Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI586010.15789/2220-7619-AOL-5860ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИResearch ArticleAnalysis of leukogram parameters and blood cytokine profile in tick-borne infections of various etiologiesАнализ параметров лейкограммы и цитокинового профиля крови при клещевых инфекциях разной этиологииVoronkovaOlga V.ВоронковаОльга Владимировна
Russian Federation

DSc (Medicine), Associate Professor, Head of the Division of Biology and Genetics

д.м.н., доцент, зав. кафедрой биологии и генетики

Voronkova-ov@yandex.ruIlyinskikhEkaterina N.ИльинскихЕкатерина Николаевна
Russian Federation

DSc (Medicine), Associate Professor, Professor of the Division of Infectious Diseases and Epidemiology

.м.н., доцент, профессор кафедры инфекционных болезней и эпидемиологии

Voronkova-ov@yandex.ruHasanovaRezeda R.ХасановаРезеда Рахматулловна
Russian Federation

PhD (Medicine), Associate Professor of the Division of Biology and Genetics

к.м.н., доцент кафедры биологии и генетики

Voronkova-ov@yandex.ruEsimovaIrina E.ЕсимоваИрина Евгеньевна
Russian Federation

DSc (Medicine), Associate Professor of the Division of Biology and Genetics

д.м.н., доцент кафедры биологии и генетики

Voronkova-ov@yandex.ruSemenovAlbert G.СеменовАльберт Геннадьевич
Russian Federation

Senior Lecturer, Division of Biology and Genetics

старший преподаватель кафедры биологии и генетики

Voronkova-ov@yandex.ruKarpovaMaria R.КарповаМария Ростиславовна
Russian Federation

DSc (Medicine), Professor, Head of the Division of Microbiology and Virology

д.м.н., профессор, зав. кафедрой микробиологии и вирусологии

Voronkova-ov@yandex.ruMotlokhovaElizaveta A.МотлоховаЕлизавета Андреевна
Russian Federation

Student

студент

Voronkova-ov@yandex.ruChernyshovNikita A.ЧернышовНикита Алексеевич
Russian Federation

Student

студент

Voronkova-ov@yandex.ruYampolskayaOlesya V.ЯмпольскаяОлеся Владимировна
Russian Federation

Student

студент

Voronkova-ov@yandex.ruYampolskayaAnastasiya V.ЯмпольскаяАнастасия Владимировна
Russian Federation

Student

студент

Voronkova-ov@yandex.ruSiberian State Medical UniversityФГБОУ ВО Сибирский государственный медицинский университет Минздрава России20032023240420231323383461502202325022023Copyright ©; 2023, Voronkova O.V., Ilyinskikh E.N., Hasanova R.R., Esimova I.E., Semenov A.G., Karpova M.R., Motlokhova E.A., Chernyshov N.A., Yampolskaya O.V., Yampolskaya A.V.Copyright ©; 2023, Воронкова О.В., Ильинских Е.Н., Хасанова Р.Р., Есимова И.Е., Семенов А.Г., Карпова М.Р., Мотлохова Е.А., Чернышов Н.А., Ямпольская О.В., Ямпольская А.В.2023Voronkova O.V., Ilyinskikh E.N., Hasanova R.R., Esimova I.E., Semenov A.G., Karpova M.R., Motlokhova E.A., Chernyshov N.A., Yampolskaya O.V., Yampolskaya A.V.Воронкова О.В., Ильинских Е.Н., Хасанова Р.Р., Есимова И.Е., Семенов А.Г., Карпова М.Р., Мотлохова Е.А., Чернышов Н.А., Ямпольская О.В., Ямпольская А.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/5860

Introduction. Studies aimed at identifying pathogenetic features of tick-borne natural focal infections depending on etiological agent are relevant to seek out for new associations of biomarkers characterizing the structural and functional phenotype of immune cells significant for the differential diagnosis and prognosis of diseases. The aim of the study was to evaluate the parameters of a leukogram with an expanded profile in relation to the parameters of cytokine status in patients with viral tick-borne encephalitis as well as erythemic tick-borne borreliosis at acute stage of the disease. Materials and methods. The study involved 28 patients with the non-erythemic tick-borne borreliosis and 27 patients with tick-borne encephalitis at the acute stage of the disease, as well as 16 healthy individuals (control group). Venous blood samples were examined using a Sysmex XN1000 analyzer based on reflex testing technology with extended profile allowing to characterize leukocyte reaction during infection and inflammation, including parameters such as the absolute and relative count of immature granulocytes (IG), neutrophil granularity index (NEUT-GI), neutrophil reactivity index (NEUT-RI), count of reactive lymphocytes (RE-LYMP), count of antibody-producing lymphocytes (AS-LYMP). Concentrationof IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IFNγ and TNFα in blood serum was determined by enzyme immunoassay using specific reagent kits (Vector-Best, Russia). Results. It was found that changes in the quantitative composition of blood leukocytes in patients with viral tick-borne encephalitis and non-erythemic form of tick-borne borreliosis have a unidirectional tendency characterized by increased count of metabolically active neutrophils (NEUT-RI) and a decreased count of reactive lymphocytes (RE-LYMP) compared to healthy individuals. Changes in the leukogram occur along with high blood concentration of proinflammatory cytokines IL-8 and TNFα and a low level of IFNγ. A positive direct correlation was revealed between the fluorescence intensity parameter characterizing the metabolic activity of neutrophil granulocytes (NEUT-RI) and blood serum IL-8 level both in tick-borne encephalitis (r = 0.422, p < 0.05) and non-erythemic form of tick-borne borreliosis (r = 0.551, p < 0.05). Additionally, in the former, a positive correlation was established between the total leukocyte count (WBC) and concentration of TNFα in the blood serum (r = 0.532, p < 0.05).

Введение. Исследования, направленные на выявление особенностей патогенеза клещевых природно-очаговых инфекций в зависимости от их этиологического варианта, актуальны для поиска новых ассоциаций биомаркеров, характеризующих структурный и функциональный фенотип иммунокомпетентных клеток, значимых для дифференциальной диагностики и прогноза заболеваний. Целью работы являлась оценка показателей лейкограммы с расширенным профилем во взаимосвязи с параметрами цитокинового статуса у пациентов с вирусным клещевым энцефалитом и больных с безэритемной формой иксодового клещевого боррелиоза в остром периоде заболевания. Материалы и методы. В исследовании приняли участие 28 пациентов с безэритемной формой иксодового клещевого боррелиоза (ИКБ) и 27 больных клещевым энцефалитом (КЭ) в остром периоде заболевания, а также 16 здоровых лиц (контрольная группа). Исследование венозной крови проводили на анализаторе Sysmex XN1000, в котором реализована технология рефлекс-тестирования с расширенным профилем, позволяющая охарактеризовать реакцию лейкоцитов при инфекции и воспалении, в том числе с помощью таких параметров, как абсолютное и относительное количество незрелых гранулоцитов (IG), показатель гранулярности нейтрофилов (NEUT-GI), показатель реактивности нейтрофилов (NEUT-RI), количество реактивных лимфоцитов (RE-LYMP), количество лимфоцитов, синтезирующих антитела (AS-LYMP). Концентрацию цитокинов IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IFNγ и TNFα в сыворотке крови определяли методом иммуноферментного анализа с использованием наборов реагентов (АО «Вектор-Бест», Россия). Результаты. Установлено, что изменения количественного состава лейкоцитов крови у пациентов с вирусным КЭ и безэритемной формой ИКБ имеют однонаправленную тенденцию и характеризуются повышением числа метаболически активных нейтрофилов (NEUT-RI) и снижением количества реактивных лимфоцитов (RE-LYMP) относительно соответствующих параметров у здоровых лиц. Изменения лейкограммы происходят на фоне высокой концентрации в крови провоспалительных цитокинов IL-8 и TNFα и низкой концентрации IFNγ. Выявлена положительная прямая корреляционная связь между показателем интенсивности флуоресценции, характеризующим метаболическую активность нейтрофильных гранулоцитов (NEUT-RI), и содержанием IL-8 в сыворотке крови как в группе больных КЭ (r = 0,422, p < 0,05), так и у пациентов с безэритемной формой ИКБ (r = 0,551, p < 0,05). Дополнительно в группе больных с КЭ установлена положительная корреляция между общим количеством лейкоцитов (WBC) и концентрацией TNFα в сыворотке крови (r = 0,532, p < 0,05).

tick-borne encephalitistick-borne borreliosisnon-erythemic formleukocytesleukogramcytokinesклещевой энцефалитиксодовый клещевой боррелиозбезэритемная формалейкоцитылейкограммацитокиныРоссийский научный фондRussian Science Foundation22-15-20010Андронова Н.В., Миноранская Н.С., Миноранская Е.И. Специфический иммунный ответ и некоторые отдаленные результаты при остром течении иксодового клещевого боррелиоза и микст-инфекции клещевого энцефалита и иксодового клещевого боррелиоза // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2011. Т. 100, № 1. С. 54–57. [Andronova N.V., Minoranskaya N.S., Minoranskaya E.I. Specific immune response and some long-term results in the acute course of ixodic tick-borne borreliosis and mixed infection of tick-borne encephalitis and ixodic tick-borne borreliosis. Sibirskii meditsinskii zhurnal (Irkutsk) = Siberian Medical Journal (Irkutsk), 2011, vol. 100, no. 1, pp. 54–57. (In Russ.)]Бедарева Т.Ю., Попонникова Т.В., Галиева Г.Ю., Пиневич О.С., Вахрамеева Т.Н. Изменения цитокинового статуса в остром периоде клещевых нейроинфекций у детей // Бюллетень сибирской медицины. 2009. Т. 8, № 1–2. С. 10–14. [Bedareva T.Yu., Poponnikova T.V., Galiyeva G.Yu., Pinevich O.S., Vakhrameyeva T.N. Changing of cytokine status in acute period of tick-borne neuroinfections in children. Byulleten’ sibirskoi meditsiny = Bulletin of Siberian Medicine, 2009, vol. 8, no. 1–2, pp. 10–14. (In Russ.)] doi: 10.20538/1682-0363-2009-1(2)-10-14Бикетов С.Ф., Фирстова В.В., Любимов И.И. Особенности этиологии и иммунопатогенеза иксодовых клещевых боррелиозов // Проблемы особо опасных инфекций. 2009. Т. 3, № 101. С. 44–49. [Bicketov S.F., Firstova V.V., Lyubimov I.I. Ethiology and immunopathogenesis peculiarities of ixodic tick-borne borreliosis. Problemy osobo opasnykh infektsii = Problems of Particularly Dangerous Infections, 2009, vol. 3, no. 101, pp. 44–49. (In Russ.)] doi: 10.21055/0370-1069-2009-3(101)-44-49Воронина Е.В., Лобанова Н.В., Яхин И.Р., Романова Н.А., Серегин Ю.А. Роль фактора некроза опухолей-альфа в иммунопатогенезе заболеваний различной этиологии и его значимость в развитии антицитокиновой терапии моноклональными антителами // Медицинская иммунология. 2018. Т. 20, № 6. С. 797–806. [Voronina E.V., Lobanova N.V., Yakhin I.R., Romanova N.A., Seregin Yu.A. Role of tumor necrosis factor alpha in immune pathogenesis of different diseases and its significance for evolving anticytokine therapy with monoclonal antibodies. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2018, vol. 20, no. 6, pp. 797–806. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-2018-6-797-806Ильинских Е.Н., Филатова Е.Н., Буланьков Ю.И., Некрасов В.Н., Решетова А.В., Портнягина Е.В., Аксенов С.В., Воронкова О.В., Мотлохова Е.А., Ильянова И.Н. Прогностическая значимость общеклинического анализа крови для ранней диагностики микст-инфекции безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза и клещевого энцефалита // Журнал инфектологии. 2022. Т. 14, № 4. С. 69–76. [Ilyinskikh E.N., Filatova E.N., Bulankov Yu.I., Nekrasov V.N., Reshetova A.V., Portnyagina E.V., Aksyonov S.V., Voronkova O.V., Motlokhova E.A., Ilyanova I.N. Predictive value of complete blood count for early diagnosis of mixed infection of the non-erythema migrans form of Lyme borreliosis and tick-borne encephalitis. Zhurnal infektologii = Journal Infectology, 2022, vol. 14, no. 4, pp. 69–76. (In Russ.)] doi: 10.22625/2072-6732-2022-14-4-69-76Крылова Н.В., Леонова Г.Н. Некоторые особенности иммунопатогенеза клещевого энцефалита // Тихоокеанский медицинский журнал. 2007. № 3. С. 21–25. [Krylova N.V., Leonova G.N. Some features of the immunopathogenesis of tick-borne encephalitis. Tikhookeanskii meditsinskii zhurnal = Pacific Medical Journal, 2007, no. 3, pp. 21–25. (In Russ.)]Крылова Н.В. Формирование врожденного и адаптивного иммунного ответа под влиянием разных флавивирусных вакцин // Медицинская иммунология. 2015. Т. 17, № 2. С. 109–118. [Krylova N.V. Formation of innate and adaptive immune response under the influence of different flavivirus vaccines. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2015, vol. 17, no. 2, pp. 109–118. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-2015-2-109-118Леонова Г.Н., Павленко Е.В., Запорожец Т.С., Смолина Т.П., Гажа А.К., Новиков Д.В., Ченцова И.В., Крылова Н.В. Комплексная оценка состояния иммунной системы при различных формах клещевого энцефалита в остром периоде // Медицинская иммунология. 2012. Т. 14, № 4–5. С. 313–320. [Leonova G.N., Pavlenko E.V., Zaporozhets T.S., Smolina T.P., Gaz A.K., Novikov D.V., Chentsova I.V., Krylova N.V. Comprehensive assessment of the immune system in various forms of tick-borne encephalitis in the acute period. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2012, vol. 14, no. 4–5, pp. 313–320. (In Russ.)]Луцкий А.А., Жирков А.А., Лобзин Д.Ю., Рао М., Алексеева Л.А., Мейрер М., Лобзин Ю.В. Интерферон-γ: биологическая функция и значение для диагностики клеточного иммунного ответа // Журнал инфектологии. 2015. Т. 7, № 4. С. 10–22. [Lutckii A.A., Zhirkov A.A., Lobzin D.Yu., Rao M., Alekseeva L.A., Maeurer M., Lobzin Yu.V. Interferon-γ: biological function and application for study of cellular immune response. Zhurnal infektologii = Journal Infectology, 2015, vol. 7, no. 4, pp. 10–22. (In Russ.)] doi: 10.22625/2072-6732-2015-7-4-10-22Миноранская Н.С., Сарап П.В., Андронова Н.В., Миноранская Е.И. Клинико-лабораторные предикторы прогноза исходов иксодовых клещевых боррелиозов // Вестник РАМН. 2015. Т. 70, №3. С. 378–385. [Minoranskaya N.S., Sarap P.V., Andronova N.V., Minoranskaya E.I. Clinical and laboratory predictors for forecasting the outcomes of ixodes tick-borne borreliosis. Vestnik Rossiiskoi Akademii Meditsinskikh Nauk = Annals of the Russian Academy of Medical Sciences, 2015, vol. 70, no. 3, pp. 378–385. (In Russ.)] doi: 10.15690/vramn.v70i3.1337Миноранская Н.С., Сарап П.В., Миноранская Е.И. Механизмы иммуноцитокиновой регуляции в патогенезе иксодовых клещевых боррелиозов // Вестник РАМН. 2014. Т. 69, № 9–10. С. 110–116. [Minoranskaya N.S., Sarap P.V., Minoranskaya E.I. Mechanisms of immune and cytokine regulation in pathogenesis of ixodes tick-borne borreliosis. Vestnik Rossiiskoi Akademii Meditsinskikh Nauk = Annals of the Russian Academy of Medical Sciences, 2014, vol. 69, no. 9–10, рр. 110–116. (In Russ.)] doi: 10.15690/vramn.v69i9-10.1139Морозова О.В., Исаева Е.И. Врожденный и адаптивный иммунитет при инфекции и иммунизации инактивированной вакциной против клещевого энцефалита // Молекулярная медицина. 2021. Т. 19, № 6. С. 43–48. [Morozova O.V., Isaeva E.I. Innate and adaptive immunity during infection and immunization with inactivated tick-borne encephalitis vaccine. Molekulyarnaya meditsina = Molecular Medicine, 2021, vol. 19, no. 6, pp. 43–48. (In Russ.)] doi: 10.29296/24999490-2021-06-07О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2021 году: Государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2022. 340 с. [On the state of sanitary and epidemiological welfare of the population in the Russian Federation in 2021: State Report. Moscow: Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well-Being, 2022. 340 p. (In Russ.)]Патент № 2647450 Российская Федерация, МПК G01N 33/53 (2006.01). Способ оценки вероятности развития у пациента вариантов клещевых инфекций: безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза или сочетанного течения боррелиозно-энцефалитной инфекции: № 2017114768; заявлено 2017.04.26: опубликовано 2018.03.15 / Миноранская Н.С., Сарап П.В. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства Здравоохранения Российской Федерации (RU). 13 с. [Patent No. 2647450 Russian Federation, Int. Cl. G01N 33/53 (2006.01). Method for assessing likelihood of patient developing variants of tick-borne infections: non-erythematous form of ixodid tick-borne borreliosis or combined course of borreliosis-encephalitis infection. No. 2017114768; application: 2017.04.26: date of publication 2018.03.15 / Minoranskaya N.S., Sarap P.V. Proprietor: Federal’noe gosudarstvennoe byudzhetnoe obrazovatel’noe uchrezhdenie vysshego obrazovaniya «Krasnoyarskii gosudarstvennyi meditsinskii universitet imeni professora V.F. Voino-Yasenetskogo» Ministerstva Zdravookhraneniya Rossiiskoi Federatsii (RU). 13 p.]Пинегин Б.В., Пащенков М.В., Пинегин В.Б., Хаитов Р.М. Эпителиальные клетки слизистых оболочек и новые подходы к иммунопрофилактике и иммунотерапии инфекционных заболеваний // Иммунология. 2020. Т. 41, № 6. С. 486–500. [Pinegin B.V., Pashenkov M.V., Pinegin V.B., Khaitov R.M. Mucosal epithelial cells and novel approaches to immunoprophylaxy and immunotherapy of infectious diseases. Immunologiya = Immunologiya, 2020, vol. 41, no. 6, pp. 486–500. (In Russ.)] doi: 10.33029/0206-4952-2020-41-6-486-500Семенов В.А., Хохлова З.А., Этенко Д.А., Бондаренко Т.Е., Кудашева С.В., Старченкова Т.Е. Неверифицированные клещевые инфекции // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2020. Т. 9, № 4. С. 103–109. [Semenov V.A., Khokhlova Z.A., Etenko D.A., Bondarenko T.E., Kudasheva S.E., Starchenkova T.E. Non-verified tick-borne infections. Infektsionnye bolezni: novosti, mneniya, obuchenie = Infectious Diseases: News, Opinions, Training, 2020, vol. 9, no. 4, pp. 103–109. (In Russ.)] doi: 10.33029/2305-3496-2020-9-4-103-109Трошина Е.А. Роль цитокинов в процессах адаптивной интеграции иммунных и нейроэндокринных реакций организма // Проблемы эндокринологии. 2021. Т. 67, № 2. С. 4–9. [Troshina E.A. The role of cytokines in the processes of adaptive integration of immune and neuroendocrine reactions of the human body. Problemy endokrinologii = Problems of Endocrinology, 2021, vol. 67, no. 2, pp. 4–9. (In Russ.)] doi: 10.14341/probl12744Устьянцева И.М., Кулагина Е.А., Алиев А.Р., Агаджанян В.В. Взаимосвязь расширенных параметров воспаления гематологического анализа (NEUT-RI, NEUT-GI, RE-LYMP, AS-LYMP) с риском развития инфекции при политравме // Политравма. 2019. № 3. С. 6–15. [Ustyantseva I.M., Kulagina E.A., Aliev A.R., Agadzhanyan V.V. Relationship between extended inflammatory parameters of hematologic analysis (NEUT-RI, NEUT-GI, RE-LYMP, AS-LYMP) with risk of infection in polytrauma. Politravma = Polytrauma, 2019, no. 3, pp. 6–15. (In Russ.)]Фрейдлин И.С. Современные представления о фагоцитарной теории // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2008. № 5. С. 4–10. [Freidlin I.S. Update views on the theory of phagocytosis. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii = Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology, 2008, no. 5, pp. 4–10. (In Russ.)]Шарифуллина Л.Д., Мурзабаева Р.Т., Гареев Е.М. Иммунологические особенности воспалительного процесса в остром периоде иксодовых клещевых боррелиозов // Медицинский вестник Башкортостана. 2017. Т. 12, № 5. С. 69–74. [Sharifullina L.D., Murzabaeva R.T., Gareev E.M. Immunological peculiarities of the inflammatory process in the acute period of ixodic tick-borne borreliosis. Meditsinskii vestnik Bashkortostana = Bashkortostan Medical Journal, 2017, vol. 12, no. 5, рр. 69–74.(In Russ.)]Gudowska-Sawczuk M., Mroczko B. Selected biomarkers of tick-borne encephalitis: a review. Int. J. Mol. Sci., 2021, vol. 22, no. 19: 10615. doi:10.3390/ijms221910615Henriot I., Launay E., Boubaya M., Cremet L., Illiaquer M., Caillon H., Desjonquères A., Gillet B., Béné M.C., Eveillard M. New parameters on the hematology analyzer XN-10 (SysmexTM) allow to distinguish childhood bacterial and viral infections. Int. J. Lab. Hematol., 2017, vol. 39, no. 1, pp. 14–20. doi: 10.1111/ijlh.12562Park S.H., Park C.J., Lee B.R., Nam K.S., Kim M.J., Han M.Y., Kim Y.J., Cho Y.U., Jang S. Sepsis affects most routine and cell population data (CPD) obtained using the Sysmex XN-2000 blood cell analyzer: neutrophil-related CPD NE-SFL and NE-WY provide useful information for detecting sepsis. Int. J. Lab. Hematol., 2015, vol. 37, no. 2, pp. 190–198. doi:10.1111/ijlh.12261Prodjosoewojo S., Riswari S.F., Djauhari H., Kosasih H., van Pelt L.J., Alisjahbana B., van der Ven A.J., de Mast Q. A novel diagnostic algorithm equipped on an automated hematology analyzer to differentiate between common causes of febrile illness in Southeast Asia. PLoS Negl. Trop. Dis., 2019, vol. 13, no. 3: e0007183. doi: 10.1371/journal.pntd.0007183Tokarska-Rodak M., Pańczuk A., Fota-Markowska H., Matuska K. Analysis of selected serological parameters in patients with diagnosed Lyme borreliosis and in seropositive patients with no clinical symptoms. Ann. Agric. Environ. Med., 2021, vol. 28, no. 3, pp. 397–403. doi:10.26444/aaem/124088Urrechaga E., Boveda O., Aguirre U. Improvement in detecting sepsis using leukocyte cell population data (CPD). Clin. Chem. Lab. Med., 2019, vol. 57, no. 6, pp. 918–926. doi:10.1515/cclm-2018-0979