Пролиферация и апоптоз лимфоцитов в ответ на стимуляцию боррелиозным антигеном у больных иксодовым клещевым боррелиозом

The object of this work was to study the correlation between the lymphocyte proliferation and apoptosis in the cultures stimulated by specific inactivated Borrelia garinii antigen and the different clinical outcomes in Lyme borreliosis patients. It was found that borrelia antigen stimulation of the cultures obtained from chronic patients induced T helper type 1-like response as well as depression in lymphocyte apoptosis, which may provide the basis of persistent activated T cell immune response and chronic inflammatory in Lyme borreliosis.Цель настоящей работы заключалась в определении взаимосвязи между особенностями пролиферации и апоптоза клеток в культурах лимфоцитов, стимулированных специфическим антигеном B. garinii, и развитием различных клинических исходов у больных иксодовым клещевым боррелиозом (ИКБ). Установлено, что стимуляция боррелиозным антигеном культур, полученных от больных хроническим ИКБ, приводит к развитию in vitro Т-хелперов типа 1 при одновременном подавлении апоптоза реактивных клеток, что может лежать в основе формирования персистентно активированного Т-клеточного иммунного ответа и хронического воспалительного процесса при этом заболевании

Development of score models for severe course risk assessment of febrile form of tick-borne encephalitis

Background. There is no current generally accepted classification and clinical approaches to assess the clinical course severity of tick-borne encephalitis.   The aim is to develop models for the quantitative severity scores of the febrile form of tick-borne encephalitis using the most informative predictors.   Materials and methods. In accordance with clinical criteria of the height and duration of fever, two groups of 9 and 30 patients (52.2 ± 4.3 and 49.5 ± 3.9 years old) with severe and non-severe febrile form of tick-borne encephalitis were formed. The study design was a retrospective case-control study. Statistical significance assessment of variables was carried out using the chi-square test. The odds ratios were also calculated. The development of logistic regression models was carried out using Statistica 12.0 modules.   Results. A questionnaire of febrile form of tick-borne encephalitis severity score was developed using the height of fever and 11 most informative clinical predictors including arthralgia, chills, sleep disturbance, dizziness, orbital pain, nausea, photophobia, myalgia, severe headache, vomiting and meningism. To predict the severe clinical course of febrile form of tick-borne encephalitis, two logistic regression models were developed with or without severity score assessment of fever syndrome (coefficients α and β were –12.13 and 0.94 and –5.78 and 0.75 for models 1 and 2, respectively). Models 1 and 2 demonstrated a high predicted probability for cut-off values equal to 14 and 9 points and excellent quality of prediction test (AUC are equal to 0.99 and 0.98, respectively).   Conclusions. The models of severity score demonstrated high predicted probabilities to predict severe clinical course of febrile form of tick-borne encephalitis, which can be used in clinical practice and for scientific purposes

Антимутагенная активность лекарственных растений Сибирского региона

The antimutagenic activity of 41 Siberian herbs has been studied with microcores analysis method (calculation of micronucleous erythrocyte number in peripheral blood of mice). The most active species have been composed in herb preparations and the preparation with the most activity has been revealed with microcores analysis method. The microcore number decrease has been observed up to 1,80‰. Antimutagenic herb preparation activity is defined by the content of vitamins, pigments, coumarins, polyphenol complex, flavonoids, terpenic saponins, lactones and other compounds.Методом микроядерного анализа — подсчета количества эритроцитов с микроядрами в периферической крови мышей — была изучена антимутагенная активность 41 растения Сибири. Из наиболее активных видов были составлены растительные сборы, методом микроядерного анализа выявлен сбор с наибольшей активностью. Наблюдаемое снижение числа микроядер доходило до 1,80‰. Антимутагенная активность препаратов из растений обусловлена содержанием витаминов, пигментов, кумаринов, полифенольного комплекса, флавоноидов, терпеновых сапонинов, лактонов и других веществ

Features of baseline and lipopolysaccharide-induced cytokine secretion in mononuclear leukocyte cultures from patients with the erythema migrans form of acute lyme borreliosis based on clinical parameters

Introduction. Features of cytokine production in mononuclear cell cultures from Lyme borreliosis patients based on clinical data remained poorly studied. The study aim was to estimate the patterns of baseline and lipopolysaccharide-induced cytokine-secretory activity of peripheral blood mononuclear leukocytes from patients with erythema migrans form of acute Lyme borreliosis based on clinical parameters. Materials and methods. Groups of 22 and 12 patients with the diagnoses of mild or moderate severity of monoinfection and co-infection with tick-borne encephalitis of Lyme borreliosis with erythema migrans were examined twice: on week 1 after disease onset and day 14. The control group included 17 healthy donors. Basal and lipopolysaccharide-induced IL-6, IL-10, and TNFα secretion levels were assessed in mononuclear leukocyte culture supernatants applying enzyme immunoassay. Statistical analysis was performed by using the Mann–Whitney U-test, Wilcoxon test, and Spearman’s rank correlation. Results. The group of moderate severity patients was clinically distinguished by severer fever and intoxication manifestations. At the disease onset, the basal TNFα, IL-6 and IL-10 secretion levels in the moderate severity patient cultures were significantly higher than in those of the other groups. After antibiotics treatment, the baseline TNFα and IL-10 levels tended to decrease. At the onset, lipopolysaccharide-induced cultures from the moderate severity patients showed significantly suppressed TNFα production and increased IL-10 secretion as compared to the other groups. Lipopolysaccharide-induced IL-6 secretion in the moderate vs. mild severity group supernatants was significantly lower. In dynamics, the induced TNFα levels in the moderate severity patients were increased to the magnitude exceeding that in the controls. Positive correlations between the IL-6 and TNFα basal levels and maximum body temperature or the C-reactive protein serum concentrations were revealed in the patients. Induced TNFα levels showed negative correlations with fever levels or with IL-10 secretion. Conclusions. It was demonstrated that basal TNFα, IL-6 and IL-10 secretion levels in the mononuclear cell cultures of acute Lyme borreliosis patients increased with the increasing disease severity. Suppression of lipopolysaccharide-induced TNFα production in the moderate severity patient cultures was presumably associated with the regulatory cytokine IL-10 effects

Изучение диагностической и прогностической ценности параметров цитокинового профиля, окислительного стресса и цитогенетических нарушений у больных клещевыми инфекциями

Objective: is to assess parameters of cytokine profile, and some biomarkers of hemogram, cytogenetic damage, and oxidative stress to determine their associations with clinical symptoms and identify early prognostic factors for tick-borne encephalitis febrile form compared with Lyme borreliosis non-erythemal form at the onset of the disease.Materials and methods. In 25 patients with febrile tickborne encephalitis (mean age: 49.51 years), 24 patients with Lyme borreliosis non-erythemal form (mean age: 46.70 years) and 14 healthy donors (mean age: 47.20 years), the following parameters were analyzed: hemogram, blood leukocyte indices, cytokine profile, the levels of micronucleated T-lymphocytes, malondialdehyde and total immunoglobulin (Ig) G. For statistical analysis, the Mann–Whitney U-test, Pearson’s goodness-of-fit test, Spearman’s correlation coefficient, and ROC assay with AUC assessment were used.Results. In the tick-borne encephalitis patient group compared to the controls, the following parameters were increased: neutrophil count, blood leukocyte indices, the levels of micronucleated T-lymphocytes, malondialdehyde and proinflammatory cytokines in the blood, which directly correlated with maximal pyrexia levels. Prognostic value for early preliminary diagnosis of tick-borne encephalitis compared with borreliosis showed the following blood parameters: increases in neutrophil count and the levels of micronucleated T-cells, neutrophils to monocytes ratio, neutrophils to lymphocytes ratio, concentrations of malondialdehyde, tumor necrosis factor (TNF)-α, interleukins (IL)-8, IL-6, IL-10, and TNF-α/IL-4 ratio as well as decreases in the levels of IL-4 and total serum IgG. The parameters showed from average to excellent predictive ability as well as high positive and negative predictive values.Conclusion. In patients with tick-borne encephalitis, we detected correlations between the pyrexia levels and the biomarkers of inflammation, oxidative stress, and cytogenetic damage as well as it were found some differences in these parameters from the group of borreliosis patients, which probably had prognostic significance.Цель: оценка параметров цитокинового профиля, а также отдельных биомаркеров гемограммы, цитогенетических нарушений и окислительного стресса для определения их взаимосвязи с клинической симптоматикой и выявления ранних прогностических факторов лихорадочной формы клещевого энцефалита по сравнению с безэритемной формой иксодового клещевого боррелиоза в начале заболевания.Материалы и методы: у 25 больных с лихорадочной формой клещевого энцефалита (средний возраст: 49,51 лет), 24 пациентов с безэритемной формой иксодового клещевого боррелиоза (средний возраст: 46,70 лет) и у 14 условно здоровых доноров (средний возраст: 47,20 лет) проанализированы следующие параметры: гемограмма, лейкоцитарные индексы интоксикации, цитокиновый профиль, уровни Т-лимфоцитов с микроядрами, малонового диальдегида и общего иммуноглобулина (Ig) G. Для статистического анализа применяли U-критерий Манна – Уитни, критерий согласия Пирсона, коэффициент корреляции Спирмена и ROCанализ с определением AUC.Результаты: в группе больных клещевым энцефалитом по сравнению с контролем были повышены показатели: число нейтрофилов, лейкоцитарные индексы интоксикации, уровни Т-клеток с микроядрами, малонового диальдегида и провоспалительных цитокинов в крови, которые прямо коррелировали с высотой лихорадки. Прогностическое значение для раннего предварительного диагноза клещевого энцефалита по сравнению с боррелиозом имели параметры крови: повышение числа нейтрофилов и Т-клеток с микроядрами, индекса соотношения нейтрофилов и моноцитов, нейтрофильно-лимфоцитарного индекса, концентрации малонового диальдегида, фактора некроза опухоли (TNF)-α, интерлейкинов (IL)-8, IL-6, IL-10 и соотношения TNF-α/IL-4, а также снижение уровней IL-4 и общего IgG. Параметры имели качество прогноза от «среднего» до «отличного», а также высокую прогностическую ценность положительного и отрицательного результатов.Выводы: у больных клещевым энцефалитом установлены зависимости между интенсивностью синдрома лихорадки и биомаркерами воспаления, окислительного стресса и цитогенетических нарушений, а также выявлены некоторые различия этих параметров от группы больных боррелиозом, что, вероятно, имеет прогностическое значение

Прогностическая значимость общеклинического анализа крови для ранней диагностики микст-инфекции безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза и клещевого энцефалита

Objective: is to develop a model for early diagnosis of mixed infection of the non-erythema migrans form of Lyme borreliosis and tick-borne encephalitis using the assessment of the complete blood count and the blood leukocyte indices of patients in the first week of the disease.Materials and methods. The retrospective clinical study involved Group 1 of 27 patients with the mixed infection of the non-erythema migrans form of Lyme borreliosis and the febrile form of tick-borne encephalitis and Group 2 of 29 patients with the monoinfection of the non-erythema migrans form of Lyme borreliosis, who were hospitalized no later than in the 7th day of the disease. The average age of patients in Groups 1 and 2 was 50.6±3.4 and 49.9±2.3. We analyzed 14 parameters of the complete blood count as well as calculated the leukocyte intoxication index and the body resistance index. Statistical significance assessment was carried out using the chi-square test and ROC analysis. Logistic regression model was developed using STATISTICA 12.0 modules.Results. The levels of the band and polymorphonuclear neutrophils (<0,001 и p=0,002) and the leukocyte intoxication index (p<0,001) were significantly higher and the levels of the body resistance index (p<0.001), lymphocytes (p<0.001) and platelets (p=0.004) were lower in Group 1 than in Group 2. Informative predictors of mixed infection included the body resistance index (AUC=0.77), leukocyte intoxication index (AUC=0.75), the band and polymorphonuclear neutrophils (AUC=0.74), lymphocytes (AUC=0.77), and platelets (AUC=0.70). Logistic regression model has a “very good” predictive value (AUC=0.85) and include two parameters: body resistance index and platelets (×109/L).Conclusion. The developed model has a “very good” predictive value for early diagnosis of the mixed infection of the non-erythema migrans form of Lyme borreliosis and tickborne encephalitis before laboratory diagnosis confirmation. Цель: разработка модели ранней диагностики микст-инфекции безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза и клещевого энцефалита на основе изучения информативности предикторов общеклинического анализа крови и лейкоцитарных индексов у больных в первую неделю заболевания.Материалы и методы. В ретроспективное клиническое исследование было включено 27 пациентов с микстинфекцией безэритемной формы ранней локализованной стадии иксодового клещевого боррелиоза и лихорадочной формы клещевого энцефалита (группа 1) и 29 больных моноинфекцией безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза (группа 2), госпитализированных не позднее 7-го дня заболевания. Средний возраст больных в группах 1 и 2 был 50,6±3,4 и 49,9±2,3 лет. Проанализированы 14 показателей общеклинического анализа крови и рассчитаны лейкоцитарный индекс интоксикации по Я.Я. Кальф-Калифу и индекс резистентности организма. Для статистического анализа применяли критерий «хи-квадрат» и ROC-анализ. Разработка моделей логистической регрессии проводились с помощью модулей STATISTICA 12.0.Результаты. Больные в группе 1 по сравнению с группой 2 имели существенно более высокие уровни таких показателей, как палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы (p<0,001 и p=0,002) и лейкоцитарный индекс интоксикации (p<0,001) при одновременном значительном снижении уровней индекса резистентности организма (p<0,001), лимфоцитов (p<0,001) и тромбоцитов (p=0,004). Предикторами микст-инфекции, имеющими «хороший» прогноз, были индекс резистентности организма (AUC=0,77), лейкоцитарный индекс интоксикации (AUC=0,75), палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы (AUC=0,74), лимфоциты (AUC=0,77) и тромбоциты (AUC=0,70). Для ранней диагностики микст-инфекции была построена модель логистической регрессии, имеющая «очень хорошую» прогностическую значимость (AUC=0,85), которая включала две переменные: индекс резистентности организма и тромбоциты (×109 /л).Заключение. Разработанная модель позволяет с высокой вероятностью прогнозировать микст-инфекцию безэритемной формы иксодового клещевого боррелиоза и клещевого энцефалита до лабораторной верификации диагноза

Оценка прогностических факторов для дифференциальной диагностики между моно- и микст-инфекцией лихорадочной формы клещевого энцефалита

Objective: is to assess clinical and laboratory prognostic factors to develop a differential diagnostic model between the monoinfection of tick-borne encephalitis febrile form and the mixed infection of tick-borne encephalitis with Lyme borreliosis non-erythemal form at the onset of the disease.Materials and methods. The clinical examination involving 56 patients with tick-borne encephalitis febrile form (mean age: 46.1±3.1 years) and 27 patients with the mixed infection of tick-borne encephalitis with Lyme borreliosis non-erythemal form (mean age: 47.2±3.2 years) has resulted in the assessment of 65 clinical and laboratory parameters in the first week of the disease including 14 indicators of standard and extended hemogram profiles and 6 blood leukocyte indices. Pearson’s goodness-of-fit test was used for statistical analysis. The predictive values of the parameters were determined by the odds ratio and ROC analysis with AUC. The logistic regression model was developed using STATISTICA 12.0.Results. To make differential diagnosis between mono- and mixed infection at the onset of the disease the following hematological parameters with “average” or “good” predictive values can be used: band neutrophil count (AUC=0.65), the index of leukocytes and erythrocyte sedimentation rate ratio (AUC=0.66), erythrocyte sedimentation rate (AUC=0.70), neutrophil granularity intensity (AUC=0.66), neutrophil reactivity intensity (AUC=0.72) and reactive lymphocytes count (AUC= 0.72). A logistic regression model with a “very good” predictive value (AUC=0.83) is developed which includes the following four predictors: band neutrophil count, erythrocyte sedimentation rate, NEUT-RI and NEUT-GI in peripheral blood.Conclusion. The model is allowed to make a differential diagnosis between the mono- and the mixed infection of tick-borne encephalitis with good sensitivity and specificity values in the first week of disease.Цель: оценка клинических и лабораторных прогностических факторов для разработки модели дифференциальной диагностики между моноинфекцией лихорадочной формы клещевого энцефалита и микст-инфекцией клещевого энцефалита с безэритемной формой иксодового клещевого боррелиоза в начале заболевания.Материалы и методы. В результате клинического обследования у 56 больных с лихорадочной формой клещевого энцефалита (средний возраст: 46,1±3,1 лет) и 27 пациентов с микст-инфекцией клещевого энцефалита с безэритемной формой иксодового клещевого боррелиоза (средний возраст: 47,2±3,2 лет) проанализированы 65 клинических и лабораторных параметров в первую неделю заболевания, включая 14 показателей стандартного и расширенного профилей гемограммы и 6 лейкоцитарных индексов интоксикации. Для статистического анализа применяли критерий согласия Пирсона. Прогностическая ценность изученных параметров определялась с использованием отношения шансов и ROC-анализа с вычислением AUC. Модель логистической регрессии разработана с помощью STATISTICA 12.0.Результаты. Для дифференциальной диагностики в начале заболевания между моно- и микст-инфекцией клещевого энцефалита могут быть применены следующие гематологические параметры, имеющие «среднюю» или «хорошую» прогностическую ценность: относительное количество палочкоядерных нейтрофилов (AUC=0,65), индекс соотношения лейкоцитов и скорости оседания эритроцитов (AUC=0,66), показатели скорости оседания эритроцитов (AUC=0,70), гранулярности нейтрофилов – NEUT-GI (AUC=0,66), реактивности нейтрофилов – NEUT-RI (AUC=0,72) и абсолютное количество реактивных лимфоцитов – RE-LYMPH (AUC=0,72). Построенная модель логистической регрессии, имеющая «очень хорошую» прогностическую значимость (AUC=0,83), включала следующие 4 предиктора: количество палочкоядерных нейтрофилов, показатели скорости оседания эритроцитов, NEUT-RI и NEUT-GI в периферической крови.Выводы. Разработанная модель, имеющая высокую чувствительность и специфичность, позволяет провести дифференциальный диагноз между моно- и микст-инфекцией лихорадочной формы клещевого энцефалита в первую неделю болезни

Characterization of cellular immune response associated with infection intensity in chronic opisthorchiasis patients

The aim of this work was to assess the lymphocyte transformating responses to stimulation with antigens or mitogens in chronic opisthorchiasis patients with low and high degrees of infection intensity. The heavily infected patients demonstrated the lowest levels of stimulated lymphocyte transformating response in vitro, and CD8+ or CD16+ counts in peripheral blood

Proliferation and apoptosis of lymphocytes in response to borrelia antigen stimulation in Lyme-borreliosis patients

The object of this work was to study the correlation between the lymphocyte proliferation and apoptosis in the cultures stimulated by specific inactivated Borrelia garinii antigen and the different clinical outcomes in Lyme borreliosis patients. It was found that borrelia antigen stimulation of the cultures obtained from chronic patients induced T helper type 1-like response as well as depression in lymphocyte apoptosis, which may provide the basis of persistent activated T cell immune response and chronic inflammatory in Lyme borreliosis