6.Дослідження міжклітинних взаємодій у судинах, при патологічних станах

Лісія Тотані та Вірджиліо Евангеліста в лабораторії в лабораторії судинної біології та фармакології (Італія) провели дослідження за темою тромбоцитарно-лейкоцитарні взаємодії при серцево-судинних захворювань і у наступний період.

Взаємодії тромбоцитів і лейкоцитів визначають основні процеси клітини, які характеризуються обміном сигналів між тромбоцитами і різними типами лейкоцитів, і поєднує в собі дві фундаментальних фізіологічних і патологічних події: атеротромбоз і імунні запальні реакції. Коли цей процес відбувається на місці атеросклеротичної бляшки або розвитку на місці пошкодження ендотелію, тромбоцити залежать від лейкоцитів і сприяють активації запальної реакції судинної стінки, на яку припадає загострення атеросклерозу. Крім того, взаємодії тромбоцитів і лейкоцитів можуть відігравати ключову роль в модуляції широкого спектра відповідей як вродженої і адаптивної імунної системи, тим самим сприяючи патогенезу запальних захворювань і ушкоджень тканин, а також для забезпечення захисту.

Початковий контакт тромбоцитів і лейкоцитів виробляється в експозиції P-селектину. Після зв'язування, PSGL-1 тригери активації залежать від конформаційних змін в β2-інтегринів, які в основному включають Mac-1, а також сприяють адгезії нейтрофілів. Аналогічним чином, тромбоцити обов'язково викликають «липкість» β1- і β2- інтегринів до моноцитів і сприяє зв'язуванню лімфоцитів лімфатичних вузлів, що полегшує доставку лімфоцитів у високі ендотеліальні венули, і лімфоцитів самонаведення під час адаптаційної імунної відповіді.

На додаток до прямих міжклітинних взаємодій, активовані тромбоцити можуть продукувати хемокіни, на поверхні запаленого або атеросклеротичного ендотелію. Таким чином, активовані тромбоцити залишають "повідомлення" на стінці судини, яке можуть «читати» циркулюючі моноцити, і це може призвести до їх вербування та запальної активації на сайтах, схильних до атеросклерозу.

У сукупності дані обговорювані вище, показують, що тромбоцити сприяють запаленню через активацію лейкоцитів. Це досягається за рахунок індукції адгезії інтегринів і хемотаксису, шляхом стимуляції швидкого реагування, таких як випуск реактивних форм кисню, мієлопероксидази і протеази нейтрофілів, і викликаючи внутрішньоклітинні сигнали, що приводять до запальних реакцій і протромботичної експресії генів у моноцитах.

Лісія Тотані та Вірджиліо Евангеліста підтримують концепцію, що взаємодії тромбоцитів і лейкоцитів повинні відігравати ключову роль у розвитку запальної реакції судинної стінки, які є основоположними для ініціації і прогресуванні атеросклерозу. Крім атеросклерозу і гострого тромбозу, взаємодії тромбоцитів і лейкоцитів беруть участь у різних запальних захворювань, яке підтримує думку про те, що тромбоцити є основними партнерами імунної системи. В ході цих взаємодій, тромбоцити викликати внутрішньоклітинні сигнали в імунних клітинах, і таким чином, вони модулюють імунні запальні реакції.

 Нарешті, взаємодія тромбоцитів з нейтрофілами могло б сприяти проведенню оборони, шляхом стимулювання формування нейтрофільних позаклітинних пасток, щоб заманити бактерій [9].

Також Бострем K. I. ,  Toулер Д. A . – вчені з департаменту медецини, відділу кардіології при Каліфорнійському університеті (США) займались вивченням регулювання клапанного і судинного склерозу остеогенними морфогенами. Судинна кальцифікація більше вражає нас при старінні - дисметаболічне населення. Раніше це вважали тільки пасивним процесом мертвих і вмираючих клітин, кальцифікації судин в даний час перетворилася в строго регулюючу форму біомінералізації, яка організована колагеновими і еластиновими позаклітинними матрицями. Під час формування скелетних кісток, паракринних епітеліальних та ендотеліальних мезенхімальних-мезенхімальні взаємодії контролює остеохондроцитарні диференціації мультіпотентних мезенхімальних клітин-попередників. Ці паракринні остеогенні сигнали, опосередковані потужним морфогенним білком типу MMTV сайту інтеграції членів родини (Wnt), також є активними в програмуванні артеріальної клітини остеопрогенітора під судинною і клапанною кальцифікаціями. Запальні цитокіни, активні форми кисню, і підвищення окиснення ліпідів, в клінічних умовах атеросклероз, цукровий діабет, уремія, які сприяють атеросклеротичній кальцифікації. Конкретні позаклітинні і внутрішньоклітинні інгібітори кісткових морфогенетичних Wnt-сигнальних білків були визначені в якості внеску в регулюванні остеогенної мінералізації в процесі розвитку і хвороби. Ці шляхи інгібуючі і їх регулятори дозволяють собі розвиток нових терапевтичних стратегій для профілактики і лікування клапаного і судинного склерозу [8].

Вивчення ендотеліальних клітин судин зацікавило Хаскарда Д. О. та соавт., які дослідили, що відпочиваючі та активовані Т-клітини індукують експресію Е-селектину і VCAM-1 на ендотеліальних клітинах судин через контакт-залежний, але CD40 ліганд-незалежний механізм. Вчені досліджували вплив на ендотеліальні клітини (ЕК) активізацію контактів Т-лімфоцитів, яка відбувається під час еміграції лімфоцитів в запалені тканини. Додавання Т-клітин пупкової вени або шкірних капілярів моношарів ЕС стимулює експресію EC E-селектину і VCAM-1. Ця відповідь вимагає прямих взаємодій клітини: клітина контакт, але не активація Т-клітин. Відпочинок CD4 + Т-клітин, щоб активувати ЄС був обмежений CD45RO + і може бути підвищена на 6 год престимуляцією Т-клітин з PMA і іономіцином. EC-стимулюючий потенціал спокою або активованих Т-клітин не залежить від ліганда CD40. Крім того, пригнічення ФНО-α / β і IL-1α / β, разом з лігандом CD40, не змогли перешкоджати EC активацію Т-клітин. Отримані дані показують, що Т-клітини-EC взаємодії можуть призводити до активації ЕС через новий контакт-залежний, але CD40 ліганд-незалежний, механізм. Добре відомо, що активація ендотеліальних клітин судин (ЕК) і регуляції адгезії EC-молекули є одним з найважливіших компонентів набору лейкоцитів у місцях запалення. Регулювання активації EC розчинних медіаторів запалення, у тому числі фактора некрозу пухлини (ФНП) та інтерлейкіну (IL) -1, була широко вивчена, і такі посередники, безсумнівно, є важливими в початковій індукції EC зчеплення молекул і тим самим і адгезії лейкоцитів до ендотелію. Тим не менш, контакти між лейкоцитами і ендотеліальними клітинами можуть впливати на поточні функції ендотеліальних клітин.

У попередніх дослідженнях запропонована концепція, що Т-лімфоцити можуть впливати на ЕС активації через міжклітинні контакти. У цьому дослідженні, автори відправилися далі, щоб охарактеризувати здатність Т-клітин, щоб стимулювати EC зчеплення молекул і досліджувати механізми, що лежать в контакт-опосередкованих сигналах. Зокрема, і на відміну від попередніх досліджень, вони зосередилися на наслідках відпочинку Т-клітини людини. Такий підхід полягає в соінкубаціі Т-клітин моношару з ЄС з різною періодичністю, використовуючи це як модель впливу поточної експозиції ендотелію в еміграції Т-клітин.

В ході попередніх експериментів, спрямованих на перевірку можливостей лімфоцитів стимулювати адгезію молекул ЕС, виявили, що свежовиділені «відпочиваючі» Т-клітини здатні стимулювати виділення E-селектину і VCAM-1, що було виявлено за допомогою ІФА. Ступінь стимуляції E-селектину, І VCAM-1 (неопубліковані результати) виділення залежало від кількості доданих Т-клітин.

У цьому дослідженні сокультивуровали свежовиділенні, відпочиваючі Т-клітини з ЕС, щоб охарактеризувати потенціал контактної взаємодії між двома типами клітин для активації виділення (синтезу) E-селектину і VCAM-1 ЕС. Спостереження авторів, що DMEC реагує подібним чином на HUVEC, підкреслює значимість цього ефекту щодо подій, які можуть відбуватися в мікроциркуляторному руслі протягом запальних реакцій в природних умовах.

Автори дослідження вважають, що їх спостереження не можуть бути пояснені в результаті забруднення лімфоцитів або EC препаратів з іншими клітинами крові. По-перше, хоча активовані тромбоцити являють собою потенційне джерело IL-1, вони встановили за допомогою проточної цитометрії з використанням анти-інтегринів α IIb мат, що Т-клітинні препарати, забруднені тромбоцитами. По-друге, Т-клітини пройшли суворе виснаження NK клітин і моноцитів. Нарешті, HUVEC були використані на третьому проході і DMEC, в уривках 4-6, в якому не виявляються мононуклеарні клітини, які могли бути отримані з пупкової крові.

Хоча використовувались невідповідні комбінації Т-клітин і ЄС, вчені вважають, що алогенна відповідь навряд чи пояснить спостереження.

Взяті разом, отримані результати показують, що прямий вплив активуючих Т-клітин опосередковані фактором (і) експресуються на Т-клітинній поверхні мембрани. Автори вважають, що малоймовірно, що ефект є результатом експресії ІЛ-1α та ФНП-α на Т-клітинної поверхні, з кількох причин. (1) Відпочиваючи Т-клітини виділять незначну кількість цих клітинної поверхневих цитокінів, (2) рекомбінантні IL-1ra, разом з коктейлем з МКА проти IL-1α, IL-1β, TNF-α, TNF-β та TNF-R p55 МАБ, не тормозят дію на індукцію VCAM-1, відпочиваючих Т-клітин. Отримані дані свідчать про існування механізму, в якому відпочиваючі і активовані Т-клітини можуть стимулювати EC зчеплення молекул виражені через прямі контакти з ЕС [12].