Chemotactic Mediators of Th1 T-cell Trafficking in Smokers and COPD Patients

Abstract

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is smoking-related and associated with increased cytotoxic CD8+ T-cells in the airway. There is a wide range of susceptibility to the damaging effects of cigarette smoke with only a small proportion of smokers progressing to COPD. We have previously reported increased intracellular Th1 cytokines in blood, BAL and intraepithelial CD8+T cells in current and ex-smokers with COPD, whereas healthy smokers showed localized Th1 response in the lung only. We thus hypothesised that Th1-associated chemokines or their receptors on CD8+T-cells may be differentially expressed in the blood of healthy smokers, current smoker COPD subjects and those who had ceased smoking. We investigated chemokines, chemokine receptors and Th1 and cytotoxic T-cell markers in blood and BAL using flow cytometry, ELISA and cytometric bead array. In blood, CXCR3, CCR4, intracellular CCR3 and the Th1 marker 62L(-)CD45RO(+) were increased in both COPD groups and healthy smokers. In contrast, cytotoxic T-cells, ITAC, MIG, IFN-gamma and CCR5 were increased in both COPD groups but not smokers. In BAL, the Th1 marker 62L(-)CD45RO(+), CCR5, CXCR3, IFN-gamma, RANTES, IL-8, MCP-1, MIG and ITAC were increased in both COPD groups and smokers versus controls. Our findings are consistent with systemic inflammation in COPD associated with an increased influx of cytotoxic and Th1 cells into the airway. The differential expression of specific chemokines and their receptors in blood from COPD subjects and healthy smokers suggests that inclusion of these markers in any panel designed for the non-invasive investigation of smokers with a disposition to COPD would be clinically relevant.

Role of Airway Epithelium-Origin Chemokines and their Receptors in COPD~!2009-12-20~!2010-03-18~!2010-04-16~!

“…All three chemokines produced by stimulated bronchial epithelium could be upregulated and found in BALF of COPD patients [52,53], while CXCL11 might be also regulated by other factors [54]. Upon stimulus, CXCR3 was triggered to express in human airway epithelial cells [55], playing a central role in the trafficking of T lymphocytes from the pulmonary interstitial tissue into both large and peripheral airways during the onset and resolution of pulmonary inflammation [52,56,57]. These results may be valuable in designing novel strategies to antagonize CXCR3 mediated immunological reactions and chemotactic effects on T cells.…”

Changes in T-lymphocyte population containing chemokine receptors in patients with chronic obstructive pulmonary disease

“…В работе A.Koch et al бы ло показано повышение процента CD8 + T лимфо цитов крови, содержащих CXCR3, у курильщиков с ХОБЛ по сравнению с курящими людьми без тако вой [11]. В другом исследовании относительное ко личество CXCR3 + Т клеток повышалось в крови у курящих пациентов с ХОБЛ, больных ХОБЛ, бро сивших курить, и здоровых курильщиков по сравне нию со здоровыми некурящими людьми [12]. Изме нение количества лимфоцитов крови, содержащих хемокиновые рецепторы, у некурящих пациентов с ХОБЛ ранее не изучалось.…”

“…Имеется и другая точка зре ния. Она основывается на данных, согласно кото рым процент CXCR3 + Т клеток повышался в крови у курящих пациентов с ХОБЛ, больных ХОБЛ, бро сивших курить, и здоровых курильщиков по сравне нию со здоровыми некурящими [12]. При этом не было выявлено статистически достоверной разницы в относительном количестве Т лимфоцитов, содер жащих рецепторы СXCR3, между курящими паци ентами и здоровыми курильщиками.…”

“…Больший процент ССR5 + Т клеток имел место и в крови у курящих пациентов с ХОБЛ по сравнению со здоровыми курящими и не курящими людьми. Другие исследователи также об наружили повышение доли ССR5 + Т лимфоцитов в общей популяции лимфоцитов у курящих и бро сивших курить пациентов с ХОБЛ по сравнению с некурящими здоровыми лицами, однако не выяви ли разницы в относительном количестве этих клеток между курильщиками с ХОБЛ и курящими здоровы ми людьми [12]. Полученные данные свидетельствуют об увеличе нии в кровотоке популяции лимфоцитов, обладаю щих рецепторами CCR5 и CXCR3.…”

“…Не удалось выявить корреляционную связь меж ду относительным количеством лимфоцитов крови, содержащих хемокиновые рецепторы, у пациентов с ХОБЛ и значением ОФВ 1 , хотя в другой лаборато рии подобная корреляционная связь была установ лена [12]. Однако в изучавшуюся там группу пациен тов с ХОБЛ были включены лица с отношением ОФВ 1 / ФЖЕЛ, равным 70 % долж.…”