Antigen presenting subset of CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺ neutrophilic granulocytes in acute osteomyelitis in children: Immunomodulating effects of immunotropic hexapeptide in an in vitro experimental system

Inclusion of neutrophilic granulocytes (NG) in inflammation depends on the expression of receptors providing the functions of NG. Acute osteomyelitis (AOM) occupies a central place among purulentinflammatory diseases in children. AOM purulent-necrotic process proceeds in the bone, bone marrow - the site of hematopoiesis. It is interesting to determine the functionally significant NG subsets, their phenotype in OM and evaluate the effect of immunotropic substances for the correction of dysfunctions. Aim: to specify the variants of changes in quantitative and phenotypic characteristics of CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR^-, CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺ NG subsets at AOM in children and evaluate the possibility of their immunomodulation under the influence of hexapeptide (HP) - Arginyl-alpha-Aspartyl-Lysyl-Valyl-Tyrosyl-Arginine in vitro.Peripheral blood (PB) of 24 children 8-15 years old AOM were the study group (SG). The comparison group (CG) - 13 healthy children. HP (10^-6 g/L) were incubated with PB SG (60 min, 37 °C) to evaluate the effects (SG1). The number of NG subsets CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺, CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR^- (FC500, Beckman Coulter, USA), receptor expression density (MFI), phagocytic activity before and after incubation with HP were determined.The NG subset expressing HLA-DR - 29.9 (18.4-43.6) % CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺ was registered in children with AOM. The number of CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺ was 1.5 times lower (p > 0.05), of CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺ was 1.2 times higher (p > 0.05) than before incubation with of HP. The redistribution of subsets apparently occurs due to the binding of HPs to HLA-DR on the NG membrane. Also MFI HLA-DR was low (p > 0.05); the 1.3-fold increase in MFI CD66b, 1.4-fold decrease in MFI CD16 were revealed (p < 0.05).The study was the first to demonstrate the presence of NG subset of CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺ in the PB of children with AOM. Subset of CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺NG in AOM indicates the appearance of an activated subset of NG in PB with the properties of APC. The positive influence of HP on the phenotypic characteristics of subsets СD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR^-, СD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺. Restoration of phagocytic function of NGs under the influence of HP is connected with the increase of CD66b expression, which influences the effector function of NGs and decrease of CD16 molecule hyperexpression that stipulates decrease of damaging cytotoxic activity of NGs.

Включение нейтрофильных гранулоцитов (НГ) в воспаление зависит от экспрессии рецепторов, обеспечивающих функции НГ. Острый остеомиелит (ООМ) занимает центральное место среди гнойно-воспалительных заболеваний у детей. ООМ - гнойно-некротический процесс, протекает в кости, костном мозге, ответственном за кроветворение. Представляет интерес определение субпопуляций НГ, их фенотипа при ООМ и оценка влияния иммунотропных субстанций для коррекции дисфункций. Цель - уточнить варианты изменений количественных и фенотипических характеристик субпопуляций CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR^-, CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺ НГ при остром остеомиелите у детей и оценить возможность их иммуномодулирования под влиянием гексапептида (ГП) - Arginyl-alpha-Aspartyl-Lysyl-Valyl-Tyrosyl-Arginine в эксперименте in vitro.Исследована периферическая кровь (ПК) 24 детей ООМ 8-15 лет - группа исследования (ГИ). Группа сравнения - 13 здоровых детей. Для оценки влияния ГП (10^-6 г/л) ПК детей с ООМ инкубировали 60 мин (37 °С) - группа исследования 1. Определяли количество НГ субпопуляций CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺, CD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR^- (FC 500, Beckman Coulter, США), плотность экспрессии рецепторов по MFI, фагоцитарную активность НГ до и после инкубации с ГП.При ООМ регистрируется субпопуляция НГ, экспрессирующая HLA-DR - 29,9 (18,4-43,6) % СD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺, отсутствующая в ПК здоровых детей. Под влиянием ГП выявлено снижение количества СD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺ в 1,5 раза (p > 0,05), повышение в 1,2 раза СD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR^- НГ (p > 0,05) относительно ГИ. Перераспределение субпопуляций, очевидно, происходит за счет связывания ГП с HLA-DR на мембране НГ. Также MFI HLA-DR была низкой -1,7 (1,6-2,2) (р > 0,05). При этом выявлено усиление MFI СD66b в 1,3 раза и снижение в 1,4 раза MFI CD16 (р < 0,05).В исследовании впервые показано наличие в ПК у детей с ООМ субпопуляции НГ СD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺ на фоне уменьшения количества СD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR^-НГ. Субпопуляция СD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺НГ при ООМ, свидетельствует о появлении активированной субпопуляции НГ в ПК со свойствами АПК. В системе in vitro продемонстрировано позитивное влияние ГП на фенотип субпопуляций СD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR^- , СD66b⁺CD16⁺CD33⁺HLA-DR⁺ НГ. Восстановление фагоцитарной функции под действием ГП связано с повышением экспрессии CD66b, влияющих на эффекторную функцию НГ, и уменьшением гиперэкспрессии молекулы CD16, что обуславливает снижение повреждающей цитотоксической активности НГ.