[Relapsing-remitting multiple sclerosis: clinical and immunological aspects of the pathology on the example Sema4D and CD72]

Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova. 2019;119(10. Vyp. 2):63-71. doi: 10.17116/jnevro201911910263.
[Article in Russian]

Abstract

Aim: To explore the expression of Sema4D, CD72 receptor and a role of Sema4D-CD72 signal in the control of immunocompetent cell function in remitting-relapsing multiple sclerosis (RRMS).

Material and methods: Fifty-two patients with RRMS diagnosis according to 2010 revised McDonald's criteria were studied. The control group included 24 healthy people. A flow cytometry method was used to measure the expression of semaphorin Sema4D by T-lymphocytes of peripheral blood, expression of CD72 receptor by B-lymphocytes, percentage of cells containing pro- and anti-inflammatory cytokines. The level of soluble Sema4D (sSema4D) was evaluated by ELISA.

Results: The level of Sema4D expression on T-lymphocytes (Mean Fluorescence Intensity - MFI) prevailed in cell subpopulations in patients with RRMS compared with the control group. Characteristics of membrane and sSema4D correlate with clinical presentations of the autoimmune disease. An increase in sSema4D level during cell cultivation was identified in RRMS patients. The results show the involvement of Sema4D in the hyperactivation of B-cell-mediated immunity through CD72 receptor and induction of proinflammatory cytokine synthesis.

Conclusion: RRMS is associated with elevated expression of Sema4D in the immune system. Membrane and sSema4D involved in the pathological process in RRMS. The authors suggest several mechanisms of the involvement of semaphorin and its receptor in the pathogenesis of RRMS: the direct damage of nervous tissues by sSema4D penetrated through the blood brain barrier disrupted in RRMS or by membrane Sema4D due to the infiltration of the central nervous system by T-lymphocytes and hyperactivation of B-cell-mediated immunity.

Цель исследования. Изучение экспрессии Sema4D, рецептора CD72 и роли Sema4D-CD72-зависимого сигнала в контроле функций иммунокомпетентных клеток при ремиттирующем рассеянном склерозе (РРС). Материал и методы. Обследованы 52 пациента с РРС, установленным в соответствии с критериями МакДональда 2010 г. (основная группа). В группу контроля вошли 24 здоровых. Использовали метод проточной цитометрии для оценки экспрессии семафорина Sema4D Т-лимфоцитами периферической крови, экспрессии рецептора CD72 B-лимфоцитами, процента клеток, несущих провоспалительные и противовоспалительные цитокины, а также иммуноферментный метод для оценки уровня растворимого семафорина (soluble Sema4D - sSema4D). Результаты. Уровень экспрессии Sema4D на Т-лимфоцитах - средняя интенсивность свечения (Mean Fluorescence Intensity - MFI) - превалировал в субпопуляциях клеток у пациентов с РРС по сравнению с группой контроля. Показатели мембранной и растворимой форм Sema4D коррелировали с клиническими характеристиками аутоиммунного заболевания. Нарастание уровня sSema4D при культивировании клеток было отмечено у пациентов с РРС. Получены данные об участии Sema4D в гиперактивации B-клеточного звена иммунной системы при взаимодействии с рецептором CD72 и в индукции синтеза провоспалительных цитокинов. Заключение. РРС ассоциирован с повышенной экспрессией Sema4D в иммунной системе. Мембранная и растворимая формы Sema4D участвуют в повреждающих процессах при РРС. Предположено несколько механизмов вовлечения семафорина и его рецептора в патогенез РРС - непосредственное поражающее действие на нервные ткани: в растворимой форме с проникновением через неполноценный при РРС гематоэнцефалический барьер, в мембранной форме - за счет инфильтрации центральной нервной системы Т-лимфоцитами и гиперактивации B-клеточного звена иммунной системы.

Keywords: B-lymphocytes; Sema4D-CD72-signal; T-lymphocytes; autoimmune pathology; cytokines; peripheral immune system; receptor CD72; remitting-relapsing multiple sclerosis; semaphorin Sema4D; soluble Sema4D.

MeSH terms

  • Antigens, CD / metabolism*
  • Antigens, Differentiation, B-Lymphocyte / metabolism*
  • Blood-Brain Barrier
  • Humans
  • Lymphocytes / immunology
  • Lymphocytes / metabolism
  • Lymphocytes / pathology
  • Multiple Sclerosis, Relapsing-Remitting / immunology*
  • Multiple Sclerosis, Relapsing-Remitting / metabolism
  • Multiple Sclerosis, Relapsing-Remitting / pathology*
  • Semaphorins / metabolism*

Substances

  • Antigens, CD
  • Antigens, Differentiation, B-Lymphocyte
  • CD100 antigen
  • CD72 protein, human
  • Semaphorins