Диссертация (Функциональная неоднородность нейтрофилов и гормональный дисбаланс у больных системной красной волчанкой и системной склеродермией), страница 4

Кровь больных СКВ содержитпровоспалительное подмножество нейтрофилов, называющееся гранулоцитаминизкой плотности (LDG). Эти клетки экспрессируют более высокие уровниинтерферонов, ФНО и демонстрируют сниженную фагоцитарную способность посравнению с нормальными нейтрофилами [174]. Кроме того, новые данныепоказывают, что нетоз (NETosis), смерть нейтрофилов через образование сети,играет важную роль в патогенезе волчанки [115]. Было показано, что LDGsспонтанно проходят NETosis, что возможно объясняет патогенный потенциал21этого подмножества нейтрофилов [76]. Нетоз является третьим основнымклеточным типом смерти нейтрофилов наравне с апоптозом и некрозом, принетозе нейтрофил проходит стадии деконденсации хроматина, гиперпродукцииАФК, дегрануляции; затем следует выброс ДНК-сети, связанной с АФК,гистонами, миелопероксидазой и другими молекулами, повреждающими патоген.Патогены "запутываются" в сетях и гибнут.Таким образом, особенности фенотипа нейтрофильных гранулоцитов и ихфункциональных свойств демонстрируют наличие различных субпопуляцийнейтрофилов с различными возможностями.

Нестерова И.В. и соавторы [37]выделяют следующие субпопуляции нейтрофилов: «регуляторные; супрессорные;провоспалительные — инициирующие воспалительную реакцию; воспалительныеспозитивныммикробициднымпротивовирусным,потенциаломпротивогрибковым);(антибактериальным,воспалительныеснегативнымцитотоксическим потенциалом — «агрессивные»; противовоспалительные —регулирующиерегрессиювоспаления;противоопухолевые—TAN1;проопухолевые — TAN2; гибридные, сочетающие свойства НГ и дендритныхклеток» [37].Таким образом, исследование функциональной неоднородности нейтрофиловпредставляетсобойактуальнуюаутоиммунных заболеваний.задачунапутиизученияпатогенеза221.2 Роль кислородзависимого метаболизма нейтрофилов, активных формазота и системного воспаления в патогенезе аутоиммунных заболеванийЭкспериментальныеданные,собранныезапоследнеедесятилетие,свидетельствуют, что нейтрофилы - самый многочисленный тип лейкоцитов —играют важную роль в патогенезе аутоиммунных болезней [100, 141, 201].Реализацияфункцийнейтрофиловпроисходитпосредствоммногихпроцессов: фагоцитоз, продукция АФК посредством кислородного взрыва ивыделение цитокинов.

Кроме того, процесс, характеризуемый формированиемнейтрофильных внеклеточных ловушек (НВЛ), который называют «NETosis»,также вовлечен в функциональную активность нейтрофила [8, 109].Посредством формирования НВЛ, синтеза провоспалительных цитокинов ипрямого повреждения ткани, происходит инициирование и прогрессированиеиммунной дисрегуляции. Многие молекулы, образованные посредством NETOSis,считаются ключевыми аутоантигенами [100]. В дополнение к этим важнымиммунорегуляторным процессам активированные нейтрофилы могут такжевысвобождать неоантигенные детерминанты, у которых есть потенциал, дляизменения иммунологической толерантности, что приводит к появлениюпоколения аутоантител, характеризующих большинство аутоиммунных болезней[122, 153, 188].Недавние исследования показали, что изменения программированной гибеликлеток, а также активация кислородзависимого метаболизма циркулирующихфагоцитов, в том числе нейтрофилов, могут играть важную роль в инициированиии распространении СКВ и ССД путем нарушения иммунорегуляции [62, 87].Избыточнаяпродукциякислородныхрадикаловилинедостаточнаяантиоксидантная защита приводят к опасному дисбалансу в организме.

Этозапускает патологические механизмы, которые приводят к развитию серьезныхпатологий [53]. Цитотоксический потенциал нейтрофилов сформирован и23представлен протеолитическими ферментами, бактерицидными пептидами ибелками гранул, АФК и активными формами азота [49].Образование АФК в организме идет двумя путями: внутриклеточным (черезферментную систему НАДФ-оксидазы) и внеклеточным. Разбалансировкапроцессов образования и утилизации АФК приводит к развитию окислительногостресса.Наиболее интересен путь образования АФК, инициируемый активациейсложногомембранногокомплексаНАДФ-оксидазы.Супероксид-анион,генерируемый НАДФ-оксидазой, является исходным продуктом для образованияширокого спектра АФК, включая производные азота.

Важнейшими АФКсчитаются: супероксидный радикал, синглетный кислород, гидроксильный ОН ипероксидный HO2 радикалы, перекись водорода, гипохлорит [49, 119, 197].Помимо повышения устойчивости организма к патогенам, АФК регулируютвнутриклеточные сигнальные пути, клеточный цикл и запускают апоптоз иNETosis.

Нарушение синтеза НАДФ-оксидазы в результате воздействия патогеновили других факторов, ведет к изменению ответа нейтрофила на действие патогена[17].Считается, что СКВ является заболеванием, в основе системногоаутоиммунногоответакотороголежатгенетический,гормональный,экологический и молекулярные механизмы. Ключевой вопрос в патогенезеволчанки - то, как внутриклеточные антигены становятся аутоантигенами.

В этомотношении чрезмерное производство АФК и изменение состояния окислительновосстановительного баланса может вызвать неправильную активацию апоптоза[172, 197, 206]. Несколько исследований показали роль свободных радикаловкислорода в отмене контроля регуляции апоптоза: увеличении уровня апоптоза иотсрочки элиминации апоптотических тел. Задержка удаления апоптотическихклеток может продлить взаимодействие между АФК и ядерными обломками ипривести к появлению неоантигенных детерминант, которые впоследствиистимулируют формирование широкого спектра аутоантител, усиливая тем самымвоспаление и повреждение органов при СКВ [154, 121]. Другим потенциальным24источником аутоантигенов являются нейтрофильные внеклеточные ловушки(НВЛ), которые состоят из хроматина и антибактериальных ферментов,произведенныхнейтрофилами,чтобызаманитьвловушкуиубитьболезнетворные микроорганизмы.

В сыворотке крови некоторых пациентов СКВопределялась сниженная способность к разрушению НВЛ [70]. Снижениепродукции АФК взаимосвязано с выраженностью органного поражения при СКВ.Нейтропения, характерная для СКВ, развивается не только из-за аутоантител, но инарушенияфункционированиякостногомозга.Результатынекоторыхисследований предлагают SLE-связанный эффект на костный мозг, связанный суменьшеннымвыпускомновыхнеполностьюдифференцированныхнейтрофилов. Следовательно, наблюдается сниженное число циркулирующихнейтрофилов, срок службы которых увеличивается [107, 109].Нейтрофильный гранулоцит имеет три принципиально разных пути гибели:некроз, апоптоз и нетоз. NETosis – явление, открытое относительно недавно,занимает важную роль в патогенезе многих заболеваний, в том числе иаутоиммунных [100].Как известно, СКВ является иммунокомплексной патологией. В 70-х гг.прошлого века было установлено, что циркулирующие иммунные комплексы(ЦИК) больных СКВ состоят из ДНК/РНК/белка и специфических IgG-антител кэтим компонентам.

Сравнительно недавно были выделены ЦИК из сыворотокбольных СКВ, состоящие только из ДНК и IgG. В составе таких ЦИК всегдаобнаруживали пептид LL-37. При добавлении ЦИК, содержащих пептид LL-37, ккультуре плазмоцитоидных дендритных клеток происходил выраженный синтезИФН-α. Удаление из ЦИК LL-37 отменяло их способность стимулировать ИФН-α.Источником пептида LL-37 в составе ЦИК у больных СКВ являются нейтрофилы.Эти клетки у больных СКВ имеют существенные отличия от нейтрофиловздоровых людей, характеризуясь повышенным апоптозом, некрозом и NETosis.

Вто же время фагоцитоз апоптотических нейтрофилов у таких больныхсущественно понижен. Снижена деградация апоптотического материала. Наповерхности нейтрофилов выявляется повышенная плотность молекул LL-37.25Другим отличием больных СКВ от здоровых доноров является повышенныйуровеньгранулоцитов низкойплотности.Эта уникальнаясубпопуляциянейтрофилов характеризуется незрелым фенотипом (СD14-СD15+CD16+CD10+),повышенным синтезом ИФН-α, ФНО-α, повышенной экспрессией LL-37,миелопероксидазы, эластазы, катепсина G. От обычных нейтрофилов LDGотличаются выраженной склонностью к NETosis [23, 204].

Помимо антител кразличным белкам и нуклеиновым кислотам, в сыворотке больных СКВвыявляются антитела к пептиду LL-37, α-дефензинам (HNP) и антимикробнымбелкам первичных гранул нейтрофилов [10, 109]. АнтиLL-37- и антиHNPантителаявляются мощными индукторами NETosis у больных СКВ. Таким образом,частичная расшифровка механизмов развития СКВ и участие в этом процессеNETosis позволяет разработать стратегию лечения таких пациентов.

Следуетупомянуть, что около 30% больных СКВ вообще не способны разрушать ловушкииз-за низкой активности сывороточной ДНКазы1 (мутации гена), экспрессииингибиторов ДНКазы1 или высоких титров аутоантител, защищающих ловушкиот деградации ДНКазой1. Было показано, что вышеупомянутые группыпациентов обладают более высокими титрами аутоантител и страдают от такоготяжелого сопутствующего заболевания при СКВ, как волчаночный нефрит. Такимобразом, стратегии, направленные на устранение ловушек и их компонентов,являются на сегодняшний день наиболее перспективными в лечении больныхсистемной красной волчанкой [16, 77, 204].Роль нейтрофилов в патогенезе ССД изучена недостаточно.

На основепроведенных исследований (Белл и др., 1990; Белл и Моррисон, 1991; Румор иШтайнман 1990) можно утверждать, что апоптоз нейтрофилов играет важнуюроль в патогенезе ССД [52]. Предполагают, что как и при СКВ важную роль вапоптотическом процессе носит ИНФ-α [84].

Нейтрофилы при ССД генерируютАФК и протеазы, которые участвуют в развитии эндотелиальной дисфункции ифиброзе [69]. Исследование сыворотки пациентов с ССД продемонстрировало,что апоптоз нейтрофилов опосредован преимущественно ИЛ-6, который можетявляться потенциальной мишенью в терапии ССД. Имеются данные об26уменьшении продукции активных форм кислорода нейтрофилами в сравнении сконтрольной группой [129].Результатом кислородзависимого метаболизма нейтрофила является так жепродукция оксида азота и его метаболитов. Исход действия NO на биохимическиепроцессы в тканях определяется его концентрацией.

В больших количествах оносуществляет в организме защитные функции (в макрофагах убивает опухолевыеи бактериальные клетки, обеспечивая цитотоксический и антибактериальныйэффект иммунной системы) и повреждающие (запускает патологическиепроцессы, приводящие к апоптозу - гибели клеток) [31].

При снижении уровняNO в тканях снижаются адаптивные возможности организма, наблюдаютсяпатологические изменения метаболизма, приводящие к заболеваниям [31].Синтез NO во многих клетках и тканях организма человека происходит приферментативном окислении L-аргинин. Семейство уникальных цитохром-Р450подобных гемопротеинов — NO-синтаз, молекулы, которых содержат домены средуктазной и оксигеназной активностью [14] участвуют в образовании оксидaазота. По механизму активации синтазы оксида азота делятся на две группы.Первая-кальций-кальмодулинзависимыеферменты,констутивноэкспрессируемые физиологическими факторами или через рецепторы NO синтаз.Конститутивные NOS подразделяются на нейрональную (nNOS, тип I) иэндотелиальную (eNOS, тип III) формы.