Background: Residual pulmonary changes may develop in children after tuberculosis treatment, contributing to the risk of disease recurrence. This highlights the relevance of non-invasive laboratory diagnostic approaches for risk assessment and stratification.
Aim: The work aimed to assess the ex vivo ability of neutrophil leukocytes isolated from blood to form neutrophil extracellular traps in response to nonspecific antigenic stimulation in children with post-tuberculosis pulmonary changes, in relation to the in vivo level of citrullinated histone H3 (citH3) in blood.
Methods: The study groups included a control group of healthy children aged 4 to 7 years (n = 26) and a group of children with residual post-tuberculosis changes (Post-TB) aged 4 to 14 years (n = 18). Eligibility criteria: absence of concomitant chronic somatic, infectious, or autoimmune diseases. Neutrophils isolated from peripheral blood were stimulated with a polybacterial agent. Neutrophil extracellular traps formation was assessed using fluorescence microscopy. The level of citrullinated histone H3 was measured using enzyme-linked immunosorbent assay. Differences between groups were considered significant at p < 0.05 and evaluated using the Mann–Whitney and Kruskal–Wallis tests, followed by post-hoc analysis. The Post-TB group was divided into subgroups with low (Post-TB-L) and high (Post-TB-H) neutrophil extracellular traps formation capacity.
Results: In the Post-TB group, the proportion of thread-like extracellular traps and the total proportion of extracellular traps were significantly higher than in the control group (p = 0.0016 and p = 0.0035, respectively). The concentration of citrullinated histone H3 in the Post-TB group was also higher than in the control group (p = 0.0101). No differences were observed between the groups in terms of cloud-like neutrophil extracellular traps (p = 0.8047). In the Post-TB-H subgroup, the proportion of thread-like extracellular traps and total extracellular traps was higher than in the control group (ppost-hoc = 0.00002 and ppost-hoc < 0.0001, respectively). In the Post-TB-L subgroup, the proportion of thread-like neutrophil extracellular traps was lower than in the Post-TB-H subgroup (ppost-hoc = 0.0021). Blood citrullinated histone H3 levels in the Post-TB-H subgroup were higher than in the control group (ppost-hoc = 0.0105) and the Post-TB-L subgroup (ppost-hoc = 0.0292). Spearman’s correlation coefficient between the proportion of thread-like extracellular traps and blood citrullinated histone H3 concentration was r = 0.711 (p = 0.0006).
Conclusion: Neutrophil ability to form neutrophil extracellular traps in children with post-tuberculosis pulmonary changes shows distinct features. Research in this area may prove useful for personalized risk assessment of tuberculosis recurrence.
Введение. После лечения туберкулеза у детей, в ряде случаев, формируются остаточные изменения в лёгких, определяющие риски развития осложнений или рецидивов заболевания. С этим связана целесообразность применения патогенетически обоснованных и неинвазивных лабораторно-диагностических критериев для оценки и стратификации данных рисков.
Цель – у детей с посттуберкулезными изменениями в легких оценить ex vivo способность изолированной из цельной крови фракции нейтрофильных лейкоцитов к формированию внеклеточных ловушек (НВЛ) при неспецифической антигенной стимуляции во взаимосвязи с in vivo уровнем цитруллинированного гистона H3 (citH3) крови.
Методы. Были исследованы группы: контроля («Контроль») – здоровые дети возрастом от 4 до 7 лет, n=26 и дети с остаточными посттуберкулезными изменениями («Пост-ТБ»), от 4 до 14 лет, n=18. Критерии исключения: наличие сопутствующих хронических соматических, инфекционных и аутоиммунных заболеваний. На изолированную из крови фракцию нейтрофилов воздействовали полибактериальным стимулятором. Появление НВЛ оценивали с помощью люминесцентной микроскопии. Уровень citH3 определяли методом иммуноферментного анализа. Распределение значений показателей носило отличный от нормального характер (критерий Шапиро-Уилка). Различия между группами считали значимыми при p<0,05 и оценивали с использованием критериев Манна-Уитни, Краскела-Уоллиса и post-hoc анализа. По показателю «Суммарная доля НВЛ» группа Пост-ТБ была разделена на подгруппы с низкой и высокой способностью к формированию НВЛ («Пост-ТБ-Н» и «Пост-ТБ-В», соответственно).
Результаты. В группе Пост-ТБ доля нитевидных НВЛ и суммарная доля НВЛ были выше, чем в группе Контроль (p=0,0016 и p=0,0035, соответственно). Концентрация цитруллинированного гистона H3 в крови в группе Пост-ТБ превышала значения в группе Контроль (p=0,0101). При этом различий по содержанию облаковидных НВЛ между группами выявлено не было (p=0,8047). В подгруппе Пост-ТБ-В процент нитевидных НВЛ и суммарная доля НВЛ превышали значения в группе Контроль, (ppost-hoc = 0,00002 и ppost-hoc < 0,0001, соответственно). В подгруппе Пост-ТБ-Н доля нитевидных НВЛ была ниже значений подгруппы Пост-ТБ-В (ppost-hoc = 0,0021). Подгруппы Пост-ТБ-Н и Пост-ТБ-В характеризовались различной концентрацией цитруллинированного гистона H3 в сыворотке крови, уровень которого в подгруппе Пост-ТБ-В превышал значения группы Контроль (ppost-hoc = 0,0105) и Пост-ТБ-Н (ppost-hoc = 0,0292). Коэффициент ранговой корреляции Спирмена между долей нитевидных НВЛ и концентрацией citH3 в крови составил r=0,711 (p=0,0006).
Заключение. Способность нейтрофилов к формированию НВЛ у детей с посттуберкулезными изменениями в легких имеет особенности, а ее исследование может стать полезным для персонифицированной оценки риска возникновения рецидива заболевания.