Изменение параметров коагуляции и плазменной концентрации цитокинов в условиях формирования внеклеточных ловушек нейтрофилов in vitro

УДК 616-092.4

Аннотация

Резюме. Введение. Внутрисосудистое формирование нейтрофильными лейкоцитами внеклеточных ДНК-сетей (англ. neutrophil extracellular traps, NETs) является одной из причин развития иммунотромбоза — тромбообразования, ассоции- рованного с реализацией иммунных механизмов резистентности. NETs выступают как интегральное звено, объединяющее в единый процесс функционирование систем иммунитета и гемостаза, что приобретает особое значение в зонах роста злокачественных новообразований. Цель исследования: уточнение патогенетической роли литического нетоза в процессе коагуляционного гемостаза, а также выявление изменения локальной концентрации основных цитокинов в условиях формирования NETs in vitro. Материалы и методы. Измеряли плазменную концентрацию цитокинов: интерлейкинов (англ. interleukin, IL) — IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, свободного активного трансформирующего фактора роста-β1 (англ. transforming growth factor, TGF-β1), фактора некроза опухоли-альфа (англ. tumor necrosis factor-alpha, TNF-α), интерферона-γ (англ. interferon-γ, IFN-γ), хемокинов (CXCL8, CCL2, CXCL10), факторов I, II, III, IX, XI и XIII свертывания крови, а также методом тромбо- динамики оценивали показатели коагуляции до и после экспериментального моделирования литического нетоза in vitro. Культуру нейтрофильных лейкоцитов и плазму получали из цельной венозной крови 30 больных с впервые выявленным раком толстого кишечника II–III стадии без метастазов. Группу сравнения составили 40 добровольцев, сопоставимых по полу и возрасту, не имевших злокачественного процесса. Уровень цитокинов и факторов свертывания крови в образцах плазмы измеряли методом проточной цитометрии с использованием панелей мультиплексного анализа. Результаты. В обеих группах выявлено ускорение коагуляции на 5,5% и удлинение времени задержки роста фибринового сгустка без изме- нения концентраций I, II, III, IX и XIII факторов свертывания крови. Значимо увеличилось плазменное содержание CXCL8, IL-2 и свободного активного ТGF-β1 в образцах, где нейтрофилы погибли путем литического нетоза, в сравнении с исходным плазменным уровнем указанных молекул, а также в сравнении с образцами, содержавшими покоящиеся клетки. Заключение. Процесс литического нетоза нейтрофилов сопровождается ускорением I–III этапов коагуляции плазмы по внешнему пути и сопровождается значительным локальным повышением концентрации CXCL8 и в меньшей степени IL-2 и ТGF-β1, что потенциально может явиться одним из механизмов развития и поддержания хронической гиперкоагуляции и хронического воспаления, а также реализации проопухолевых свойств NETs.

Литература

1. Brinkmann V., Reichard U., Goosmann C. et al. Neutrophil extracellular traps kill bacteria. Science. 2004;303(5663):1532–5. DOI: 10.1126/science.1092385. 2. Thiam H.R., Wong S.L., Wagner D.D., Waterman C.M. Cellular mechanisms of NETosis. Annu Rev Cell Dev Biol. 2020;36:91–218. DOI: 10.1146/annurev-cellbio-020520–111016. 3. Goldmann O., Medina E. The expanding world of extracellular traps: not only neutrophils but much more. Front Immunol. 2012;3:420. DOI: 10.3389/fimmu.2012.00420. 4. Dabrowska D., Jabłońska E., Garley M. et al. New aspects of the biology of neutrophil extracellular traps. Scand J Immunol. 2016;84(6):317–22. DOI: 10.1111/sji.12494. 5. Garley M., Jabłońska E. Heterogeneity among neutrophils. Arch Immun Ther Exp (Warsz). 2017;66(1):21–30. DOI: 10.1007/s00005–017–0476–4. 6. Потапнев М.П., Гущина Л.М., Мороз Л.А. Фенотипическая и функциональная гетерогенность субпопуляций нейтрофилов в норме и при патологии. Иммунология. 2019;40(5):84–96. DOI: 10.24411/0206–4952–2019–15009. 7. Demers M., Wong S.L., Martinod K. et al. Priming of neutrophils toward NETosis promotes tumor growth. Oncoimmunology. 2016;5: e1134073. DOI: 10.1080/2162402X.2015.1134073. 8. Shaul M.E., Fridlender Z.G. Cancer-related circulating and tumorassociated neutrophils — subtypes, sources and function. FEBS J. 2018;285(23):4316–42. DOI: 10.1111/febs.14524. 9. Demers M., Wagner D.D. Neutrophil extracellular traps: A new link to cancer-associated thrombosis and potential implication for tumor progression. Oncoimmunology. 2013;2(2): e22946. DOI: 10.4161/onci.22946. 10. Sanz-Moreno V., Balkwill F.R. Mets and NETs: the awakening force. Immunity. 2018;49(5):798–800. DOI: 10.1016/j.immuni.2018.11.009. 11. Fuchs T.A., Brill A., Wagner D.D. Neutrophil extracellular trap (NET) impact on deep vein thrombosis. Atheroskler Thromb Vasc Biol. 2012;3(8):1777–83. DOI: 10.1161/ATVBAHA.111.242859. 12. Gould T.J., Vu T.T., Swystun L.L. et al. Neutrophil extracellular traps promote thrombin generation through platelet-dependent and platelet-independent mechanisms. Atheroskler Thromb Vasc Biol. 2014;34(9):1977–84. DOI: 10.1161/ATVBAHA.114.304114. 13. Ройтман Е. В. Патофизиологические особенности ракассоциированного тромбоза, определяющие возможности терапии прямыми оральными антикоагулянтами. Тромбоз, гемостаз и реология. 2019;(2):22–30. DOI: 10.25555/ THR.2019.2.0876. 14. de Los Reyes-García A., Aroca A., Arroyo A.B. Neutrophil extracellular trap components increase the expression of coagulation factors. Biomed Rep. 2019;10(3):195–201. DOI: 10.3892/br.2019.1187. 15. Богданов И.Г., Кузник Б.И., Смоляков Ю.Н. и др. Тромбодинамические свойства фибринового сгустка у больных ИБС, подвергнутых операции коронарного шунтирования. Забайкальский медицинский вестник. 2021;(2):18–28. DOI: 10.52485/19986173_2021_2_18. 16. Abbas A.K., Trotta E., Simeonov D.R. et al. Revisiting IL-2: biology and therapeutic prospects. Sci Immunol. 2018;3(25):eaat1482. DOI: 10.1126/sciimmunol.aat1482. 17. Bendickova K., Fric J. Roles of IL-2 in bridging adaptive and innate immunity, and as a tool for cellular immunotherapy. J Leukoc Biol. 2020;108(1):427–37. DOI: 10.1002/JLB.5MIR0420–055R. 18. Bu H.Q., Shen F., Cui J. The inhibitory effect of oridonin on colon cancer was mediated by deactivation of TGF-β1/Smads-PAI-1 signaling pathway in vitro and vivo. Onco Targets Ther. 2019;12:7467– 76. DOI: 10.2147/OTT.S220401. 19. Martin C.J., Datta A., Littlefield C. et al. Selective inhibition of TGFβ1 activation overcomes primary resistance to checkpoint blockade therapy by altering tumor immune landscape. Sci Trans Med. 2020;12(536):eaay8456. DOI: 10.1126/scitranslmed.aay8456. 20. De Streel G., Lucas S. Targeting immunosuppression by TGF-β1 for cancer immunotherapy. Biochem Pharmacol. 2021;192:114697. DOI: 10.1016/j.bcp.2021.114697. 21. Yang L., Liu L., Zhang R., Hong J. et al. IL-8 mediates a positive loop connecting increased neutrophil extracellular traps (NETs) and colorectal cancer liver metastasis. J Cancer. 2020;11(15):4384– 96. DOI: 10.7150/jca.44215. 22. Cristinziano L., Modestino L., Antonelli A. et al. Neutrophil extracellular traps in cancer. Semin Cancer Biol. 2022;79:91–104. DOI: 10.1016/j.semcancer.2021.07.011. 23. Pausch T.M., Aue E., Wirsik N.M. et al. Metastasis-associated fibroblasts promote angiogenesis in metastasized pancreatic cancer via the CXCL8 and the CCL2 axes. Sci Rep. 2020;10(1):5420. DOI: 10.1038/s41598–020–62416-x. 24. Li J., Liu Q., Huang X., Cai Y. et al. Transcriptional profiling reveals the regulatory role of CXCL8 in promoting colorectal cancer. Front Genet. 2020;10:1360. DOI: 10.3389/fgene.2019.01360. 25. Xiao Y.-C., Yang Z.-B., Cheng X.-S. et al. CXCL8 overexpressed in colorectal cancer, enhances the resistance of colorectal cancer cells to anoikis. Cancer Lett. 2015;361(1):22–32. DOI: 10.1016/j. canlet.2015.02.021.