EFFECT OF DEXAMETHASONE ON INTERFERON-α-INDUCED DIFFERENTIATION OF MONOCYTES TO DENDRITIC CELLS

Type I Interferons are potent inducers of monocyte’s differentiation into dendritic cells (DCs). However, sensitivity of these DCs to tolerogenic effect of glucocorticoids has not been previously investigated. The aim of this study was to investigate the effect of dexamethasone upon maturation and functions of interferonalpha-induced DCs (IFN-DC) derived from healthy donors. DCs were generated from blood monocytes cultured for 5 days with GM-CSF and IFNα, in absence or with addition of dexamethasone (10-6 M), applied on the 3rd day. Addition of dexamethasone inhibited IFN-DC maturation, which manifested with increasing numbers of CD14+ cells and decreased percentage of CD83+ DCs. Dexamethasone did not significantly influence HLA-DR, CD86 and B7H1 expression. However, it caused a 2-fold increase of tolerogenic TLR-2 molecule expression. Along with suppression of IFN-DC maturation, dexamethasone inhibited production of proinflammatory/Th1 cytokines (TNFα, IL-1, IL-2, IFNγ, IL-12), and some chemokines (MIP-1α, RANTES). Dexamethasone-treated IFN-DCs exhibited a 2-fold lower allostimulatory activity in mixed lymphocyte culture (MLC). Worth of note, the capacity of IFN-DCs to stimulate T cell proliferative response in allo-MLC showed direct correlation with CD83 expression on DCs, and an inverse correlation with CD14 and TLR-2. Evaluation of Th1/Th2-polarizing activity of IFN-DCs showed that dexamethasone exerted a pronounced inhibitory effect upon ability of DCs to stimulate T cells for IFNγ production, along with lowgrade suppressive effect upon ability of DCs to induce IL-6 production, thus being indicative for a dominance of Th2-polarizing activity of IFN-DCs under the influence of dexamethasone. In general, the data obtained show that IFN-DCs are sensitive to tolerogenic action of dexamethasone, and, hence, the IFN-DCs may mediate the immunomodulatory effect of glucocorticosteroids and represent novel candidate cells for the development of therapeutic tolerogenic DC-based vaccines applicable for management of autoimmune disorders

Comparison of phenotypic properties of innate lymphoid cells at various stages of rheumatoid arthritis

Autoimmune diseases currently take a leading place in terms of frequency of occurrence in the population, among which 1 percent is occupied by rheumatoid arthritis (RA). Remission in this type of disease is extremely rare and requires constant use of pharmacotherapy. Studying the pathogenesis of RA is necessary to study to search for new drug targets. It is known that T helpers 1 (Th) and Th17 are involved in the development of RA. However, some researchers suggest that ILCs play a role in the development of RA. ILCs are “innate analogues” of Th, due to the fact that this subpopulation synthesizes the same cytokines. ILC1 is innate analogs of Th1, ILC2-Th2, ILC3-Th17. ILCs are tissue-resident innate lymphoid cells that have functional diversity and regulate the direction of the immune response through the production of cytokines.We used peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from patients (n = 19) and conditionally healthy donors (n = 10) as material. The group of patients was divided biologic disease-modifying anti-rheumatic drugs (bDMARDs) and Metotrexate (MTX) and of stage of RA (early and very early arthritis, advanced and late). PBMCs were stained with monoclonal antibodies. ILCs were identified as Lin-CD127+, CD294+ILCs (ILC2) were measured in the general population, CD117-CD294-ILCs were identified as ILC1, and CD117+CD294-ILCs were identified as ILC3.We obtained the following results: ILC1 was significantly reduced in patients treated with MTX comparison with patients on bDMARDs and healthy donors. However, patients on MTX with advanced RA had low levels of ILC2 and ILC3 compared to patients on bDMARDs. ILC2 significantly increased in patients with early stages of RA comparison with patients with advanced RA. However, ILC1 was significantly reduced in patients treated with MTX, and ILC3 increased significantly in patients treated with MTX comparison with bDMARDs. Expression of PD1 on ILC1 was increased compared to patients treated with bDMARDs. However, ILC3 patients with advanced stages on MTX had increased expression of PD1 comparison with patients taking bDMARDs. The ILC3 of donors was significantly increased comparison with patients on bDMARDs

INFLUENCE OF DEXAMETHASONE-MODIFIED DENDRITIC CELLS GENERATED WITH IFNα UPON AUTOLOGOUS T LYMPHOCYTE FUNCTIONS IN THE PATIENTS WITH RHEUMATOID ARTHRITIS

Dendritic cells (DCs) play a key role in maintaining the peripheral tolerance of lymphocytes to autoantigens. Recovery of immunological tolerance in autoimmune diseases, particularly, in rheumatoid arthritis (RA) is considered a new therapeutic strategy. The aim of this work was to study the effect of dexamethasone-modified DCs generated from monocytes of RA patients in the presence of IFNα (DCsDex), upon autologous T lymphocytes in mixed leukocyte culture (auto-MLC), and to investigate possible mechanisms of the DCsdex tolerogenic effect upon autoreactive T cells. We have shown, that DCsDex from RA patients induce T cell hyporeactivity in auto-MLC. Hyporeactivity of T cells is associated with cell cycle blockage in CD4+T lymphocytes and decreased IFNγ, IL-17, IL-4 and IL-13 production, which indicates the induction of CD4+T cell anergy. In this case, inhibition of Th1/Th17 has been more pronounced than the suppression of Th2 cells producing IL-4 and IL-13. Along with T cell anergy, the decrease of proliferative response in auto-MLC is associated with increased CD3+T lymphocyte apoptosis. In addition, the DCsDex of RA patients suppresses the proliferation of autologous T cells stimulated by unmodified DCs. This effect is associated with enhancement of IL-10-producing CD4+T cells in the auto-MLC, thus being indicative for an ability of DCsDex to induce conversion of CD4+T lymphocytes into regulatory T cells (Tr1). The data obtained characterize a new type of tolerogenic DCs, generated from blood monocytes of RA patients in the presence of IFNα and modified by dexamethasone, thus revealing a mechanism for tolerogenic effect of DCsDex upon T cells that recognize self-antigens in auto-MLC

Фенотип и функции дендритных клеток человека, генерированных из субпопуляций моноцитов CD14+, оппозитных по экспрессии CD16

The aim of the study was to analyze the relationship between monocyte subpopulations and phenotype/ functions of monocyte-derived dendritic cells (DCs), as well as DC sensitivity to the tolerogenic effect of dexamethasone.Materials and methods. The study included 15 healthy donors. DCs were generated by cultivating enriched fractions of CD14+ monocytes with or without CD16+cell depletion (CD16-Mo-DCs or CD16+Mo-DCs, respectively) in the presence of interferon alpha (IFNα) and granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF). Monocyte subpopulations were obtained by immunomagnetic negative selection.Results. CD16+Mo-DCs were characterized by higher percentage of mature (CD83+CD14-) and lower number of semi-mature (CD14+CD83+) cells, but were similar to CD16-Mo-DCs by HLA-DR and CD86 expression, involved in the presentation of antigens and activation of naive T-cells. and also to co-inhibitory/ tolerogenic molecules B7-H1 and TLR-2. CD16+Mo-DCs displayed higher allostimulatory activity, which was positively correlated with CD86 expression (rS = 0.69; p = 0.027) and negatively – with TLR-2 expression (rS = -0.72; p = 0.1). Allostimulatory activity of CD16-Mo-DCs was positively correlated with the number of mature CD14-CD83+DCs and semi-mature CD14+CD83+DCs. Addition of dexamethasone (10-6 M) into CD16-Mo-DCs and CD16+Mo-DCs cultures led to the delay of DC maturation, the decrease of CD86 and the increase of TLR-2 expression, as well as the increase of cells with co-inhibitory CD86- B7-H1+ phenotype that was positively correlated with the reduction of DC allostimulatory activity. The decrease of CD86+/TLR-2+ index in CD16+Mo-DC population was due to the reduction of CD86+DCs and in CD16-Mo-DC population – to the increase of TLR-2+cells. Dexamethasone possessed higher inhibitory effect on DC maturation in the CD16+Mo-DC cultures.Conclusion. CD14+ monocytes, both contained and depleted by CD16+ cells, can differentiate into DCs when cultured with IFNα. The presence of CD16+ cells in whole blood monocyte pool is associated with generation of DCs showed a more mature phenotype and higher allostimulatory activity. Both CD16- and CD16+ monocyte-derived DCs are sensitive to suppressive effect of dexamethasone. However, dexamethasone tolerogenic effect involves different mechanisms in CD16-Mo-DCs and CD16+Mo-DCs.Цель исследования. Анализ взаимосвязи между субпопуляционной принадлежностью моноцитов и фенотипом и (или) функциями генерируемых дендритных клеток (dendrite cells, DC), а также их чувствительностью к толерогенному действию дексаметазона.Материалы и методы. В исследование включены 15 здоровых доноров. DC генерировали с интерфероном альфа (IFNα) и колониестимулирующим фактором гранулоцитов и макрофагов (GM-CSF) из обогащенной популяции CD14+ моноцитов периферической крови с деплецией (CD16-Мо-DC) и без деплеции (CD16+Мо–DC) CD16+ клеток. Субпопуляции моноцитов получали методом магнитной сепарации.Результаты. CD16+Мо-DC характеризовались большим содержанием зрелых DC (CD83+CD14–) и меньшим количеством клеток промежуточной степени зрелости (CD14+CD83+), но были сопоставимы с CD16–Мо-DC по экспрессии HLA-DR и CD86, участвующих в презентации антигенов и активации наивных Т-клеток, а также ингибиторных (толерогенных) молекул B7-H1 и TLR-2. При этом CD16+- Мо-DC проявляли более высокую аллостимуляторную активность, которая прямо коррелировала с экспрессией CD86 (rs = 0,69) и обратно – с экспрессией TLR-2 (rs = -0,72). Аллостимуляторная активность CD16-Мо-DC находилась в прямой взаимосвязи с количеством зрелых CD14-CD83+DC и CD14+CD83+DC промежуточной степени зрелости. Добавление дексаметазона (10-6 M) в культуры CD16-Мо-DC и CD16+Мо-DC сопровождалось задержкой созревания DC, снижением экспрессии CD86 и повышением TLR-2, а также увеличением количества клеток с ингибиторным фенотипом CD86-B7-H1+, что, в свою очередь, ассоциировалось со снижением аллостимуляторной активности DC. Снижение индекса соотношения CD86+/TLR-2+ клеток в популяции CD16+Мо-DC в большей степени обусловлено уменьшением количества CD86+DC, а в популяции CD16-Мо-DC – возрастанием числа клеток TLR-2+. При этом ингибирующий эффект дексаметазона на созревание DC был более выраженным в популяции CD16+Мо-DC.Заключение. CD14+ моноциты, как содержащие, так и истощенные по CD16+клеткам, дифференцируются в присутствии IFNα в DC, однако наличие в общем пуле моноцитарных предшественников CD16+ клеток ассоциируется с генерацией DC с более зрелым фенотипом и высокой аллостимуляторной активностью. DC, генерированные из субпопуляций моноцитов, оппозитных по экспрессии CD16, характеризуются чувствительностью к супрессорному эффекту дексаметазона. При этом толерогенная активность дексаметазона в субпопуляциях CD16-Мо-DC и CD16+Мо-DC опосредуется с вовлечением различных механизмов

Нейровизуализационные характеристики изменений вещества головного мозга при генетической форме микроангиопатии (ЦАДАСИЛ)

Purpose. To evaluate specific changes in MRI of the human brain, associated with cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy (CADASIL).Materials and methods. We enrolled 24 patients with genetically confirmed CADASIL (19–81 y.o.). The following MRI sequences were performed for every subject: T1 MPR, T2, T2-FLAIR, DTI and SWI. Brain tissue lesions were assessed using STandards for ReportIng Vascular changes on nEuroimaging (STRIVE).Results. In the CADASIL group the following changes were observed (in % of patients): recent small subcortical infarcts – none; lacunes – 54%; white matter hyperintensities (WMH) by Fazekas 1 – 12%, Fazekas 2 – 17%, Fazekas 3 – 71% (sites of predilection: anterior temporal lobe and external capsule); cerebral microbleeds – 42%; enlarged perivascular spaces – 88%; brain atrophy – 27%.Conclusion. Neuroimaging signs of brain lesions are common for all types of cerebral small vessel disease, including CADASIL. However, there are some features in patients with CADASIL. The detection of petechial intraparenchymal hemorrhages is a diagnostically and prognostically useful marker, so it is very important to use gradient echo planar T2* or SWI sequence in the conventional MRI protocol.Цель исследования: оценить нейровизуализационные особенности поражения вещества головного мозга, выявляемые у пациентов с церебральной аутосомно-доминантной артериопатией с субкортикальными инфарктами и лейкоэнцефалопатией (ЦАДАСИЛ).Материал и методы. В исследование было включено 24 пациента с генетически подтвержденным диагнозом ЦАДАСИЛ. Всем пациентам было выполнено МРТисследование в следующих режимах: Т1 MPR, Т2, Т2-FLAIR, DTI и SWI. Поражение вещества головного мозга оценивалось согласно критериям STRIVE (STandards for ReportIng Vascular changes on nEuroimaging).Результаты. При оценке поражения вещества головного мозга были получены следующие результаты: гиперинтенсивность белого вещества выявлена у всех пациентов (Fazekas 1 – 12%, Fazekas 2 – 17%, Fazekas 3 – 71%) с наиболее характерной локализацией поражения в области наружных капсул и полюсов височных долей, в 54% случаев выявлено наличие лакун, недавние малые инфаркты не обнаружены, в 42% случаев определялись микрокровоизлияния, расширенные периваскулярные пространства встречались у 88% пациентов, расширение ликворных пространств – у 27%.Заключение. Нейровизуализационные характеристики поражения вещества головного мозга являются общими для ряда заболеваний, обусловленных патологией сосудов малого калибра, однако существуют характерные паттерны поражения вещества головного мозга у пациентов с ЦАДАСИЛ. Включение в стандартный протокол обследования последовательностей, чувствительных к геморрагическому компоненту (T2*, SWI), а также знание и выявление характерных особенностей поражения вещества головного мозга играют важную роль в постановке диагноза ЦАДАСИЛ и его дифференциальной диагностике с другими заболеваниями сосудов малого калибра, а также с демиелинизирующими процессами

Особенности субпопуляционного состава дендритных клеток у больных ревматоидным артритом

Rheumatoid arthritis (RA) is one of the most common rheumatic diseases. Dendritic cells (DCs) as the main antigen-presenting cells play an important role in the pathogenesis of RA. There are two major DC populations: myeloid and plasmacytoid DCs (mDCs and pDCs). B cells as antibody-producing cells also play an important role in the pathogenesis of RA. The probability of achieving low disease activity and clinical and laboratory remission has been proven to be maximal in the very early period of the disease and in the patients who have not been previously prescribed disease-modifying antirheumatic drugs (DMARDs). In this connection, it is necessary to elaborate additional criteria and biomarkers for early RA.Objective: to investigate the subpopulation composition of DCs in patients with early-stage RA.Patients and methods. The investigation enrolled 60patients with RA who met the 2010 ACR/EULAR and the 1987ACR criteria. The patients with RA were divided into two groups: 1) 30patients with early RA (the disease duration was not more than 1 year); 2) 30 patients with advanced RA. A control group consisted of 30 patients with osteoarthritis (OA) who met the ACR criteria. All the patients with RA were treated with DMARDs. The patients with early RA had not previously received DMARDs; after being included in the study, they were prescribed methotrexate 15-20 mg/week. The patients with advanced RA took methotrexate 15-25 mg/week (n=24), sulfasalazine 2 g/day (n=5), or leflunomide 20 mg/day (n=1).At the first stage, the levels of different subpopulations of DCs and B lymphocytes were studied in the patients with early RA before initiation of therapy and in those with advanced RA and in the control persons. At the following stage, the time course of changes was investigated in the subpopulation composition of DCs and B lymphocytes during therapy.Results and discussion. The subpopulations of peripheral blood DCs in early RA were characterized. A subpopulation of mDCs was shown to dominate in the patients with early RA versus those with advanced RA or osteoarthritis (OA). In addition, the patients with RA showed a high B lymphocyte level. It was noted that there was no significant differences in the level of pDCs between RA and OA patients and there was an inverse relationship between the relative peripheral blood level of pDC and disease activity, which confirms the immunosuppressive role of pDCs in the pathogenesis of RA. The levels of mDCs and B lymphocytes during DMARD therapy were ascertained to significantly decrease to those seen in healthy donors.Conclusion. Thus, the findings suggest that the number of mDCs and B lymphocytes increases in patients with early RA, unlike those with OA. In addition, the change in the number of mDCs and B cells during therapy is associated with the dynamics of disease activity and may suppose that mDCs are a target for the action of DMARDs.Ревматоидный артрит (РА) является одним из наиболее распространенных ревматических заболеваний. Дендритные клетки (ДК) играют важную роль в патогенезе РА как основные антиген-презентирующие клетки. Выделяют две основные популяции ДК: миелоидные (мДК) и плазмоцитоидные (пДК). Также важную роль в патогенезе РА играют В-клетки как клетки-антителопродуценты. Доказано, что вероятность достижения низкой активности и клинико-лабораторной ремиссии максимальна в самом раннем периоде заболевания и у тех пациентов, которым базисные противовоспалительные препараты (БПВП) ранее не назначали. В связи с этим необходима разработка дополнительных критериев, а также биомаркеров раннего РА.Цель исследования — изучить субпопуляционный состав ДК у больных РА на ранних стадиях заболевания.Пациенты и методы. В исследование включено 60 пациентов с РА, соответствующих критериям ACR/EULAR 2010 г. и ACR 1987 г. Пациенты с РА были разделены на две группы: в 1-ю группу вошли больные с ранним РА (длительность заболевания не более 1 года, n=30), во 2-ю — с развернутым РА (n=30). Контрольную группу составили 30 пациентов с остеоартритом (ОА), соответствующих критериям ACR. Всем пациентам с РА проводили терапию БПВП. Пациенты с ранним РА ранее не получали БПВП, после включения в исследование им был назначен метотрексат 15—20 мг/нед. Пациенты с развернутым РА получали метотрексат по 15—25мг/нед (n=24), сульфасалазин 2 г/сут (n=5) или лефлуномид 20мг/сут (n=1).На первом этапе проведено исследование уровня различных субпопуляций ДК, а также В-лимфоцитов у пациентов с ранней стадией РА до начала терапии, а также у пациентов с развернутым РА и в контрольной группе. На следующем этапе была изучена динамика субпопуляционного состава ДК и В-лимфоцитов на фоне терапии.Результаты и обсуждение. Охарактеризованы субпопуляции ДК периферической крови при раннем РА. Показано, что у пациентов с ранним РА, в отличие от пациентов с развернутым РА и остеоартритом (ОА), наблюдается доминирование субпопуляции мДК. Кроме того, пациенты с РА характеризуются высоким уровнем В-лимфоцитов. Отмечено отсутствие значимых различий в уровне пДК между пациентами с РА и ОА, также выявлена обратная связь между относительным содержанием пДК в периферической крови и активностью заболевания, что подтверждает иммуносупрессивную роль пДК в патогенезе РА. Установлено значимое снижение содержания мДК и В-лимфоцитов на фоне терапии БПВП до уровня здоровых доноров.Выводы. Таким образом, полученные данные свидетельствуют об увеличении числа мДК и В-лимфоцитов у пациентов с ранним РА в отличие от пациентов с ОА. Кроме того, изменение количества мДК и В-клеток на фоне терапии ассоциировано с динамикой активности заболевания и позволяет предположить, что мДК являются мишенью для воздействия БПВП

Характеристика дендритных клеток у больных ревматоидным артритом с различным типом медикаментозной терапии

Purpose of the study. Comparative study of the phenotypic and functional properties of dendritic cells (DC) in groups of patients with rheumatoid arthritis (RA) receiving disease-modifying drugs, or biological drugs and (or) pulse therapy with high doses of glucocorticoids.Materials and methods. The study included 39 patients with RA and 20 age-appropriate and semihealthy donors. Nineteen patients were treated with standard disease-modifying drugs (BMP) in the form of monotherapy or in combination (group PA1) at the time of the examination, 20 – biological preparations or pulse-therapy with glucocorticoids (group PA2). In the latter case, the examination was carried out for 2–7 days after the last injection of methylprednisolone.Results. In this study, the properties of DC generated from monocytes under the action of IFN-α (IFN-DK) for RA are described for the first time. It has been established that the general feature of DC in the PA1 and PA2 groups are signs of immaturity of the DC, manifested by increased CD14 expression and a decrease in the proportion of mature (CD14-CD83 +) DC. Despite the differences in DC in the PA1 and PA2 groups, both cell types retain in vitro sensitivity to dexamethasone, the treatment of which leads to a significant inhibition of TNF-α production and a decrease in allostimulant activity of the DC. Thus, IFN-DK in RA patients receiving medical therapy is characterized by the presence of tolerogenic properties, which are most pronounced when used in a program of treatment of biological agents or pulse therapy with corticosteroids. Цель исследования. Сравнительное исследование фенотипических и функциональных свойств дендритных клеток (ДК) в группах больных ревматоидным артритом (РА), получающих болезнь-модифицирующие препараты, либо биологические препараты и (или) пульс-терапию высокими дозами глюкокортикоидов.Материал и методы. В исследование включены 39 пациентов с РА и 20 сопоставимых по возрасту и полу здоровых доноров. Девятнадцать больных на момент обследования получали терапию стандартными болезнь-модифицирующими препаратами (БМП) в виде монотерапии или в комбинации (группа РА1), 20 – биологические препараты либо пульс-терапию глюкокортикоидами (группа РА2). В последнем случае обследование проводилось на 2–7-е сут после последнего введения метилпреднизолона.Результаты. В настоящем исследовании впервые описаны свойства ДК, генерируемых из моноцитов под действием IFN-α (IFN-ДК), при РА. Установлено, что общей особенностью ДК в группах РА1 и РА2 являются признаки незрелости ДК, проявляющиеся усилением экспрессии CD14 и снижением доли зрелых (CD14-CD83+) ДК. Несмотря на различия ДК в группах РА1 и РА2, оба типа клеток сохраняют in vitro чувствительность к действию дексаметазона, обработка которым приводит к значительному угнетению продукции TNF-α и снижению аллостимуляторной активности ДК. Таким образом, IFN-ДК у больных РА, получающих медикаментозную терапию, характеризуются наличием толерогенных свойств, которые наиболее выражены при использовании в программе лечения биологических препаратов или пульс-терапии кортикостероидами.