Войти
Изображение с помощью сканирующего электронного микроскопа NETs, поглощающих грибковые клетки (Candida albicans ) в легком инфицированной мыши. (Щелкните изображение для получения более подробной информации.) 
Флуоресцентное изображение культивированных нейтрофилов, выделенных из венозной крови человека с болезнью Альцгеймера. Образец обрабатывали красителем Hoechst 33342, который используется для окрашивания ДНК. На рисунке показано высвобождение ДНК нейтрофилом в виде туманной области в центре поля зрения, что указывает на спонтанную активацию образования внеклеточных ловушек нейтрофилов (NET) у пациентов с БА, что обычно не наблюдается у здоровых партнеров. Увеличение x40. Внеклеточные ловушки нейтрофилов (NETs ) представляют собой сети внеклеточных волокон, в основном состоящих из ДНК нейтрофилов, которые связываются возбудители. Нейтрофилы являются первой линией защиты иммунной системы от инфекций, и традиционно считалось, что они убивают вторгшиеся патогены с помощью двух стратегий: поглощение микробов и секреция антимикробных препаратов. В 2004 году была определена новая третья функция: формирование сетей. NET позволяют нейтрофилам убивать внеклеточные патогены, сводя к минимуму повреждение клеток-хозяев. При активации in vitro фармакологическим агентом форболмиристатацетатом (PMA), интерлейкином 8 (IL-8) или липополисахаридом (LPS) нейтрофилы выделяют гранулы , белки и хроматин, образуя матрикс внеклеточных фибрилл, известный как NET, посредством активного процесса.
Сканирующая электронная микроскопия с высоким разрешением показала, что NET состоят из участков ДНК и глобулярных белковых доменов диаметром 15-17 нм и 25 нм соответственно. Они собираются в более крупные нити диаметром 50 нм. Однако в условиях потока NET могут образовывать гораздо более крупные структуры, достигающие сотен нанометров в длину и ширину.
Иммунофлуоресцентный анализ подтвердил, что NET содержат белки из азурофильных гранул (нейтрофильная эластаза, катепсин G и миелопероксидаза ), специфические гранулы (лактоферрин ), третичные гранулы (желатиназа ) и цитоплазма; однако CD63, актин, тубулин и различные другие цитоплазматические белки не присутствуют в NETs.
NET обезвреживают патогены с помощью антимикробных белков, таких как нейтрофильная эластаза, катепсин G и гистоны, которые обладают высоким сродством к ДНК. NET обеспечивают высокую локальную концентрацию антимикробных компонентов и связывают, обезвреживают и убивают микробы внеклеточно, независимо от поглощения фагоцитами. В дополнение к своим антимикробным свойствам NET могут служить физическим барьером, предотвращающим дальнейшее распространение патогенов. Кроме того, доставка гранулярных белков в NET может удерживать потенциально вредные белки, такие как протеазы, от диффузии и индуцирования повреждения в ткани, прилегающей к участку воспаления.
. Недавно также было показано, что не только бактерии, но и патогенные грибы, такие как Candida albicans, индуцируют нейтрофилы с образованием NET, которые захватывают и убивают гифы C. albicans, а также дрожжевые клетки. Сетевые сети также были зарегистрированы в связи с инфекциями Plasmodium falciparum у детей.
Хотя изначально предполагалось, что NET будут образовываться в тканях в месте бактериальной / дрожжевой инфекции, также было показано, что NET образуются внутри кровеносных сосудов во время сепсиса (в частности, в легких капиллярах и синусоидах печени ). Внутрисосудистое образование NET жестко контролируется и регулируется тромбоцитами, которые обнаруживают тяжелую инфекцию через тромбоциты TLR4, а затем связываются и активируют нейтрофилы с образованием NET. Вызванное тромбоцитами образование NET происходит очень быстро (за несколько минут) и может приводить или не приводить к гибели нейтрофилов. Сети, образованные в кровеносных сосудах, могут улавливать циркулирующие бактерии при прохождении через сосуды. Улавливание бактерий в потоке было визуализировано непосредственно в проточных камерах in vitro, а прижизненная микроскопия показала, что улавливание бактерий происходит в синусоидах печени и капиллярах легких (местах, где тромбоциты связывают нейтрофилы).
Активация и высвобождение НЕТ, или НЕТоз, - это динамический процесс, который может принимать две формы: суицидный и витальный НЕТоз. В целом, многие ключевые компоненты процесса схожи для обоих типов нетоза, однако есть ключевые различия в стимулах, времени и конечном конечном результате.
Полный Путь активации нетоза все еще исследуется, но несколько ключевых белков были идентифицированы, и постепенно вырисовывается полная картина пути. Считается, что процесс начинается с активации НАДФН-оксидазой протеин-аргининдезиминазы 4 (PAD4) через посредники активных форм кислорода (АФК). PAD4 отвечает за цитруллинирование гистонов в нейтрофилах, что приводит к деконденсации хроматина. Затем азурофильные гранулярные белки, такие как миелопероксидаза (MPO) и нейтрофильная эластаза (NE), попадают в ядро и далее в процессе деконденсации, что приводит к разрыву ядерной оболочки. Неконденсированный хроматин попадает в цитоплазму, где дополнительные гранулы и цитоплазматические белки добавляются к NET на ранней стадии. Конечный результат процесса тогда зависит от того, какой путь НЕТоза активирован.
Суицидный НЕТоз был впервые описан в исследовании 2007 года, в котором отмечалось, что высвобождение НЕТозов привело к смерти нейтрофилов через другой путь, чем апоптоз или некроз. При суицидном НЕТозе за образованием внутриклеточной НЭО следует разрыв плазматической мембраны, высвобождая ее во внеклеточное пространство. Этот путь НЕТоза может быть инициирован посредством активации Toll-подобных рецепторов (TLR), рецепторов Fc и рецепторов комплемента различными лигандами, такими как антитела., PMA и т. Д. Текущее понимание состоит в том, что при активации этих рецепторов нижестоящая передача сигналов приводит к высвобождению кальция из эндоплазматического ретикулума. Этот внутриклеточный приток кальция, в свою очередь, активирует НАДФН-оксидазу, что приводит к активации пути НЕТоза, как описано выше. Следует отметить, что суицидный НЕТоз может длиться часами, даже при высоких уровнях стимуляции ПМА, в то время как витальный НЕТоз может быть завершен за считанные минуты.
Витальный НЕТоз можно стимулировать с помощью бактериальный липополисахарид (LPS), другие «бактериальные продукты, TLR4-активированные тромбоциты или белки комплемента в тандеме с лигандами TLR2». Витальный НЕТоз становится возможным благодаря образованию пузырьков в ядре, в результате чего везикула, заполненная ДНК, подвергается экзоцитозу и оставляет неповрежденной плазматическую мембрану. Его быстрое образование и высвобождение не приводит к гибели нейтрофилов, однако клетка без ДНК, что вызывает вопросы о том, можно ли считать клетку без ДНК живой. Было отмечено, что нейтрофилы могут продолжать фагоцитировать и убивать микробы после витального НЕТоза, что подчеркивает антимикробную универсальность нейтрофилов.
Образование NET регулируется липоксигеназой. путь - во время определенных форм активации (включая контакт с бактериями) нейтрофильная 5-липоксигеназа образует 5-HETE-фосфолипиды, которые ингибируют образование NET. Данные лабораторных экспериментов позволяют предположить, что NET очищаются макрофагами, которые фагоцитируют и разрушают их.
NET также может оказывать вредное воздействие на хозяина, поскольку внеклеточное воздействие гистоновых комплексов может играть роль в развитии аутоиммунных заболеваний, таких как системная красная волчанка. NET могут также играть роль в воспалительных заболеваниях, поскольку NET могут быть идентифицированы при преэклампсии, воспалительном заболевании, связанном с беременностью, при котором, как известно, активируются нейтрофилы. Сообщалось также о НЭО в слизистой оболочке толстой кишки пациентов с воспалительным заболеванием кишечника язвенным колитом. NET также были связаны с продуцированием антинуклеарных двухцепочечных ДНК-антител IgG у детей, инфицированных P. falciparum малярия. Сети также были обнаружены у онкологических больных. Доклинические исследования показывают, что NET совместно несут ответственность за связанные с раком патологии, такие как тромбоз, органная недостаточность и метастаз информации.
NETs, как было показано, вносят вклад в патогенез ВИЧ / SIV. Сети способны захватывать вирионы ВИЧ и уничтожать их. На протяжении всего периода заражения ВИЧ / ВИП происходит увеличение выработки NET, которая снижается на АРТ. Кроме того, NET способны захватывать и убивать различные группы иммунных клеток, такие как CD4 + и CD8 + Т-клетки, В-клетки и моноциты. Этот эффект наблюдается не только для нейтрофилов в крови, но также и в различных тканях, таких как кишечник, легкие, печень и кровеносные сосуды. NET, возможно, вносят вклад в состояние гиперкоагуляции при ВИЧ, улавливая тромбоцитов, а экспрессирующие тканевой фактор.
NET также играют роль в тромбозе и связаны с инсультом. 76>
Эти наблюдения предполагают, что NET могут играть важную роль в патогенезе инфекционных, воспалительных и тромботических заболеваний.
Из-за заряженной и «липкой» природы NET они могут стать проблемой в Людям, страдающим муковисцидозом, за счет увеличения вязкости мокроты. Лечение сосредоточено на расщеплении ДНК в мокроте, которая в основном состоит из NET ДНК хозяина.
