Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI139710.15789/2220-7619-CBC-1397ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИFeatures of peripheral blood B-cell subset phenotype are associated with clinical outcome of widespread purulent peritonitisОсобенности фенотипа В-лимфоцитов крови в зависимости от исхода распространенного гнойного перитонитаBelenjukV. D.БеленюкВ. Д.
Russian Federation

Junior Researcher, Laboratory of Molecular-Cell Physiology and Pathology, Research Institute of Medical Problems of the North, Federal Research Center KSC SB RAS.

Krasnoyarsk.

Младший научный сотрудник лаборатории клеточно-молекулярной физиологии и патологии НИИ медицинских проблем Севера ФИЦ КНЦ СО РАН.

Красноярск.

dyh.88@mail.ruSavchenkoA. A.СавченкоА. А.
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Professor, Head of the Laboratory of Molecular-Cell Physiology and Pathology, Research Institute of Medical Problems of the North, Federal Research Center KSC SB RAS; Professor of the Medical Biological Department, Siberian Federal University.

Krasnoyarsk.

Доктор медицинских наук, профессор, руководитель лаборатории клеточно-молекулярной физиологии и патологии НИИ медицинских проблем Севера ФИЦ КНЦ СО РАН; профессор кафедры медицинской биологии, СФУ.

Красноярск.

aasavchenko@yandex.ruBorisovA. G.БорисовА. Г.
Russian Federation

PhD (Medicine), Leading Researcher, Laboratory of Molecular-Cell Physiology and Pathology, Research Institute of Medical Problems of the North, Federal Research Center KSC SB RAS.

Krasnoyarsk.

Кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории клеточно-молекулярной физиологии и патологии НИИ медицинских проблем Севера ФИЦ КНЦ СО РАН.

Красноярск.

2410454@mail.ruKudryavtsevI. V.КудрявцевИ. В.
Russian Federation

Igor V. Kudryavtsev - PhD (Biology), Senior Researcher, Department of Immunology, Scientific Research Institute of Experimental Medicine.

197376, St. Petersburg, Akademika Pavlova str., 12.

Phone: +7 (812) 234-29-29

Кудрявцев Игорь Владимирович – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела иммунологии НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН.

197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, 12.

Тел.: 8 (812) 234-29-29

igorek1981@yandex.ruResearch Institute of Medical Problems of the North, Federal Research Center KSC SB RASНИИ медицинских проблем Севера ФИЦ КНЦ СО РАНSiberian Federal UniversityСибирский федеральный университетResearch Institute of Experimental MedicineНИИ экспериментальной медицины230620211134544622902202011052020Copyright ©; 2020, Belenjuk V.D., Savchenko A.A., Borisov A.G., Kudryavtsev I.V.Copyright ©; 2020, Беленюк В.Д., Савченко А.А., Борисов А.Г., Кудрявцев И.В.2020Belenjuk V.D., Savchenko A.A., Borisov A.G., Kudryavtsev I.V.Беленюк В.Д., Савченко А.А., Борисов А.Г., Кудрявцев И.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/1397

The aim of the study was to investigate the phenotypic features of peripheral blood B-lymphocytes in patients with widespread purulent peritonitis (WPP) during postoperative treatment depending on the disease outcome. 52 patients with acute surgical diseases and injuries of the abdominal organs complicated by WPP were examined. Blood sampling was performed before surgery (preoperative period), as well as on day 7, 14 and 21 of the postoperative period. All patients with WPP were divided into two groups depending on the disease outcome during postoperative period: patients with favorable outcome (n = 34), patients with unfavorable outcome (n = 18). 68 healthy subjects were included into control group. Immunophenotyping of blood B-lymphocytes was assessed by flow cytometry and direct immunofluorescence of whole peripheral blood stained with monoclonal antibodies. It was found that patients with WPP in preoperative period contained lowered B1-cell subset compared to control group that was paralleled with low absolute B-lymphocyte count. Moreover, a higher number of activated (based on upregulated CD23 expression) peripheral blood B1-lymphocytes was observed in the patients with unfavorable than in patients with favorable WPP outcome. In addition, dynamics of changes in frequency of B-lymphocytes during postoperative period (day 7—21) varied profoundly depending on the disease outcome. In particular, patients with favorable WPP outcome during postoperative period were found to contain decreased percentage of the most B-cell subsets (including activated cells) examined, whereas patients with unfavorable disease outcome had virtually unaltered B-cell composition in the postoperative period. Moreover, count of total B-cells, naive B-cells and B2-cells negative or positive for CD23 expression was higher in patients with unfavorable outcome than in patients with favorable WPP outcome throughout entire postoperative period. Percentage of some other B-cell subsets in patients with unfavorable than with favorable outcome was also higher only at certain stages of postoperative treatment. It is assumed that such features in peripheral blood B-cell subset composition were closely linked to the disease outcome so that patients with unfavorable WPP outcome turned out to have disturbed B-cell maturation and migration in developing immune response that might be due to lowered total sensitivity of host body to postoperative antibiotic therapy.

Цель исследования — изучение фенотипического состава В-лимфоцитов периферической крови у больных распространенным гнойным перитонитом (РГП) в динамике послеоперационного лечения в зависимости от исхода заболевания. Обследовано 52 пациента с острыми хирургическими заболеваниями и травмами органов брюшной полости, осложнившимися РГП. Забор крови производили перед операцией (в дооперационный период), а также на 7-е, 14-е и 21-е сутки послеоперационного периода. В зависимости от исхода заболевания в послеоперационном периоде все больные РГП были разделены на две группы: пациенты с благоприятным (n = 34) и с неблагоприятным (n = 18) исходом заболевания. В качестве контроля обследовано 68 здоровых людей. Исследование фенотипа В-лимфоцитов крови проводили методом проточной цитометрии с использованием прямой иммунофлуоресценции цельной периферической крови с моноклональными антителами. Установлено, что в дооперационном периоде у больных РГП на фоне низкого абсолютного уровня В-лимфоцитов в крови выявляется понижение содержания В1-клеток по сравнению с контрольными значениями. При этом у больных с неблагоприятным исходом РГП наблюдается более высокое количество активированных (по CD23) В1-лимфоцитов в крови, чем у пациентов с благоприятным исходом заболевания. В наблюдаемом периоде после операции (7— 21 сутки) динамика изменений содержания В-лимфоцитов значительно различается в зависимости от исхода заболевания. У больных с благоприятным исходом РГП в течение послеоперационного периода наблюдается снижение количества большинства субпопуляций В-лимфоцитов (в том числе и активированных клеток), тогда как уровни содержания различных фракций В-клеток у пациентов с неблагоприятным исходом заболевания в послеоперационном периоде практически не меняются. В течение всего послеоперационного периода количество общих В-лимфоцитов, наивных В-клеток и В2-лимфоцитов, неэкспрессирующих и экспрессирующих рецептор CD23, у больных с неблагоприятным исходом РГП выше, чем у лиц с благоприятным исходом заболевания. Содержание некоторых других фракций В-лимфоцитов у больных с неблагоприятным исходом также выше, чем при благоприятном исходе РГП, но только на отдельных стадиях послеоперационного лечения. Предполагается, что установленные особенности в уровнях В-лимфоцитов в крови в зависимости от исхода определяются тем, что у больных с неблагоприятным исходом РГП нарушены процессы дифференцировки и миграции В-клеток в рамках развития иммунного ответа, и это может быть тесно связано с общим пониженным уровнем чувствительности всего организма пациента к послеоперационной антибактериальной терапии.

widespread purulent peritonitisВ-cellCD23 expressionpostoperative periodoutcome of the diseaseimmunophenotypingраспространенный гнойный перитонитВ-лимфоцитыCD23послеоперационный периодисход заболеванияиммунофенотипирование1. Гасанов М.Дж. Формирование алгоритмов для определения степени тяжести эндотоксикоза при перитонитах // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2015. № 1. С. 54—57.2. Кудрявцев И.В., Субботовская А.И. Опыт измерения параметров иммунного статуса с использованием шестицветного цитофлуоримерического анализа // Медицинская иммунология. 2015. Т. 17, № 1. С. 19—26.3. Савченко А.А., Борисов А.Г., Здзитовецкий Д.Э., Кудрявцев И.В. Состояние клеточного и гуморального иммунитета в зависимости от исхода распространенного гнойного перитонита // Инфекция и иммунитет. 2015. Т. 5, № 1. С. 63—70.4. Савченко А.А., Гвоздев И.И., Борисов А.Г., Черданцев Д.В., Первова О.В., Кудрявцев И.В., Мошев А.В. Особенности фагоцитарной активности и состояния респираторного взрыва нейтрофилов крови у больных распространенным гнойным перитонитом в динамике послеоперационного периода // Инфекция и иммунитет. 2017. Т. 7, № 1. С. 51—60.5. Савченко А.А., Здзитовецкий А.Г., Борисов А.Г., Лузан Н.А. Хемилюминесцентная и энзиматическая активность нейтрофильных гранулоцитов у больных распространенным гнойным перитонитом в зависимости от исхода заболевания // Вестник Российской академии медицинских наук. 2014. № 4—5. С. 23—28.6. Чулкова С.В., Шолохова Е.Н., Грищенко Н.В., Рябчиков Д.А., Гривцова Л.Ю., Базин И.С., Тупицын Н.Н. Ключевая роль популяций В1-лимфоцитов в иммунном ответе у больных раком желудка // Российский биотерапевтический журнал. 2018. Т. 17, № 4. С. 64-70.7. Bisht N., Khatri V., Chauhan N., Kalyanasundaram R. Cystatin from filarial parasites suppress the clinical symptoms and pathology of experimentally induced colitis in mice by inducing T-regulatory cells, B1-cells, and alternatively activated macrophages. Biomedicines, 2019, 7 (4): 85. doi: 10.3390/biomedicines70400858. Brook A.C., Jenkins R.H., Clayton A., Kift-Morgan A., Raby A.C., Shephard A.P., Mariotti B., Cuff S.M., Bazzoni F., Bowen T., Fraser D.J., Eberl M. Neutrophil-derived miR-223 as local biomarker of bacterial peritonitis. Sci. Rep., 2019, vol. 9, no. 1: 10136. doi: 10.1038/s41598-019-46585-y9. Chen L., Ishigami T., Nakashima-Sasaki R., Kino T., D o i H. , Minegishi S., Umemura S. Commensal microbe-specific activation of B2 cell subsets contributes to atherosclerosis development independently of lipid metabolism. EBioMedicine, 2016, vol. 13, pp. 237-247. doi: 10.1016/j.ebiom.2016.10.03010. De Souza Costa M., Teles R.H.G., Dutra Y.M., Neto J.C.R.M., de Brito T.V., de Sousa Nunes Queiroz F.F., do Vale D.B.N., de Souza L.K.M., Silva I.S., Dos Reis Barbosa A.L., Medeiros J.R., Parizotto N.A., de Carvalho Filgueiras M. Photobiomodulation reduces neutrophil migration and oxidative stress in mice with carrageenan-induced peritonitis. Lasers Med. Sci., 2018, vol. 33, no. 9, pp. 1983-1990. doi: 10.1007/s10103-018-2569-711. Ding W., Wang K., Liu B., Fan X., Wang S., Cao J., Wu X., Li J. Open Abdomen improves survival in patients with peritonitis secondary to acute superior mesenteric artery occlusion. J. Clin. Gastroenterol., 2017, vol. 51, no. 9, pp. e77-e82. doi: 10.1097/MCG.000000000000079912. Elfessi Z., Liu E., Dukarevich Y., Caniff K., Marquez K., Shabbir Z. Sepsis induced bacterial peritonitis caused by Granulicatella adiacens. Am. J. Emerg. Med., 2019, vol. 37, no. 12: 2263.e1-2263.e3. doi: 10.1016/j.ajem.2019.15842813. Jegouzo S.A.F., Feinberg H., Morrison A.G., Holder A., May A., Huang Z., Jiang L., Lasanajak Y., Smith D.F., Werling D., Drickamer K., Weis W.I., Taylor M.E. CD23 is a glycan-binding receptor in some mammalian species. J. Biol. Chem., vol. 294, no. 41, pp. 14845-14859. doi: 10.1074/jbc.RA119.01057214. Maciuliene A., Maleckas A., Krisciukaitis A., Maciulis V., Vencius J., Macas A. predictors of 30-day in-hospital mortality in patients undergoing urgent abdominal surgery due to acute peritonitis complicated with sepsis. Med. Sci. Monit., 2019, vol. 25, pp. 6331-6340. doi: 10.12659/MSM.91543515. Mai M., Stengel S., Al-Herwi E., Peter J., Schmidt C., Rubio I., Stallmach A., Bruns T. Genetic variants of TRAF6 modulate peritoneal immunity and the risk of spontaneous bacterial peritonitis in cirrhosis: a combined prospective-retrospective study. Sci. Rep., 2017, vol. 7: 4914. doi: 10.1038/s41598-017-04895-z16. Morris G., Puri B.K., Olive L., Carvalho A.F., Berk M., Maes M. Emerging role of innate B1 cells in the pathophysiology of autoimmune and neuroimmune diseases: Association with inflammation, oxidative and nitrosative stress and autoimmune responses. Pharmacol. Res., 2019, vol. 148: 104408. doi: 10.1016/j.phrs.2019.10440817. Mustaffa-Kamal F., Liu H., Pedersen N.C., Sparger E.E. Characterization of antiviral T cell responses during primary and secondary challenge of laboratory cats with feline infectious peritonitis virus (FIPV). BMC Vet. Res., 2019, vol. 15: 165. doi: 10.1186/s12917-019-1909-618. Nieto J.C., Sanchez E., Romero C., Roman E., Poca M., Guarner C., Juarez C., Soriano G., Vidal S. Impaired innate immune response of leukocytes from ascitic fluid of patients with spontaneous bacterial peritonitis. J. Leukoc. Biol., 2015, vol. 98, no. 5, pp. 819-825. doi: 10.1189/jlb.3AB0315-106R19. Obi Y., Streja E., Mehrotra R., Rivara M.B., Rhee C.M., Soohoo M., Gillen D.L., Lau W.L., Kovesdy C.P., Kalantar-Zadeh K. Impact of obesity on modality longevity, residual kidney function, peritonitis, and survival among incident peritoneal dialysis patients. Am. J. Kidney Dis., 2018, vol. 71, no. 6, pp. 802-813. doi: 10.1053/j.ajkd.2017.09.01020. Rauch P.J., Chudnovskiy A., Robbins C.S., Weber G.F., Etzrodt M., Hilgendorf I., Tiglao E., Figueiredo J.L., Iwamoto Y., Theurl I., Gorbatov R., Waring M.T., Chicoine A.T., Mouded M., Pittet M.J., Nahrendorf M., Weissleder R., Swirski F.K. Innate response activator B cells protect against microbial sepsis. Science, vol. 335, no. 6068, pp. 597-601. doi: 10.1126/science.121517321. Sjaastad F.V., Condotta S.A., Kotov J.A., Pape K.A., Dail C., Danahy D.B., Kucaba T.A., Tygrett L.T., Murphy K.A., Cabrera-Perez J., Waldschmidt T.J., Badovinac V.P., Griffith T.S. Polymicrobial sepsis chronic immunoparalysis is defined by diminished ag-specific t cell-dependent b cell responses. Front. Immunol., 2018, vol. 9: 2532. doi: 10.3389/fimmu.2018.0253222. Soares R.R., Antinarelli L.M.R., Abramo C., Macedo G.C., Coimbra E.S., Scopel K.K.G. What do we know about the role of regulatory B cells (Breg) during the course of infection of two major parasitic diseases, malaria and leishmaniasis? Pathog. Glob. Health, 2017, vol. 111, no. 3, pp. 107-115. doi: 10.1080/20477724.2017.130890223. Soriano F.G., Barbeiro H.V., Barbeiro D.F. Inflammatory response: role of B1 cells. Shock, 2013, vol. 39, no. 1, pp. 5-9. doi: 10.1097/SHK.0b013e31828fad8224. Sutherland D.R., Ortiz F., Quest G., Illingworth A., Benko M., Nayyar R., Marinov I. High-sensitivity 5-, 6-, and 7-color PNH WBC assays for both Canto II and Navios platforms. Cytometry B. Clin. Cytom., 2018, vol. 94, no. 1, pp. 1-15. doi: 10.1002/cyto.b.2162625. Tomasdottir V., Thorleifsdottir S., Vikingsson A., Hardardottir I., Freysdottir J. Dietary omega-3 fatty acids enhance the B1 but not the B2 cell immune response in mice with antigen-induced peritonitis. J. Nutr. Biochem., 2014, vol. 25, no. 2, pp. 111-117. doi: 10.1016/j.jnutbio.2013.09.01026. Wu E.K., Henkes Z.I., McGowan B., Bell R.D., Velez M.J., Livingstone A.M., Ritchlin C.T., Schwarz E.M., Rahimi H. TNF-induced interstitial lung disease in a murine arthritis model: accumulation of activated monocytes, conventional dendritic cells, and CD21(+)/CD23(—) B cell follicles is prevented with anti-TNF therapy. J. Immunol., 2019, vol. 203, no. 11, pp. 2837-2849. doi: 10.4049/jimmunol.190047327. Yesillik S., Agrawal S., Gollapudi S.V., Gupta S. Phenotypic analysis of CD4+ Treg, CD8+ Treg, and breg cells in adult common variable immunodeficiency patients. Int. Arch. Allergy. Immunol., 2019, vol. 180, no. 2, pp. 150-158. doi: 10.1159/00050145728. Yong L., Tang Y., Ren C., Liu M., Shen J., Hou X. B1 cells protect against Schistosoma japonicum-induced liver inflammation and fibrosis by controlling monocyte infiltration. PLoS Negl. Trop. Dis., 2019, 13 (6): e0007474. doi: 10.1371/journal.pntd.000747429. Yu W., Yao D., Yu S., Wang X., Li X., Wang M., Liu S., Feng Z., Chen X., Li W., Wang L., Liu W., Ma J., Yu L., Tong C., Song B., Cui Y. Protective humoral and CD4(+) T cellular immune responses of Staphylococcus aureus vaccine MntC in a murine peritonitis model. Sci. Rep., 2018, 8: 3580. doi: 10.1038/s41598-018-22044-y