Противоинфекционная защита организма человека с участием нейтрофильных сетей

Введение. Нейтрофильные экстраклеточные ловушки (НЭЛ) в форме сетей исследованы при воспалительных заболеваниях. Присутствие нейтрофильных сетей у инфицированных людей без клинических симптомов не изучено.

Цель. Выявление НЭЛ у неболеющих людей в период пандемии гриппа H1N1 и вне этого периода, а также исследование функциональной активности НЭЛ.

Пациенты и методы. Две группы волонтеров (по 10 человек) в возрасте 20–25 лет. Первая группа добровольцев обследована в спокойный эпидемиологический период, при отсутствии острых заболеваний в течение 1 мес до исследования и хронических заболеваний в анамнезе. Волонтеры 2-й группы контактировали с больными гриппом, но при этом не заболевали. В исследование также были включены больные (12 человек) с острым воспалением в брюшной полости (аппендицит, холецистит, абсцесс) и 9 – с неспецифическим язвенным колитом. Нейтрофилы выделяли из крови традиционным методом на градиенте фиколла. Определяли количество, морфологию и функциональную активность НЭЛ (по захвату Klebsiella pneumoniae). Для визуализации и подсчета НЭЛ использовали флуоресцентную микроскопию с красителем SYBR Green.

Результаты. У здоровых волонтеров, не контактировавших с больными, спонтанного формирования НЭЛ не возникало. Нейтрофилы же добровольцев, контактировавших с больными, спонтанно формировали нейтрофильные сети. Количество НЭЛ у них достигало 8,58 ± 0,51%, а размеры НЭЛ – 39,68 ± 3,52 мкм. НЭЛ эффективно захватывали клетки тестового микроорганизма, что сопровождалось ретракцией волокон сети и преобразованием сетевидной структуры в вуалеобразную, которая удерживает 89,38 ± 5,86 микробных клеток. Для сравнения: нейтрофильная сеть больных с острым воспалением брюшной полости захватывает и связывает 20,2 ± 1,67 микробных клеток, при неспецифическом язвенном колите – 5,53 ± 0,34.

Заключение. Высокая связывающая способность нейтрофильных сетей является фактором эффективной защиты от развития инфекционного заболевания с манифестацией клинических симптомов.

1. Raftery M.J., Lalwani P., Krautkrӓmer E., Peters T., Scharffetter-Kochanek K., Krüger R.et al. β2 integrin mediates hantavirus-induced release of neutrophil extracellular traps. J. Exp. Med. 2014;211(7):1485–1497. DOI: 10.1084/jem.20131092.

2. Saitoh T., Komano J., Saitoh Y., Misawa T., Takahama M., Kozaki T.et al. Neutrophil extracellular traps mediate a host defense response to human immunodeficiency virus-1. Cell. Host. Microb. 2012;12(1):109–116. DOI: 10.1016/j.chom.2012.05.015.

3. Jenne C.N., Kubes P. Virus-induced NETs-critical component of host defense or pathogenic mediator? PLoS Pathog. 2015;11(1):e1004546. DOI: 10.1371/journal.ppat.1004546.

4. Veras F.P., Gomes G.F., Silva B.M.S., Caetité D.B., Almeida C.J.L.R., Silva C.M.S. et al. Targeting neutrophils extracellular traps (NETs) reduces multiple organ injury in a COVID-19 mouse model. Respir. Res. 2023;24(1):66. DOI: 10.1186/s12931-023-02336-2.

5. Narasaraju T., Yang E., Samy R.P., Ng H.H., Poh W.P., Liew A.A. et al. Excessive neutrophils and neutrophil extracellular traps contribute to acute lung injury of influenza pneumonitis. Am. J. Pathol. 2011;179(1):199–210. DOI: 10.1016/j.ajpath.2011.03.013.

6. Liuluan Z., Lu L., Yue Z., Lin P., Jingyuan L., Xingwang L. et al. High level of neutrophil extracellular traps correlates with poor prognosis of severe influenza a infection. The Journal of Infectious Disease. 2018;217(3):428–437. DOI: 10.1093/infdis/jix475.

7. Chan L.L.Y., Nicholls J.M., Peiris J.S.M., Lau Y.L., Chan M.C.W., Chan R.W.Y. Host DNA released by NETosis in neutrophils exposed to seasonal H1N1 and highly pathogenic H5N1 influenza viruses. Respir. Res. 2020;21(1):160. DOI: 10.1186/s12931-020-01425-w.

8. George S.T., Lai J., Ma J., Stacey H.D., Miller M.S., Mullarkey C.E. Neutrophils and influenza: a thin line between helpful and harmful. Vaccines. 2021;9(6):597. DOI: 10.3390/vaccines9060597.

9. Hiroki C.H., Toller-Kawahisa J.E., Fumagalli M.J., Colon D.F., Figueiredo L.T.M., Fonseca B.A.L.D. et al. Neutrophil extracellular traps effectively control acute chikungunya virus infection. Front. Immunol. 2020; 10:3108. DOI: 10.3389/fimmu.2019.03108.

10. Казимирский А.Н., Салмаси Ж.М., Порядин Г.В., Панина М.И. Новые возможности диагностики и исследования патогенеза различных видов воспаления. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2022;66(2):34– 42. DOI: 10.25557/0031-2991.2022.02.34-42.