«Почему в крови базофилы повышены, о чем это говорит?» – Яндекс.Кью
Наиболее малочисленной группой лейкоцитов являются базофилы, выполняющие множество функций в человеческом организме.
В частности, они не только поддерживают кровоток в небольших сосудах и обеспечивают миграционный путь прочим лейкоцитам в ткани, но и эффективно влияют на рост новых капилляров.
Если у взрослого в крови базофилы повышены, то это говорит о развитии заболевания — базофилия. Причины этого состояния различны, ниже мы рассмотрим основные недуги, из-за которых базофилы в крови повышаются выше нормы.
Функции базофилов
Основной функцией данного вида гранулоцитов есть участие в воспалительном процессе и развитии аллергических реакций, а именно анафилактического шока. Кроме того базофилы блокируют попавшие в организм через кожу токсины (яды насекомых и животных) и снижают свёртываемость крови за счёт наличия в них гепарина. В месте разрушения базофилов возникает отёк тканей, зуд, покраснение.
Можно обобщить основные функции базофилов в человеческом организме:
- подавление и «блокировка» аллергенов;
- препятствие распространению чужеродных частиц по организму;
- сохранение защитных сил организма;
- регуляция проницаемости и тонуса микрососудов;
- поддержание водного и коллоидного состояния, а также метаболизма кожи;
- нейтрализация токсинов и ядов, в том числе и насекомых;
- участие в процессах свертываемости и фагоцитоза.
Если базофилы повышены у взрослого, это значит, что проблему необходимо искать в анамнезе, проанализировать перенесенные ранее болезни, и условия жизни пациента. Далее рассмотрим более подробно, почему бывают повышены базофилы в крови у взрослого, и какие заболевания приводят к таким показателям.
Норма базофилов
Нормальное количество базофилов варьируется в зависимости от возраста и высчитывается в процентах по отношению к общему числу лейкоцитов в крови:
- для взрослого: 0,5-1%;
- новорожденный: 0,75%;
- 1 месяц: 0,5%;
- 1 год: 0,6%;
- 2 года: 0,7%
Как видно, норма базофилов в крови составляет от 0,5% до 1% от общего числа лейкоцитов. По абсолютной величине это выходит примерно 0,3 нанолитра на литр крови.
Причины повышенных базофилов
Почему в крови базофилы повышены у взрослого, о чем это говорит? Различные состояния могут провоцировать увеличение значений базофилов выше нормы, начиная от немедленной реакции на введение лекарственного препарата и заканчивая длительно протекающим воспалительным процессом.
Рассмотрим основные причины повышенных базофилов у взрослого:
- Аллергические реакции. При контакте с аллергеном высвобождаются содержащиеся в клетках специальные гранулы. Из-за этого наступают типичные симптомы аллергии: зуд, сыпь, отеки и т. д.
- При острых инфекционных заболеваниях печени также базофилы повышены.
- Воспаления (в том числе и хронические), расположенные в ЖКТ. Особенно отчётливо эффект наблюдается при острых воспалениях кишечника.
- Часто базофилы в крови повышены в период, предшествующий менструации.
- Постоянное облучение небольшими дозами радиации (к примеру, это касается тех, кто работает с рентген аппаратами).
- Заболевания кровеносной системы.
Таким образом, общий анализ крови с повышенным количеством базофильных гранулоцитов в первую очередь говорит о проникновении чужого антигена, который по своим характеристикам абсолютно не вписывается в антигенный состав данного организма, поэтому последний и пытается как можно быстрее отторгнуть врага.
Порой, ответ бывает весьма бурным и стремительным (анафилактический шок), тогда пациенту требуется такая же стремительная медицинская помощь (введение адреналина, гормонов), иначе быстро наступит печальный итог.Физиологические причины
Физиологические процессы, вызывающие повышение базофилов:
- При менструации, в начале овуляции, когда повышается уровень эстрогена в крови.
- Во время восстановления организма после перенесенной инфекции.
- Повышаются базофилы в результате небольшого воздействия доз облучения, часто от него страдают рентгенологи, лаборанты.
- После приема контрацептивных медикаментозных средств, в составе которых содержится большое количество эстрогенов.
Таким образом, причин базофилии множество, поэтому следует пройти тщательное обследование, для выявления причины каждого конкретного случая. Самолечение категорически неприемлемо.
Повышенные базофилы у ребенка
Что это значит? Состояние, когда базофилы у ребенка повышены, называется базофилией и причины его возникновения бывают различными:
- Отравление.
- Укусы насекомых.
- Заражение гельминтами..
- Гемолитическая анемия.
- Дефицит в крови железа
- Синуситы хронические.
- Нефротический синдром.
- Инфекционные заболевания
- Прием некоторых лекарственных препаратов.
- Генерализованная аллергия, лекарственная или пищевая.
- Микседема, или недостаточное снабжение тканей и органов гормонами щитовидной железы.
- Болезни крови: миелолейкоз хронический, лейкоз острый, истинная полицитемия, болезнь Ходжкина.
- Желудочно-кишечные патологии хронического протекания, например, язвенный колит. Базофилы могут повышаться при переходе острого заболевания в острую форму.
Снижение уровня базофилов возможно, только при своевременном лечении основного заболевания, которое стало их причиной повышения, при этом необходимо ввести в рацион ребенка продукты, содержащих витамин В12 (молочные, яйца, почки).
Что делать, если базофилы в крови повышены
В большинстве случаев базофилия излечивается, если устранить непосредственную причину ее возникновения, в частности, вылечить основное заболевание. Но в некоторых случаях высокий уровень базофилов может наблюдаться у относительно здоровых людей., тогда необходимо воспользоваться данными рекомендациями:
- Повысить насыщение организма витамином В12, ведь он активно участвует в процессе образования кровяных клеток и работе головного мозга. Это можно сделать, принимая специальные препараты или добавив в свой рацион блюда из мяса, почек, яиц и молока.
- Включить в рацион железосодержащие витамины и продукты: печень (особенно куриную), гречку, рыбу и другие морепродукты.
Если базофилы в крови повышены, в некоторых случаях, достаточно отменить прием лекарственных препаратов: антитиреоидных, эстрогенсодержащих и им подобных. У женщин базофилия может наблюдаться во время овуляции, в первые дни менструального цикла, а также при наступлении беременности. Это обусловлено прямой связью между уровнем эстрогенов и прогестерона в крови и количеством базофилов.
Материал предоставлен simptomy-lechenie.netПочему базофилы повышены в общем анализе крови
Базофилы представляют собой самую малочисленную группу из лейкоцитов гранулоцитов. Количество базофилов не превышает и одного процента от всех лейкоцитов в
общем анализе крови: моноцитов, лимфоцитов, эозинофилы. Рождаются они в костном мозге, где затем попадают в кровяное русло и там циркулируют. Живут около 7 – 12 дней.
Называют базофилы потому что они отлично окрашиваются щелочными красками при выделении их под электронным микроскопом. Латинское название щелочи – базис, от этого и произошло название этих клеток крови.
В клетках имеется такие вещества как серотонин, гистамин, простагландин и лейкотриен. Вступая в взаимодействие с пораженным участком тела базофил выделяет гистамин, гепарин, серотонин, что приводит к расширению кровеносных сосудов и покраснению и ряду других реакций на действие этих клеток, при воспалительном процессе. Например, при аллергической реакции количество их в ткани увеличивается и понижается в крови. Все это приводит, что у больного развивается зуд, покраснение и оттек ткани, повышение температуры пораженного участка.
Основное назначение базофилов – это иммунный ответ на внедрившийся чужеродный агент. Эти лейкоциты так же предотвращают быстрое распространение ядовитых веществ при укусах змей и ядовитых пауков. Норма для базофилов: 0-0,065 тыс./мл (0-1%).
Базофилы в крови так же участвуют в защите нашего организма при травмах с кровотечениями как внутренними, так и наружными. Выделяя вещество, такое как гепарин, они регулируют свертываемость крови.
При попадании инфекции в организм они увеличивает кровоснабжение в воспаленом участке и в разы увеличивает активность других лейкоцитов, которые устремляются в пораженный орган или участок. Так срабатывает система иммунологической защиты организма человека.
Когда повышены базофилы
Основные причины повышения базофилов (базофилия) можно назвать заболевания крови: острый лейкоз, полицитемия, лимфогранулематоз.
Повышены базофилы и при других болезнях, среди них болезни желудка, кишечника, при ветрянке, микседеме. Порой повышаются при недостатке железа в организме. Чтобы нормализовать их уровень, полезен прием витаминов, в особенности витамина В12. Повышают уровень их и некоторые лекарственные препараты на основе антитиреоидных, эстрогенсодержащих вешеств.
Ситуация когда базофилы наоборот понижены говорит о развитии базопении. Базопения развивается при таких болезнях: инфекционные заболевания в острой фазе, гипертиреоз нарушение выработки гормонов щитовидной железы, при беременности, болезнь Иценко-Кушинга, при овуляции.
Причины отклонения от нормы определить может только врач, порой требуется пройти через ряд уточняющих анализов, чтобы точно установить диагноз.
причины и что это значит
Если базофилы повышены, то это может говорить о наличии различных заболеваний. Что такое базофилы? Это кровяные клетки, способные показать при анализе присутствие воспалительного процесса. Данные клетки циркулируют в кровотоке в течение нескольких часов, попадая после этого в ткани. На протяжении 1-2 недель они находятся в данной структуре, позволяя предотвращать патологические процессы.
Функции и норма базофилов
Базофилы принимают участие в немедленных реакциях аллергий, что понижает их уровень концентрации в кровотоке. Данные клетки крови могут влиять на реакции гиперчувствительности косвенно – через лимфоциты. При прогрессировании воспаления гранулы, содержащиеся в базофилах, освобождаются. При этом происходит выделение биоактивных веществ, что провоцирует некоторые неприятные симптомы: зуд, жжение, красноту и отечность кожных покровов. Если воспаление длится на протяжении 3 дней и более, то это говорит о том, что костный мозг усиленно образовывает новые клетки.
Также у гранулоцитов есть еще одна функция: обеспечение адекватного развития капилляров и активизации кровообращения в мелких сосудах. Данные клетки крови позволяют регулировать коагулирующие процессы за счет содержания в них вещества под названием «гепарин».
Кроме того, данные гранулоциты обеспечивают следующие функции:- перемещают другие лейкоциты через стенку мелких кровеносных сосудов к отрицательно влияющим на организм веществам;
- активизируются при борьбе с паразитарными формами организмов;
- обеспечивают защитную функцию покровов кожи, а также слизистых и кишечника при источниках заражения заболеваниями, передавшимися от клещей и гельминтов;
- останавливают распространение ядов различных насекомых в тканях;
- позволяют очищать ткани от различных негативно влияющих веществ, накапливая их в гранулах, с последующим выведением из организма.
Уровень содержания данных гранулоцитов в крови определяется отношением их количества к общему числу лейкоцитов.
Содержание базофилов в крови у взрослого человека должно составлять от 0,5 до 1 %.
У детей в крови базофилы могут содержаться в пределах от 0,4 до 0,9 %.
Анализ крови на количественный состав гранулоцитов поможет определить наличие или отсутствие процессов воспаления или аллергических реакций в организме. Этот метод исследования не является диагностическим, но иногда требуется знание об общей лейкоцитарной активности.
Как снизить уровень базофилов?
Если базофилы в крови повышены, то, прежде всего, больному требуется комплексная диагностика и последующее компетентное лечение. Это необходимо из-за большой вероятности проявления какого-либо заболевания. Если базофилы повышены у взрослого или ребенка, то лучше всего уравновесить концентрацию гранулоцитов в нормальные пределы еще на ранних стадиях заболевания.
Чтобы постепенно увеличивать содержание железа и витамина B12, можно употреблять определенные продукты для снижения уровня нужных клеток крови.
Чаще всего это продукты животного происхождения, в пищу принимают наиболее насыщенные данными компонентами:- Печень: говяжью или телячью.
- Рыбу.
- Устриц.
- Красное мясо.
Для восполнения недостатка витамина B12 необходимо кушать мясо, яйца и кисломолочные продукты. Однако один полноценный рацион не уберет повышение базофилов. Чтобы получить максимальный эффект от всасывания необходимых веществ и микроэлементов, необходимо пить белое сухое вино и сок апельсина.
Если базофилы повышены у взрослого, нужно найти причины этого и устранить их, путем вылечивания основного заболевания. Но базофильные повышения в клетках крови могут не обозначать ничего: человек может быть абсолютно здоров, просто уровень данных клеток превышен.
Если базофилы в крови повышены у взрослого, то причина может крыться в приеме препаратов, в основном антитиреоидного и эстрогенсодержащего классов. У женщины уровень может повышаться при состоянии беременности, при овуляции, а также в первые несколько дней с начала менструального цикла. Повышение базофилов в крови здесь обусловлено непосредственным действием эстрогена с прогестероном.
Причины изменения уровня базофилов, в том числе у детей
Если уровень базофилов выше нормы, можно подозревать наличие следующих патологических состояний организма:- нарушений работы эндокринной железы;
- всевозможных аллергий;
- миелолейкоза;
- болезней, затрагивающих лимфоциты;
- вирусных инфекций;
- микседемы;
- колитов;
- дерматитов;
- анемий;
- воспалений околоносовых пазух;
- послеоперационного периода после удаления селезенки;
- радиоактивного излучения;
- повышенного уровня эстрогенов;
- употребления лекарственных препаратов, нормализующих деятельность эндокринной системы.
- Высокие показатели эстрогена у женщин во время беременности, овуляции или менструального цикла.
- Период реабилитации после перенесения инфекций.
- При воздействии радиационным облучением в рентген-кабинете.
У детей данные клетки крови выступают в качестве защитников работоспособности иммунной системы. Чтобы выявить уровень этих клеток, проводится специальный клинический анализ ΒASO, который определяется при помощи лейкоцитарной формулы. Новорожденные дети обычно дают показатели 0,75 %, а по достижении года он уменьшается до 0,5 %.
Высокий уровень данных клеток крови резко возрастает при всевозможных заболеваниях хронического или острого характера, а также при аллергиях и болезнях, поражающих кровь.
У детей может развиться базопения – снижение уровня базофилов. Это чаще всего говорит о том, что костный мозг не полностью выполняет свои функции или есть отклонения в работе эндокринной системы.
Пониженный уровень базофилов
Понижение уровня гранулоцитов в крови выявляется показателем менее 0,01 %. Повысить их концентрацию можно только способами, которые разрешены врачом.
Базофилы были идентифицированы как клетки CD4 — B220 — IgE + с помощью проточной цитометрии (дополнительный рис.1 A , 1 B ), стратегия, которая определяет популяцию высокочистых базофилов в крови (30). Дополнительное окрашивание части образцов крови подтвердило, что клетки CD4 — B220 — IgE + в этом исследовании были почти полностью базофилами, поскольку эти клетки обычно окрашивались> 98% отрицательных для c-Kit (дополнительный рисунок 1 ). C ) и> 96% положительных по CD49b (дополнительная фигура 1 D ).
Процент базофилов, положительно окрашенных на поверхностный CD200R и внутриклеточный IL-4, а также средняя интенсивность окрашивания этих маркеров обычно увеличивались, когда кровь инфицированных мышей инкубировали с LsAg или анти-IgE по сравнению со средой ( репрезентативные графики FACS на дополнительном рис.1 E ). Как видно на рис. 2 A , базофилы от мышей, инфицированных L. sigmodontis , начали продуцировать IL-4 в ответ на LsAg через 4–6 недель p.i. Максимальная частота положительного окрашивания базофилов на IL-4 в ответ на LsAg наблюдалась через 8 недель p.i. (в среднем 25% IL-4 + базофилов) с последующим резким снижением через 10 недель p.i. (в среднем 8% IL-4 + базофилов). Анализ базофильной поверхностной экспрессии CD200R, который, как было показано, функционирует как маркер активации для базофилов мыши в ответ на IgE-опосредованные и IgE-независимые стимулы (30), совпал с результатами экспрессии IL-4.Процент базофилов, экспрессирующих CD200R в ответ на LsAg, немного увеличивался в моменты времени 4–6 недель в день, достигал максимума через 8 недель в день, а затем снижался через 10 недель в день. (Рис.2 B ). Чтобы подтвердить данные проточной цитометрии, свидетельствующие о том, что базофилы от 8-недельных инфицированных мышей активируются при стимуляции LsAg, измеряли IL-4 в супернатантах клеток крови после 2-часовой стимуляции in vitro только средой, LsAg или анти-IgE. Как видно на фиг. 2 C , LsAg, а также стимуляция анти-IgE крови от 8-недельных инфицированных мышей заметно увеличивали концентрации IL-4 в супернатанте.
РИСУНОК 2.Пики активации паразит-специфических базофилов 8 недель p.i. с L. sigmodontis . Процент базофилов, положительных по IL-4 ( A ) или CD200R ( B ) после субстракции контрольных сред из культур in vitro крови, стимулированных LsAg в течение 3 часов. C , IL-4, высвобождаемый из культур крови in vitro, стимулированных только средой, LsAg или анти-IgE в течение 2 ч, измеренный при 8 нед. P.i. с помощью ELISA. D , ИЛ-4, высвобожденный из культур крови in vitro, стимулированных LsAg в течение 2 часов, измеренный через 8 недель после введения.я. с помощью ELISA от неинфицированных контрольных мышей, инфицированных мышей в течение 8 недель, получавших изотип Ab (iso), и мышей, инфицированных в течение 8 недель, лишенных базофилов посредством i.p. инъекция Ba103 Ab за 24 ч до забора крови. Показаны данные одного из двух экспериментов с использованием пяти мышей на группу. Планки погрешностей представляют ± SEM. Значительные различия между группами для A и B были проанализированы с помощью теста Краскела-Уоллиса с последующим апостериорным множественным сравнением Данна. Значимые различия между группами для C и D были проанализированы с помощью теста Стьюдента t с последующей поправкой Велча на дисперсию.* p <0,05. U - неинфицированные мыши.
Чтобы продемонстрировать, что базофилы являются основным источником ИЛ-4 в 2-часовых культурах крови, стимулированных LsAg, высвобождение ИЛ-4 в ответ на LsAg было оценено у неинфицированных мышей и мышей BALB / c, инфицированных L. sigmodontis . в течение 8 недель, а затем обрабатывали истощающими базофилы Ab (Ba103) или изотипом Ab за 24 часа до стимуляции in vitro. Анализ проточной цитометрии показал, что обработка Ba103 приводила к истощению базофилов> 95% через 24 часа после инъекции (данные не показаны).Как видно на фиг.2 D , не наблюдалось существенного высвобождения IL-4 из цельной крови мышей, лишенных базофилов, что демонстрирует, что базофилы действительно являются основным источником IL-4 в ответ на LsAg в 2-часовых культурах крови и подтверждая предыдущее исследование, которое показало, что базофилы являются единственной циркулирующей клеткой, способной к быстрому высвобождению IL-4 (13).
Эти результаты демонстрируют, что базофилы активируются и высвобождают IL-4 в ходе филярийной инфекции. Следует отметить, что существенная активация базофилов наблюдалась только в моменты времени после 4 нед.я. когда LsAg-специфический IgE уже присутствует (рис. 1 C ), это согласуется с представлением о том, что перекрестное связывание специфических антител может быть основным средством активации базофилов при гельминтозной инфекции. Также интересно отметить, что даже несмотря на то, что уровни паразитоспецифического IgE очень высоки при 10 неделях в день, чувствительность базофилов к LsAg в этот поздний момент времени существенно снижается.
Микрофилярии не требуются для индукции поздних иммунных ответов типа 2 у мышей, инфицированных
L.sigmodontisПоскольку ответы типа 2 стали максимальными ближе к тому времени, когда циркулирующие микрофилярии появляются в кровотоке (рис. 1), мы провели эксперименты по имплантации однополых червей, чтобы определить, являются ли микрофилярии основными факторами ответа типа 2 при хроническом филяриатозе. . Имплантация 8-недельных самок червей, продуцирующих микрофилярии, в брюшину мышей BALB / c привела к циркулирующей микрофиляремии на протяжении всего эксперимента у всех протестированных мышей, в то время как микрофиляремия никогда не возникала после имплантации взрослых самцов червей (данные не показаны) .Через восемь недель после имплантации однополые глистные инфекции не показали различий в уровнях паразитарного Ag-специфического IgE (рис. 3 A ), эозинофилии (рис. 3 B ) или базофилии (рис. 3 C ). Точно так же CD4 + Т-клетки от инфицированных самок (микрофиляремных) мышей и инфицированных самцов (амикрофиляремных) мышей не продемонстрировали значительных различий в продукции IL-4 после стимуляции in vitro паразитным Ag (фиг. 3 D ). Уровни ИЛ-5 были выше у мышей-самцов, инфицированных гельминтами (рис.3 E ), а уровни IFN-γ имели тенденцию к более высокому у самок инфицированных гельминтами мышей (рис. 3 F ), хотя ни одно из этих различий не было статистически значимым.
РИСУНОК 3.Иммунные ответы через 8 недель после внутрибрюшинного введения. имплантация пяти самцов или пяти взрослых особей женского пола, продуцирующих микрофилярии, L. sigmodontis . A , Уровни LsAg-специфического IgE, измеренные в плазме. Уровни циркуляции эозинофилов ( B ) и базофилов ( C ). Концентрации IL-4 ( D ), IL-5 ( E ) и IFN-γ ( F ) в супернатантах LsAg-стимулированных T-клеток селезенки CD4 + , культивированных в течение 3 дней после субстракции контрольной среды .Процент базофилов, положительных по внутриклеточному IL-4 ( G ) или поверхностному CD200R ( H ) после субстракции контрольных сред из культур in vitro крови, стимулированных LsAg в течение 3 часов. По пять мышей на группу. Планки погрешностей представляют ± SEM. Существенные различия между группами анализировали с помощью теста Стьюдента t с последующей поправкой Велча на дисперсию. р <0,05.
Наконец, активация базофилов в ответ на паразитарный Ag была эквивалентной в двух группах с аналогичным процентом базофилов, экспрессирующих IL-4 (рис.3 G ) и CD200R (фиг. 3 H ) после инкубации in vitro с LsAg. Эти эксперименты по однополой имплантации демонстрируют, что микрофилярии не требуются для развития иммунных ответов типа 2 на поздних стадиях хронического филяриатоза.
Имплантация взрослых червей в брюшную полость ускоряет начало активации базофилов в ответ на LsAg
Личинки L3 L. sigmodontis намного меньше взрослых червей (850 мкм против 4-8 см в длину) и в пределах 3 к 4 дню инфекции мигрируют в плевральную полость, где в течение нескольких недель развиваются до взрослых глистов.Чтобы определить, связано ли позднее начало активации базофилов в ответ на паразитарный Ag либо с низким исходным содержанием Ag паразитов, либо с обитанием взрослых червей в плевральной полости, три женских и два взрослых особи мужского пола были хирургически имплантированы в брюшину паразита. Мыши BALB / c, уровни IgE и ответы базофилов на LsAg оценивались в различные моменты времени.
Как и при первоначальном заражении с использованием личинок L3, уровни общего и LsAg-специфического IgE достигли пика относительно поздно (6–8 недель) в ходе инфекции (рис.4 A , 4 B ). Интересно, что начало и пик продукции базофильного IL-4 в ответ на LsAg происходили намного раньше после имплантации взрослых червей, чем это наблюдалось после подкожной инъекции. инъекция личинок L3 (день 7 пи для начала и пика у мышей с имплантированными червями, рис. 4 C , против 14–28 дней после начала и 56 дней после пика у мышей, инфицированных L3, рис. 2 A ). Точно так же момент времени, в который активация базофилов в ответ на LsAg снижался, наступал раньше у имплантированных мышей (56d, стр.i., фиг.4 C ), чем у мышей, инфицированных L3 (70d p.i., фиг.2 A , 2 B ). Эти результаты предполагают, что позднее начало активации базофилов, наблюдаемое после инфицирования личинками L3, может быть связано с относительно низкой исходной нагрузкой Ag паразитами, секвестрацией червей и Ags червей в плевральной полости или комбинацией этих факторов. Следует отметить, что, как наблюдалось с инфекциями L3, начало активации базофилов в ответ на LsAg коррелировало с обнаружением паразитоспецифического IgE, поскольку уровни LsAg-специфического IgE увеличивались до уровня чуть выше уровня обнаружения в моменты времени 7 и 14. d p.я. (Рис.4 B ).
РИСУНОК 4.Динамика уровней IgE и активации базофилов в ответ на LsAg после внутрибрюшинного введения. имплантация взрослых особей L. sigmodontis как самцов (три), так и самок (две). Уровни поликлонального ( A ) и LsAg-специфического IgE ( B ) в плазме. C , Процент базофилов, положительных по IL-4 после субстракции контрольных сред из культур in vitro крови, стимулированных LsAg в течение 3 часов. По пять мышей на группу. Планки погрешностей представляют ± SEM.Существенные различия между группами анализировали с помощью теста Краскела-Уоллиса с последующим проведением множественных сравнений Данна. * p <0,05; ** p <0,01. U, незараженный.
Истощение базофилов подавляет иммунные ответы типа 2 во время инфекции
L. sigmodontisДля изучения роли базофилов в иммунном ответе на L. sigmodontis мы еженедельно вводили мышам, инфицированным L. sigmodontis , Ba103, mAb против CD200R3, которое специфически истощает циркулирующие базофилы (24), и оценивает иммунные ответы через 8 недель после этого.i., поскольку это был момент времени, в который было обнаружено, что большинство иммунных ответов типа 2 являются максимальными (рис. 1). 50 мкг Ba103 вводили внутрибрюшинно. каждой недели было достаточно для удаления> 95% циркулирующих базофилов у всех мышей на протяжении всего курса инфекции (дополнительный рис. 2 A ). Важно отметить, что, как сообщалось ранее (24), инъекции Ba103 не влияли на количество тучных клеток брюшины, хотя тучные клетки также могут экспрессировать CD200R3 (дополнительный рисунок 2 B ).
Иммунологические исследования четко демонстрируют, что истощение базофилов приводит к ослаблению иммунных ответов типа 2 8 нед. С.я. с L. sigmodontis . Во-первых, продукция поликлональных и паразитоспецифических IgE Ab была значительно снижена у инфицированных мышей, лишенных базофилов, по сравнению с обработанными изотипом мышами L. sigmodontis , инфицированными изотипом (фиг. 5 A , 5 B ). Как и ожидалось, у неинфицированных мышей не было обнаруживаемого специфического IgE и они имели значительно более низкие уровни поликлонального IgE, чем любая инфицированная группа (фиг. 5 A , 5 B ). Аналогичным образом, в то время как у всех мышей, инфицированных L. sigmodontis , развилась некоторая степень эозинофилии по сравнению с неинфицированными мышами, у L.sigmodontis -инфицированные мыши, лишенные базофилов, демонстрировали значительно меньшую эозинофилию, чем не истощенные инфицированные мыши (фиг. 5 C , 5 D ). Это снижение эозинофилии было подтверждено периферическими мазками и, в подгруппе животных, идентификацией эозинофилов с помощью проточной цитометрии как Siglec-F + и IgE — (данные не показаны).
РИСУНОК 5. УровниIgE и циркулирующих эозинофилов у неинфицированных мышей, мышей, инфицированных L. sigmodontis , получавших контрольный изотип Ab (Iso), и L.sigmodontis -инфицированные мыши, лишенные базофилов с Ba103 (истощенные). Мыши были заражены подкожно. инъекция 40 личинок L. sigmodontis L3, вводимая еженедельно внутрибрюшинно. инъекции изотипического контрольного Ab или Ba103 Ab для истощения базофилов и эвтаназии 8 недель p.i. Измерение уровней поликлонального IgE ( A ) и LsAg-специфического IgE ( B ) в плазме. C , Эозинофилы, идентифицированные методом проточной цитометрии как CD11b тусклый CCR3 +. D , Уровни циркулирующих эозинофилов.Показаны данные одного из двух экспериментов с использованием пяти мышей на группу. Планки погрешностей представляют ± SEM. Существенные различия между группами анализировали с помощью теста Стьюдента t с последующей поправкой Велча на дисперсию. * p <0,05; ** p <0,01. U - неинфицированные мыши.
Что касается клеточного иммунного ответа, измерение цитокинов из LsAg-стимулированных T-клеток CD4 + продемонстрировало значительно меньшую продукцию IL-4 из CD4 + T-клеток мышей с истощенными базофилами по сравнению с мышами, инфицированными контрольной группой (рис. .6 А ). Продукция IL-5 и IFN-γ из LsAg-стимулированных Т-клеток CD4 + также была меньше у мышей с истощением базофилов, чем у контрольных мышей, но эти различия не были статистически значимыми (Рис.6 B , 6 C ) . Кроме того, CD4 + Т-клетки мышей с истощенными базофилами демонстрировали значительно меньшую пролиферацию в ответ на паразитарный Ag, чем контрольные мыши, инфицированные L. sigmodontis (фиг. 6 D ). Это не было связано с внутренней разницей в способности CD4 + T-клеток к пролиферации, потому что CD4 + T-клетки от истощенных базофилами и контрольных мышей вызвали эквивалентные пролиферативные ответы после стимуляции анти-CD3 (рис.6 E ). Неинфицированные мыши не проявляли какого-либо измеримого высвобождения цитокинов (фиг. 6 A — C ) или пролиферации в ответ на LsAg (данные не показаны). Наконец, истощение базофилов Ba103 не повлияло на количество взрослых червей, извлеченных из плевральной полости 8 недель в день. (Рис. 6 F ) или уровни циркулирующей микрофиляремии (данные не показаны).
РИСУНОК 6.CD4 + Т-клеточные ответы и нагрузка взрослых червей у неинфицированных мышей, мышей, инфицированных L. sigmodontis , получавших контрольные антитела изотипа, и L.sigmodontis -инфицированные мыши, лишенные базофилов с Ba103. Мыши были заражены подкожно. инъекция 40 личинок L. sigmodontis L3, вводимая еженедельно внутрибрюшинно. инъекции изотипического контрольного Ab или Ba103 Ab для истощения базофилов и эвтаназии 8 недель p.i. Концентрации IL-4 ( A ), IL-5 ( B ) и IFN-γ ( C ) в супернатантах LsAg-стимулированных T-клеток селезенки CD4 + , культивированных в течение 3 дней после субстракции контрольной среды . Селезеночная пролиферация CD4 + Т-клеток в ответ на LsAg ( D ) и стимуляцию анти-CD3 ( E ). F , Количество взрослых червей, извлеченных из грудной полости в конечной точке исследования. Показанные данные относятся к одному из двух экспериментов с использованием 5–10 мышей на группу. Планки погрешностей представляют ± SEM. Существенные различия между группами анализировали с помощью теста Стьюдента t с последующей поправкой Велча на дисперсию. * p <0,05; ** p <0,01. Истощенные, мышей, инфицированных L. sigmodontis , лишены базофилов с Ba103; ISO, мышей, инфицированных L. sigmodontis , получавших контрольные антитела изотипа; U, неинфицированные мыши
Таким образом, истощение базофилов с помощью Ba103 привело к нарушению иммунного ответа типа 2 во время хронического L.sigmodontis инфекция. Истощение базофилов не отменяет полностью инициирование ответов типа 2, потому что, в отличие от неинфицированных мышей, мышей, инфицированных L. sigmodontis , лишенных базофилов, все еще были способны развивать измеримые уровни паразитоспецифичных IgE и CD4 + Т-клеточная продукция ИЛ-4 и ИЛ-5 в ответ на паразитарный Ag. Истощенные базофилами мыши , инфицированные L. sigmodontis , также развили значительно более выраженную эозинофилию, чем неинфицированные мыши. Однако, если сравнивать с базофил-компетентными л.sigmodontis -инфицированные мыши, у -инфицированных L. sigmodontis обедненных базофилами мышей развились значительно более низкие уровни поликлонального IgE, LsAg-специфического IgE, эозинофилии и продуцирования и пролиферации T-клеточного IL-4 CD4 + .
Обсуждение
Важность базофилов в развитии иммунных ответов типа 2 становится все более очевидной за последние несколько лет (8–12). Посредством высвобождения IL-4 и активации CD40L базофилы способны индуцировать переключение изотипа IgE в В-клетках (19, 20) и дифференцировку Th3 Т-клеток CD4 + (21).Несмотря на то, что они являются наименее распространенными циркулирующими лейкоцитами, в исследованиях гельминтозов как на людях, так и на животных было показано, что базофилы вносят существенный вклад в IL-4, основной цитокин, управляющий иммунитетом 2 типа (14–16, 31–33). У человека количество базофилов, высвобождающих IL-4 в ответ на паразитарный Ag, эквивалентно количеству CD4 + Т-клеток, высвобождающих IL-4 (15). Кроме того, базофилы от пациентов, инфицированных филярией, требуют меньше Ag для активации и высвобождают больше IL-4 на клеточную основу, чем CD4 + Т-клетки (15).Используя модель филяриоза на мышах L. sigmodontis , это исследование демонстрирует, что базофилы играют важную роль в усилении иммунных ответов типа 2 во время хронической гельминтозной инфекции.
Оценка времени и времени показала, что иммунные ответы 2-го типа становятся максимальными довольно поздно в ходе филярийной инфекции мышей. В частности, продукция CD4 + Т-клетками цитокинов типа 2 IL-4 и IL-5 достигла пика через 6 недель p.i., а эозинофилия и базофилия достигла пика через 8 недель.я. Специфический IgE не выявлялся до 4 недель p.i. а затем продолжала увеличиваться на протяжении всего изученного периода времени (10 недель).
Наблюдаемые нами поздние иммунные ответы типа 2 согласуются с другими исследованиями по оценке хронических гельминтозов. При заражении L. sigmodontis максимальная продукция IL-4 и IL-5, вызванная паразитами, спленоцитами ранее обнаруживалась при 10–12 нед. (34). и максимальное количество транскриптов цитокинов IL-4 и IL-5 — через 4–5 недель p.i. (35). Точно так же уровни эозинофилов были выше на 30 дн.я. у мышей, инфицированных L. sigmodontis , чем через 10 или 80 дней p.i. (36), а уровни эозинофилов у свиней, инфицированных Trichuris suis , достигли пика 5 недель в день. (37). Морские свинки, инфицированные Fascioloides magna , демонстрировали максимальные уровни эозинофилов через 7–10 недель в день. и максимальные уровни базофилов при 10 неделях в день. (38). Что касается активации базофилов, то наблюдаемая нами поздняя активация базофилов согласуется с недавним исследованием на людях, в котором базофилы индивидуумов, экспериментально инфицированных анкилостомами, не проявляли активированного фенотипа до 4-6 недель.я. (39)
Важно отметить, что иммунные ответы позднего типа 2, наблюдаемые у инфекции L. sigmodontis и других моделей хронической гельминтной инфекции, отличаются от таковых у грызунов, инфицированных Nippostrongylus brasiliensis, — моделью острой гельминтной инфекции. при котором кишечные паразиты быстро изгоняются в течение ~ 2 недель после заражения. Ежедневное исследование мазков крови крыс, инфицированных N. brasiliensis , показало, что пиковые уровни эозинофилов и базофилов составляют 12–14 сут.я. (40). В этом исследовании мы наблюдали, что хирургическая имплантация взрослых червей L. sigmodontis в брюшину мышей увеличила временную точку, в которой базофилы активируются в ответ на LsAg, что позволяет предположить, что позднее начало активации базофилов наблюдается у L. sigmodontis может быть вызван недостаточной нагрузкой Ag или секвестрированием Ag в плевральной полости. Таким образом, различия во времени активации базофилов и других иммунных ответов типа 2, наблюдаемых при различных гельминтных инфекциях, могут быть частично связаны с проблемами нагрузки Ag и воздействием на иммунную систему.
Обнаружение, что базофилы от неинфицированных мышей и от мышей, инфицированных в течение 2 недель после инъекции L3 и в течение 2 дней после имплантации взрослого червя, не активируются по существу в ответ на паразитарный Ag, что измеряется как экспрессией IL-4, так и активацией CD200R с помощью проточная цитометрия показывает, что филяриатные агенты не активируют базофилы неспецифическим образом. Хотя ряд молекул, полученных из гельминтов, могут напрямую активировать базофилы (41–43), результаты этого исследования согласуются с предыдущими исследованиями, которые мы провели с клетками человека, которые показали, что неочищенные растворимые экстракты целых нитчатых червей не активируют базофилы неинфицированных частные лица (15).Учитывая, что активация базофилов при инфекции L3 и эксперименты по имплантации взрослых червей не происходили до тех пор, пока в сыворотке не стал обнаруживаться паразитоспецифический IgE, вполне вероятно, что активация базофилов в нашей модели в первую очередь зависит от сенсибилизации базофилов специфическими Ab.
Поскольку несколько ответов типа 2 достигают пика в моменты времени, когда микрофилярии циркулируют в крови, мы исследовали иммунные ответы типа 2 в условиях однополых инфекций. Мы обнаружили, что уровни циркулирующего IgE и концентрации IL-4 и IL-5, высвобождаемые CD4 + Т-лимфоцитами в ответ на паразитарный Ag, были эквивалентны 8-недельной постимплантации взрослых самок червей, у которых развилась микрофиляремия, или самцов глистов у глистов. при котором не развилась микрофиляремия.Кроме того, базофилия, эозинофилия и процент активированных базофилов в ответ на паразитарный Ag были одинаковыми независимо от того, были имплантированы взрослые особи женского или мужского пола. Таким образом, поздний пик иммунных ответов типа 2 не был связан с развитием циркулирующих микрофилярий.
Две линии доказательств этого исследования предполагают, что базофилы ответственны за усиление иммунных ответов типа 2 при инфекции L. sigmodontis . Во-первых, мы обнаружили, что поздняя амплификация продукции цитокинов 2 типа и эозинофилия, которая произошла на 6 и 8 неделях p.i., соответственно, произошло после 4-недельной временной точки, в которой базофилы впервые стали существенно активироваться и высвобождать IL-4 в ответ на паразитарный Ag. Насколько нам известно, это первое временное исследование активации базофилов на модели хронической гельминтной инфекции, и наблюдение, что активация базофилов начинается до пиков в других ответах типа 2, согласуется с концепцией, что базофилы усиливают иммунитет 2 типа.
Вторая и более прямая линия доказательств того, что базофилы важны для усиления иммунных ответов типа 2, получена в экспериментах по истощению базофилов.Истощение базофилов во время хронической инфекции L. sigmodontis привело к значительному снижению уровней паразитоспецифического IgE, эозинофилии и паразитарной Ag-управляемой пролиферации CD4 + Т-клеток и продукции IL-4. Хотя эксперименты по истощению базофилов ранее не проводились на модели продолжительной гельминтозной инфекции, наши результаты согласуются с результатами двух других экспериментов, в которых оценивалось влияние истощения базофилов на ответы типа 2 во время заражения гельминтами.Истощение базофилов с Ab до Thy 1.2 у мышей 4get / rag — / — , у которых базофилы были сенсибилизированы сывороткой от мышей дикого типа, инфицированных N. brasiliensis , привело к снижению циркулирующей и тканевой эозинофилии, а также экспрессии мРНК IL-4, IL-5 и IL-13 через 10 дней после контрольного заражения N. brasiliensis (25). Точно так же истощение базофилов с помощью MAR-1 Ab до FcεR1 существенно снижает экспрессию мРНК IL-4 в ткани толстой кишки 21 день p.i.мышей с желудочно-кишечным гельминтом Trichuris muris (23).
Важно отметить, что наше исследование демонстрирует, что базофилы повышают выработку IgE при хронической гельминтной инфекции. Предыдущие исследования in vitro ясно показали, что базофилы, которые экспрессируют CD40L, а также высвобождают IL-4, обладают способностью индуцировать переключение В-клеток на изотип IgE (19, 20). Однако, как подчеркивается в недавнем обзоре, вопрос о том, действительно ли базофилы важны для продукции IgE во время гельминтной инфекции, ранее не оценивался на модели in vivo (12).Поскольку истощение базофилов привело к значительному снижению как общего, так и паразитоспецифического уровня IgE в циркуляции мышей, хронически инфицированных L. sigmodontis , наши результаты позволяют предположить, что базофилы играют физиологически важную роль в стимулировании выработки IgE. Хотя вполне вероятно, что IL-4 является основной молекулой, ответственной за усиливающие эффекты базофила 2-го типа, высвобождение стромального лимфопоэтина тимуса, который также смещает Т-клетки CD4 + в сторону Th3-фенотипа, также может быть важным.Кроме того, хотя мы считаем вероятным, что базофилы непосредственно участвуют в усилении многих аспектов воспаления 2 типа, возможно, что некоторые эффекты базофилов на воспаление 2 типа являются косвенными. Например, базофилы могут главным образом функционировать, увеличивая количество клеток Th3, которые затем вызывают дальнейшее увеличение эозинофилии и продукции IgE.
Что касается защитного иммунитета, мы не обнаружили повышенной восприимчивости к инфекции L. sigmodontis у мышей, лишенных базофилов.Этот результат отличается от результатов других исследований, в которых наличие базофилов коррелирует со снижением восприимчивости к гельминтозной инфекции. Мыши, лишенные базофилов, продемонстрировали повышенное кишечное носительство T. muris (23) и мышей с дефицитом IL-3, которые поддерживают физиологические базовые уровни базофилов, но не увеличивают количество базофилов в ответ на гельминтную инфекцию, демонстрируют снижение выведения Strongyloides. venezuelensis (44) по сравнению с контрольными инфицированными мышами.Возможно, что базофилы являются важными эффекторами иммунитета против некоторых, но не всех гельминтов, поскольку те же авторы, которые отметили корреляцию между базофилией и меньшим количеством гельминтов с S. venezuelensis , не увидели каких-либо заметных различий в количестве паразитов между IL- 3-дефицитные и IL-3-компетентные мыши постинфекция N. brasiliensis (44). Разрозненные результаты, которые мы и другие сообщаем о роли базофилов в защитном иммунитете, демонстрируют, что иммунологические корреляты защиты от одной гельминтной инфекции не могут быть распространены на все гельминты.
Поскольку у мышей RAG, восстановленных с помощью Т-клеток с дефицитом IL-4 / IL-13, наблюдается снижение на N. brasiliensis изгнания после истощения базофилов, возможно, что для некоторых гельминтных инфекций защитные эффекты, обеспечиваемые базофилами, являются избыточными, а возможно, и нет. аддитивный, с интактными CD4 + Т-лимфоцитами (25). Важно отметить, что в нашем исследовании мы наблюдали, что истощение базофилов приводит к уменьшению, но не устранению ответов Th3. Поскольку полный дефицит ИЛ-4 или ИЛ-5 приводит к увеличению, соответственно, л.sigmodontis микрофилярий и нагрузка взрослых червей при 60 дн. (45), и потому что мы не увидели никаких различий в нагрузке червей при 56 сутках в день. Несмотря на снижение иммунных ответов 2-го типа, наше исследование предполагает, что вклад базофилов в иммунитет 2-го типа не усиливает иммунную защиту против первичной филярийной инфекции.
Учитывая, что IgE-опосредованная активация базофилов в ответ на паразитарный Ag сохраняется в течение многих лет после лечения филяриатной инфекции у людей (46), будущие исследования позволят оценить, играют ли базофилы роль в защитном иммунитете против вторичных гельминтозных инфекций после того, как животные были ранее подвергнуты воздействию. или привиты.
Интересно, что наше временное исследование показало существенное снижение активации базофилов в ответ на паразитарный Ag в 10-недельную временную точку по сравнению с 8-недельной временной точкой, несмотря на продолжающееся присутствие взрослых червей, микрофилярий и паразитоспецифических IgE. Известно, что хронические гельминтозы индуцируют иммунорегуляторные сети, которые снижают иммунную реактивность. Механизмы включают активацию регуляторных Т-клеток, индукцию альтернативно активируемых макрофагов, повышенную продукцию супрессорных цитокинов, таких как IL-10 и TGF-β, а также прямые иммуномодулирующие эффекты гельминтных Ag (47–49).Подавление иммунной реактивности CD4 + Т-клеток к паразитарному Ag было хорошо продемонстрировано на поздних этапах заражения L. sigmodontis (50), что согласуется с уменьшением продукции CD4 + Т-клеточных цитокинов, вызванной паразитами Ag. наблюдается через 10 недель и, как было показано, частично связано с активным подавлением регуляторными Т-клетками (50). Снижение реактивности базофилов мы наблюдали в ответ на паразитарный Ag 10 нед. предполагает, что базофилы также могут подвергаться некоторому типу активного подавления при хронической гельминтозной инфекции.Такое явление может быть одной из причин, по которой хронические гельминтозы часто связаны с уменьшением аллергической болезни. Влияние хронической инфекции L. sigmodontis на высвобождение базофилов будет более подробно оценено в будущих исследованиях.
Наконец, важно отметить, что недавно три независимые группы продемонстрировали, что базофилы, которые экспрессируют MHC класса II, способны действовать как APC и, когда они это делают, индуцируют развитие Th3 CD4 + Т-клеток ( 18–20).В то время как эти исследования показывают, что базофилы обладают способностью инициировать иммунные ответы типа 2, степень, в которой базофилы действительно делают это во время гельминтозов, остается неопределенной. Результаты этого исследования показывают, что базофилы не являются необходимыми для индукции иммунных ответов 2-го типа на гельминтозную инфекцию, поскольку эозинофилия, паразитоспецифический IgE и продуцирование паразитарным Ag IL-4 из CD4 + Т-клеток — все это развилось в году. Мыши, инфицированные L. sigmodontis , лишены базофилов, хотя и на более низком уровне, чем у компетентных по отношению к базофилам мышей.Однако мы не можем окончательно заключить, что базофилы незаменимы для инициации иммунных ответов типа 2, потому что истощение Ab базофилов обычно устраняет> 95%, но не все, циркулирующие базофилы. Таким образом, вопрос о том, являются ли базофилы основными клетками, ответственными за инициирование иммунных ответов типа 2 при гельминтных инфекциях, скорее всего, не будет определено с уверенностью до тех пор, пока не разовьются мыши с дефицитом базофилов.
Таким образом, результаты этого исследования демонстрируют, что базофилы усиливают иммунные ответы типа 2 при хронической гельминтозной инфекции.Активация базофилов в ответ на паразитарный Ag не происходила до 2–4 недель развития инфекции, достигала максимума через 8 недель p.i. и совпадала с поздним усилением иммунных ответов 2 типа. Эксперименты по имплантации однополых червей показали, что поздний иммунный ответ 2-го типа не зависел от развития циркулирующих микрофилярий, а имплантация смешанного червя позволила предположить, что отсроченное начало активации базофилов может быть частично связано с исходной низкой нагрузкой паразита Ag или секвестрированием Ag. в плевральной полости.Прямое доказательство функциональной роли базофилов в усилении иммунитета 2 типа было получено в экспериментах по истощению базофилов, которые показали, что истощение базофилов на протяжении хронической инфекции вызывает снижение уровней циркулирующих эозинофилов, снижение выработки специфического IgE к паразитам, снижение пролиферации Т-лимфоцитов CD4 + в ответ на паразитарный Ag, и уменьшало продукцию IL-4, управляемую паразитами Ag, из CD4 + Т-клеток при хронической гельминтной инфекции. Наконец, истощение базофилов не изменило бремени паразитов, что позволяет предположить, что базофилы не играют значительной роли в защитном иммунитете во время первичной филяриальной инфекции.
Благодарности
Мы благодарим Харли Клинтона из Научно-исследовательского института радиобиологии вооруженных сил (Бетесда, Мэриленд) за обработку образцов крови для подсчета клеток. Мы также благодарим Карен Уолкотт и Катерину Лунд из Центра биомедицинских инструментов Университета военной службы за ценную помощь в проточной цитометрии.
Раскрытие информации У авторов нет финансового конфликта интересов.
Сноски
-
Эта работа была поддержана Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний / Национальными институтами здравоохранения, грантами K22AI065915 и R01AI076522, а также грантом R073QS Университета военной службы.
-
Онлайн-версия этой статьи содержит дополнительные материалы.
-
Сокращения, использованные в этой статье:
- Depleted
- Litomosoides sigmodontis -инфицированные мыши, лишенные базофилов с помощью Ba103
- Iso
-
- isopedus 988 9178 iso-8 iso-988
- isopedus 988 Litomfected 988 Litomfected 988 Litomphycted 988 Litomosoides sigmodontis Ag
- pi
- постинфекция
- U
- незараженные.
- isopedus 988 9178 iso-8 iso-988
- Получено 2 декабря 2009 г.