества микобактерий в органах зараженных животных. Через 3 и 8 нед после заражения стерильно выделяли легкие и селезенки животных. Для этого мышам вводили летальную дозу тиопентала (такой же способ выведения из эксперимента использовали для всех проводимых манипуляций с животными), затем селезенки гомогенизировали в 2 мл физиологического раствора, легкие измельчали и подвергали ферментативному перевариванию (см. ниже). Затем готовили серийные 10-кратные разведения полученных суспензий и высевали на чашки Петри с агаром Дюбо (Difco, США), по 50 мкл на чашку. Через 18-20 дней инкубации при 37 ^оС подсчитывали количество колоний M. tuberculosis на чашке и пересчитывали их количество на орган (КОЕ/орган).

Получение суспензии клеток легкого. Клетки периферической крови из ткани легкого удаляли промыванием сосудов раствором Версена: PBS (Sigma, США), 1мМ ЭДТА (Invitrogen, США), через правый желудочек сердца. Легочную ткань измельчали ножницами в 1 мл среды RPMI-1640, содержащей 5 % FCS, 10 мМ HEPES (HyClone, Голландия), коллагеназу (150 ед/мл, Sigma, США) и ДНКазу (50 ед/мл, Sigma, США), после чего добавляли еще среду для переваривания в расчете 4 мл на легкое и инкубировали 1-1,5 ч при 37 ^oС.

Гистологический анализ ткани легкого. Левое легкое замораживали в электронном криотоме (Thermo Shandon, США) в градиенте температур от -20 до -60 ^oC в течение 7 мин в среде Neg50 (Thermo Shandon, США). Затем готовили срезы толщиной 10 мкм вдоль самой широкой части легкого. Криопрепараты легкого фиксировали в 96 % этаноле и окрашивали гематоксилином и эозином по стандартной методике. Затем срезы заключали в гистологическую заливку Shandon-Mount (Thermo Shandon, США) и готовые препараты фотографировали с использованием микроскопа Axioskop 40 (Zeiss, Германия) и фотокамеры AxioCam MRc5 (Zeiss, Германия).

Цитофлуориметрический анализ. Определение уровня экспрессии поверхностных маркеров клеток легкого проводили с помощью проточной цитофлуориметрии. Для этого 3-5 - 10⁵ клеток осаждали в FACS-буфере: PBS, содержащем 1 % BCS (HyClone, Голландия). Для подавления неспецифического связывания антител через Fc-рецепторы к осадку на льду добавляли 25 мкл FACS-буфера, содержащего 0,025 мкг моноклональных антител (МкАт), специфичных к молекулам CD16/CD32, и инкубировали 5 мин. Затем в пробы вносили по 25 мкл FACS-буфера, содержащего смесь меченых МкАт к поверхностным маркерам (0,025-0,125 мкг антител/пробу): CD19-BV510, CD4-BV421, CD8α-PerCP, CD44-FITC, CD62L-APC, Ly6G-FITC, F4/80-APC (все антитела Biolegend, США). Клетки инкубировали 20 мин, 4 ^оС, отмывали в FACS-буфере и фиксировали в 1 % растворе параформальдегида.

Продукцию цитокинов оценивали методом внутриклеточного окрашивания с помощью Fixation/Permeablization Kit (BD Biosciences, США) в соответствии с методикой производителя. Суспензию клеток легкого инкубировали 16-17 ч в присутствии антигенов микобактерий с добавлением реагента GolgiStop на последние 12 ч инкубации. Затем клетки отмывали центрифугированием 2 раза при 300 g, 7 мин, проводили окраску поверхностных рецепторов, обрабатывали буфером для фиксации и пермиабилизации, после чего проводили окраску МкАт к цитокинам IFNγ-APC (BD Biosciences, США), IL-17-PerCP (Biolegend, США).

Анализ клеток проводили на проточном цитофлуориметре FACS CantoII (BD Biosciences, США). Данные обрабатывали с помощью программ BD-CellQuestPro (BD Biosciences, США) и FlowJo (Tree Star, Inc., San Carlos, США).

Оценка содержания ФНО в супернатантах клеток легких. Суспензии клеток легкого (1 млн/мл) культивировали в 24-луночных планшетах без или с добавлением антигенов микобактерий (10 мкг/мл) в течение 48 ч. Затем собирали супернатанты клеток и производили оценку содержания цитокина ФНОα методом ИФА (R&D Systems, Minneapolis, MN, США) в соответствии с рекомендациями производителя.

Статистическая обработка. Сравнение выживаемости животных проводили с использованием Logrank-теста. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью метода Стьюдента (t-тест). Достоверными считали различия при p < 0,05. Полученные данные обрабатывали с помощью программ GraphPad Prism (GraphPad Software, Inc., США).

Результаты

Системный дефицит ИЛ-6 увеличивает чувствительность к ТБ мышей конгенных линий

В первых экспериментах мы оценили один из ключевых параметров чувствительности к инфекции - продолжительность жизни зараженных животных. Мы подтвердили отсутствие экспрессии гена Il6 у мышей с нокаутом с помощью ПЦР в реальном времени (рис. 1). На рис. 2 показано, что дефицит ИЛ-6 у мышей обеих исследуемых линий привел к достоверному сокращению выживания мышей B6.I.100.IL-6KO и B6.I.9.3.IL-6KO по сравнению с мышами дикого типа. Другой параметр восприимчивости к инфекции - уровень размножения микобактерий. Мы оценили количество микобактерий в легких и селезенке через 3 и 8 нед после заражения. Через 3 нед после заражения различий в размерах популяций микобактерий в органах выявлено не было (рис. 3А, В), но через 8 нед после заражения в легких мышей B6.I.9.3.IL-6KO количество микобактерий было достоверно выше, чем у контрольных животных (рис. 2Б).

Оценка патологии легких

Мы также оценили патологию легких мышей с дефицитом ИЛ-6 и дикого типа на разных сроках после заражения ТБ. Через 3 и 8 нед принципиальных различий в характере патологии не наблюдалось. Через 18 нед после инфицирования в легких мышей дикого типа B6.I-9.3 выявлялись зоны воспаления с плотными лимфоидными структурами (рис. 4А, скопления лимфоцитов указаны желтыми стрелками), отграниченные от дышащей ткани. Напротив, в легких мышей B6.I.9.3.IL-6KO наблюдалось диффузное воспаление, при котором мигрирующие иммунные клетки инфильтрировали практически всю дышащую ткань легкого (рис. 4Б).

Дефицит ИЛ-6 сопровождается более ранней миграцией нейтрофилов в зараженное легкое

На следующем этапе исследования мы оценивали разницу миграции иммунных клеток в легкое в ответ на туберкулезную инфекцию в зависимости от наличия ИЛ-6. Для этого мы выделили клетки легкого зараженных мышей через 3 и 8 нед после заражения ТБ и провели анализ популяций клеток с помощью проточной цитометрии. Мы не выявили различий в численности основных популяций иммунных клеток - CD4⁺-, CD8⁺-Т-лимфоцитов, CD19⁺-В-лимфоцитов и F4/80⁺-макрофагов, мигрирующих в легкое в ответ на инфекцию. Вместе с тем мы выявили повышенную миграцию нейтрофилов Ly6G⁺ в легкие мышей B6.I.9.3.IL-6KO через 3 нед после заражения, т. е. на ранней фазе инфекционного процесса (рис. 5).

Дефицит ИЛ-6 приводит к нарушению формирования Th17-лимфоцитов

Как было отмечено выше, дефицит ИЛ-6 может приводить к понижению продукции основного защитного при ТБ цитокина ИФН-γ. Мы выделили клетки легкого мышей дикого типа и с дефицитом ИЛ-6 через 3 и 8 нед после заражения ТБ, но не выявили разницы в количестве легочных CD4⁺-Т-лимфоцитов, специфически продуцирующих ИФН-γ в ответ на стимуляцию антигенами микобактерий in vitro (рис. 6А, Б, Д, Е).

Известно также, что ИЛ-6 необходим для дифференцировки и поддержания Th17-лимфоцитов [24], а его дефицит при различных инфекциях приводит к нарушению продукции ИЛ-17 антиген-специфическими Th17-лимфоцитами [25]. Кроме того, баланс между ИЛ-17 и ИФН-γ важны для эффективной борьбы с туберкулезной инфекцией [26], поэтому мы оценили эти показатели методом цитофлуориметрии с внутриклеточным окрашиванием. Оказалось, что у мышей линий B6.I.9.3 соответственно IL-6КО и B6.I.9.3.IL-6КО значительно снижено количество антиген-специфических Th17-лимфоцитов через 3 и 8 нед после заражения (рис. 6В, Г, Ж, З) по сравнению с контрольными животными B6.I-100 и B6.I.9.3 соответственно.

Кроме того, мы обнаружили более высокий уровень продукции ФНОα в легких мышей B6.I.100.IL-6КО по сравнению с контрольными животными через 8 нед после заражения (рис. 7).

Обсуждение

Избыточное, плохо контролируемое воспаление - один из наиболее опасных и частых элементов патогенеза при туберкулезной инфекции. Понятно, что такой полифункциональный фактор воспаления, как ИЛ-6, является объектом исследований, посвященных молекулярным механизмам регуляции иммунного ответа и воспаления при ТБ. В частности, установлено, что у больных активным ТБ в сыворотке крови увеличен уровень ИЛ-6 [15]. Повышенные концентрации ИЛ-6 и другого цитокина из того же семейства цитокинов gp130, ИЛ-11, в легких мышей с генетически обусловленной предрасположенностью к ТБ достоверно коррелируют с прогрессированием заболевания [13, 16].

Кроме того, нами было установлено, что нокаут-мутация в гене Il6, кодирующем ИЛ-6, приводит к более тяжелому течению инфекции у мышей генетически резистентной к ТБ линии В6 [27]. Поскольку у мышей более чувствительных линий ярко выражено избыточное воспаление легочной ткани, мы предположили, что "выключение" гена Il6 у таких мышей может привести к обратному эффекту, т. е. снизить уровень воспаления. Для выяснения этого вопроса мы вывели две линии мышей с дефицитом ИЛ-6 - B6.I.100.IL-6КО и B6.I.9.3.IL-6КО. Обе исходные линии с функционирующим геном Il6 гораздо чувствительнее к ТБ по сравнению с конгенной по Н2 линией-прототипом В6 из-за присутствия иных аллелей генов класса II комплекса Н2 [18]. Оказалось, что генетическое выключение Il6 у этих мышей приводит к еще большей восприимчивости к инфекции (см. рис. 2).

Полученные нами и в других лабораториях данные предполагают, что при ТБ действие ИЛ-6 зависит от типа продуцирующих его клеток, от стадии развития инфекции и от генетики хозяина. Так, избирательный дефицит ИЛ-6 только в В-лимфоцитах приводит к несвоевременной активации антиген-специфических CD4⁺-T-лимфоцитов на ранних стадиях после заражения ТБ [12]. ИЛ-6, продуцируемый инфицированными микобактериями макрофагами, снижает чувствительность неинфицированных макрофагов к активирующему действию ИФН-γ [28].

В данной работе мы не выявили разницы между мутантными по Il6 и контрольными мышами по количеству CD4⁺-Т-лимфоцитов, специфически продуцирующих ИФН-γ в ответ на стимуляцию антигенами микобактерий in vitro, что отличается от выявленной сниженной продукции этого цитокина у мышей в условиях дефицита ИЛ-6 на фоне устойчивого к ТБ фенотипа [11]. При этом мы обнаружили в легких мышей с дефицитом ИЛ-6 снижение числа Тh17-лимфоцитов, специфически секретирующих ИЛ-17 (см. рис. 6).

Известно, что ИЛ-6 стимулирует продукцию ИЛ-17 при различных типах воспаления [25]. Функции ИЛ-17 при ТБ неоднозначны. Есть данные о том, что Th17-лимфоциты необходимы для борьбы с первичной туберкулезной инфекцией [29]. С другой стороны, ИЛ-17 принимает активное участие в регуляции притока нейтрофилов к местам начального воспаления [30], а нейтрофилы действуют как важный фактор патогенеза при ТБ [31, 32]. Плохо контролируемая продукция ИЛ-17 при ТБ может приводить к иммунопатологии, так что баланс Th1- и Тh17-лимфоцитов в ткани легкого необходим для эффективной борьбы с ТБ [33]. Считается, что пониженная экспрессия рецептора IL-6R на CD4⁺-T-клетках у лиц с активным легочным ТБ приводит к ослаблению действия Th17, поэтому предполагают, что снижение экспрессии IL-6R может быть важным механизмом регуляции [34].

Приведенные здесь данные показывают, что на фоне неизмененной продукции одного из основных защитных при ТБ цитокинов ИФН-γ и отсутствия ИЛ-6, у мышей B6.I.100.IL-6КО и B6.I.9.3.IL-6КО достоверно снижено количество специфических Th17-лимфоцитов. Возможно, что такой дисбаланс цитокинов, при котором выявляется и повышенная продукция ФНОα (см. рис. 7), приводит к развитию более тяжелой патологии легких на поздних фазах инфекции (см. рис. 4) и более ранней гибели зараженных мутантных животных (см. рис. 2). В последние годы проводятся доклинические и клинические исследования эффективности применения препаратов, блокирующих ИЛ-6.

Ярким примером неконтролируемого воспаления, приводящего к тяжелой патологии легких и смерти, является тяжелое течение COVID-19 [35]. Недаром одним из эффективных способов борьбы с чрезмерным воспалением при этом заболевании считается блокирование воспалительных цитокинов антителами, в том числе против ИЛ-6 [36, 37]. Сходная терапия антителами исследуется и при ТБ, но результаты пока остаются неоднозначными и зависят от формы ТБ и стадии развития процесса [38].

Заключение

Таким образом, по нашим данным, дефицит ИЛ-6 на фоне генетически обусловленной высокой чувствительности к ТБ утяжеляет процесс. Вероятно, это происходит за счет механизмов, отличающихся от тех, что действуют у мышей с дефицитом ИЛ-6 на фоне генетической устойчивости к ТБ [11]. Стоит отметить, что в исследуемой модели системного нокаута гена Il6 дефицит цитокина может оказывать более глубокое воздействие на функции клеток, чем применение антител, блокирующих ИЛ-6. В связи с этим дальнейшие исследования блокирования ИЛ-6 при туберкулезном воспалении, четче связанные с динамикой инфекционного процесса и типами клеток-продуцентов, помогут в поиске эффективного патогенетического лечения ТБ.

Благодарность. Мы благодарим академика РАН С.А. Недоспасова за любезно предоставленных мышей линии С57BL/6.IL-6KO.

Литература

1. Global Tuberculosis Report 2022. URL: https://www.who.int/teams/global-tuberculosis-programme/tb-reports/global-tuberculosis-report-2022 (date of access 25.02.2023)

2. Russell D.G. Who puts the tubercle in tuberculosis? Nat. Rev. Microbiol. 2007; 5: 39-47. DOI: https://doi.org/10.1038/nrmicro1538

3. O’Garra A., Redford P.S., McNab F.W., Bloom C.I., Wilkinson R.J., Berry M.P.R. The Immune response in tuberculosis. Annu. Rev. Immunol. 2013; 31: 475-527. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-032712-095939

4. Etna M.P., Giacomini E., Severa M., Coccia E.M. Pro- and anti-inflammatory cytokines in tuberculosis: a two-edged sword in TB pathogenesis. Semin. Immunol. 2014; 26: 543-51. DOI: https://doi.org/10.1016/J.SMIM.2014.09.011

5. Domingo-Gonzalez R., Prince O., Cooper A., Khader S. Cytokines and chemokines in mycobacterium tuberculosis infection. Microbiol. Spectr. 2016; 4 (5). DOI: https://doi.org/10.1128/microbiolspec.TBTB2-0018-2016

6. Cicchese J.M., Evans S., Hult C., Joslyn L.R., Wessler T., Millar J.A., Marino S., Cilfone N.A., Mattila J.T., Linderman J.J. et al. Dynamic balance of pro- and anti-inflammatory signals controls disease and limits pathology. Immunol. Rev. 2018; 285: 147-67. DOI: https://doi.org/10.1111/IMR.12671

7. Потапнев М.П. Цитокиновый шторм: причины и последствия. Иммунология. 2021; 42 (2): 175-88. DOI: https://doi.org/10.33029/0206-4952-2021-42-2-175-188

8. Ritter K., Rousseau J., Hölscher C. The role of gp130 cytokines in tuberculosis. Cells. 2020; 9 (12): 2695. DOI: https://doi.org/10.3390/cells9122695

9. Murakami M., Kamimura D., Hirano T. Pleiotropy and specificity: insights from the interleukin 6 family of cytokines. Immunity. 2019; 50: 812-31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.03.027

10. Ladel C.H., Blum C., Dreher A., Reifenberg K., Kopf M., Kaufmann S.H.E. Lethal tuberculosis in interleukin-6-deficient mutant mice. Infect. Immun. 1997; 65: 4843-9. DOI: https://doi.org/10.1128/iai.65.11.4843-4849.1997

11. Saunders B.M., Frank A.A., Orme I.M., Cooper A.M. Interleukin-6 induces early gamma interferon production in the infected lung but is not required for generation of specific immunity to mycobacterium tuberculosis infection. Infect. Immun. 2000; 68: 3322-6. DOI: https://doi.org/10.1128/IAI.68.6.3322-3326.2000

12. Linge I., Tsareva A., Kondratieva E., Dyatlov A., Hidalgo J., Zvartsev R., Apt A. Pleiotropic effect of IL-6 produced by B-lymphocytes during early phases of adaptive immune responses against TB infection. Front. Immunol. 2022; 13: 750068. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.750068

13. Lyadova I.V., Tsiganov E.N., Kapina M.A., Shepelkova G.S., Sosunov V.V., Radaeva T.V., Majorov K.B., Shmitova N.S., van den Ham H.J., Ganusov V.V. et al. In mice, tuberculosis progression is associated with intensive inflammatory response and the accumulation of GR-1dim cells in the lungs. PLoS One. 2010; 5 (5): e10469. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0010469

14. Hussain R., Kaleem A., Shahid F., Dojki M., Jamil B., Mehmood H., Dawood G., Dockrell H.M. Cytokine profiles using whole-blood assays can discriminate between tuberculosis patients and healthy endemic controls in a BCG-vaccinated population. J. Immunol. Methods. 2002; 264: 95-108. DOI: https://doi.org/10.1016/S0022-1759(02)00092-3

15. Buha I., Škodrić-Trifunović V., Adžić-Vukičević T., Ilić A., Protić A.B., Stjepanović M., Anđelković M., Vreća M., Milin-Lazović J., Spasovski V. et al. Relevance of Tnf-α, Il-6 and Irak1 gene expression for assessing disease severity and therapy effects in tuberculosis patients. J. Infect. Dev. Ctries. 2019; 13: 419-25. DOI: https://doi.org/10.3855/jidc.10949

16. Kapina M.A., Shepelkova G.S., Avdeenko V.G., Guseva A.N., Kondratieva T.K., Evstifeev V.V., Apt A.S. Interleukin-11 drives early lung inflammation during mycobacterium tuberculosis infection in genetically susceptible mice. PLoS One. 2011; 6 (7): e21878. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0021878

17. Shepelkova G., Evstifeev V., Majorov K., Bocharova I., Apt A. therapeutic effect of recombinant mutated interleukin 11 in the mouse model of tuberculosis. J. Infect. Dis. 2016; 214 (3): 496-501. DOI: https://doi.org/10.1093/infdis/jiw176

18. Logunova N., Korotetskaya M., Polshakov V., Apt A. The QTL within the H2 complex involved in the control of tuberculosis infection in mice is the classical class II H2-Ab1 gene. PLoS Genet. 2015; 11: 1-22. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1005672

19. Logunova N., Kapina M., Kondratieva E., Apt A. The H2-A Class II molecule α/β-chain cis-mismatch severely affects cell surface expression, selection of conventional CD4+ T cells and protection against TB infection. Front. Immunol. 2023; 14: 1183614. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1183614

20. Tervi A., Junna N., Broberg M., Jones S.E., FinnGen, Strausz S. et al. Large registry-based analysis of genetic predisposition to tuberculosis identifies genetic risk factors at HLA. Hum. Mol. Genet. 2023; 32 (1): 161-71. DOI: https://doi.org/10.1093/hmg/ddac212

21. Jasenosky L.D., Scriba T.J., Hanekom W.A., Goldfeld A.E. T cells and adaptive immunity to Mycobacterium tuberculosis in humans. Immunol. Immunol. Rev. 2015; 264 (1): 74-87. DOI: https://doi.org/10.1111/imr.12274

22. Sveinbjornsson G., Gudbjartsson D.F., Halldorsson B.V., Kristinsson K.G., Gottfredsson M., Barrett J.C. et al. HLA class II sequence variants influence tuberculosis risk in populations of European ancestry. Nat. Genet. 2016; 48 (3): 318-22. DOI: https://doi.org/10.1038/ng.3498

23.  Gubernatorova E.O., Gorshkova E.A., Namakanova O.A., Zvartsev R.V., Hidalgo J., Drutskaya M.S., Tumanov A.V., Nedospasov S.A. Non-redundant Functions of IL-6 Produced by Macrophages and Dendritic Cells in Allergic Airway Inflammation. Front. Immunol. 2018; 9: 2718. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.02718

24. Zhou L., Ivanov I.I., Spolski R., Min R., Shenderov K., Egawa T., Levy D.E., Leonard W.J., Littman D.R. IL-6 programs T(H)-17 cell differentiation by promoting sequential engagement of the IL-21 and IL-23 pathways. Nat. Immunol. 2007; 8 (9): 967-74. DOI: https://doi.org/10.1038/ni1488

25. Hirano T. IL-6 in inflammation, autoimmunity and cancer. Int. Immunol. 2021; 33: 127-48. DOI: https://doi.org/10.1093/intimm/dxaa078

26. Lyadova I.V., Panteleev A.V. Th1 and Th17 Cells in tuberculosis: protection, pathology, and biomarkers. Mediators Inflamm. 2015; 2015: 854507. DOI: https://doi.org/10.1155/2015/854507

27. Orlova M.O., Majorov K.B., Lyadova I. V., Eruslanov E.B., M’Lan C.E., Greenwood C.M.T., Schurr E., Apt A.S. Constitutive differences in gene expression profiles parallel genetic patterns of susceptibility to tuberculosis in mice. Infect. Immun. 2006; 74: 3668-72. DOI: https://doi.org/10.1128/iai.00196-06

28. Nagabhushanam V., Solache A., Ting L.-M., Escaron C.J., Zhang J.Y., Ernst J.D. Innate inhibition of adaptive immunity: mycobacterium tuberculosis-induced IL-6 inhibits macrophage responses to IFN-γ. J. Immunol. 2003; 171: 4750-7. DOI: https://doi.org/10.4049/jimmunol.171.9.4750

29. Gopal R., Monin L., Slight S., Uche U., Blanchard E., Fallert Junecko B.A., Ramos-Payan R., Stallings C.L., Reinhart T.A., Kolls J.K. et al. Unexpected role for IL-17 in protective immunity against hypervirulent mycobacterium tuberculosis HN878 infection. PLoS Pathog. 2014; 10 (5): e1004099. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1004099

30. Fan X., Shu P., Wang Y., Ji N., Zhang D. Interactions between neutrophils and T-helper 17 cells. Front. Immunol. 2023; 14: 1279837. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1279837

31. Yeremeev V., Linge I., Kondratieva T., Apt A. Neutrophils exacerbate tuberculosis infection in genetically susceptible mice. Tuberculosis. (Edinb). 2015; 95: 447-51. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tube.2015.03.007

32. Scott N.R., Swanson R.V., Al-Hammadi N., Domingo-Gonzalez R., Rangel-Moreno J., Kriel B.A., Bucsan A.N., Das S., Ahmed M., Mehra S. et al. S100A8/A9 regulates CD11b expression and neutrophil recruitment during chronic tuberculosis. J. Clin. Invest. 2020; 130: 3098-112. DOI: https://doi.org/10.1172/JCI130546.30

33. Lyadova I.V. Neutrophils in tuberculosis: heterogeneity shapes the way? 2017; 2017: 8619307. DOI: https://doi.org/10.1155/2017/8619307

34. Chen X., Zhang M., Liao M., Graner M.W., Wu C., Yang Q., Liu H., Zhou B. Reduced Th17 response in patients with tuberculosis correlates with IL-6R expression on CD4+ T cells. Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 2010; 181: 734-42. DOI: https://doi.org/10.1164/rccm.200909-1463oc

35. Gustine J.N., Jones D. Immunopathology of hyperinflammation in COVID-19. Amer. J. Pathol. 2021; 191: 4-17. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ajpath.2020.08.009

36. Castelnovo L., Tamburello A., Lurati A., Zaccara E., Marrazza M.G., Olivetti M., Mumoli N., Mastroiacovo D., Colombo D., Ricchiuti E. et al. Anti-IL6 treatment of serious COVID-19 disease: a monocentric retrospective experience. Medicine (United States). 2021; 100: E23582. DOI: https://doi.org/10.1097/MD.0000000000023582

37. Сизякина Л.П., Скрипкина Н.А., Антонова Е.А., Закурская В.Я., Сизякин Д.В. Динамика показателей иммунного статуса у пациентов с COVID-19, получающих терапию с включением антагониста рецептора ИЛ-6. Иммунология. 2022; 43 (2): 188-96. DOI: https://doi.org/10.33029/0206-4952-2022-43-2-188-196

38. Boni F.G., Hamdi I., Koundi L.M., Shrestha K., Xie J. Cytokine storm in tuberculosis and IL-6 involvement. Infection, Genetics and Evolution. 2022; 97: 105166. DOI: https://doi.org/10.1016/j.meegid.2021.105166

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)