УДК 616.831–001(756)612.017.1

РОЛЬ ОСНОВНЫХ СУБПОПУЛЯЦИЙ ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫХ КЛЕТОК В
ВОСПАЛИТЕЛЬНОМ ОТВЕТЕ И ХАРАКТЕР ИММУННЫХ СДВИГОВ У

БОЛЬНЫХ В ОСТРОМ ПЕРИОДЕ СРЕДНЕ-ТЯЖЕЛОЙ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ
ТРАВМЫ

Мамытова Э.М., Мамытов М.М.

Кыргызская государственная медицинская академия им. И.К. Ахунбаева,
г. Бишкек

elmiramamytova@yahoo.com

Аннотация: Хотя большинство факторов заболеваемости и смертности являются прямым
следствиям травмы (первоначальная тяжесть травмы, вторичное кровотечение), примерно треть
из них представлена приобретенными в больнице инфекционными осложнениями. Изучение характера
иммунного ответа после ЧМТ предоставляет отличные возможности клиницистам для выработки
стратегий терапевтических подходов с целью снижения заболеваемости и смертности пациентов.
В связи с чем целью настоящей работы явилось изучение роли основных субпопуляций лимфоцитов в
воспалительном ответе и характера иммунных сдвигов в остром периоде средне- тяжелой черепно-
мозговой травмы.

Ключевые слова: черепно-мозговая травма, Т-клеточный иммунитет, субпопуляции
лимфоцитов, вторичная иммунносупрессия

THE ROLE OF THE MAIN SUBPOPULATIONS OF IMMUNOCOMPETENT CELLS IN
THE INFLAMMATORY RESPONSE AND THE NATURE OF IMMUNE SHIFTS IN

PATIENTS IN THE ACUTE PERIOD OF MODERATE TRAUMATIC BRAIN INJURY

Mamytova E.M., Mamytov M.M.
Kyrgyz State Medical Academy named after I.K. Akhunbayev, Bishkek

elmiramamytova@yahoo.com

Annotation: Although most of the morbidity and mortality factors are a direct consequence of
trauma (initial severity of injury, secondary bleeding), about a third of them are represented by hospital-

acquired infectious complications. The study of the nature of the immune response after traumatic brain injury
(TBI) provides excellent opportunities for clinicians to develop strategies for therapeutic approaches to reduce
morbidity and mortality of patients. In this connection, the purpose of this work was to study role of main
lymphocytes subpopulation in inflammatory response and immune changes in acute period of moderate
traumatic brain injury.

Keywords: traumatic brain injury, lymphocytes subpopulations, T-cell immunity, secondary
immunosuppression

СЕЗГЕНҮҮ РЕАКЦИЯСЫНДА ИММУНОКОМПЕТЕНТТҮҮ

КЛЕТКАЛАРДЫН НЕГИЗГИ СУБПОПУЛЯЦИЯЛАРЫНЫН РОЛУ ЖАНА
МЭЭНИН ОРТОЧО ООР ТРАВМАСЫНЫН КУРЧ МЕЗГИЛИНДЕГИ

ООРУЛУУЛАРДАГЫ ИММУНДУК РЕАКЦИЯЛАР

Мамытова Э.М., Мамытов М.М.
И.К. Ахунбаев атындагы Кыргыз мамлекеттик медициналык академиясы,

Бишкек

elmiramamytova@yahoo.com

Аннотация: Оорунун жана өлүмдүн көпчүлүк факторлору травманын түздөн-түз кесепети
болсо (жаракаттын баштапкы оордугу, экинчи кан кетүү), болжол менен үчтөн бири ооруканада
жуккан инфекциялык татаалдашуулар менен көрсөтүлөт. Травма кийинки иммундук реакциянын
мүнөзүн изилдөө клиницисттерге бейтаптардын оорусун жана өлүмүн азайтуу максатында
терапиялык ыкмаларды стратегиялоо үчүн эң сонун мүмкүнчүлүктөрдү берет. Ушуга байланыштуу
бул макаланын максаты сезгенүү реакциясында иммунокомпетенттүү клеткалардын негизги
субпопуляцияларынын ролу жана мээнин орточо оор травмасынын курч мезгилиндеги оорулуулардагы
иммундук реакциялар изилдөө болгон.

Негизги сөздөр: баш мээ жаракат, лимфоциттердин негизги субпопуляциялары, т- клеткалык
иммунитет, экинчи иреттуу иммуносупрессия.

Введение
К травмам центральной нервной системы (ЦНС) относятся черепно-мозговая травма

(ЧМТ) и травма спинного мозга (ТСМ), которые вызваны различными внешними
физическими воздействиями [1]. Травматизм считается важным глобальным приоритетам в
области здравоохранения, так как его следствием является не только вред здоровью людей, но
он также наносит значительный урон обществу за счет экономических потерь [2].

Черепно-мозговая травма (ЧМТ) является важной причиной заболеваемости и
смертности [3]. В дополнение к высокой смертности сразу после этого, тяжесть этих травм
связана со значительной заболеваемостью и смертностью в отделениях интенсивной терапии
[4]. Хотя большинство факторов заболеваемости и смертности являются прямым следствиям
травмы (первоначальная тяжесть травмы, вторичное кровотечение), примерно треть из них
представлена приобретенными в больнице инфекционными осложнениями [5].

Патогенез посттравматического повреждения ЦНС является сложным много
направленным процессом; при котором, в основном, наблюдаются гибель нейронов и
олигодендроцитов, демиелинизация аксонов, глиоз, воспаление, апоптоз и некроз, которые, в
свою очередь, приводят к сложному процессу восстановления поврежденных тканей [6].

Еще остается открытым вопрос как конкретные подтипы иммунных клеток могут
участвовать в посттравматическом повреждении вещества мозга и его нейродегенерации, так
и в «спасении» областей повреждения и восстановлении неврологических функций.

Цель – изучение роли основных субпопуляций лимфоцитов в патогенезе черепно-
мозговой травмы и характера иммуннологических сдвигов после средне-тяжелой черепно-
мозговой травмы.

Изучение характера иммунного ответа после ЧМТ предоставляет отличные
возможности клиницистам для выработки стратегий терапевтических подходов с целью
снижения заболеваемости и смертности. Не до конца изученным остается вопрос об
изменениях клеточного иммунитета, его направленности и его интенсивности в зависимости
от давности и тяжести у больных с ЧМТ. В исследовании, проведенном нами мы изучили
характер сдвигов в клеточном звене иммунных реакций, развившихся у пациентов с ушибами
головного мозга средней степени тяжести в остром посттравматичческом периоде .

Материалы и методы исследования
В исследование вошли 28 пациентов в остром периоде средне-тяжелой ЧМТ,

контролем послужили 20 здоровых добровольцев. Кровь для исследования была взята в
первые сутки после ЧМТ.

Клеточный иммунитет был изучен идентифицикацией лимфоцитов, а также их
субпопуляций, которая осуществлялась стандартным методом непрямой
иммунофлюоресценции с применением моноклональных антител, фирмы «Сорбент» (Россия),
по отношению к их поверхностным антигенам (СD). Полученные результаты были
представлены в процентах; показатель как индекс CD4+/CD8+ определялся как отношение
процентного содержания указанных клеток в сыворотке крови. Таким образом была получена
информация о субтипах мононуклеаров, стадии их дифференцировки и активации. Были
определены такие субпопуляции как Т-лимфоциты (CD3+), Т- хелперы/индукторы (CD4+), Т-
цитотоксические/супрессорные клетки (CD8+), натуральные киллеры (CD16+), зрелые В-
лимфоциты (CD20+).

Мононуклеары, полученные из крови пациентов помечали моноклональными
антителами, согласно рекомендациям и инструкциям фирмы-изготовителя в объеме 0,1 мл.
Реакции мононуклеаров идентифицировали на проточном цитофлуориметре Becton Diskinson.

Для определения статистической значимости были составлены вариационные ряды с
последующим вычислением средней арифметической взвешенной обычным способом по
формуле: М= ΣVp/n , где М – средняя арифметическая, Σ – знак суммирования V
– варианты, р – частота данной вариации n – общее число наблюдений. Расчитывались среднее
квадратическое отклонение (δ - сигма) и средняя ошибка показателя или ошибка
репрезентативности (m) по формулам: δ = амплитуда вариационного ряда/К, где δ
– среднее квадратическое отклонение, амплитуда ряда =Vмаксимальное – V минимальное, К
– «коэфицент К» определяли по таблице С.И. Ермалаевой. m = δ/√n,
где m – ошибка репрезентабельности или средняя ошибка средней величины, δ – средняя
квадратическое отклонение, n – общее число наблюдений.

Определение достоверности средней величины было проведено по критерию или

доверительному коэффициенту «t» по формуле: t = M1 – M2/√m1
2
+m2

2
где, t – доверительный

коэффициент, М – средние величины, m – средняя ошибка средней величины. Оценку t и Р
сделаны по Стьюденту.

Результаты исследования и их обсуждение
Черепно-мозговая травма как и травма спинного мозга, патогенетически тесно связаны

с воспалением серого и белого вещества и инфильтрацией его иммунными клетками,
последние одновременно участвуют как в дегенераторных, так и регенераторных процессах,
например, способствуя дифференциации нервных стволовых клеток.

Анализ состояния Т-клеточного иммунитета у больных с средне-тяжелой ЧМТ выявил
следующие нарушения в системе клеточного и гуморального звеньев иммунитета (табл. 1).

Согласно представленным в таблице данным было обнаружено снижение содержания
Т-лимфоцитов (СД-3+ положительных клеток) и Т-хелперов (СД-4+) и у больных в остром
периоде средне-тяжелой ЧМТ, значения которых составляли 18,7±1% и 31,6±1,4%, в то

время как значения данных субпопуляций лимфоцитов у здоровых доноров составили
32±0,9% и 40,5±1,3%.

Таблица 1
Основные субпопуляции лимфоцитов и их сдвиги у пациентов в остром периоде

средне-тяжелой ЧМТ (%)

Исследуемые группы
Количество
больных

CD3 CD4 CD8 CD16 CD20

Пациенты с ушибами
головного мозга средней
тяжести

28
31,6±1,4
(Р<0,001 )

18,7±1
(Р<0,00 1)

14,3±0,8
(Р<0,01)

16,3±1
(Р<0,00 1)

18,8±0,8
(Р<0,02)

Здоровые доноры
20 40,5±1,3 32±0,9 11,8±0,4 5±0,2 16±0,9

Кроме того, снижение в крови уровня СД-4 и СД-3 клеток свидетельствует о том, что

стресс-реализующие факторы, которые возникают при любой травме, приводят к подавлению
этих клеток, что способствует - формированию селективной иммунной недостаточности, при
которой возможна активация оппортунистических инфекций микробно-вирусной этиологии
[7]. При ЧМТ средней тяжести отмечали повышение уровня СД-8 лимфоцитов, который
составлял (14,3±0,8)%, что было также достоверно выше, чем в контроле.

Известно, что мишенью для атак СД-8 являются клетки, зараженные вирусами или
содержащие на поверхности бактерии. Повышение числа СД-8, очевидно, свидетельствует
об активации способности цитотоксических лимфоцитов к инактивации инфицированных
клеток организма [8]. Содержание в крови В-лимфоцитов (СД-20+) было увеличено по
сравнению с контролем (16±0,9)% и составило (18,8±0,8)%. Различия достоверны, что
свидетельствует о вовлечении в патологический процесс также и гуморального звена
иммунитета.

Содержание в крови естественных киллерных клеток СД-16+ лимфоцитов у больных
с ЧМТ достоверно повышалось до (16,3±1)%, что почти в 3 раза больше по сравнению с
контролем (здоровые лица). Известно, что СД-16+ лимфоциты являются ответственными за
естественную резистентность организма к опухолевым и измененным вирусами клеткам, к
возбудителям инфекционных заболеваний, в частности вирусам, простейшим [9].

Таким образом, изучение показателей клеточного звена иммунитета в остром периоде
ЧМТ показало снижение уровня зрелых Т-лимфоцитов (СД-3+) положительных клеток и Т-
хелперов, в то время как уровень киллерных клеток, СД-8 лимфоцитов и В- лимфоцитов был
повышен. Выявленные различия в составе основных субпопуляций лимфоцитов указывают на
неодинаковое их участие в патогенезе травматической болезни мозга. При среднетяжелой
ЧМТ в процесс вовлекаются как Т-клеточные, так и В-лимфоцитозависимые гуморальные,
аутоантителопродуцирующие иммунные реакции.

Черепно-мозговая травма (ЧМТ), как и травма спинного мозга вызывают мгновенную
активацию врожденного иммунитета с последующим системным воспалительным ответом.
Дальнейшая реакция, выработанная в процессе эволюции для ограничения или подавления
системного воспалительного ответа и индуцирования заживления, включает в себя активацию
вегетативной нервной системы, в том числе, гормональной системы и снижения выработки
иммунных клеток. Этот физиологический ответ вызывает состояние иммуносупрессии и
иммунной толерантности, которые способствуют возникновению вторичных инфекций [10].

Вышеуказанные системные реакции происходят параллельно с местными
посттравматическими изменениями в головном (или спинном мозге). Когда целостность
гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) вследствие травмы нарушена, периферические
иммунные клетки проникают в поврежденную область в ЦНС. Отмечается, что макрофаги,

нейтрофилы, тучные клетки, моноциты, дендритные клетки, клетки естественные киллеры
(нейтрофиллы), натуральные киллеры Т-лимфоциты и B-клетки присутствовали в спинном
мозге после ТСМ [11]. Наибольшее присутствие лимфоцитов было обнаружено в месте
повреждения на 14 сутки. Инфильтрация клетками была ограничена в зоне ушиба.

У исследуемых нами больных в основной группе при ЧМТ средне-тяжелой степени в
первые сутки острого периода происходило угнетение Т-клеточного звена иммунитета, что
проявлялось снижением в крови уровня Т- хелперов и (СД-3+) положительных клеток и
активацией В-клеточного звена и натурально-киллерных субпопуляций лимфоцитов. Оценка
выраженности дисбаланса иммунной системы в остром периоде ЧМТ по средним значениям
иммунорегуляторного индекса не выявила различий в группах сравнения и отличий от
показателя здоровых добровольцев.

Анализ иммунного статуса пациентов основной группы с ЧМТ средней степени
тяжести, в первые сутки наблюдения показал снижение количества CD3+ (29,4±2,5%) и
особенно CD4+ (17±0,7%), уровень которых был ниже показателей здоровых доноров в 1,3
(40,5±1,3%) и 1,8 раза (32±0,9%) В тоже время отмечалось незначительное увеличение
содержания CD8+ (13,9±6,6%) , CD20+ (17,9±1,4%) относительно референтной нормы
(11,8±0,4% и 16±0,9% соответственно). Уровень CD16+ (17,1±0,9%) был существенно выше,
чем в группе здоровых доноров (5±0,2%). Содержание в крови В-лимфоцитов (СД-20+) было
незначительно увеличено по сравнению с контролем (16±0,9)% и составило (18,8±0,8)%.
Показатель под названием иммунорегуляторный индекс (ИРИ=соотношение Т-хелперов/Т-
цитотоксических лимфоцитов) существенно не изменялся.

Наши данные коррелируют с результатами исследований других авторов, которые
также связывают повышенную восприимчивость пациентов с ЧМТ к внутрибольничным
инфекциям с развитием состояния иммуносупрессии, которая развивается сразу после травмы
и некоторые ее характеристики близки к иммуносупрессии, обнаруженной при септическом
шоке [12]. Так отдельные авторы указываю на то, что через 24 часа после ЧМТ наблюдается
значительное снижение количества циркулирующих Т-клеток, которое касалось как CD4 + T-
хелперных клеток, так и CD8 + цитотоксических Т-клеток [13]. Они обьясняют развитие такой
лимфопении ускоренным их апоптозом, но как и другие авторы также предполагают,
основываясь на экспериментах у мышей, что высокие концентрации катехоламинов
ингибируют выход лимфоцитов из лимфатических узлов. Следует отметить, что для ЧМТ
характерна потеря тимусовой массы, которая в целом может обьяснить иммуносупрессию
[14].

Другой возможной причиной диагностированной иммунодепрессии, можно полагать,
что продукты распада поврежденных тканей, дериваты гемоглобина, активация
окислительных процессов, манифестация продукции острофазовых белков и воспалительных
цитокинов способствуют угнетению пролиферации лимфоцитов, что может стать основой
для гнойно-септических осложнений [15]. Что касается В-лимфоцитов, то содержание в крови
В-лимфоцитов (СД-20+) было увеличено по сравнению с контролем (16±0,9)% и составило
(18,8±0,8)%. Различия достоверны, что указывает на вовлечение в патологический процесс
также и гуморального звена иммунитета. Наши данные согласуются с данными других
авторов. Так, команда исследователей [3] также обнаружила, что пациенты с ЧМТ имеют
значительно более высокий уровень В-клеток с активированным профилем на 7-й день
после травмы.

Как указывают исследователи ЧМТ способствует увеличенной продукции
провоспалительных цитокинов, что является необходимым физиологическим явлением,
которое способствует заживлению поврежденных тканей и защите от развития вторичных
инфекций. Однако, у некоторых пациентов развитие синдрома системного воспалительного
ответа (ССВО) может вызвать проявления множественной органной недостаточности с очень
высоким уровнем смертности [16]. Для предотвращения возникновения обострения
провоспалительного ответа центральная нервная система (ЦНС) в сочетании с врожденным

иммунитетом инициирует системный противовоспалительный ответ (компенсационный
противовоспалительный ответ. Этот ответ направлен на восстановление гомеостаза, но
увеличивает риск посттравматических инфекционных осложнений.

Выводы:
 При средне-тяжелой ЧМТ участвуют как Т-клеточные, так и В- лимфоцитозависимые
гуморальные иммунные реакции.
 При ЧМТ средне-тяжелой степени в остром периоде происходит угнетение Т- клеточного
звена иммунитета за счет снижения в крови уровня Т-хелперов и (СД-3+) положительных
клеток и активации В-клеточного звена и натурально- киллерных субпопуляций лимфоцитов.
Это объясняет рост инфекционно-воспалительных осложнений в указанный период и
прогредиентное течение в большинстве случаев первичной травмы.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Bouras M, Asehnoune K, Roquilly A. Immune modulation after traumatic brain injury. Front Med
(Lausanne). 2022 Dec 1;9:995044. doi: 10.3389/fmed.2022.995044. PMID: 36530909; PMCID:
PMC9751027.
2. Myburgh JA, Cooper DJ, Finfer SR, Venkatesh B, Jones D, Higgins A, et al. Epidemiology and
12-month outcomes from traumatic brain injury in australia and new zealand. J Trauma.
(2008) 64:854-62. 10.1097/TA.0b013e3180340e77.
3. Park, E. Traumatic brain injury: Can the consequences be stopped? / E. Park, J. D. Bell, A. J. Baker
// Can Med Assoc J. – 2008. – Vol.178. – P. 1163–1170.
4Li Y, Liu C, Xiao W, Song T, Wang S. Incidence, risk factors, and outcomes of ventilator- associated
pneumonia in traumatic brain injury: A Meta-analysis. Neurocrit Care. (2020) 32:272- 85.
10.1007/s12028-019-00773-w.
5. Vourc’h M, Roquilly A, Asehnoune K. Trauma-Induced damage-associated molecular patterns-
mediated remote organ injury and immunosuppression in the acutely Ill patient. Front Immunol.
(2018) 9:1330.
6. Russo MV, McGavern DB. Inflammatory neuroprotection following traumatic brain injury.
Science. (2016) 353:783-5. 10.1126/science.aaf6260
7. Cole E, Gillespie S, Vulliamy P, Brohi K. Organ Dysfunction in Trauma (Ordit) study
collaborators. Multiple organ dysfunction after trauma. Br J Surg. (2020) 107:402-12.
8. Bao, W., Lin, Y., Chen, Z. (2021). The Peripheral Immune System and Traumatic Brain Injury:
Insight into the role of T-helper cells. International Journal of Medical Sciences, 18(16), 3644-3651.
https://doi.org/10.7150/ijms.46834.
9. Utagawa A, Truettner JS, Dietrich WD, Bramlett HM. Systemic inflammation exacerbates

behavioral and histopathological consequences of isolated traumatic brain injury in rats. Experimental
neurology. 2008;211:283-91

10. Nizamutdinov D, Shapiro LA. Overview of traumatic brain injury: An immunological context.
Brain Sci. (2017) 7:E11. 10.3390/brainsci701001.
11. Vaibhav K, Braun M, Alverson K, Khodadadi H, Kutiyanawalla A, Ward A, et al. Neutrophil
extracellular traps exacerbate neurological deficits after traumatic brain injury. Sci Adv.
(2020) 6:eaax8847. 10.1126/sciadv.aax8847.
12. Venet F, Demaret J, Blaise BJ, Rouget C, Girardot T, Idealisoa E, et al. IL-7 Restores T
lymphocyte immunometabolic failure in septic shock patients through mTOR Activation. J Immunol.
(2017) 199:1606-15. 10.4049/jimmunol.1700127 .
13. Cole E, Gillespie S, Vulliamy P, Brohi K. Organ Dysfunction in Trauma (Ordit) study
collaborators. Multiple organ dysfunction after trauma. Br J Surg. (2020) 107:402-12. .
14. Vourc’h M, Roquilly A, Asehnoune K. Trauma-Induced damage-associated molecular patterns-
mediated remote organ injury and immunosuppression in the acutely Ill patient. Front Immunol.
(2018) 9:1330. 10.3389/fimmu.2018.01330.