Влияние нетоза на лизис фибринового сгустка при раке толстого кишечника

Цель – изучение особенностей формирования нейтрофильных внеклеточных ловушек, а также их влияния на фибринолиз у лиц, имеющих злокачественные новообразования толстого кишечника.

Материалы и методы. Группу пациентов составили лица с впервые выявленным раком толстого кишечника 2–3-й стадии без метастаза (17 человек, средний возраст 67 лет); контрольную группу – доноры, сопоставимые по полу и возрасту, не имеющие злокачественных опухолей (30 человек, средний возраст 68 лет). Из цельной крови создали экспериментальную модель, включавшую бедную тромбоцитами плазму крови и изолированную культуру нейтрофилов, предварительно индуцированных к нетозу внесением 100 нмоль PMA, инкубировали 4 ч, клетки осаждали центрифугированием, плазму отбирали для дальнейшего исследования. В качестве контроля использовали плазму, инкубированную с интактными нейтрофилами. О степени активации клеток судили по уровню интерлейкина (IL) 8 и PSGL-1. Нетоз подтверждали измерением уровня нуклеосом и флуоресцентной микроскопией. Оценку фибринолиза проводили в тесте тромбодинамики. Результаты сопоставляли с концентрацией компонентов фибринолитической системы, измеренных методом проточной цитометрии.

Результаты. В контроле индукция нетоза вызывает выраженную активацию нейтрофилов, сопровождающуюся повышением уровня IL-8, PSGL-1, плазминогена, снижением PAI-1 и усилением фибринолиза, в сравнении с интактными образцами. У пациентов зафиксирован больший, чем в группе контроля, уровень IL-8, PSGL-1, плазминогена, PAI-1 и показателей фибринолиза в интактных образцах. При этом индукция нетоза не привела к увеличению степени активации и значимому изменению данных показателей.

Заключение. Гибель нейтрофилов путем нетоза в местах тромбообразования может способствовать как формированию, так и растворению фибринового сгустка. Однако у лиц со злокачественными новообразованиями «смертельный» нетоз не приводит к локальному увеличению фибринолитического потенциала ввиду истощения внутриклеточных резервов протеаз нейтрофилов, что может являться одним из механизмов развития гиперкоагуляции и недостаточности фибринолиза при онкопатологии. 

1. Brinkmann V., Reichard U., Goosmann C., Fauler B., Uhlemann Y., Weiss D.S., Weinrauch Y., Zychlinsky A. Neutrophil extracellular traps kill bacteria. Science. 2004; 303 (5663): 1532–1535. DOI: 10.1126/science.1092385.

2. Fuchs T.A., Brill A., Duerschmied D., Schatzberg D., Monestier M., Myers D.D. Jr., Wrobleski S.K., Wakefield T.W., Hartwig J.H., Wagner D.D. Extracellular DNA traps promote thrombosis. PNAS. 2010; 107 (36): 15880–15888. DOI: 10.1073/pnas.1005743107.

3. Martinod K., Demers M., Fuchs T.A., Wong S.L., Brill A., Gallant M., Hu J., Wang Y., Wagner D.D. Neutrophil histone modification by peptidylarginine deiminase 4 is critical for deep vein thrombosis in mice. PNAS. 2013; 110 (21): 8674– 8679. DOI: 10.1073/pnas.1301059110.

4. Czaikoski P.G., Mota J. M.S.C., Nascimento D.C., Sônego F., Castanheira F.V.e S., Melo P.H., Scortegagna G.T., Silva R.L., Barroso-Sousa R., Souto F.O., Pazin-Filho A., Figueiredo F., Alves-Filho J.C., Cunha F.Q. Neutrophil extracellular traps induce organ damage during experimental and clinical sepsis. PLoS One. 2016; 11 (2): e148142. DOI: 10.1371/journal.pone.0148142.

5. Budnik I., Brill A. Immune factors in deep vein thrombosis initiation. Trends in Immunology. 2018; 39 (8): 610–623. DOI: 10.1016/j.it.2018.04.010.

6. Grover S.P., Mackman N. Neutrophils, NETs, and immunothrombosis. Blood. 2018; 132 (13): 1360–1361. DOI: 10.1182/blood-2018-08-868067.

7. Iba T., Hashiguchi N., Nagaoka I., Tabe Y., Murai M. Neutrophil cell death in response to infection and its relation to coagulation. Journal of Intensive Care. 2013; 1 (1): 13. DOI: 10.1186/2052-0492-1-13. 8. Федоткина Ю.А., Панченко Е.П. Тромбозы в онкологии. Часть 1. Атеротромбоз. 2017; 1: 11–15. DOI: 10.21518/2307-1109-2017-1-11-15.

8. Falanga A., Schieppati F., Russo L. Pathophysiology 1. Mechanisms of thrombosis in cancer patients. In: Soff G. (eds) Thrombosis and hemostasis in cancer. Cancer Treatment and Research. 2019; 179: 11–36. DOI: 10.1007/978-3-030-20315-3_2.

9. Chennakrishnaiah S., Meehan B., D’Ast E., Montermini L., Lee T.H., Karatzas N., Buchanan M., Tawil N., Choi D., Divangahi M., Basik M., Rak J. Leukocytes as a reservoir of circulating oncogenic DNA and regulatory targets of tumor‐ derived extracellular vesicles. J. Thromb. Haemost. 2018; 16 (9): 1800–1813. DOI: 10.1111/jth.14222.

10. Таширева Л.А., Перельмутер В.М., Манских В.Н., Денисов Е.В. Савельева О.Е., Кайгородова Е.В., Завьялова М.В. Типы иммуновоспалительных реакций как алгоритмы взаимодействия клеток в условиях репаративной регенерации и опухолевого роста. Биохимия. 2017; 82 (5): 732–748.

11. Demers M., Wong S.L., Martinod K., Gallant M., Cabral E., Wang Y., Wagner D.D. Priming of neutrophils toward netosis promotes tumor growth. Oncoimmunology. 2016; 5 (5): e1134073. DOI: 10.1080/2162402X.2015.1134073.

12. Shaul M.E., Fridlender Z.G. Cancer-related circulating and tumor-associated neutrophils –subtypes, sources and function. FEBS J. 2018; 285 (23): 4316–4342. DOI: 10.1111/ febs.14524.

13. Leal A.C., Mizurini D.M., Gomes T., Rochael N.C., Saraiva E.M., Dias M.S., Werneck C.C., Sielski M.S., Vicente C.P., Monteiro R.Q. Tumor-derived exosomes induce the formation of neutrophil traps: Implications for the establishment of cancer-associated thrombosis. Sci. Rep. 2017; 7 (1): 6438. DOI: 10.1038/s41598-017-06893-7.

14. Thiam H.R., Wong S.L., Wagner D.D., Waterman C.M. Cellular Mechanisms of NETosis Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2020; 36: 191–218. DOI: 10.1146/annurev-cellbio-020520-111016.

15. Паршина А.А., Цыбиков Н.Н. Влияние нейтрофильных внеклеточных ловушек на коагуляционный гемостаз и фибринолиз у пациентов со злокачественными новообразованиями толстого кишечника. Забайкальский медицинский вестник. 2019; 4: 90–96.

16. Damiana T., Damgaard D., Sidelmann J.J., Nielsen C.H., de Maat M.P., Münster A.M.B., Palarasah Y. Citrullination of fibrinogen by peptidylarginine deiminase 2 impairs fibrin clot structure. Clinica Chimica Acta. 2020; 501: 6–11. DOI: 10.1016/j.cca.2019.10.033.

17. Zhou Y., Chen B., Mittereder N., Chaerkady R., Strain M., An. L.-L., Rahman S., Ma W., Low C.P., Chan D., Neal F., Bingham III C.O., Sampson K., Darrah E., Siegel M.R., Hasni S., Andrade F., Vousden K.A., Mustelin T., Sims G.P. Spontaneous secretion of the citrullination enzyme PAD2 and cell surface exposure of PAD4 by neutrophils. Frontiers in Immunology. 2017; 8: 1200. DOI: 10.3389/fimmu.2017.01200.