Нейтрофилы образуют клейкие кольца вокруг мест проколов кожи, показало исследование на мышах.
Иммунные клетки кожи «прижигают» открытые раны и создают «пластыри» для предотвращения распространения патогенных бактерий и чужеродных молекул из мест повреждений, показало исследование, проведенное на мышах. В работе показано, что нейтрофилы, образуют липкие, богатые белком кольца вокруг мест, где кожа была повреждена. Эти кольца задерживают патогены, не позволяя им проникнуть в более глубокие ткани.
Ученым давно известно, что нейтрофилы ведут химическую войну, выделяя токсины, чтобы уничтожить вторгшиеся микроорганизмы. Но новая работа, опубликованная на прошлой неделе в журнале Nature, показывает «дополнительную роль нейтрофилов, которую мы не предполагали», - рассказывает Ники Матсопулос, клинический иммунолог из Национального института здоровья США, не принимавшая участия в исследовании. Полученные данные свидетельствуют о том, что нейтрофилы помогают в заживлении ран и не просто являются иммунными «воинами», добавляет она.
Исследование также указывает на новую тактику защиты, которую иммунная система применяет для защиты организма помимо уничтожения микробов. К удивлению авторов, нейтрофилы «предотвращают конфликт до того, как вступают в эту биохимическую войну». Они строят структуры, отделяющие себя от не-себя, чтобы не допустить проникновения патогенов», - поясняет соавтор исследования Андрес Идальго, иммунолог из Йельской школы медицины.
Нейтрофилы, как известно, поглощают и уничтожают вторгшиеся микробы. Но эти стратегии наносят «побочный ущерб» организму, убивая здоровые клетки, находящиеся рядом, поясняет Идальго. Чтобы выяснить, есть ли у нейтрофилов еще один "фокус в рукаве", исследователи изучили образцы мышиной кожи, легких и кишечника - органов, которые контактируют с внешней средой и покрыты защитными слоями, помогающими отгородиться от патогенов и чужеродных веществ. Идальго и его коллеги обнаружили, что высокий процент нейтрофилов в этих тканях вырабатывает коллаген и другие белки, важные для формирования «внеклеточного матрикса» - строительного каркаса, который окружает клетки и придает тканям структуру. В отличие от них, нейтрофилы крови не вырабатывают коллаген.
Чтобы проверить, играют ли эти клетки роль в поддержании структуры кожи, исследователи создали мышей с аномально низким уровнем нейтрофилов (нейтропенией). Авторы обнаружили, что у этих мышей коллагеновые волокна в коже были тоньше, чем у мышей с нормальным уровнем нейтрофилов, а их кожа была более уязвимой и негерметичной. «Следствием этого стало то, что кожа стала гораздо менее барьерной», - говорит Идальго. Далее исследователи изучили роль нейтрофилов, вырабатывающих коллаген, в заживлении ран. Они прокалывали иглой кожу на ушах мышей и следили за тем, как менялись раны в течение девяти дней. Они наблюдали первоначальную волну нейтрофилов, которые прибывали в рану, очищали ее от мусора и погибали в течение 24 часов.
На второй день после травмы в ране появилась вторая волна нейтрофилов, которые могли вырабатывать коллаген, образуя видимые кольца внеклеточного матрикса вокруг мест проколов. Диаметр кольца мог достигать одного миллиметра. Это «своего рода нейтрофильный пластырь, не позволяющий микробам проникнуть внутрь», - поясняет Матсопулос. На третий день исследователи нанесли на раны потенциально опасные бактерии Staphylococcus aureus и измерили, как они распространяются. У мышей с нормальным уровнем нейтрофилов и неповрежденными коллагеновыми кольцами бактерии оставались у поверхности раны и не проникали в нижележащие ткани. Но у мышей с нейтропенией бактерии распространялись глубже в ткани и образовывали больше колоний.
Полученные результаты открывают новые возможности для понимания нейтропении. Люди с нейтропенией могут иметь «рецидивирующие раны в полости рта, язвы и замедленное заживление ран на коже» - все это объясняется проблемами с иммунной регуляцией, которую осуществляют нейтрофилы, говорит Матсопулос. Но последняя работа показывает еще один способ, помимо воспалительной регуляции, с помощью которого недостаточный уровень нейтрофилов может способствовать плохому заживлению ран.
