Complex analysis of correlation interrelations between indicators of humoral and cellular immunity in persons vaccinated against plague

Cover Page

Cite item

Abstract

At present, the search for biomarkers, which indicate the presence of tense antiplague immunity, is continuing. The aim of the study was to determine the parameters of cellular and humoral immunity in persons vaccinated with the plague vaccine according to epidemiological indications and to characterize the correlation interrelations between them in the dynamics of the antiplague response formation. Blood samples from 114 people living in the territory of the Pre-Caspian sandy natural plague foci were investigated. Using commercial kits, the production of cytokines IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-18, IFNγ, TNFα (Vector-Best, Russia) IL-17A (eBioscience, Austria), immunoglobulins IgG, IgM, IgA (Vector-Best, Russia) was determined on the enzyme immunoassay analyzer LAZURIT (Dynex Technologies, США). Blood leukocyte immunophenotyping was carried out using f luorochrome-labeled monoclonal antibodies Cyto-Stat CD45-FITC,  CD4-PE, CD8-ECD,  CD3-PC5 (Beckman Coulter, США) on the CyAn ADP DakoCytomation f low cytometer (Denmark). Obtained data analysis revealed a number of differences in the production of detectable cytokines (TNFα,  IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-17) between groups of vaccinated and first-vaccinated people. However, human blood cells, regardless of the multiplicity of the graft, retained their functional reactivity and were able to actively secrete the majority of the analyzed cytokines (8 of 10) in response to stimulation with concanavalin A. Diagnostically significant changes in the concentration of IFNγ, TNFα and IL-4 were detected for the characteristics of a specific antiplague response. For these marker cytokines, the greatest number of correlations have been revealed, both with each other and with changes in the level of other parameters: cytokines, immunoglobulins, T cells. The revealed multiple correlation links between the cytokine and immune status indices indicate the activation of both the cellular and humoral components of the antiplague immune response. The informative value of the complex analysis application of correlation interrelations between the humoral and cellular immunity parameters is shown to assess the level of immunological efficacy (actual vaccination) of vaccination in persons vaccinated against plague.

About the authors

S. N. Klyueva

Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe"

Email: klyueva.cvetlana@mail.ru

Klyueva Svetlana N. - PhD (Biology), Researcher, Department of Immunology, Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe”.

410005, Saratov, Universitetskaya str., 46.

Phone: +7 (452) 26-21-31. Fax: +7 (452) 51-52-12.

Russian Federation

S. A. Bugorkova

Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe"

Email: klyueva.cvetlana@mail.ru

Bugorkova Svetlana A. - PhD, MD (Medicine), Head of the Department of Immunology, Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe”.

Saratov.

Russian Federation

A. Y. Goncharova

Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe"

Email: klyueva.cvetlana@mail.ru

Goncharova Anastasiya Yu. - PhD (Medicine), Researcher, Department of Immunology, Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe”.

Saratov.

Russian Federation

A. L. Kravtsov

Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe"

Email: klyueva.cvetlana@mail.ru

Kravtsov Aleksandr L. - PhD, MD (Biology), Leading Researcher, Department of Immunology, Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe”.

Saratov.

Russian Federation

O. M. Kudryavtseva

Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe"

Email: klyueva.cvetlana@mail.ru

Kudryavtseva Ol'ga M. - PhD (Biology), Senior Researcher, Department of Immunology, Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe”.

Saratov.

Russian Federation

D. N. Sandzhiev

Rospotrebnadzor Administration in the Republic of Kalmykia

Email: klyueva.cvetlana@mail.ru

Sandzhiev Dzhangar N. - Head of Rospotrebnadzor Administration in the Republic of Kalmykia, Main State Sanitary Doctor of the Republic of Kalmykia.

Elista.

Russian Federation

S. V. Konusheva

Rospotrebnadzor Administration in the Republic of Kalmykia

Email: klyueva.cvetlana@mail.ru

Konusheva Svetlana V. - Deputy Head, Rospotrebnadzor Administration in the Republic of Kalmykia, Deputy Main State Sanitary Doctor of the Republic of Kalmykia.

Elista.

Russian Federation

S. P. Savchenko

Rospotrebnadzor Administration in the Republic of Kalmykia

Email: klyueva.cvetlana@mail.ru

Savchenko Sergey P. - Head of Epidemiological Surveillance, Rospotrebnadzor Administration in the Republic of Kalmykia.

Elista.

Russian Federation

B. A. Khasykova

Rospotrebnadzor Administration in the Republic of Kalmykia

Email: klyueva.cvetlana@mail.ru

Khasykova Bayrta A. - Deputy Head of the Territorial Department “North-East”, Rospotrebnadzor Administration in the Republic of Kalmykia.

Elista.

Russian Federation

B. L. Agapov

Astrakhan Plague Control Station

Email: klyueva.cvetlana@mail.ru

Agapov Boris L. - Temporary Duty Director, Astrakhan Plague Control Station.

Astrakhan.

Russian Federation

S. A. Shcherbakova

Russian Research Anti-Plague Institute "Microbe"

Author for correspondence.
Email: klyueva.cvetlana@mail.ru

Shcherbakova Svetlana A. - PhD, MD (Biology), Deputy Director, Russian Research Anti-Plague Institute “Microbe”.

Saratov.

Russian Federation

References

  1. Белова О.В., Арион В.Я., Сергиенко В.И. Роль цитокинов в иммунологической функции кожи // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2008. № 1. С. 41–55.
  2. Богачева Н.В., Крючков А.В., Дармов И.В., Воробьев К.А., Печенкин Д.В., Елагин Г.Д., Колесников Д.П. Экспериментальная оценка методом проточной цитофлюориметрии уровня к леточной иммунологической памяти у лиц, вакцинированных против чумы и сибирской язвы // Клиническая лабораторная диагностика. 2013. № 11. С. 48–53.
  3. Клюева С.Н., Бугоркова С.А., Щуковская Т.Н., Санджиев Д.Н., Конушева С.В., Савченко С.П., Хасыкова Б.А., Щербакова С.А. Оценка уровня гуморального и к леточного иммунитета после ревакцинации против чумы лиц, проживающих на территории Прикаспийского песчаного природного очага // Медицинская иммунология. 2018. Т. 20, № 2. С. 241–250.
  4. Коненков В.И., Авдошина В.В., Ракова И.Г., Смольникова М.В., Гельфгат Е.Л. Комплексная оценка уровня ConA-индуцированной продукции цитокинов в культуре мононуклеарных к леток периферической крови здоровых лиц // Медицинская иммунология. 2006. Т. 8, № 4. С. 517–522.
  5. Корытов К.М., Войткова В.В., Дубровина В.И., Носков А.К., Мищенко А.И., Балахонов С.В. Оценка иммунологической эффективности вакцинации против чумы в активном природном очаге. Сообщение 1. Цитокиновый и иммуноглобулиновый статус // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2017. Т. 16, № 2 (93). С. 45–49.
  6. Куличенко А.Н., Абзаева Н.В., Гостищева С.Е., Ракитина Е.Л., Пономаренко Д.Г., Костюченко М.В. Использование антигенспецифических клеточных тестов in vitro для оценки формирования поствакцинального противочумного иммунитета // Инфекция и иммунитет. 2017. Т. 7, № 2. С. 203–208.
  7. Кутырев В.В., Попова А.Ю., Еж лова Е.Б., Демина Ю.В., Пакскина Н.Д., Безсмертный В.Е., Топорков В.П., Попов Н.В., Кабин В.В., Яшкулов К.Б., Бамматов Д.М., Ковтунов А.И., Санджиев Д.Н., Зенкевич Е.С., Гражданов А.К., Матросов А.Н., Кузнецов А.А., Шарова И.Н., Лопатин А.А., Григорьев М.П., Куличенко А.Н. Обеспечение эпидемиологического благополучия по чуме в условиях обострения эпизоотической обстановки в Прикаспийском песчаном природном очаге в 2014 г. // Проблемы особо опасных инфекций. 2015. № 4. С. 22–29.
  8. Луцкий А.А., Жирков А.А., Лобзин Д.Ю., Рао М., А лексеева Л.А., Мейрер М., Лобзин Ю.В. Интерферон-γ: биологическая функция и значение для диагностики к леточного иммунного ответа // Журнал инфектологии. 2015. Т. 7, № 4. С. 10–22.
  9. Рыжикова С.Л., Дружинина Ю.Г., Рябичева Т.Г., Вараксин Н.А. Стандартизация методики определения продукции цитокинов клетками крови ex vivo // Клиническая лабораторная диагностика. 2011. № 11. С. 49–53.
  10. Симбирцев А.С. Интерлейкин-1: от эксперимента в клинику // Медицинская иммунология. 2001. Т. 3, № 3. С. 431–438.
  11. Симбирцев А.С. Цитокины в патогенезе инфекционных и неинфекционных заболеваний человека // Медицинский академический журнал. 2013. Т. 13, № 3. С. 18–41.
  12. Фрейдлин И.С. Регуляторные Т-клетки: происхождение и функции // Медицинская иммунология. 2005. Т. 7, № 4. С. 347–354.
  13. Якушенко Е.В., Лопатникова Ю.А., Сенников С.В. Интерлейкин 18 и его роль в иммунном ответе // Медицинская иммунология. 2005, Т. 7, № 4. С. 355–364.
  14. Lin J.S., Kummer L.W., Szaba F.M., Smiley S.T. IL-17 contributes to cell-mediated defense against pulmonary Yersinia pestis infection. J. Immunol., 2011, vol. 186, no. 3, pp. 1675–1684. doi: 10.4049/jimmunol.1003303
  15. Silva-Filho J.L., Caruso-Neves C., Pinheiro A.A.S. IL-4: an important cytokine in determining the fate of T cells. Biophys. Rev. 2014, vol. 6, no. 1, pp. 111–118. doi: 10.1007/s12551-013-0133-z
  16. Sodhi A., Tarang S., Kesherwani V. Concanavalin A induced expression of Toll-like receptors in murine peritoneal macrophages in vitro. Int. Immunopharmacol., 2007, vol. 7, no. 4, pp. 454–463. doi: 10.1016/j.intimp.2006.11.014
  17. Sun W., Roland K.L., Curtiss R. Developing live vaccines against Yersinia pestis. J. Infect. Dev. Ctries, 2011, vol. 5, no. 9, pp. 614–627.
  18. Wang X., Wang Z., Guo Z., Wei B., Tian F., Yu S., Wang H., Wang H., Yang R. Serum cytokine responses in primary pneumonic plague patients. Clin. Vaccine Immunol., 2011, vol. 18, no. 1, pp. 184–186. doi: 10.1128/CVI.00386-10

Supplementary files

There are no supplementary files to display.


Copyright (c) 2019 Klyueva S.N., Bugorkova S.A., Goncharova A.Y., Kravtsov A.L., Kudryavtseva O.M., Sandzhiev D.N., Konusheva S.V., Savchenko S.P., Khasykova B.A., Agapov B.L., Shcherbakova S.A.

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

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies