تصنيف المناعة في مجرى الهواء السفلي في حالات الصفير الشديد لدى الأطفال يكشف عن مجموعات متميزة توصف بتنوع في أنماط الخلايا المتعادلة Lower airway immunophenotyping in severe preschool wheeze reveals distinct clusters described by heterogeneity in neutrophil phenotypes

شارك:
المجلة: American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine، المجلد: 212، العدد: 4
DOI: https://doi.org/10.1093/ajrccm/aamaf119
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41738142
تاريخ النشر: 2026-01-05
المؤلف: Katie Bonner وآخرون
الموضوع الرئيسي: الربو وأمراض الجهاز التنفسي

نظرة عامة

تناقش هذه الفقرة التباين الملحوظ في أنماط الخلايا المتعادلة، مع تسليط الضوء على الأدوار الوظيفية المتنوعة التي تلعبها هذه الخلايا المناعية في الجسم. يمكن أن يؤثر هذا التباين بشكل كبير على الاستجابة المناعية، خاصة في سياق الالتهاب والعدوى. فهم الخصائص الفينوتيبية المميزة للخلايا المتعادلة أمر بالغ الأهمية لتوضيح مساهماتها في حالات مرضية متنوعة وقد يساعد في توجيه استراتيجيات علاجية تستهدف هذه الخلايا. تؤكد النتائج على تعقيد بيولوجيا الخلايا المتعادلة وآثارها على وظيفة الجهاز المناعي.

مقدمة

تسلط المقدمة الضوء على تعقيد استجابات العلاج لدى الأطفال في سن ما قبل المدرسة الذين يعانون من اضطرابات الصفير، مع التأكيد على الفعالية المحدودة للستيرويدات القشرية المستنشقة (ICSs) في 30% إلى 40% فقط من الحالات. تناقش دور تحسس المواد المسببة للحساسية ومستويات الإيوزينوفيل في الدم في التنبؤ باستجابة ICS، مع الإشارة إلى أن العديد من الأطفال المتأثرين لا يظهرون هذه الخصائص. وقد حددت التحليلات الأخيرة لعينات غسل القصبات الهوائية (BAL) مجموعات مرضية مميزة من الصفير الشديد المتكرر (RSW) تتميز بملفات مختلفة من التحسس للحساسية، والإيوزينوفيلية، والعدوى الميكروبية، مع وجود مجموعة فرعية ملحوظة تظهر التهاب مجرى الهواء الخلوي المتعادل الذي غالبًا ما يكون مقاومًا للستيرويدات.

تستكشف الفقرة أيضًا الدور المزدوج للخلايا المتعادلة في الرئتين، متسائلة عما إذا كانت وجودها خلال العدوى وقائيًا أم ضارًا. توضح تنشيط وتنوع الوظائف لأنماط الخلايا المتعادلة، بما في ذلك التغيرات في علامات السطح مثل CD62L وCD10، والتي تشير إلى حالة تنشيطها. يفترض المؤلفون أن الإيوزينوفيلية في مجرى الهواء السفلي لدى الأطفال المصابين بـ RSW غير متجانسة، تتأثر بأنماط خلايا متعادلة مميزة ووجود عدوى بكتيرية أو فيروسية. لاختبار هذه الفرضية، تحقق الدراسة من ملفات خلايا المناعة للأطفال المتأثرين الذين يخضعون لعملية تنظير القصبات وتربط هذه النتائج بالمعايير السريرية، بهدف تحديد مجموعات مرضية وتطوير مؤشرات حيوية غير جراحية لتحسين التصنيف واستراتيجيات العلاج.

الطرق

تم توضيح الطرق المستخدمة في هذه الدراسة بشكل شامل في الملحق البياني عبر الإنترنت. تتضمن هذه الفقرة بروتوكولات محددة، وتصاميم تجريبية، وتقنيات تحليلية تم استخدامها لتحقيق أهداف البحث. تضمن المنهجيات المفصلة إمكانية التكرار وتوفر إطارًا واضحًا لفهم السياق التجريبي والنتائج.

النتائج

في هذه الدراسة، تم تجنيد ما مجموعه 106 أطفال، بمتوسط عمر 36.5 شهرًا. من بين هؤلاء المشاركين، وُجد أن 34 طفلًا، يمثلون 32% من العينة، كانوا حساسين. يتم تقديم معلومات مفصلة حول العينات المجمعة في الجدول S5. تسهم هذه النتائج في فهم انتشار التحسس في مرحلة الطفولة المبكرة.

المناقشة

في هذه الدراسة، قمنا بتوصيف الأطفال في سن ما قبل المدرسة الذين يعانون من الصفير المتكرر (RSW) من خلال تحليل ملفات المناعة في مجرى الهواء السفلي وحالات العدوى لديهم. حددنا ثلاث مجموعات مميزة من خلال تحليل مدفوع بالبيانات شمل تصنيف خلايا المناعة، وزراعة البكتيريا، واكتشاف الفيروسات، وتاريخ العلاج. المجموعة 1، المسمى “عدوى مجرى الهواء السائدة مع خلايا متعادلة منخفضة CD62L”، أظهرت معدلات عالية من العدوى البكتيرية والفيروسية ونسبة أقل من خلايا متعادلة CD62L+. المجموعة 2، التي تتميز بـ “هيمنة الإيوزينوفيل واللمفاويات مع خلايا متعادلة عالية CD62L”، أظهرت إيوزينوفيلية في مجرى الهواء حتى في غياب تحسس المواد المسببة للحساسية. المجموعة 3، المسماة “عدوى منخفضة مع خلايا متعادلة عالية CD62L”، كانت لديها عدوى قليلة وهيمنة من البلعميات.

كما وجدنا أن العلامات القابلة للذوبان لتنشيط الخلايا المتعادلة، مثل CD62L القابل للذوبان (sCD62L)، والميوبيروكسيداز (MPO)، وDNA مزدوج الشريطة (dsDNA)، كانت مرتفعة في الأطفال الذين يعانون من العدوى البكتيرية، خاصة في المجموعة 1. ومن المثير للاهتمام، أنه بينما لم تظهر الأطفال الحساسين اختلافات كبيرة في أنواع خلايا المناعة في مجرى الهواء السفلي مقارنة بالأطفال غير الحساسين، كان لدى الأطفال غير الحساسين انتشار أعلى للعدوى البكتيرية. تشير نتائجنا إلى أن أنماط الخلايا المتعادلة والوسائط القابلة للذوبان يمكن أن تكون بمثابة مؤشرات حيوية محتملة لتحديد ملفات مرضية مميزة لدى الأطفال الذين يعانون من RSW، على الرغم من أن قيود الدراسة تشمل حجم عينة أصغر لتحليلات تدفق الخلايا وتباين في كثافة خلايا غسل القصبات الهوائية (BAL).

Journal: American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, Volume: 212, Issue: 4
DOI: https://doi.org/10.1093/ajrccm/aamaf119
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41738142
Publication Date: 2026-01-05
Author(s): Katie Bonner et al.
Primary Topic: Asthma and respiratory diseases

Overview

The section discusses the heterogeneity observed in neutrophil phenotypes, highlighting the diverse functional roles these immune cells play in the body. This variability can significantly influence the immune response, particularly in the context of inflammation and infection. Understanding the distinct phenotypic characteristics of neutrophils is crucial for elucidating their contributions to various pathological conditions and may inform therapeutic strategies targeting these cells. The findings underscore the complexity of neutrophil biology and its implications for immune system function.

Introduction

The introduction highlights the complexity of treatment responses in preschool children with wheezing disorders, emphasizing the limited effectiveness of inhaled corticosteroids (ICSs) in only 30% to 40% of cases. It discusses the role of aeroallergen sensitization and blood eosinophil levels in predicting ICS responsiveness, while noting that many affected children do not exhibit these characteristics. Recent analyses of bronchoalveolar lavage (BAL) samples have identified distinct pathological clusters of recurrent severe wheeze (RSW) characterized by varying profiles of allergic sensitization, eosinophilia, and microbial infection, with a notable subgroup displaying neutrophilic airway inflammation that is often steroid-refractory.

The section further explores the dual role of neutrophils in the lungs, questioning whether their presence during infections is protective or detrimental. It details the activation and functional heterogeneity of neutrophil subtypes, including changes in surface markers such as CD62L and CD10, which are indicative of their activation state. The authors hypothesize that lower airway neutrophilia in RSW children is heterogeneous, influenced by distinct neutrophil subtypes and the presence of bacterial or viral infections. To test this hypothesis, the study investigates the immune cell profiles of affected children undergoing bronchoscopy and correlates these findings with clinical parameters, aiming to identify pathophysiological clusters and develop noninvasive biomarkers for better classification and treatment strategies.

Methods

The methods employed in this study are comprehensively outlined in the online data supplement. This section includes specific protocols, experimental designs, and analytical techniques utilized to achieve the research objectives. The detailed methodologies ensure reproducibility and provide a clear framework for understanding the experimental context and results.

Results

In this study, a total of 106 children were recruited, with a median age of 36.5 months. Among these participants, 34 children, representing 32% of the sample, were found to be sensitized. Detailed information regarding the collected samples is provided in Table S5. These findings contribute to the understanding of sensitization prevalence in early childhood.

Discussion

In this study, we characterized preschool children with recurrent wheeze (RSW) by analyzing their lower airway immune profiles and infection statuses. We identified three distinct clusters through a data-driven analysis that included immune cell phenotyping, bacterial culture, viral detection, and treatment history. Cluster 1, labeled “airway infection predominant with CD62L low neutrophils,” exhibited high rates of bacterial and viral infections and a lower proportion of CD62L+ neutrophils. Cluster 2, characterized by “eosinophil and lymphocyte predominance with CD62L high neutrophils,” showed airway eosinophilia even in the absence of allergen sensitization. Cluster 3, termed “low infection with CD62L high neutrophils,” had minimal infections and a predominance of macrophages.

We also found that soluble markers of neutrophil activation, such as soluble CD62L (sCD62L), myeloperoxidase (MPO), and double-stranded DNA (dsDNA), were elevated in children with bacterial infections, particularly in Cluster 1. Interestingly, while sensitized children did not show significant differences in lower airway immune cell types compared to nonsensitized children, nonsensitized children had a higher prevalence of bacterial infections. Our findings suggest that neutrophil subtypes and soluble mediators could serve as potential biomarkers for identifying distinct pathophysiological profiles in children with RSW, although the study’s limitations include a smaller sample size for flow cytometry analyses and variability in bronchoalveolar lavage (BAL) cellularity.