Диссертация (Функциональная неоднородность нейтрофилов и гормональный дисбаланс у больных системной красной волчанкой и системной склеродермией), страница 3

Примером четкой упорядоченности регуляциивполиморфно-ядерныхлейкоцитахявляетсяподавлениеадгезиейчерезопосредованный интегрином сигнальный путь активации НАДФ-оксидазы [208].Показано, что увеличение количества АФК у больных СКВ оказывает влияние наэндотелиальную дисфункцию поражения кровеносных сосудов [13]. При16исследовании функционального статуса изучаемых клеток при СКВ установленозначительное усиление процессов кислородзависимого метаболизма [135].Интенсификация всех основных клеточных функций, связанных с развитиемокислительного стресса, сопровождается изменением продукции свободныхрадикалов кислорода, оксида азота, синтезом низкомолекулярных медиатороввоспаления и цитокинов. АФК выступают в роли вторичных передающих звеньев,активирующихнуклеарныйфактор(NFkB),которыйрегулируетгеныответственные за воспалительный ответ.

Гиперпродукция свободных радикаловрепрограммируетлейкоцитыпутемактивацииNFkB,вызываяциклооксигеназную экспрессию, ослабляющую нитрооксидкаспазную активностьи приводящую к подавлению апоптоза нейтрофилов [63].Известно, что нейтрофилы представляют собой неоднородное подмножестволейкоцитов,ациркулирующиенейтрофилымогутдемонстрироватьсущественные различия в своих параметрах, таких как фагоцитоз, синтез белка иокислительный метаболизм.

Новые данные подтвердили, что нейтрофилыобладают значительной пластичностью и могут формировать различныефенотипы и/или подмножества в ответ на широкий спектр физиологических(возраст) и патологических (воспаление и инфекция) условий [42]. Накопленобольшое количество данных о различиях в строении и функциональныххарактеристиках нейтрофильных гранулоцитов, что позволяет на основанииразных базовых признаков разделить их на субпопуляции. Морфологические ибиохимические особенности нейтрофилов определяют различия в их поведении[22].По мнению Москалева А.В. и соавторов «среди многообразия функцийнейтрофилов можно выделить две основные группы нейтрофилов. Первая –обладающие регуляторными эффектами (провоспалительные – инициирующиевоспалительнуюреакцию,обладающиепозитивныммикробициднымпотенциалом и «агрессивные» с негативным цитотоксическим материалом).Вторая – с супрессорными функциями, противовоспалительные (регулирующиерегрессию воспаления; про- и противоопухолевые)».

При изучении особенностей17фенотипа нейтрофилов и их функциональных свойств продемонстрированосуществованиенесколькоихсубпопуляций,обладающихразличнымивозможностями. Нейтрофилы, получающие комплексные цитокиновые влияния,во время развития воспалительного ответа проходят различные стадии активациии дифференцировки, экспрессируя при этом антигены II класса главногокомплексагистосовместимости,кластердифференцировки(CD80),ко-стимулирующие молекулы (CD86), молекулы межклеточной адгезии (ICAM-1),антиген, ассоциированный с функцией лимфоцитов (LFA-1) [34].Таким образом, осуществляющие одинаковые функции и морфологическинеразличимые клетки одной популяции, могут отличаться друг от друга постепенивыраженностинеспецифическойактивности,тоестьбытьфункционально неравнозначными.Известныразныесубпопуляциилимфоцитов(киллеры,хелперыисупрессоры), ответственные за клеточный и гуморальный иммунитет.

Наличиефункциональной неоднородности предполагалось и относительно нейтрофилов,но лишь недавно они были разделены на классы потенциальных фагоцитов Н4к0 "камикадзе" (убей и погибни), и Н4с0 - "самураев" (защити себя сам),основываясь на способности генерировать АФК, взаимодействовать с субстратоми инактивироваться в результате этих событий. По мнению И. Г.

Герасимова исоавторов: «Н4к0 активно продуцируют АФК, тогда как Н4с0, очевидно,поглощают инородные частицы с целью доставки их в компетентные органы,менее активно продуцируют АФК. Учитывая эти свойства, Н4с0 представляютсубпопуляцию нейтрофилов-кейджеров (англ. «cage» - сажать в клетку), тогда каккиллерные функции остаются за субпопуляцией Н4к0» [19].В настоящее время собрано достаточно экспериментальных данных, анализкоторых указывает на неоднородность нейтрофилов по выполняемым имифункциям, что позволяет связать те или иные ее проявления с нейтрофиламикиллерами или нейтрофилами-кейджерами [20].Установлено,чтонейтрофилыпримерновравномсоотношениираспределены по циркулирующему и маргинальному пулам.

Клетки первого18свободно перемещаются по кровеносной системе, в то время как второго –расположены пристеночно, на эндотелии сосудов. Вследствии активации,например, компонентами комплемента часть циркулирующих нейтрофилов можетмигрировать в маргинальный пул, усиливая синтез АФК [60].

Клеткимаргинального пула, также как и клетки циркулирующего пула могут бытьпотенциальнымифагоцитами,контакткоторыхспатогеномявляетсяобязательным условием реализации функции фагоцитоза. Этим требованиямотвечают Н4к0, поскольку Н4с0 в условиях близких к физиологическим невзаимодействуют с субстратом, а АФК нарабатывают, по-видимому, с цельюсамозащиты [117].В то время как переход нейтрофила из циркулирующего в маргинальный пулпомогает подготовиться к физиологическому иммунному ответу, нарушениемиграции может приводить к формированию патологического пула нейтрофилов,с нарушенными функциями фагоцитоза и апоптоза [117, 135]. При этомнейтрофилы, которые уже прошли через эндотелиальный барьер могутподвергаться обратной миграции.

Это приводит к образованию подмножестваклеток,характеризующихсявысокойэкспрессиеймолекулмежклеточнойадгезии-1. Эта группа нейтрофилов также демонстрирует низкую склонность кповторному передвижению через эндотелиальных барьер и повышеннуюспособность генерировать активные формы кислорода, а также меньшуюподверженность апоптозу [135, 126]. Интересно, что небольшие, но значительноповышенные уровни нейтрофилов с фенотипом ICAM-1 были обнаружены убольных с хроническими воспалительными заболеваниями, ревматоиднымартритом, атеросклерозом [126, 161].При достижении свое зрелости нейтрофилы приобретают способностьопсонизировать компоненты системы комплемента и прикрепляться к субстрату.Выходявкровь,нейтрофилыутрачиваютфакторымикроокружения,препятствующие связыванию клеток с компонентами комплемента.

В то же времявкровиприсутствуютфакторы,изменяющиеспособностьнейтрофиловконтактировать с субстратом в разной мере в норме и при патологии [19].19По всей вероятности, функциональная неоднородность нейтрофиловопосредуется через разный уровень экспрессии одинаковых рецепторов илиналичием у Н4к0 и Н4с0 разных рецепторов.

Кроме рецепторов к компонентамкомплемента функциональная активность нейтрофилов определяется и другимирецепторами, количество которых меняется при патологии и взаимосвязано соспособностью клеток контактировать и фагоцитировать.Понятие функциональной неоднородности нейтрофилов подтверждаетсяразличным механизмом запуска апоптоза у разных групп нейтрофилов:нейтрофильные гранулоциты подвергаются апоптозу вследствие лишения ихконтакта с субстратом.

Ввиду того, что этим требованиям отвечают только Н4к0,но не Н4с0 которые не имеют способности крепиться к поверхности чужеродногоагента, можно предположить, что из нейтрофилов обычно лишь Н4к0 погибаютпутем апоптоза. Следовательно, Н4к0 могут быть теми нейтрофилами, которыетолько и способны в обычных условиях к апоптозу [20].По-видимому, в стимулированный апоптоз вовлекаются все наличные внормальных условиях Н4к0. Возрастание количества нейтрофилов, гибнущих пристимулированном апоптозе, свидетельствует о том, что индукторы либоиндуцируют апоптоз Н4с0, либо приводят к увеличению доли Н4к0 за счет ихмиграции из маргинального пула в циркулирующий или за счет избирательнойили преимущественной гибели Н4с0.

Не исключено, что помимо Н4к0 и Н4с0 ворганизме могут иметь место и другие, функционально различные нейтрофилы, авнутрикаждойизсубпопуляций,очевидно,имеетсяфункциональнаянеравнозначность [19].В настоящее время имеются доказательства существования различныхподмножествнейтрофилов,экспрессирующихнасвоейповерхностиспецифические молекулярные маркеры, хотя подробности их функциональногопотенциала до сих пор не выяснены [194]. Так, например, выделен особыйгликопротеинольфактомедин4(OLFM4),которыйпервоначальнобылидентифицирован как супрессор опухолей [59], а недавно был выявлен внейтрофильных гранулах приблизительно 25 процентов всех нейтрофилов20человека [118], где он ингибирует активацию гранулированных протеаз, в томчисле катепсина C, эластазы, катепсина G и протеиназы 3 (PR3). Это означает, чтоэкспрессия OLFM4 может негативно влиять на бактерицидную способностьнейтрофилов данного подмножества [194].Другой молекулой, локализующейся на поверхности нейтрофила иопределяющей его принадлежность к одному из подмножеств, являетсягликопротеин CD177 [102].

CD177-позитивные подмножества нейтрофилов могутподдерживать повышенную инфильтрацию тканей нейтрофилами. Установлено,чтодоляCD177-экспрессирующихнейтрофиловувеличиваетсяприаутоиммунных заболеваниях, например, при гранулематозе Вегенера [105].Установлено,чтоизмененияфенотипанейтрофиловпроисходятвзависимости от пола [8], а также на протяжении всей жизни. Эти данныеопираются на растущее число доказательств, описывающих динамическиеизменения в иммунной системе, происходящие в течение всей жизни хозяина,начиная с рождения и до смерти.Воздействиестарениябылоизученонамногочисленныхмоделяхэкспериментальных заболеваний, которые в совокупности показывают общееувеличение воспаления, повреждения органов и повышенную смертность [149].Эти события часто связаны с повышенной инфильтраций тканей нейтрофилами.Предполагают, что увеличение количества нейтрофилов напрямую связано сдисфункцией эндотелия при старении.В недавних исследования было показано, что развитие СКВ связано сконкретным подмножеством нейтрофилов [115].