The Role of Foxp3-Expressing Regulatory T Cells and T Helpers in Immunopathogenesis of Multidrug Resistant Pulmonary Tuberculosis

Subpopulation structure of regulatory T cells and T helpers of peripheral blood in patients with newly diagnosed pulmonary tuberculosis depending on the clinical form of disease and sensitivity of Mycobacterium tuberculosis to antituberculosis drugs has been analyzed in this work. It has been shown that the leading part in immune suppression at infiltrative, dissemination, and fibrosis-cavity pulmonary tuberculosis is played by natural regulatory CD4+CD25+Foxp3+-T lymphocytes. Thus we estimate increase of their number in blood by drug-resistance and drug-susceptible patients. It has been demonstrated that in patients with fibrocavernous and infiltrative form of the disease and drug-resistant pulmonary tuberculosis the number of CD4+CD25−Foxp3+-regulatory T cells was increasing. In patients with infiltrative pulmonary tuberculosis, including multidrug-resistant M. tuberculosis, an increased number of CD3+CD4+CD25− T helpers is determined by the pathogenic features of the development of the tuberculosis infection and is connected with the activation of Th1-dependent immune response. Reduction in the number of T-helpers in the blood of patients with dissemination and fibrosis-cavity pulmonary tuberculosis mediates inefficient implementation of cell-mediated protective immunity

Вплив потужного промислового навантаження на біологічні показники плітки звичайної (Rutilus rutilus)

Age composition, length and weight indices of the roach populations (Rutilus rutilus L.) were analyzed and compared in water bodies with the different commercial fishery loading levels. Presence of fast-growing and slow-growing forms is inherent to cyprinid fish. In Dnieper reservoirs these forms are mixed and it is difficult to separate any one of them. It is assumed that selective elimination of fast-growing forms by commercial fishing may cause accumulation of slow-growing forms in populations. On that ground, water bodies with different levels of commercial fishery pressure have been chosen to test this hypothesis. For instance, Kremenchuk Reservoir was selected as a water body with high level of commercial fishery load because it forms more than a half of roach commercial catching in Ukraine. On the contrary, “Dniprovsko-Orilskiy” Natural Reserve was taken as a water body where human impact is minimum. Subsequently, comparing of the basic biological features of the roach from water bodies with different commercial fishery load illustrated the value of the study. It is found that the roach age range in Kremenchuk Reservoir is much higher than in subordinate waters of the Natural Reserve fund. Namely, the roach population in Kremenchuk Reservoir consisted of seventeen age groups while in “Dniprovsko-Orilskiy” Natural Reserve it comprised ten age groups only. However, size-weight features of species under study across the age groups 6+ –10+ in water bodies with the intensive commercial fishery were statistically lower than in protected waters of the Nature Reserve. Namely, length of these age groups in Kremenchuk Reservoir was equal to 24.6–33.5 cm, compared with 25.0–37.0 cm in the National Reserve. Naturally, that weight was equal to 334–957 and 340–1320 g, respectively. In general, this result does not fit into the traditional concept that the fast-growing roach should inhabit the lacustrine biocenosis of the Dnieper reservoirs. In addition, the absence of commercial fishing in waters of “Dniprovsko-Orilskiy” Natural Reserve leads to increase in number of fast-growing individuals in the population that effectively go out of predators pressure. On the other hand, high direct and indirect anthropogenic pressure cause the elimination of fast-growing individuals of the roach from population in Kremenchuk Reservoir that is proved by the curves of growth and the onset of fish-mass culmination. This study indicates that high anthropogenic pressure at present time has reached a degree which cause accumulation of stunted fish in the roach populations in Dnieper reservoirs. This is a notable effect, at least from the regulatory point of view.Проаналізовано віковий склад, довжину та масу тіла популяцій плітки звичайної (Rutilus rutilus L.) у водоймах із різним рівнем промислового навантаження. Кременчуцьке водосховище, яке формує понад 50% річного промислового вилову R. rutilus в Україні, обрано як водойму з надмірним тиском промислу. Для порівняння взято акваторії природного заповідника «Дніпровсько-Орільський» як приклад водного об’єкта, де тиск промислу мінімізований. Віковий ряд R. rutilus на відкритому плесі водосховищ Дніпра набагато довший, ніж у його придаткових річкових системах. Розмірно-вагові показники вікових груп R. rutilus 6+ – 10+ у водоймі з інтенсивним антропогенним навантаженням статистично достовірно нижчі, ніж в особин на природоохоронних акваторіях. Це можна пояснити наслідком селективної дії традиційного промислу ставними сітками, якими вилучаються особини з більшими темпами росту. На спрямовану елімінацію швидкоростучих особин вказали криві приростів і час настання кульмінації приросту іхтіомаси. Таким чином, потужне промислове навантаження на популяції R. rutilus і активне їх вилучення ставними сітками спричиняє накопичення тугорослих особин. Проаналізовано віковий склад, довжину та масу тіла популяцій плітки звичайної (Rutilus rutilus L.) у водоймах із різним рівнем промислового навантаження. Кременчуцьке водосховище, яке формує понад 50% річного промислового вилову R. rutilus в Україні, обрано як водойму з надмірним тиском промислу. Для порівняння взято акваторії природного заповідника «Дніпровсько-Орільський» як приклад водного об’єкта, де тиск промислу мінімізований. Віковий ряд R. rutilus на відкритому плесі водосховищ Дніпра набагато довший, ніж у його придаткових річкових системах. Розмірно-вагові показники вікових груп R. rutilus 6+ – 10+ у водоймі з інтенсивним антропогенним навантаженням статистично достовірно нижчі, ніж в особин на природоохоронних акваторіях. Це можна пояснити наслідком селективної дії традиційного промислу ставними сітками, якими вилучаються особини з більшими темпами росту. На спрямовану елімінацію швидкоростучих особин вказали криві приростів і час настання кульмінації приросту іхтіомаси. Таким чином, потужне промислове навантаження на популяції R. rutilus і активне їх вилучення ставними сітками спричиняє накопичення тугорослих особин.

Видовий склад іхтіофауни верхньої ділянки Канівського водосховища та пригирлової акваторії р. Десна

It was studied the fish species of the upper part of Kaniv reservoir (Kyiv water area) and the mouth area of the Desna River. The found and preceding data of ichthyological research were compared. The changes in the fish population were analyzed. Two new invasive alien fish species were discovered in the Kaniv reservoir and Desna River: Amur sleeper (Perccotus glenii) and Stone moroco (Pseudorasdora parva). Generally the ichthyofauna composition of these water bodies was supplemented with seven unmarketable and dirt species. Исследован видовой состав ихтиофауны верхнего, «речного» участка (киевской акватории) Каневского водохранилища и устьевой акватории р. Десна. Результаты сравнивали с материалами предыдущих ихтиологических исследований. Проанализированы изменения населения рыб, выявлены два новых инвазивных чужеродных вида в составе ихтиофауны Каневского водохранилища и р. Десна – ротан-головешка (Perccotus glenii) и чебачок амурский (Pseudorasdora parva). Видовой состав рыб этих водоемов пополнился 7 непромысловыми и сорными видами.Досліджено видовий склад іхтіофауни верхньої, «річкової» частини (київської ділянки) Канівського водосховища та пригирлової ділянки р. Десна. Результати порівняно з матеріалами попередніх досліджень. Проаналізовано зміни населення риб, виявлено два нові інвазивні чужорідні види Канівського водосховища та р. Десна -– ротан-головешка (Perccotus glenii) та чебачок амурський (Pseudorasdora parva). Видовий склад риб цих водойм поповнився 7 непромисловими та смітними видами.

Экспрессия провоспалительных и костимулирующих молекул на макрофагах in vitro у больных туберкулезом легких

The aim of this study was to identify features of the expression of pro-inflammatory and co-stimulatory molecules on the surface of macrophages in vitro in patients with pulmonary tuberculosis, depending on the clinical form of the disease and sensitivity of the pathogen to anti-TB drugs.Materials and methods. 40 patients (36 men and 4 women) with pulmonary tuberculosis (TB) were examined: 18 patients (16 men and 2 women, average age (44.56 ± 8.10) years) with disseminated tuberculosis (DTB) and  22 patients (20 men and 2 women, average age (46.54 ± 5.24) years) with infiltrative tuberculosis (ITB). Of those, 30 patients secreted Mycobacterium tuberculosis (MBT) sensitive to the basic anti-TB drugs (ATBD), and 10 patients secreted MBT resistant to first-line anti-TB drugs. Venous blood was the study material. To isolate monocytes from the whole blood in order to transform them into macrophages, ficoll density gradient centrifugation with gradient density of 1.077 g/cm3 was used followed by immunomagnetic separation of CD14+ cells. Monocytes were cultured in a complete culture medium X-VIVO 10 with gentamicin and phenol red with the addition of the macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) (5 ng/ml) at a concentration of 1×106 cells/ml with the following stimulators: interleukin (IL) 4 (10 ng/ml) and interferon (IFN) γ (100 ng/ml). Immunophenotyping of macrophages was performed using monoclonal antibodies to CD80, CD86, and HLA-DR on a Beckman Coulter CytoFLEX LX flow cytometer (Beckman Coulter, USA). The analysis of the obtained data was carried out using the CytExpert 2.0 software application. The results were analyzed using statistical methods.Results. The number of intact and cytokine-stimulated (IL-4 and IFNγ) CD80-positive macrophages in patients with ITB and drug-resistant TB (DR TB) exceeded their number not only in healthy donors, but also in patients with DTB and drug-sensitive TB (DS TB), respectively. In addition, an increase in CD86 expression on the surface of macrophages was registered in patients with ITB and DR TB after adding IFNγ (M1-activation inducer) to the suspension culture. In contrast, in patients with DTB and DS TB, the number of macrophages with expression of B7 family co-stimulating molecules decreased or remained within the normal values in the absence of a reaction to cytokines during cytokine induction. Deficiency of HLA-DR-positive macrophages was found in all TB patients. The minimal number of macrophages expressing HLA-DR was found in patients with DTB and DS TB after cell incubation with IL-4 (M2-activation inducer).Conclusion. Evaluation of the expression of B7 (CD80/86) and HLA-DR membrane molecules on macrophages in TB patients allows to conclude that anti-TB immune response is impaired at stages of antigen presentation (in all examined patients with TB) and co-stimulation (in DTB and DS TB). An increase in the expression of macrophage surface molecules CD80 (with M1- and M2-stimulation) and CD86 (with M1-stimulation) in patients with ITB and DR TB indicates an increase in cell reactivity in these forms of TB. In addition, deficit of expression of HLA-DR (a key marker of pro-inflammatory cell activation) on the surface of macrophages in TB can be considered as a general (independent of the clinical form of the disease and drug sensitivity of the pathogen) pathogenetic factor of immune imbalance in pulmonary tuberculosis.Цель работы – установить особенности экспрессии провоспалительных и костимулирующих молекул на макрофагах in vitro у больных туберкулезом легких в зависимости от клинической формы заболевания и чувствительности возбудителя к противотуберкулезным лекарственным средствам.Материалы и методы. Обследованы 40 пациентов (36 мужчин и 4 женщины): 18  пациентов с диссеминированным туберкулезом легких (ДТБ) (16 мужчин и 2 женщины,  средний возраст (44,56 ± 8,10) лет) и 22 пациента с инфильтративным туберкулезом легких (ИТБ) (20 мужчин и 2 женщины, средний возраст (46,54 ± 5,24) лет) c туберкулезом легких (ТБ). Из них было 30 пациентов, выделяющих Mycobacterium tuberculosis (MBT), чувствительные к основным противотуберкулезным средствам (ПТС), и 10 пациентов, выделяющих MBT, устойчивые к лекарственным  средствам основного ряда противотуберкулезной терапии. Группу сравнения составили 15 здоровых доноров с сопоставимыми характеристиками по полу и возрасту.Материалом исследования являлась венозная кровь. Для выделения моноцитов из цельной крови с целью их трансформации в макрофаги использовали метод центрифугирования в градиенте фиколла плотностью 1,077 г/см3 с последующей иммуномагнитной сепарацией CD14+ клеток. Моноциты культивировали в полной питательной среде X-VIVO 10 с добавлением колониестимулирующего фактора макрофагов (M-CSF) (5 нг/мл) в концентрации 1×106 клеток/мл со стимуляторами: интерлейкином (IL) 4 (10 нг/мл) и интерфероном (IFN) γ (100 нг/мл).  Иммунофенотипирование макрофагов проводили с использованием моноклональныхантител к CD80, CD86, HLA-DR на проточном цитометре Beckman Coulter CytoFLEX LX (Beckman Coulter, США). Анализ полученных данных осуществляли при помощи программного приложения CytExpert 2.0 (Beckman Coulter, США). Полученные результаты анализировали статистическими методами.Результаты. Количество интактных и стимулированных цитокинами (IL-4 и IFNγ) CD80- позитивных макрофагов у больных ИТБ и с лекарственно-устойчивым ТБ (ЛУ ТБ)  превышало их число не только у здоровых доноров, но и у больных ДТБ и с лекарственно-чувствительным ТБ (ЛЧ ТБ) соответственно. Кроме того, у больных ИТБ и ЛУ ТБ регистрировалось повышение экспрессии CD86 на макрофагах после добавления в суспензионную культуру IFNγ (индуктор М1-активации). У больных ДТБ и ЛЧ ТБ количество макрофагов с экспрессией костимулирующих молекул семейства В7 при индукции цитокинами, напротив, снижалось или сохранялось в пределах нормы в отсутствие реакции на цитокины. Дефицит HLA-DR-позитивных макрофагов обнаруживался у всех больных ТБ. Минимальное число макрофагов, экспрессирующих  HLADR, установлено у больных ДТБ и ЛЧ ТБ после инкубации клеток с IL-4 (индуктор  М2-активации).Заключение. Оценка экспрессии мембранных молекул B7 (CD80/86) и HLA-DR на макрофагах у больных ТБ позволяет сделать вывод о нарушениях  противотуберкулезного иммунного ответа на стадии презентации антигена (у всех обследованных больных ТБ) и костимуляции (при ДТБ и ЛЧ ТБ). Увеличение экспрессии макрофагами поверхностных молекул CD80 (при М1- и М2-стимуляции) и  CD86 (при М1-стимуляции) у больных ИТБ и ЛУ ТБ свидетельствует о повышении реактивности клеток при данных формах течения ТБ. Наряду с этим дефицит экспрессии на макрофагах HLA-DR (ключевого маркера провоспалительной активации клеток) при ТБ можно рассматривать как общий (не зависящий от клинической формы болезни и  лекарственной чувствительности возбудителя) патогенетический фактор иммунного  дисбаланса при туберкулезе легких.

Изучение влияния анксиолитика ГМЛ-1 на активность изоформ цитохрома CYP2C9 и CYP1A2

Resume. Effects of GML-1 compound on activity of isoforms CYP2C9 and CYP1A2 of cytochrome P450 using marker drugs losartane and caffeine in experiments on rats were studied. GML-1 in a dose 10 mg/kg of 10 times higher than the maximum effective anxiolytic dose 1 mg / kg (intraperitoneal administration) did not produce changes of the studied isoforms activity. Study of duration of GML-1 in a dose 10 mg/kg administration on the CYP2C9 activity changing was shown that 3 and 4 days administration of the drug did not affect neither inhibiting nor inducing effect of CYP2C9 isoform.Изучено влияние соединения ГМЛ-1 на активность изоформы цитохрома Р450 CYP2C9 и CYP1A2 по маркерным препаратам лозартану и кофеину в экспериментах на крысах. Установлено, что ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг, в 10 раз превышающую максимальную эффективную анксиолитичекую дозу 1 мг/кг (внутрижелудочное введение), не вызывает изменения активности исследуемых изоформ. Изучение влияния продолжительности введения ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг на изменение активности изофермента CYP2C9 показало, что введение ГМЛ-1 в течение 3 или 4 дней не оказывает ни ингибирующего, ни индуцирующего эффекта на изофермент CYP2C9

Фармакокинетика инъекционной лекарственной формы ГК-2 у кроликов

The pharmacokinetics of the nerve growth factor mimetic GK-2 (dimeric dipeptide mimetic of the 4-th loop NGF, a derivative of fluoro-substituted 5-[2-(5-fluoropyrid-3-yl) -ethyl)]-2,8-dimethyl-2,3,4,5-tetrahydro-1H-pyrido[4,3-b]indole) in rabbits after a single intravenous injection of an injectable dosage form at dose 24 mg (7,8-8,7 mg/kg). GK-2 concentrations in the blood plasma were determined by high-performance liquid chromatography with massspectrometric detection. GK-2 can be attributed to "short-lived" drugs, since the half-life from the rabbits blood plasma was 0.9±0.1 h.Изучена фармакокинетика миметика фактора роста нервов ГК-2 (димерный дипептидный миметик 4-й петли NGF, производного фторзамещённого 5-[2-(5-фторпирид-3-ил)-этил)]-2,8-диметил-2,3,4,5-тетрагидро-1Н-пиридо[4,3-b]индола) у кроликов после однократного внутривенного введения инъекционной лекарственной формы в дозе 24 мг (7,8–8,7 мг/кг). Концентрации ГК-2 в плазме крови животных определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием. ГК-2 можно отнести к «короткоживущим» лекарственным веществам, т. к. период полувыведения из плазмы крови кроликов составил 0,9 ± 0,1 ч

Cognitive Control and Individual Differences in Economic Ultimatum Decision-Making

Much publicity has been given to the fact that people's economic decisions often deviate from the rational predictions of standard economic models. In the classic ultimatum game, for example, most people turn down financial gains by rejecting unequal monetary splits. The present study points to neglected individual differences in this debate. After participants played the ultimatum game we tested for individual differences in cognitive control capacity of the most and least economic responders. The key finding was that people who were higher in cognitive control, as measured by behavioral (Go/No-Go performance) and neural (No-Go N2 amplitude) markers, did tend to behave more in line with the standard models and showed increased acceptance of unequal splits. Hence, the cognitively highest scoring decision-makers were more likely to maximize their monetary payoffs and adhere to the standard economic predictions. Findings question popular claims with respect to the rejection of standard economic models and the irrationality of human economic decision-making

Особенности иммунорегуляции у больных туберкулезом легких с эозинофилией крови

The aim of the investigation was to determine the characteristics of the immune response regulation for pulmonary tuberculosis (TB) and to analyze the role of regulatory T cells in the immunopathogenesis of TB with eosinophilia in the blood, depending on the clinical form of the disease and sensitivity of Micobacterium tuberculosis to anti-TB drugs.Materials and methods. 157 patients who were initially diagnosed with infiltrative and disseminated TB were examined. The material of the study was venous blood and culture of mononuclear leukocytes isolated from venous blood. The content of interleukin (IL) 4, IL-10 and transforming factor beta (TGFβ) in culture suspensions of mononuclear leukocytes in vitro and IL-5 in the blood was determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) test. The expression of surface molecules CD4, CD20, CD25 and intracellular transcription factor Foxp3 by lymphocytes of the blood was evaluated by flow cytometry. The obtained results were analyzed by statistical methods.Results. It is shown that excessive generation of regulatory T cells in patients with TB is associated with eosinophilia of the blood and imbalance of immune response regulation mechanisms. In TB with eosinophilia, an increase in the number of Foxp3-positive regulatory T cells in the blood is combined with in vitro hypersecretion of anti-inflammatory cytokines TGFβ, IL-10, IL-4 and an increase in the content of CD20+ B lymphocytes and IL-5 in the blood. These changes are most pronounced in the disseminated form of TB in combination with drug resistance.Conclusion. Characteristics of immunoregulation at TB with blood eosinophilia are associated with activation of immunosuppression mechanisms and polarization of immune response towards Th2-dependent pathway.Цель исследования – установить особенности регуляции иммунного ответа при туберкулезе легких (ТБ) и проанализировать роль регуляторных Т-клеток в иммунопатогенезе ТБ с эозинофилией крови в зависимости от клинической формы заболевания и чувствительности Micobacterium tuberculosis к противотуберкулезным лекарственным средствам.Материалы и методы. Обследовано 157 больных с впервые выявленным инфильтративным и диссеминированным ТБ. Материалом исследования служили венозная кровь и культура мононуклеарных лейкоцитов, выделенных из венозной крови. Методом иммуноферментного анализа определяли содержание интерлейкина (IL) 4, IL-10 и трансформирующего фактора бета (TGFβ) в супернатантах культуральных суспензий мононуклеарных лейкоцитов in vitro и IL-5 в крови. Оценку экспрессии поверхностных молекул CD4, CD20, CD25 и внутриклеточного транскрипционного фактора Foxp3 в лимфоцитах крови проводили методом проточной цитометрии. Полученные результаты анализировали статистическими методами.Результаты. Показано, что у больных ТБ избыточная генерация регуляторных Т-клеток ассоциирована с эозинофилией крови и дисбалансом механизмов регуляции иммунного ответа. При ТБ с эозинофилией увеличение численности Foxp3-позитивных регуляторных Т-клеток в крови сочетается с гиперсекрецией in vitro противовоспалительных цитокинов TGFβ, IL-10, IL-4 и повышением содержания CD20+ В-лимфоцитов и IL-5 в крови. Указанные изменения являются наиболее выраженными при диссеминированной форме ТБ в сочетании с лекарственной устойчивостью возбудителя.Заключение. Особенности иммунорегуляции при ТБ с эозинофилией крови связаны с активацией механизмов иммуносупрессии и поляризацией иммунного ответа в направлении Th2-зависимого пути

Imaging Single Retrovirus Entry through Alternative Receptor Isoforms and Intermediates of Virus-Endosome Fusion

A large group of viruses rely on low pH to activate their fusion proteins that merge the viral envelope with an endosomal membrane, releasing the viral nucleocapsid. A critical barrier to understanding these events has been the lack of approaches to study virus-cell membrane fusion within acidic endosomes, the natural sites of virus nucleocapsid capsid entry into the cytosol. Here we have investigated these events using the highly tractable subgroup A avian sarcoma and leukosis virus envelope glycoprotein (EnvA)-TVA receptor system. Through labeling EnvA pseudotyped viruses with a pH-sensitive fluorescent marker, we imaged their entry into mildly acidic compartments. We found that cells expressing the transmembrane receptor (TVA950) internalized the virus much faster than those expressing the GPI-anchored receptor isoform (TVA800). Surprisingly, TVA800 did not accelerate virus uptake compared to cells lacking the receptor. Subsequent steps of virus entry were visualized by incorporating a small viral content marker that was released into the cytosol as a result of fusion. EnvA-dependent fusion with TVA800-expressing cells occurred shortly after endocytosis and delivery into acidic endosomes, whereas fusion of viruses internalized through TVA950 was delayed. In the latter case, a relatively stable hemifusion-like intermediate preceded the fusion pore opening. The apparent size and stability of nascent fusion pores depended on the TVA isoforms and their expression levels, with TVA950 supporting more robust pores and a higher efficiency of infection compared to TVA800. These results demonstrate that surface receptor density and the intracellular trafficking pathway used are important determinants of efficient EnvA-mediated membrane fusion, and suggest that early fusion intermediates play a critical role in establishing low pH-dependent virus entry from within acidic endosomes