Защитные стратегии нейтрофильных гранулоцитов от патогенных бактерий
Апоптоз как физиологическая форма программируемой гибели нейтрофилов в процессе поддержания гомеостаза. Роль взаимодействия между нейтрофилами и адаптивными иммунными клетками в создании механизма деструктивной патологической активации иммунного ответа.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.02.2019 |
| Размер файла | 1,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение
«Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова», г. Владивосток
Защитные стратегии нейтрофильных гранулоцитов от патогенных бактерий
Б.Г. Андрюков, Л.М. Сомова,
Е.И. Дробот, Е.В. Матосова
Аннотация
Организм человека постоянно сталкивается с проблемой защиты от патогенных бактерий, используя различные стратегии программируемой клеточной гибели (ПКГ) нейтрофильных гранулоцитов (нейтрофилов) периферической крови. В течение длительного времени считалось, что в естественных условиях апоптоз является единственной физиологической формой программируемой гибели нейтрофилов в процессе поддержания гомеостаза. Тем не менее, в исследованиях последних лет было показано, что механизм апоптоза нейтрофилов запрограммирован не только для поддержания гомеостаза, но и имеет первостепенное значение при воспалении. Кроме того, для эффективного разрешения воспаления в нейтрофилах были предусмотрены и иные антибактериальные стратегии - дегрануляция и нетоз (внеклеточные ловушки, НВЛ). Эти стратегии также играют ключевую роль в повреждении тканей, обеспечивая цитотоксические функции. Авторы представляют современные данные о роли взаимодействия между нейтрофилами и адаптивными иммунными клетками в создании механизма деструктивной патологической активации иммунного ответа, что приводит к аутоагрессии, индукции хронического воспаления и возникновению онкологических и аутоиммунных заболеваний.
Ключевые слова: нейтрофильные гранулоциты, патогенные бактерии, фагоцитоз, дегрануляция, апоптоз, некроз, нетоз, нейтрофильные внеклеточные ловушки (НВЛ).
Annotation
The human body is constantly faced with the problem of protection against pathogenic bacteria, using a variety of strategies programmed cell death (PCD) of neutrophil granulocytes (neutrophils) of peripheral blood. For a long time it was believed that the in vivo physiological apoptosis is the only form of programmed death of neutrophils in maintaining homeostasis. However, in recent years, studies have shown that neutrophil apoptosis mechanism not only programmed to maintain homeostasis, but also of paramount importance in inflammation. Furthermore, to the effective resolution of inflammation have been provided in neutrophils and other antibacterial strategy - degranulation and netoz (extracellular traps). These strategies also play a key role in tissue damage, providing a cytotoxic function. The authors present evidence of the role of advanced interaction between neutrophils and adaptive immune cells for a mechanism of pathologic destructive activation of the immune response that leads to autoaggression, the induction of chronic inflammation and the appearance of cancer and autoimmune diseases.
Keywords: neutrophilic granulocytes, pathogenic bacteria, phagocytosis, degranulation, apoptosis, necrosis, netoz, neutrophil extracellular traps (NET).
Многоклеточные организмы постоянно сталкиваются с проблемой защиты от патогенных микроорганизмов. Исторически нейтрофильные гранулоциты, составляющие от 50 до 70% популяции лейкоцитов, рассматривались в качестве клеток системы врожденного иммунитета против широкого спектра микроорганизмов. Однако открытия последних десятилетий позволили существенно пересмотреть роль и значение нейтрофилов в реализации механизмов иммунной защиты организма человека [89].
Со времен работ Мечникова и Эрлиха нейтрофилам отводилась устоявшаяся роль пассивных участников эффекторного звена иммунной системы. Однако результаты многочисленных исследований заставили пересмотреть традиционную точку зрения: было установлено, что активированные нейтрофилы являются важным источником продукции и секреции иммуномодуляторных цитокинов [29, 63, 108]. Эти недавние открытия изменили укоренившиеся представления о роли нейтрофилов в качестве клеток врожденного иммунитета, выдвинув гипотезу о центральном значении этих клеток во всей иммунной системе организма.
Кроме того, к классическому антибактериальному феномену нейтрофилов - фагоцитозу были добавлены другие стратегии: дегрануляция и способность к формированию нейтрофильных внеклеточных ловушек (НВЛ, neutrophil extracellular traps, NETs), участвующих в процессах тканевого повреждения и принимающих участие в развитии хронического воспаления [36, 45, 88, 102].
Целью данного обзора является освещение всего спектра антибактериальных стратегий нейтрофилов при инфекционной патологии на основе использования современных научных данных.
Антимикробные внутриклеточные компоненты нейтрофилов
В реализации механизмов врожденного и адаптивного иммунитета важнейшую роль играют нейтрофилы (нейтрофильные гранулоциты) - наиболее многочисленный и мобильный пул лейкоцитов. Это определяет неослабевающий интерес и актуальность изучения строения и функции этих клеток крови.
Свое название они получили вследствие наличия в цитоплазме гранул, компоненты которых играют основную роль в эффекторных функциях нейтрофилов. Гранулы разделяются на четыре типа: первичные (азурофильные), появляющиеся в процессе дифференцировки на стадии промиелоцита; вторичные (специфические), появляющиеся на стадии превращения в миелоциты; третичные или желатиназные гранулы [39] и секреторные (везикулы), появляющиеся в зрелых сегментированных формах [21]. Все типы гранул различаются составом и обеспечивают антимикробную функцию нейтрофилов. апоптоз нейтрофил гомеостаз иммунный
Зрелые первичные гранулы в основном содержат миелопероксидазу (МПО, специфический маркер, преобразующий перекись водорода в хлорноватистую кислоту, обладающую мощной антимикробной активностью, и являющийся аутокринным регулятором активации нейтрофилов), а также эластазы, катепсин G, кислую фосфатазу и другие ферменты группы кислых гидролаз, лизоцим и катионные антимикробные белки, представленные у человека нейтрофильными пептидами - б-дефензинами и сериновыми протеазами, нарушающими функции или структуру микробов [7, 20, 131].
В конце ХХ века был хорошо охарактеризован ряд пептидных компонентов первичных гранул нейтрофилов человека. Один из них, бактерицидный белок, повышающий проницаемость (bactericidal/permeability-increasing protein, BPI), представляет собой катионный белок, м.м. 55 кДа, имеющий большое клиническое и патогенетическое значение [21, 48, 84, 132]. Обладая высоким родством к липиду А (основному компоненту липидной части большинства вариантов эндотоксина), этот белок влияет на жизнеспособность грамотрицательных бактерий по механизму повышения проницаемости их внешней мембраны путем деградации пептидогликанов и фосфолипидов [48, 76, 77]. Избирательная активность BPI определяется взаимодействием его с эндотоксином - компонентом внешней мембраны и основным молекулярным паттерном (РАМР) грамотрицательных бактерий, являющимся мощным индуктором врожденного иммунного ответа и воспаления в организме человека [49, 60, 111]. Антибактериальная активность BPI подтверждена при заболеваниях, ассоциированных с Salmonella и Yersinia [110], E.coli [84, 85], возбудителями респираторных инфекций [112], атеросклерозе [19], васкулитах [132], обструктивной болезни легких [29], а также при экспериментальных исследованиях влияния липополисахарида (ЛПС, LPS) грамотрицательных бактерий на эффективность миелоаблативной терапии пациентам с миело- и лимфопролиферативными заболеваниями крови, после аллогенной трансплантации клеток [49].
Гранулярные противомикробные пептиды нейтрофилов (и в том числе, BPI) являются мощным инструментом, нейтрализующим активность эндотоксина (LPS) грамотрицательных бактерий [78]. При инфицировании организма они распознаются LPS-связывающим протеином (Lipopolysaccharide binding protein, LBP), циркулирующим в сыворотке крови и относящимся к острофазовым белкам. Образовавшийся белково-рецепторный комплекс LBP-LPS связывается с провоспалительными рецепторными комплексами, расположенными на поверхности нейтрофилов, содержащих toll-like рецептор 4 (TLR4), кластер дифференцировки 14 (CD14) и миелоидный фактор дифференцировки 2 (MD-2). В дальнейшем при участии внутриклеточного TIR-домена сигнального рецептора и цитозольного адаптерного белка MyD88 происходит инициация дальнейшего иммунного ответа организма [1, 118].
Результаты этих исследований стали основой для разработки одной из биологических компаний (ХОМА Ltd, США) препаратов на основе рекомбинантных N-концевых фрагментов BPI, обладающих мощной LPS-нейтрализующей активностью [47, 125, 129].
Вторичные или специфические гранулы содержат в основном антибактериальные компоненты, такие как лактоферрин (специфический маркер), лизоцим, ряд белков и ферментов [38]. Основным ферментом третичных гранул является желатиназа (специфический маркер). Она является резервом матрикс-деградирующих ферментов и мембранных рецепторов, необходимых для экстравазации и диапедеза нейтрофилов. Наконец, секреторные гранулы (пузырьки), являющиеся эндосомами, содержат металлопротеиназы и щелочную фосфатазу (специфический маркер), а также ряд белков. Они являются наиболее мобильными гранулами зрелого нейтрофила и представляют собой пул рецепторов, включаемых в плазматическую мембрану после слияния секреторных пузырьков с мембраной нейтрофила [20, 38].
Таким образом, в своих антимикробных стратегиях нейтрофилы могут использовать до 300 ферментных и белковых компонентов гранул, обладающих высокой реакционной способностью, широкой субстратной специфичностью и антимикробной активностью. Эти компоненты могут быть секретированы во внеклеточное пространство или оставаться связанными с мембраной нейтрофилов, являясь одинаково токсичными как для микроорганизмов, так и для клеток организма-хозяина.
Гомеостаз нейтрофилов
Нейтрофилы имеют короткую продолжительность жизни (от нескольких часов до нескольких дней), и их численный гомеостаз поддерживается непрерывным высвобождением зрелых клеток в периферический кровоток из костного мозга, где их содержится около 60% общего числа клеток [34, 37]. Для поддержания популяции нейтрофилов, скорость их созревания и продукции в костном мозге человека составляет 1-2*1011/л в сутки. Пролиферация, созревание и терминальная дифференцировка гранулоцитарных нейтрофилов являются сложными и строго регулируемыми процессами, которые контролируются регуляторами транскрипции, факторами роста, интерлейкинами, микроРНК [126], колониестимулирующими факторами и другими системами кроветворения, под действием которых незрелые клетки-предшественники превращаются в зрелые нейтрофилы [37]. Количество нейтрофилов в периферических тканях влияет на скорость производства зрелых клеток в костном мозге посредством отрицательной обратной связи [114].
Появление нейтропении и иммунодефицитных состояний у пациентов с тяжелыми бактериальными инфекциями является иллюстрацией и доказательством важности антимикробной функции нейтрофилов [4, 92]. В современной клинической практике диагностика и лечение тяжелых инфекций осложняются генерализацией течения, сопровождающейся системными реакциями и сепсисом. В этиологической картине инфекционного воспаления все больший вес занимают условно-патогенные бактерии [91].
При отсутствии очага инфекции неактивные нейтрофилы в основном находятся в состоянии покоя, циркулируя в крови и составляя большую часть лейкоцитарной фракции. При этом длительность жизни циркулирующих нейтрофилов в крови составляет несколько часов. При появлении воспалительного сигнала от микробных молекул и цитокинов (таких как интерлейкины, интерфероны, факторы некроза опухолей) - продуктов взаимодействующих клеток-продуцентов, нейтрофилы активируются и быстро в массовом количестве покидают кровоток, преодолевая барьер из эндотелиальных клеток сосудов, и колонизируют очаг инфекции [12, 37, 62, 101]. В обзорах Vestweber (2007), Woodfin et al. (2010), Fernandez-Borja et al. (2010) и Mayadas et al. (2014) достаточно подробно описаны многоступенчатые молекулярные механизмы активации и диапедеза нейтрофилов - нейтрофильной пара- и трансэндотелиальной миграции [39, 88, 122, 127].
Механизмы активации нейтрофилов, являясь первым и важным этапом антибактериальной защиты организма, в то же время могут быть патофизиологическим звеном формирования аутоиммунных и хронических воспалительных заболеваний [3, 27, 70].
Таким образом, нейтрофилы являются первыми эффекторными клетками, в огромном количестве колонизирующими очаг инфекции и, активно взаимодействуя с другими иммунокомпетентными клетками, активируются и реализуют свои антибактериальные стратегии - фагоцитоз, дегрануляцию и формирование НВЛ [20, 73].
Фагоцитоз - основная антимикробная стратегия нейтрофилов?
В течение многих десятилетий фагоцитоз считался основной антимикробной стратегией нейтрофилов при инфекционной патологии. В процессе развития инфекции нейтрофилы выполняют свою основную функцию - поглощение микроорганизмов, собственных поврежденных клеток и продуктов их распада, элиминируют их, используя кислородзависимые и кислороднезависимые механизмы [4, 6, 98].
История открытия фагоцитоза нейтрофилов в 1882 г. связана с именем русского микробиолога И.И. Мечникова, который за это открытие совместно с П. Эрлихом получил Нобелевскую премию в области медицины (1908 г.). Открытие ученого стало основой формирования иммунологии как науки. Дальнейшие исследования фагоцитоза показали, что кроме нейтрофилов способностью к фагоцитозу обладают моноциты (тканевые макрофаги) [цит. по 7].
Фагоцитоз - это процесс поглощения нейтрофилами микроорганизмов с последующим их разрушением и выделением из организма, механизм которого состоит из нескольких стадий: активация клетки, хемотаксис к микроорганизму, рецепторное распознавание и адгезия к поверхности патогена.
Распознавание нейтрофилами микроорганизмов является пусковым моментом фагоцитоза. Оно основано на их распознавании с помощью поверхностных и внутриклеточных рецепторов. Наиболее значимыми рецепторами человека являются Toll-подобные рецепторы (toll-like receptors, TLR1, TLR2, TLR3 … TLR10), имеющие значительное родство в структуре и механизму действия. Каждый из TLRs связывается для распознавания со своим высоко консервативным микробным лигандом (химической структурой), специфическим для больших групп микроорганизмов - РАМР (pathogen-associated molecular patterns) [7, 10], а также с многочисленными эндогенными лигандами, образующимися при повреждении собственных тканей организма (фибриноген, белки теплового шока и другие). Например, для TLR1 такими лигандами являются липопептиды, а для TLR2 - пептидогликаны грамположительных и грамотрицательных бактерий, для TLR4 - эндотоксин грамотрицательных бактерий и т.д. [7, 10, 65] (рис. 1).
Рис. 1. Поглощение нейтрофилами микроорганизмов (фагоцитоз) с образованием вакуолей. (клинический материал, окраска по Романовскому-Гимзе, увеличение ? х 1800. Камера Levenghuk C-Series).
Фото ? авторов.
Связывание TLRs со специфическими лигандами приводит к активации нейтрофилов, замедляет их апоптоз и индуцирует секрецию цитокинов [87]. Мощным усилителем активности нейтрофилов является опсонизация патогенов с участием классических опсонинов IgG и C3b и нейтрофильных рецепторов FcгRs и лектинов С-типа (маннозные рецепторы, лектины, скавенджер-рецепторы), в отсутствии которых фагоцитоз оказывается неэффективным. С другой стороны, чрезмерное тканевое накопление является толчком для возникновения аутоиммунной патологии, опосредованной повреждением собственных тканей организма [107, 115].
Таким образом, процесс, связанный с уничтожением нейтрофилами вторгшихся патогенов, зависит от трех основных механизмов: 1) рецептор-ассоциированное поглощение возбудителя с образованием вакуоли; 2) производство в вакуолях высокотоксичных АФК;
3) слияние вакуолей с нейтрофильными гранулами, содержащими различные антимикробные компоненты, с образованием фагосомы.
В дальнейшем происходит образование фаголизосомы путем слияния фагосомы и содержимого гранул нейтрофила (внутриклеточная дегрануляция), а также последующее переваривание микроорганизмов с помощью антимикробных пептидов, ферментов и высоких концентраций АФК [70, 116]. P. Nordenfelt et al. (2011) показали, что процесс поглощения опсонизированных частиц при нейтрофильном фагоцитозе происходит менее чем за 20 секунд [96], а слияние фагосом с гранулами происходит в определенной последовательности (сначала - специфические, а затем - азурофильные), что обеспечивает максимальную эффективность переваривания [цит. по 7, 85, 96].
При взаимодействии нейтрофилов с патогенными или условно-патогенными микроорганизмами разрушение объекта фагоцитоза - внутриклеточное «переваривание», реализуется в результате активации двух сложных механизмов: кислород-зависимым внутриклеточным киллингом, при котором происходит увеличение потребления глюкозы и кислорода (респираторный взрыв), и кислород-независимым внутриклеточным киллингом, при котором находящиеся внутри фаголизосомы бактерии погибают под действием содержимого гранул [83].
Кислород-зависимая цитотоксичность фагоцитов играет ведущую роль в деструкции опсонизированного объекта фагоцитоза. Цитотоксичность данного механизма сопряжена со значительным повышением интенсивности метаболизма с участием кислорода, который используется в окислении кофермента никотинамиддинуклеотидфосфата (НАДФН) с образованием супероксид-аниона [98]. Под действием супероксиддисмутазы происходит превращение супероксид-аниона в токсичные активные формы кислорода (АФК) при каталитическом участии миелопероксидазы. При кислород-зависимом киллинге потребление кислорода нейтрофилом может увеличиться во много раз в течение нескольких секунд [83, 98]. Таким образом, нейтрофилы фагоцитируют микробы и впоследствии убивают их путем продукции АФК в агрессивной среде фаголизосомы. Сочетание антибактериального действия содержимого гранул и АФК ведет к киллингу микроорганизмов, и, возможно, эти механизмы работают согласованно, потенцируя друг друга. АФК в равной степени токсичны как для объектов фагоцитоза, так и для нейтрофилов, поэтому последние выработали систему защиты, заключающуюся в дисмутации супероксид-аниона в перекись водорода и её конверсии в воду под действием каталазы [83].
Кислород-независимые механизмы активируются в результате контакта опсонизированного объекта с мембраной фагоцита. В процессе фагосомно-лизосомального слияния первыми с мембраной фагосомы сливаются гранулы, содержащие лактоферрин и лизоцим, затем к ним присоединяются азурофильные гранулы, содержащие катионные белки, протеиназы (например, эластаза и коллагеназа), катепсин G, дефензины и др. Эти химические соединения вызывают повреждения клеточных мембран, нарушения некоторых метаболических процессов и переваривание убитых бактерий [83, 98].
Долгое время считалось, что фагоцитозом ограничивается основная функция иммунологической защиты нейтрофилов, а сами клетки рассматривались в качестве неспецифических эффекторов врожденного иммунитета, погибающих после выполнения своей роли, используя одну из форм программированной гибели клеток (ПГК) - апоптоз или некроз [4, 116, 128]. В начале XXI века S. Kobayashi (2003) обнаружил, что респираторный взрыв, являющийся следствием активации нейтрофилов, меняет экспрессию ряда генов, в результате чего после фагоцитоза гранулоцит подвергается апоптозу [69].
Другая форма программированной гибели нейтрофилов, возникающая после фагоцитоза, связана с действием факторов патогенности бактерий, вызывающих повреждение и некроз нейтрофилов. При этом нарушается целостность внешней мембраны и теряется сегментация ядра [4].
Дегрануляция нейтрофилов
Важнейшим критерием функциональной активации клеток врожденного иммунитета при инфекционном воспалении является дегрануляция (экзоцитоз) нейтрофилов с регулируемым и последовательным высвобождением арсенала содержимого гранул в цитоплазму и во внеклеточное пространство. Этот процесс регулируется структурными изменениями актинового цитоскелета клетки и сигналами рецепторного аппарата на внешнюю стимуляцию [92, 117].
С этой антимикробной стратегией нейтрофилов, которая является прогностическим показателем риска генерализации воспалительного процесса [69], связывается ее триггерное значение в появлении дегенеративных сосудистых и тканевых изменений, ассоциированных с инфекционным процессом [9, 13, 67, 69].
Основной механизм секреторной дегрануляции нейтрофилов - последовательное и строго регулируемое высвобождение содержимого гранул в клеточную цитоплазму и во внеклеточное пространство. При этом высвобождается широкий спектр протеолитических ферментов и антибактериальных пептидов, обладающих цитотоксическим действием. Регуляция процесса осуществляется структурными изменениями актинового цитоскелета после сигнальной стимуляции рецепторным аппаратом клетки [59].
При рассмотрении механизмов фагоцитоза было отмечено активное участие содержимого гранул, секреция которого активно происходит в процессе фагосомно-лизосомального слияния. Выделение дегрануляции в качестве отдельной антибактериальной стратегии произошло вследствие появления многочисленных данных об автономности экзоцитоза.
Обнаружение и количественное определение в плазме крови гранулярных энзимов и антимикробных пептидов используется в клинических и научных исследованиях при различных физиологических и патологических процессах. Они рассматриваются в качестве основных гуморальных факторов врожденного иммунитета (лизоцим), и являются маркерами: синдрома эндогенной интоксикации (среднемолекулярные пептиды), активности воспалительного процесса (лактоферрин), скрининга специфических антител при аутоиммунных заболеваниях для выявления соответствующих антигенов гранулоцитов и оценки состояния гомеостаза [4, 106]. Клиническое значение определения этих ферментов и пептидов связывается с их участием в координации иммунного ответа и внеклеточном управлении инфекционным воспалением [15, 16, 17].
Кроме того, в качестве маркера активности дегрануляции нейтрофилов используют ряд количественных показателей: повышение экстрацеллюлярной активности эластазы [67], снижение внутриклеточного содержания первичных гранул, содержащих эластазу и сериновые протеазы [63], увеличение содержания в плазме крови комплекса эластаза-б-1-ингибитор [64, 72].
С появлением феномена дегрануляции нейтрофилов связывается формирование более напряженного иммунитета [92, 117], а количественные маркеры интенсивности дегрануляции могут рассматриваться в качестве показателей иммуногенной активности бактериальных вакцин [117].
Рис. 2. Эффект дегрануляции нейтрофилов после активации грамотрицательными бактериями (Yersinia pseudotuberculosis, штамм 2512): увеличение размеров, поляризация, смещение гранул к головному концу и их слияние с плазмолеммой (А). Выброс содержимого гранул из клетки (Б). Окраска по Романовскому-Гимзе, х 1800. Камера Levenghuk C-Series.
Фото ? авторов.
Дегрануляция нейтрофилов запускается при их активации молекулярными паттернами микроорганизмов. После выхода из кровеносного сосуда в ткани в ответ на сигналы, поступающие из очага воспаления, активированные нейтрофилы увеличиваются в размерах, становятся поляризованными (рис. 2А). При этом гранулы перемещаются к головному концу, их мембраны сливаются с плазмолеммой, и происходит выброс содержимого гранул из клетки (дегрануляция) [92] (рис. 2Б). Это сопровождается секрецией провоспалительных цитокинов [30, 92], при киллинге опсонизированных микроорганизмов [21, 35, 104, 117, 119] или взаимодействии c белками внеклеточного матрикса, такими как фибронектин, коллаген и ламинин [119] (рис. 2).
В недавнем исследовании Naegelen I. et al. (2015) изучали динамику секреции активированными нейтрофилами цитокинов и эффекта дегрануляции гранулоцитов [92]. Было выявлено, что секреция цитотоксических белков, содержащихся в гранулах, и цитокинов активированными нейтрофилами, обнаруженными в очагах инфекции, имеет выраженные кумулятивный и синергический эффекты, влияющие на формирование тканевого воспаления в окружающих тканях. Это подтверждает результаты, полученные Soehnlein O. et al. (2012) и Malcolm К. et al. (2003) [82, 112].
Исследования, выполненные в последние годы, показали, что первичная реакция в очаге воспаления является первым шагом афферентного участия нейтрофилов в модуляции иммунных реакций - врожденной иммунной системы и приобретенного адаптивного иммунитета. Характер инфекционного процесса зависит от течения иммунных реакций и эффективности антибактериальных систем клеток врожденного иммунитета, в том числе нейтрофилов, функционирующих не только в качестве фагоцитов. Они непосредственно взаимодействуют с лимфоцитами [8, 33], естественными клетками-киллерами [31, 58], макрофагами [113] и дендритными клетками [28, 74], играющими центральную роль в реализации реакций адаптивного иммунитета. Это взаимодействие опосредуется способностью нейтрофилов секретировать ряд цитокинов, которые непосредственно взаимодействуют с другими иммунокомпетентными клетками [85, 86, 102].
Нейтрофильные внеклеточные ловушки (НВЛ, NETs)
В начале XXI века V. Brinkmann et al. (2004) описали новую стратегию антимикробного действия нейтрофилов - формирование во внеклеточном пространстве сетеподобных структур (нейтрофильных внеклеточных ловушек, НВЛ или NETs) [24]. После более чем десятилетнего активного изучения нового феномена стратегия НВЛ прочно утвердилась в качестве одного из основных биологических механизмов, используемых нейтрофилами при инфекционной патологии [102]. Результаты многочисленных научных исследований и наблюдений подтвердили и расширили первоначальные суждения о роли нейтрофильных сетей в патогенезе бактериальных, вирусных, протозойных и грибковых инфекций [23].
Запуск формирования НВЛ может быть обусловлен различными сигналами, включая молекулярные детерминанты микроорганизмов [24], фармакологические средства [98], воспалительные цитокины [11, 32], фактор некроза опухоли альфа, ФНО-б [66], активированные эндотелиальные клетки [11, 40], факторы гранулоцитарного роста [24, 44], иммунные комплексы [18] и другие. Эти соединения, воздействуя на нейтрофилы, стимулируют их активность.
После активации подавляющее большинство гранулоцитов участвует в реализации третьей антимикробной стратегии нейтрофилов - формировании во внеклеточном пространстве сетеподобных структур (НВЛ), содержащих лентовидные волокна (около 17 нм в диаметре), продуцируемые активированными нейтрофилами. В состав волокон входят ДНК, положительно заряженные гистоновые белки (обладающие в 100 раз большей бактерицидной активностью, чем дефенсины), а также различные ферменты и протеины - всего более чем 30 компонентов, входящих в состав гранул [22]. Немаловажное биологическое свойство гистоновых белков - вызвать активацию тромбоцитов, и образование тромбина лежит в основе прокоагулянтного действия НВЛ [26].
Некоторое время цель образования сетей была не вполне ясна, однако вскоре, после того, как подобное свойство было обнаружено у тучных клеток и эозинофилов, стало ясно, что эти крупные внеклеточные структуры обеспечивают физический барьер для микробного распространения, изолируют и уничтожают микробные патогены, предотвращая дальнейшую колонизацию макроорганизма [23, 25] (рис. 3).
Рис. 3. Формирование нейтрофильной внеклеточной ловушки: десегментация ядра, разрыв клетки, выход высокоактивной смеси из ДНК, гистоновых белков и волокон во внеклеточное пространство, формируя объемную сеть, в которую попадают микроорганизмы (клинический материал, окраска по Романовскому-Гимзе, увеличение ? х 1800. Камера Levenghuk C-Series).
Фото ? авторов.
Кроме того, активное изучение этого феномена позволило выявить еще одну важную функцию, связанную к индукцией NETs сигнала опасности - обнаружением бактериальных молекулярных структур (damage-associated molecular pattern, DAMPs), лежащую в основе взаимодействия врожденного и адаптивного иммунитета, а также играющую существенную роль в патогенезе ДВС-синдрома, ассоциированного с высокой прокоагулянтной активностью НВЛ [23, 24, 56].
Последующие исследования показали, что образование НВЛ является генетически контролируемым процессом [79, 86], и в некоторых случаях они могут формироваться в качестве альтернативы фагоцитозу, например, при паразитарных инфекциях, когда поглощаемый объект слишком велик. Дальнейшие исследования показали, что и другие клетки крови (эозинофилы, тучные клетки, моноциты) при активации также способны формировать НВЛ, и дали основание переименовать данную стратегию в ЕТоsis [46, 130]. Таким образом, образование внеклеточных ловушек является еще одной антимикробной стратегией нейтрофилов и важным механизмом врожденного иммунного ответа, а нетоз (NETosis) - еще одной формой программированной гибели нейтрофилов, альтернативой апоптозу и некрозу, описанным в 60-х годах ХХ века [7, 24].
Апоптоз, являющийся одним из основных типов ПГК, был хорошо охарактеризован в последние десятилетия ХХ века, когда были описаны два его независимых механизма активации - внешний (каспазозависимый) и внутренний (митохондриальный) [5, 36, 116]. Индукция указанных механизмов запускает активацию каскада основных ферментов апоптоза - каспаз и, в конечном итоге, приводит к характерным морфологическим и биохимическим признакам апоптоза, таким как распознавание фосфатидилсерина на внешней поверхности клеточной мембраны, ядерная конденсация, блеббинг мембраны и фрагментация геномной ДНК [2, 116, 128].
Основными морфологическими отличиями нетоза от апоптоза являются разрушение ядерной мембраны, деконденсация хроматина, отсутствие фрагментации ДНК, смешивание содержимого ядра и цитоплазмы и высвобождение их во внеклеточное пространство [97, 108]. Биохимическими отличиями нетоза от апоптоза являются независимость от активности каспаз, индукция АФК и активация трансмембранного мультипротеинового комплекса НАДФН-оксидазы [108, 128].
Морфологическое сходство нетоза и некроза проявляется в разрушении клеточных мембран. Но изменение ядра при нетозе в виде потери характерной дольчатой структуры, предшествующее формированию сетей, является отличием этой формы ПГК от некроза (некроптоза), который традиционно считается основной формой ПГК, вызванной воспалением. Некроз морфологически характеризуется набуханием органелл, увеличением объема клеток, разрушением плазматической мембраны, однако при некрозе ядерная мембрана остается неповрежденной, а ДНК остается в пределах ядерной оболочки [93, 115, 124].
Исследования, проведенные Sun et al. (2012) и Vandenabeele et al. (2010) с использованием генетических подходов показали существование нескольких путей в регуляции некроза, связанных с сублеточными механизмами, в том числе индукцией генерации АФК и гиперполяризацией митохондриальной мембраны [5, 24, 121].
Масс-спектрометрический анализ позволил выявить до 24 нейтрофильных белков и ферментов, связанных с образованием ловушек [120]. Результаты последующих многочисленных исследований позволили установить механизмы формирования НВЛ (табл.).
Таким образом, в результате проведенных исследований были предложены две модели формирования НВЛ. Первая модель: NETosis рассматривается как одна из форм ПКГ, связанная с нарушением целостности плазматической мембраны и высвобождением деконденсированного хроматина и содержимого гранул во внеклеточное пространство [24, 42]. Эта модель NETosis, ассоциированная с клеточной смертью, является зависимой от НАДФН-оксидазы и характеризуется изменением морфологии ядра, которое теряет своё специфическое дольчатое строение. Впоследствии, ядерная мембрана фрагментируется, и деконденсированный хроматин вместе с гистоновыми белками секретируется в цитоплазму, а плазматическая мембрана остается неповрежденной. Наконец, происходит сокращение нитей цитоскелета, цитоплазматическая мембрана теряет свою целостность, и сформированная масса биологически активных веществ в виде молекулярного облака освобождается во внеклеточное пространство [23]. Механизм формирования сети занимает 120-240 минут [100].
Таблица. Механизмы формирования нейтрофильных внеклеточных ловушек (НВЛ)
|
Время |
Этапы |
Стадии |
||
|
Морфологических изменений |
Биохимических изменений |
|||
|
Начало |
Активация нейтрофила |
Деконденсация хроматина и высвобождение ДНК; десегментация ядра; расширение пространства между ядерными мембранами [23, 24]. |
Этап I. Генерация АФК через активацию ферментного комплекса NADPH-оксидазы; активируются протеинкиназа С и процессы дыхательного взрыва; возникают активные формы кислорода; запускается реакция цитруллинизации гистонов; индуцируется клеточная сигнальная система [78, 103, 130]. |
|
|
1 час |
Деструкция ядра |
|||
|
2 часа |
Из ядерной оболочки начинают формироваться отдельные пузырьки; нуклеолемма распадается на множество мелких пузырьков; происходит высвобождение хроматина в цитоплазму [41]. |
Этап II. Активация пептидил-аргинин деими-назы, протеазы и антимикробных пептидов, содержащихся в гранулах; конвертация ДНК в активную форму с последующей стимуляцией плазмоцитоидных дендритных клеток и высвобождением цитокинов [34, 50, 51, 80, 97, 130] |
||
|
3 часа |
Активация цитоскелета |
Структура цитоплазматических гранул изменяется; увеличение пространства между внутренними и внешними мембранами, разрушаются мембраны; содержимое гранул растворяется в цитоплазме; большая часть гранул исчезает. Сокращение нейтрофила до тех пор, пока не разорвется внешняя мембрана. |
Этап III. Из первичных гранул в цитоплазму выходят миелопероксидаза, катепсин G и эластаза; из вторичных (специфических) гранул - лактоферрин; из третичных гранул - желатиназа [51, 90]. |
|
|
Конец |
Формирование НВЛ, нетоз |
Высокоактивная смесь попадает во внеклеточное пространство, формируя объемную сеть, в которую попадают микроорганизмы. Происходит гибель нейтрофила. |
Этап IV. Нити ДНК-сетей обеспечивают основу для адгезии и последующей контактной активации калликреин-кининовой системы и факторов свертывания крови - происходит стимуляция процессов гемокоагуляции [42, 89, 99] |
Второй, альтернативный механизм NETosis был представлен как формирование сети из митохондриальной ДНК интактных нейтрофилов, которые выпускают пузырьки, содержащие деконденсированный хроматин и гранулярные гистоновые белки в межклеточное пространство, где они собираются в сети. В отличие от первого, суицидального (позднего) варианта, альтернативный (ранний) механизм зависит от индукции АФК, протекает быстро (в течение 5-60 мин) и не связан с гибелью клеток, но ассоциирован с аутофагией [100, 104]. Естественно, НВЛ, полученная из митохондриальной ДНК, имеет другую структуру по сравнению с сетями, полученными из ядерной ДНК. Исследования Yousefi et al. (2009) показали, что альтернативные ловушки содержали гистоновые белки и ферменты гранул нейтрофилов с митохондриальной ДНК, но в них отсутствовали ядерные протеины [130].
Учитывая доказанную роль гистоновых белков в механизмах формирования НВЛ, следует упомянуть о работах отечественных исследователей В.Е. Пигаревского (1978) и его ученика Ю.А. Мазинга (1982), которые, по своей сути, стояли у истоков цитохимического изучения антимикробной функции зернистых лейкоцитов, имеющей прямое отношение к образованию нейтрофильных внеклеточных ловушек [цит. по 7]. В основу новых направлений исследований авторов легли существовавшие в 70-х годах представления о роли лейкоцитов в формировании неспецифической противоинфекционной резистентности организма, когда их функция сводилась не столько к процессам внутриклеточного переваривания, сколько к обезвреживанию и умерщвлению фагоцитированных бактерий. Из всех бактерицидных систем нейтрофильных лейкоцитов активными и универсальными по механизму бактерицидного действия были признаны неферментные катионные белки и генетически родственные им ядерные гистоны [цит. по 7].
На моделях псевдотуберкулезной и кандидозной инфекций авторами установлено, что в очаге воспаления гистоны высвобождаются при распаде зернистых (в первую очередь, нейтрофильных) лейкоцитов. Внеклеточный бактерицидный эффект достигается за счет гистонов хроматина и продуктов их неглубокого распада. Обезвреживание возбудителей, в частности Yersinia pseudotuberculosis, обеспечивает насыщенная аргинином фракция ядерного гистона Н3 нейтрофилов, обладающая антимикробным действием. В итоге исследований, авторами было обосновано предположение о формировании в очагах воспаления особого типа неспецифической противоинфекционной защиты - нефагоцитарной резорбтивной резистентности организма, для определения уровня которой был предложен лизосомально-катионный тест [цит. по 7, 23].
Принципиальным моментом обоих механизмов формирования сети является необходимость прикрепления нейтрофила к тканевым структурам под контролем одного из рецепторов адгезии (например, CD18, LFA-1 и Mac-1), что объясняет отсутствие фактов образования НВЛ в цельной крови, несмотря на периодическое повышение концентрации активаторов в сыворотке [24].
Однако, независимо от модели образования, НВЛ представляют собой крупные внеклеточные структуры, обладающие электростатическим зарядом [45] и высоко локализованной бактериальной активностью. Они способны обеспечивать физиологический барьер, предотвращать распространение микроорганизмов и увеличивать внутритканевую локализацию антимикробных субстанций, что, в конечном итоге, инактивирует факторы патогенности бактерий [25, 97]. Попавшиеся в сети микроорганизмы теряют подвижность и в дальнейшем элиминируются макрофагами.
Очевидно, что в естественных условиях в организме человека роль НВЛ заключается в борьбе с патогенными микроорганизмами. В исследованиях Neeli et al. (2008, 2009) было показано, что ловушки были эффективны в отношении грамотрицательных микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae [93, 94]. Впоследствии был показан антибактериальный эффект НВЛ в отношении грамположительной флоры, внутриклеточных микроорганизмов, грибов и простейших, которые во много раз крупнее нейтрофилов [75].
Интересно отметить, что в процессе эволюции микроорганизмы выработали разнообразные стратегии для уклонения от механизмов иммунной защиты, в том числе и от сетеподобных структур нейтрофилов. Например, молекулярно-биохимические модификации поверхностных структур, способные ослабить или нейтрализовать бактерицидные механизмы НВЛ [54, 55, 124]. Некоторые виды стрептококков (пневмококки) выделяют нуклеазы типа ДНКаз, которые способны вызывать деградацию сетей in vitro [11]. Другие виды микроорганизмов способны ингибировать формирование АФК [23, 24].
Дальнейшая судьба НВЛ является предметом многочисленных исследований последних лет. Farrera и Fadeel (2013) и Sangaletti et al. (2012) было показано, что сети, находящиеся отдельно от нейтрофилов, в дальнейшем фагоцитируются дендритными клетками [105] и макрофагами (моноцитами) в тканях или подвергаются деградации с помощью ДНКаз [51].
Изучение феномена образования НВЛ и нетоза и их связи с патогенезом неинфекционной патологии является одним из самых интересных и актуальных направлений современных научных исследований. Несмотря на доказанную антибактериальную эффективность нейтрофильных ловушек, в последние годы растет количество исследований, указывающих на их активное участие в патофизиологических процессах в организме, связанных с индукцией аутоиммунных и хронических воспалительных процессов, онкологических заболеваний.
Wang et al. (2012) провели перспективные исследования, связанные с изучением роли активности фермента пептидил-аргинин деиминазы 4 (peptidylarginine deiminase 4, PAD4) в индукции формирования нейтрофильных ловушек, а также с одновременном ингибировании генов-супрессоров злокачественных опухолей молочной железы, легких и костей. В этой связи авторы рассматривают потенциальную возможность ингибирования избыточной активности PAD4 в качестве механизма противоопухолевой защиты организма [123].
Избыточная локальная концентрация медиаторов воспаления при нетозе может вызывать аутоиммунные реакции и асептическое воспаление, сопровождающиеся повреждением окружающих тканей [108]. Гипотеза аутоактивности нейтрофильных внеклеточных ловушек лежит в основе связи NETs с патогенезом системной красной волчанки [14, 81], васкулитов [61, 132], воспалительных заболеваний кишечника [71], атеросклероза [57], антифосфолипидного синдрома [52, 56] и обусловленных ими рисков артериальных и венозных тромбоэмболий, а также подагры [109], псориаза, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний [43, 106].
Суммируя многочисленные доказательства причастности нетоза к патогенезу аутоиммунных заболеваний и асептического воспаления, авторы рассматривают, как минимум, два возможных механизма: один из них предполагает участие НВЛ в цитотоксическом повреждении органов и появлении аутоантигенов, второй - в триггерной роли компонентов сетей, запускающих аутоиммунные реакции [68].
Заключение
Таким образом, нейтрофильные гранулоциты, являясь клетками врожденной иммунной системы, используют различные стратегии антимикробной защиты организма в процессе развития инфекционного воспаления. В зависимости от природы сигнала активации и стоящих перед ними эффекторных задач, нейтрофилы применяют фагоцитоз, дегрануляцию или формирование внеклеточных сетей-ловушек, являясь активными участниками модуляции иммунных реакций - врожденной иммунной системы и приобретенного адаптивного иммунитета.
Однако, кроме очевидной полезности нейтрофильных антибактериальных стратегий, результаты исследований, проведенных в последнее десятилетие, раскрыли ряд деструктивных патогенетических механизмов, индуцирующих формирование воспалительных, аутоиммунных и онкологических заболеваний, ассоциированных с цитотоксической функцией нейтрофилов. Использование знаний этих механизмов легло в основу новых инновационных подходов в использовании фармакологических средств для ограничения цитотоксических и иммуномодулирующих функций нейтрофилов, их деструктивного потенциала, а также изменения баланса сигнальных молекул, стимулирующих или ингибирующих их активность [53, 95].
Литература
1. Андрюков Б.Г., Запорожец Т.С., Сомова Л.М., Тимченко Н.Ф. Температурозависимые вариации иммуногенности иерсиний как молекулярная стратегия выживаемости бактерий в патогенезе инфекций // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2015. № 5(64). С. 4-14.
2. Андрюков Б.Г., Сомова Л.М., Тимченко Н.Ф. Стратегии программированной клеточной гибели у прокариот // Инфекция и иммунитет. 2015. №1. С. 15-26.
3. Андрюков Б.Г., Сомова Л.М., Дробот Е.И., Матосова Е.В. Антимикробные стратегии нейтрофилов при инфекционной патологии // Клиническая лабораторная диагностика. 2016; 61 (12): 825-33.
4. Ашмарин И.П., Кокряков В.Н., Пигаревский В.Е. Катионные белки лизосом лейкоцитов, деградация и возможности загрязнения гистонами при выделении // Вопросы медицинской химии. 1973. № 4, С. 381-386.
5. Долгушин И.И. Андреева Ю.С., Савочкина А.Ю. Нейтрофильные внеклеточные ловушки и методы оценки функционального статуса нейтрофилов. - М.: Издательство РАМН, 2009. 208 с.
6. Коротина О.Л., Генералов И.И. Нейтрофильные внеклеточные ловушки: механизмы образования, функции // Иммунология, аллергология, инфектология. 2012. №4 С. 23-32.
7. Пигаревский В.Е. Зернистые лейкоциты и их свойства. - М.: Медицина, 1978. 284 c.
8. Тотолян А.А., Фрейдлин И.С. Клетки иммунной системы. - СПб.: Наука, 2000. 232 с.
9. Abi Abdallah D.S., Egan C.E., Butcher B.A., Denkers E.Y. Mouse neutrophils are professional antigenpresenting cells programmed to instruct Th1 and Th17 T-cell differentiation. Int. Immunol. 2011; 23: 317-26.
10. Abrams W.R., Diamond L.W., Kane A.B. A flow cytometric assay of neutrophil degranulation. J. Histochem. Cytochem. 1983; 31: 734-44.
11. Akira S. Toll receptor families: structure and function. Seminars in Immunology. 2004; 16(1): 1-2.
12. Amulic B., Cazalet C., Hayes G.L., Metzler K.D., Zychlinsky A. Neutrophil function: From mechanisms to disease. Annu Rev Immunol. 2012; 30: 459-89.
13. Amulic B., Hayes G. Neutrophil extracellular traps. Current Biology. 2011; 21(9): 297-8.
14. Bank U., Ansorge S. More than destructive: neutrophil-derived serine proteases in cytokine bioactivity control. J. Leukocyte Biology. 2001; 69: 197-206.
15. Barnado A., Crofford L.J., Oates J.C. At the Bedside: Neutrophil extracellular traps (NETs) as targets for biomarkers and therapies in autoimmune diseases. J Leukoc Biol. 2016; 99(2): 265-78. doi: 10.1189/jlb.5BT0615-234R.
16. Barreiro O., Sбnchez-Madrid F. Molecular basis of leukocyte-endothelium interactions during the inflammatory response. Rev. Esp. Cardiol. 2009; 62: 552-62.
17. Barreiro O., Zamai M., Yбсez-Mу M., Tejera E., Lуpez-Romero P., Monk P.N., Gratton E., Caiolfa V.R., Sбnchez-Madrid F. Endothelial adhesion receptors are recruited to adherent leukocytes by inclusion in preformed tetraspanin nanoplatforms. J. Cell Biol. 2008; 183: 527-42.
18. Bayat B., Werth S., Sachs U.J., Newman D.K., Newman P.J., Santoso S. Neutrophil transmigration mediated by the neutrophil-specific antigen CD177 is influenced by the endothelial S536N dimorphism of platelet endothelial cell adhesion molecule-1. J. Immunol. 2010; 184: 3889-96.
19. Behnen M., Leschczyk C., Mцller S., Batel T., Klinger M., Solbach W., Laskay T. Immobilized immune complexes induce neutrophil extracellular trap release by human neutrophil granulocytes via FcгRIIIB and Mac-1. J Immunol. 2014; 193: 1954-65.
20. Bleijerveld O.B., Wijten P., Cappadona S., McClellan E.A., Polat A.N., Raijmakers R., Sels J.W., Colle L., Grasso S., van den Toorn H.W., van Breukelen B., Stubbs A., Pasterkamp G., Heck A.J., Hoefer I.E., Scholten A. Deep proteome profiling of circulating granulocytes reveals bactericidal/permeability-increasing protein as a biomarker for severe atherosclerotic coronary stenosis. J Proteome Res. 2012; 11(11): 5235-44. doi: 10.1021/pr3004375.
21. Borregaard N, Sorensen OE, Theilgaard-Monch K. Neutrophil granules: a library of innate immunity proteins. Trends Immunol. 2007; 28(8): 340-5.
22. Borregaard N. Neutrophils, from marrow to microbes. Immunity. 2010; 33: 657-70.
23. Branzk N., Papayannopoulos V. Molecular mechanisms regulating NETosis in infection and disease. Semin Immunopathol. 2013; 35(4): 513-30. doi: 10.1007/s00281-013-0384-6.
24. Brinkmann V., Goosmann C., Kьhn L.I., Zychlinsky A. Automatic quantification of in vitroNET formation. Front. Immunol. 2013; 3: 413. doi: 10.3389/fimmu.2012.00413.
25. Brinkmann V., Zychlinsky A. Neutrophil extracellular traps: is immunity the second function of chromatin? J. Cell Biol. 2012; 198: 773-83. doi: 10.1083/jcb.201203170.
26. Brinkmann V., Laube B., Abu Abed U., Goosmann C., Zychlinsky A. Neutrophil extracellular traps: how to generate and visualize them. J Vis Exp. 2010; (36). pii: 1724. doi: 10.3791/1724.
27. Carestia A, Rivadeneyra L, Romaniuk MA, Fondevila C, Negrotto S, Schattner M. Functional responses and molecular mechanisms involved in histone-mediated platelet activation. Thromb Haemost. 2013; 110: 1035-45.
28. Cassatella M.A. The production of cytokines by polymorphonuclear neutrophils. Immunology Today.1995; 16(1): 21-6. doi: 10.1016/0167-5699(95)80066-2.
29. Charmoy M., Brunner-Agten S., Aebischer D., Auderset F., Launois P. Neutrophil-derived CCL3 is essential for the rapid recruitment of dendritic cells to the site of Leishmania major inoculation in resistant mice. PLoS Pathog. 2010; 6: e1000755.
30. Chen C.Z., Ou C.Y., Wang R.H., Lee C.H., Lin C.C., Chang H.Y., Hsiue T.R. The role of bactericidal/permeability-increasing protein in men with chronic obstructive pulmonary disease. COPD. 2012; 9(2): 197-202. doi: 10.3109/15412555.2011.654143.
31. Campbell E.J., Owen C.A. The sulfate groups of chondroitin sulfate- and heparan sulfate-containing proteoglycans in neutrophil plasma membranes are novel binding sites for human leukocyte elastase and cathepsin G. J. Biol. Chem. 2007; 282: 14645-54.
32. Costantini C., Calzetti F., Perbellini O., Micheletti A., Scarponi C. Human neutrophils interact with both 6-sulfo LacNAc+ DC and NK cells to amplify NK-derived IFNг: role of CD18, ICAM-1, and ICAM-3. Blood. 2011; 117: 1677-86.
33. Darrah E., Andrade F. NETs: the missing link between cell death and systemic autoimmune diseases? Front. Immunol. 2013; 3: 428. doi: 10.3389/fimmu.2012.00428.
34. Diana J., Simoni Y., Furio L., Beaudoin L., Agerberth B. Crosstalk between neutrophils, B-1a cells and plasmacytoid dendritic cells initiates autoimmune diabetes. Nat. Med. 2013; 19: 65-73.
35. Dworski R., Simon H.U., Hoskins A., Yousefi S. Eosinophil and neutrophil extracellular DNA traps in human allergic asthmatic airways. J Allergy Clin Immunol. 2011; 127: 1260-6.
36. Edwards S.W., Hallett M.B. Seeing the wood for the trees: the forgotten role of neutrophils in rheumatoid arthritis. Immunology Today. 1997; 18(7): 320-4. doi: 10.1016/s0167-5699(97)01087-6.
37. Eum K.H., Lee M. Crosstalk between autophagy and apoptosis in the regulation of paclitaxel-induced cell death in v-Ha-ras-transformed fibroblasts. Mol Cell Biochem. 2011; 348(1-2): 61-8.
38. Farrera C., Fadeel B. Macrophage clearance of neutrophil extracellular traps is a silent process. J Immunol. 2013; 191: 2647-56.
39. Faurschou M., Borregaard N. Neutrophil granules and secretory vesicles in inflammation. Microbes Infect. 2003; 5(14): 1317-27.
40. Fernandez-Borja M., van Buul J.D., Hordijk P.L. The regulation of leucocyte transendothelial migration by endothelial signalling events. Cardiovasc. Res. 2010; 86: 202-10.
41. Filler S.G. Insights from human studies into the host defense against candidiasis. Cytokine.2012; 58: 129-32.
42. Fuchs T.A., Abed U., Goosmann C., Hurwitz R., Schulze I., Wahn V. Novel cell death program leads to neutrophil extracellular traps. J Cell Biol. 2007; 176: 231-41.
...Подобные документы
Аутоиммунный процесс как форма иммунного ответа, индуцированная аутоантигенными детерминантами в условиях нормы и патологии. Аутоиммунитет - один из механизмов поддержания гомеостаза. Особенности возникновения аутоиммунных реакций и заболеваний.
презентация [107,2 K], добавлен 16.09.2013Механизмы регуляции иммунного ответа и нейроиммунное взаимодействие. Глюкокортикоидные гормоны и иммунологические процессы. Нейропептиды и регуляция иммунного ответа. Регуляция иммунного ответа адренокортикотропным гормоном, тиротропином, соматотропином.
презентация [1,4 M], добавлен 20.04.2015Понятие иммунного ответа организма, регулирование его интенсивности нейрогуморальным способом. Особенности осуществления модуляции функций иммунной системы. Нервная и гуморальная регуляция иммунного ответа. Механизм нейроиммунного взаимодействия.
презентация [405,1 K], добавлен 13.04.2015Пути и механизмы регуляции иммунного ответа. Нейроиммунное взаимодействие, его направления и принципы. Регуляция иммунного ответа адренокортикотропным гормоном, тиротропином, соматотропином. Глюкокортикоидные гормоны и иммунологические процессы.
презентация [1,1 M], добавлен 11.03.2015Определение понятия иммунного ответа организма. Пути и механизмы регуляции иммунного ответа с помощью нейромедиаторов, нейропептидов и гормонов. Основные клеточные регуляторные системы. Глюкокортикоидные гормоны и иммунологические процессы в организме.
презентация [405,1 K], добавлен 20.05.2015Изучение особенностей центральной модуляции функций иммунной системы посредством центрально обусловленных изменений уровня различных гормонов в крови. Описание путей и механизмов регуляции иммунного ответа. Гормональная регуляция иммунного ответа.
презентация [355,5 K], добавлен 17.05.2015Основные структуры мозга, регулирующие интенсивность иммунного ответа: заднее и переднее гипоталамическое поле, гиппокамп, ретикулярная формация среднего мозга, ядра шва и миндалины. Регуляция иммунного ответа аргинин-вазопрессином и окситоцином.
презентация [370,7 K], добавлен 06.04.2015Пути и механизмы регуляции иммунного ответа: доиммунные (проникновение антигена в ткани и сорбция антигена в лимфоидной ткани) и иммунные. Нейропептиды, симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы и регуляция иммунного ответа.
презентация [536,9 K], добавлен 23.12.2014Гранулярный состав и продукты секреции полиморфноядерных гранулоцитов. Определение спонтанной активности MPO нейтрофилов периферической крови человека с целью проведения всех стадий анализа в растворе для спектофотометрической оценки результатов.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 06.07.2012Первичные и врожденные нарушения нормального иммунного статуса, обусловленные дефектом одного или нескольких механизмов иммунного ответа. Факторы, определяющие неспецифическую резистентность. Действие гормонов, нейромедиаторов и пептидов на клетки.
презентация [502,4 K], добавлен 05.02.2017Апоптоз как уникальный механизм сигналиндуцированной запрограммированной гибели одной клетки или группы клеток многоклеточного организма, его основные причины и характерные симптомы. Этапы исследований данного процесса, его роль в лечении онкологии.
реферат [25,7 K], добавлен 15.03.2011Апоптоз как физиологическая смерть клетки, представляющая собой своеобразную генетически запрограммированную самоликвидацию, история исследования, механизм действия. Роль апоптоза в процессах старения, его фазы и причины патологического усиления.
реферат [380,2 K], добавлен 04.05.2015Кальпротектин как белок, который высвобождается из лейкоцитов (макрофагов и нейтрофилов) при их активации или гибели, который сигнализирует о воспалительном процессе в кишечнике. Механизм определения количественного содержания кальпротектина в кале.
презентация [374,1 K], добавлен 08.04.2016Влияние окислительных условий на динамику фагоцитарной реакции нейтрофилов. Получение полиморфноядерных гранулоцитов из периферической крови. Оценка изменения динамического состояния мембраны нейтрофилов после инкубации в окислительных условиях.
дипломная работа [6,5 M], добавлен 25.04.2012Описание механизмов защиты организма человека от различных возбудителей: вирусов, бактерий, грибов, простейших, гельминтов. Общие свойства клеточных факторов неспецифической защиты. Функции гранулоцитов и нейтрофилов. Свойства антител-иммуноглобулинов.
презентация [176,1 K], добавлен 15.02.2014Рассмотрение особенностей вегетативной нервной системы. Знакомство с основными путями и механизмами регуляции иммунного ответа. Анализ симпатического отдела вегетативной нервной системы. Общая характеристика биологически активных веществ головного мозга.
презентация [2,8 M], добавлен 30.11.2016Иммунный ответ как вид биологической функции организма, его особенности и этапы реализации, условия возникновения. Антиген как фактор иммунорегуляции, зависимость типа иммунной реакции от природы антигена. Генетическая регуляция иммунного ответа.
реферат [32,0 K], добавлен 28.09.2009История открытия витамина К, его основные формы, физико-химические свойства, источники и метаболизм. Обмен витамина К в организме, участие в свертывании крови. Профилактическое и лечебное применение витамина К при болезнях печени, желудка и кишечника.
реферат [1,6 M], добавлен 22.05.2013Ингибирующие ферменты микробов как фактор патогенности. Особенности инфекционных болезней. Ферменты "защиты и агрессии" бактерий. Организация, механизм действия токсической молекулы. Определение вирулентности микроорганизмов. Активаторы иммунного ответа.
курсовая работа [581,9 K], добавлен 28.12.2014Особенности бронхиальной астмы как хронического воспалительного заболевания дыхательных путей. Типы бронхиальной обструкции. Предрасполагающие к заболеванию и разрешающие факторы. Характеристика факторов сенсибилизации. Пути активации иммунного ответа.
презентация [179,9 K], добавлен 01.12.2014
