Трансформация нейтрофильных сетей под влиянием патогенов и иммуноглобулинов класса G

Abstract

Введение. Исследования многих авторов показали, что в периферической крови пациентов с воспалительными заболеваниями присутствуют нейтрофильные экстраклеточные ловушки (НЭЛ, NETs) в морфологической форме нейтрофильных сетей. В наших исследованиях помимо традиционной структуры НЭЛ в виде нейтрофильных сетей были выявлены некоторые аномальные формы, в том числе и вуалеобразные формы НЭЛ. Цель. Исследование морфофункциональной трансформации НЭЛ под влиянием Klebsiella pneumoniae и иммуноглобулинов класса G (IgG). Материалы и методы. В исследование включены 42 больных 51-й ГКБ г. Москвы: 28 - с острыми воспалительными процессами в брюшной полости (аппендицит, холецистит, панкреатит, перитонит), шесть - с диагнозом «язвенный колит», восемь - с грыжами. Нейтрофилы выделяли, используя градиентное центрифугирование. Для подсчета НЭЛ использовали флуоресцентную микроскопию с красителем SYBR Green (ЗАО «Евроген», Россия), специфично взаимодействующего с двухцепочечной ДНК. Функциональную активность НЭЛ определяли в тесте с захватом Klebsiella pneumoniae (ATCC 700603). Результаты. У больных с воспалительными заболеваниями брюшной полости в послеоперационном периоде функциональная активность НЭЛ ослаблена по сравнению со здоровыми в несколько раз. Нейтрофильные экстраклеточные ловушки у этих больных захватывают и связывают не более 20 клеток микроорганизма. Под влиянием IgG нейтрофильные сети превращаются в рыхлые вуалеобразные структуры. Эти нейтрофильные структуры обладают очень слабой способностью к захвату и связыванию патогена, соединяя 8,46 ± 0,44 клеток микроорганизма. Спонтанная ферментативная деградация нейтрофильных «вуалей» может сопровождаться продукцией факторов вторичной альтерации. Заключение. Результаты исследования создают предпосылки для формирования новых подходов к разработке режимов вакцинации и применения иммунобиологических препаратов, требующих предварительного контроля состояния врожденного иммунитета, в частности, нейтрофильных сетей в организме пациентов.Background. Many studies have shown that neutrophil extracellular traps (NETs) in the form of web-like structures are present in the peripheral blood of patients with inflammatory diseases. In our research, in addition to traditional web-like NET structures, several anomalous forms were identified, including NETs with cloud-like appearance. Aim. To investigate morphological and functional transformation of NETs under the influence of Klebsiella pneumoniae and immunoglobulin G (IgG). Materials and methods. The study included 42 patients of Moscow City Clinical Hospital No. 51: 28 patients with acute inflammation in the abdominal cavity (appendicitis, cholecystitis, pancreatitis, peritonitis), 6 patients diagnosed with ulcerative colitis, and 8 patients with hernias. Neutrophils were isolated using gradient-density centrifugation. To calculate NETs, we used SYBR Green I-induced fluorescence microscopy (Evrogen, Russia), with the dye specifically interacting with double-stranded DNA. The functional activity of NETs was determined in the Klebsiella pneumoniae (ATCC 700603) capture test. Results. In patients with inflammatory diseases of the abdominal cavity in the postoperative period, the functional activity of NETs was several times lower than in healthy individuals. NETs in these patients capture and bind no more than 20 cells of the microorganism. Under the effect of IgG, neutrophil networks transform into loose cloud-like structures, which can hardly capture and bind the pathogen, binding only 8.46 ± 0.44 cells of the microorganism. Spontaneous enzymatic degradation of cloud like NETs may be accompanied by the production of secondary alteration factors. Conclusion. The results of the study provide the grounds for the development of new approaches to elaborating vaccination regimens and using immunobiologics that require preliminary monitoring of the state of innate immunity, in particular, neutrophil networks in the patient's body.