Секреторная дегрануляция нейтрофилов как триггер воспаления

03.02.2011

В развитии воспаления и иммунного ответа важную роль играет взаимодействие нейтрофилов с внешней средой - комплементом, иммуноглобулинами, другими клетками крови и эндотелием. Активность комплемента может регулироваться путем расщепления ЛЭ-рецептора комплемента-1 (CR1, также известен как CD35 или C3b/C4bR). Образуемая растворимая форма рецептора (sCR1) ин-гибирует активацию комплемента, предотвращая тканевое повреждение [83]. При шеддинге рецепторов иммуноглобулинов E (FceRII, или CD23) на поверхности В-лимфоцитов образуются растворимые формы (sCD23), которые активируют моноциты крови, стимулируя секрецию этими клетками провос-палительных цитокинов. В свою очередь цитокины усиливают дегрануляцию нейтрофилов и секрецию СЛП во внеклеточное пространство [20]. Субстратами СЛП являются также поверхностные молекулы адгезии и интегрины, относящиеся к семейству рецепторов-регуляторов межклеточного взаимодействия [29, 54, 74]. Эти молекулы участвуют, как известно, в развитии генерализованной воспалительной реакции Шварцмана, вызываемой повторным введением эндотоксина и тесно связанной с процессом функциональной активации нейтрофилов периферической крови [39].

В распознавании патоген-ассоциированных молекулярных образов, или РАМР (pathogen-associated molecular patterns), на поверхности микроорганизмов задействованы ТоН-подобные рецепторы, или ТLR (Toll-like receptors). TLR4 распознают ЛПС грамотрицательных бактерий, а TLR1, TLR2 и TLR6 - пептидогликан грамположительных бактерий и зимозан дрожжей. TLR9 отвечает на CpG-участки ДНК, общие для бактерий, а TLR3, TLR7, TLR8 - на РНК-структуры, общие для вирусов. Наружная часть TLR, имеющая форму подковы, специфически соединяется с высококонсервативной молекулярной структурой, характерной для определенного типа микроорганизмов. Другая часть молекулы при этом претерпевает изменения, ведущие к активации одного из путей передачи сигнала с периферии клетки к ядру. Активация ядерных факторов запускает транскрипцию РНК с последующим синтезом белков. Клетка активируется, приобретая способность к повышенной продукции цитокинов [7, 11].

Уровень экспрессии TLR на поверхности макрофагов и эпителиальных клеток изменяется при расщеплении наружной части этих рецепторов ЛЭ, высвобождаемой при дегрануляции активированных нейтрофилов, что может регулировать интенсивность врожденного иммунного ответа на микроорганизмы [95], бактерицидную активность макрофагов [78] и степень клеточной активации при бактериальном сепсисе [101]. Интенсивность воспалительного отве- та на ЛПС регулируется также по принципу механизма отрицательной обратной связи путем расщепления СЛП рецептора CD14 на поверхности моноцитов [52], макрофагов [37] и фибробластов [65].

Важно, что экспрессирующие TLR4 клетки врожденного иммунитета (моноциты, макрофаги и дендритные клетки) не отвечают на ЛПС продукцией провоспалительных цитокинов, если находятся в окружении внеклеточного матрикса, образуемого эндотелиальными клетками и содержащего большое количество молекул гепарансульфата протео-гликана. Эта супрессия может быть «снята» ЛЭ, расщепляющей белковую часть гепарансульфата про-теогликана и образующей растворимый гепаран-сульфат, являющийся эндогенным лигандом TLR4 [44, 81]. Подобно ЛПС, гепарансульфат активировал in vitro ядерный фактор транскрипции (NF-kB) и митоген-активируемую протеинкиназу (p38 MAPK), индуцировал экспрессию костимулирующих молекул СD40, CD80 и CD86 в клетках мышей дикого типа, но не в клетках мышей-мутантов, дефектных по TLR4. При введении гепарансульфата мышам дикого типа в их крови резко повышался уровень TNFa и животные погибали от развивающегося синдрома системного воспалительного ответа (ССВО), причем точно так же, как и в ответ на ЛПС. Внутри-брюшинное введение ЛЭ индуцировало у мышей ССВО приблизительно с такой же эффективностью, как введение гепарансульфата или ЛПС.

Таким образом, в настоящее время установлено, что ЛЭ, высвобождаемая при дегрануляции из первичных гранул активированных нейтрофилов, может генерировать образование эндогенных веществ (гепарансульфата и, возможно, других лиган-дов), запускающих воспалительный ответ, подобно ЛПС, через активацию TLR4. Введение животным небольшого количества ЛЭ вызывает развитие в организме воспалительного ответа, а также резко усиливает стимулирующий эффект ЛПС на клеточную систему врожденного иммунитета [97]. Мыши с врожденным дефицитом ЛЭ обладают, как известно, повышенной устойчивостью к бактериальным эндотоксинам [99], а мыши с врожденным дефицитом ингибитора (SLPI), защищающего ткани организма от действия ЛЭ, наоборот, - повышенной чувствительностью [62].