Impaired phagocytosis and oxidative respiratory burst activity in sickle cell anemia leukocytes

Abstract

الملخص: أهداف البحث: بحثت دراسة الحالات والشواهد هذه في وضع وظائف الكريات البيضاء في فقر الدم المنجلي لتحديد الأمراض المناعية الأساسية للتشخيص المبكر والتخفيف من خطر العدوى البكتيرية المتزايدة في هذه الفئة من المرضى. طريقة البحث: تسعون مشاركا يضمون 24 هيموجلوبين-أ أ و22 هيموجلوبين-أ س و23 حالة ثابتة من هيموجلوبين-س س و21 حالة أزمة انسداد الأوعية الدموية هيموجلوبين-س س تم استقطابهم لهذه الدراسة. تم تصنيف الموضوعات أيضا إلى ست مجموعات، أي موضوعات هيموجلوبين-أ أ وموضوعات هيموجلوبين-أ س كمجموعات مراقبة، موضوعات هيموجلوبين-س س في حالة مستقرة، موضوعات هيموجلوبين-س س في حالة أزمة انسداد الأوعية الدموية، موضوعات هيموجلوبين-س س الخاضعة للأدوية، ومجموعة هيموجلوبين-س س التي تخضع للعلاج بالإضافة إلى مجموعة نقل الدم على التوالي. تم تقييم تحليل الدم، والرحلان الكهربائي للهيموجلوبين، ونسب الكريات البيضاء، والمقايسات الوظيفية للكريات البيضاء باستخدام الطرق القياسية، وتم تقييم مستويات انترليوكن-8 و إل-سيليكتن باستخدام إليزا. النتائج: تم زيادة إجمالي عدد الكريات البيضاء والوحيدات في مجموعات هيموجلوبين-س س مقارنة بمجموعات التحكم. ومع ذلك، كان لدى مجموعات هيموجلوبين-س س عدد أقل من الخلايا الليمفاوية مقارنة بالمجموعات الأخرى. تمت زيادة صلاحية كريات الدم البيضاء في مجموعات فقر الدم المنجلي، في حين تم تقليل أنشطة البلعمة والانفجار التنفسي التأكسدي في مجموعات فقر الدم المنجلي. لوحظت زيادة في مستويات انترليوكن-8 في جميع مجموعات فقر الدم المنجلي، ومع ذلك انخفضت مستويات إل-سيليكتن لـ هيموجلوبين-أ س الثابت و هيموجلوبين-أ س في مجموعات الأدوية مقارنة بالمجموعات الأخرى. تم العثور على نسبة العدلات إلى الخلايا اللمفاوية، ونسبة الخلايا الليمفاوية الوحيدة ونسبة الصفائح الدموية إلى الخلايا الليمفاوية لمجموعات فقر الدم المنجلي أعلى من مجموعات التحكم. الاستنتاجات: يشكل خلل أنشطة البلعمة والانفجار التنفسي التأكسدي لكريات الدم البيضاء في مجموعات مرض فقر الدم المنجلي، مما قد يزيد من قابليتها للإصابة بالعدوى وخطر الوفاة، خاصة أثناء حالة الأزمة. يمكن تصميم الأساليب العلاجية الجديدة خصيصا لتعزيز وظائف كريات الدم البيضاء هذه والتخفيف من خطر الإصابة المتزايد في مرض فقر الدم المنجلي. Abstract: Objectives: This case-control study investigated the mode of leukocyte function in sickle cell anemia (SCA) to delineate the underlying immunopathology for early diagnosis and mitigate the increased bacterial infection risk in this patient population. Method: In total, 90 participants comprising 24 hemoglobin (Hb)-AA, 22 Hb-AS, 23 steady state Hb-SS and 21 vaso-occlusive crisis state Hb-SS subjects were recruited for this study. The subjects were further divided into the following six groups: Hb-AA and Hb-AS subjects as control groups, Hb-SS subjects at steady state, Hb-SS subjects in a vaso-occlusive crisis state, Hb-SS subjects undergoing medication (Meds), and Hb-SS subjects undergoing medication plus blood transfusion (Meds/BT) group, respectively. Hematological analysis, Hb electrophoresis, leukocyte ratios, and leukocyte functional assays were assessed with standard methods, and interleukin 8 (IL-8) and L-selectin levels were evaluated using enzyme-linked immunosorbent assays. Results: Total leukocyte and monocyte counts were increased in the Hb-SS groups compared to the control groups. However, the Hb-SS groups had lower lymphocyte counts than the other groups (p < 0.005). Leukocyte viability was increased in the SCA groups, while phagocytic activities and oxidative respiratory burst were both reduced in the SCA groups (p < 0.005). Increased IL-8 levels were observed in all SCA groups (p < 0.05), whereas L-selectin levels of the Hb-SS steady and Hb-SS on Meds groups were decreased compared to the other groups (p < 0.05). The neutrophil-to-lymphocyte ratio, monocyte-to-lymphocyte ratio, and platelet-to-lymphocyte ratio were higher in the SCA groups than the control groups (p < 0.05). Conclusion: Impaired leukocyte phagocytic and oxidative respiratory burst activities constitute altered leukocyte function in SCA, which can increase their susceptibility to infections and the risk of mortality, especially during the crisis state. Novel therapeutic approaches can be tailored specifically to enhance these leukocyte functions and mitigate the increased infection risk in SCA.

Keywords

• Bacterial infections
• Leukocyte dysfunction
• Leukocyte ratio
• Mortality
• Sickle cell anemia