4.5. Участие нейтрофильных внеклеточных ловушек (neTs) в сопряжении воспаления и свертывания крови
Что же представляет собой NET? NET- нейтрофильная внеклеточная ловушка или сеть, которая выбрасывается из погибающей клетки, захватывает и убивает микроорганизмы (бактерии, паразиты и др) . NET состоит из волокон хроматина (гистонов и ДНК) и еще, по крайней мере, 20 антибактериальных белков, в том числе эластазы нейтрофилов, миелопероксидазы, каталазы, триптазы, кальпротектина ( комплекса субъединиц кальций связывающих белков S100 семейства) и др. Микроорганизмы попадают и иммобилизуются в сети с локально высокой и летальной для них концентрацией эффекторных белков (рис.4-48.)
РИС 4-48.
Схема образования нейтрофильных внеклеточных ловушек (NETs). Освобождаемые из гранул нейтрофила ферменты транслоцируются в ядро клетки и ускоряют деконденсацию хроматина. Внутренние мембраны разрушаются и цитолиз освобождает NETs.
NETs обнаружены в сосудах при инфекционных и даже неинфекционных заболеваниях на поздних стадиях развития воспаления. NETs создают платформу для образования тромба. Как известно в ответ на патогенны и связанные с ними молекулярные паттерны (PAMPs) моноциты экспрессируют и экспонируют на поверхность тканевой фактор (TF), который индуцирует свертывание крови в участке сосуда, поврежденного патогенами. В этот же очаг воспаления поступает TF, экспонируемый микрочастицами (МР), отщепленными от мембраны активированных моноцитов, и также инициирует механизм свертывания. Нейтрофильные внеклеточные ловушки (NETs ) , представляют собой сеть, состоящую из ДНК, гистонов и белков, на поверхности которой происходит процесс образования тромбов в микрососудистом русле, включающий целый ряд реакций и воспаления и свертывания ( рис 4-49.).
РИС 4 -49
NETs- платформа для активации клеток крови и механизмов активации контактной фазы внутреннего пути свертывания и пути свертывания, индуцируемого тканевым фактором.
Следующие реакции развития поздних стадий воспалительного ответа организма и механизма свертывания крови в очаге воспаления происходят при участии нейтрофилов, формирующих NETs.
NETs активирует контактную фазу свертывания крови благодаря своей отрицательно заряженной поверхности, на которой связывается и активируется фактор XII в XIIa, запускающий внутренний путь свертывания крови (см.главу.2).
Сети связывают фактор фон Виллебранда (vWF), активирующий тромбоциты.
Активацию тромбоцитов вызывают гистоны H3 и H4, составляющие основу хроматина сети.
В NETs локально сконцентрированы ферменты, такие как эластаза нейтрофилов и миелопероксидаза, которые расщепляют и окисляют антикоагулянты, соответственно, в том числе ингибитор пути тканевого фактора (TFPI) и тромбомодулин. Инактивация эндогенных антикоагулянтов симулирует свертывание и тромбообразование.
Платформа NETs может связывать тканевой фактор и индуцировать механизм свертывания крови и образования фибрина. В очаге воспаления фибрин способен иммобилизовать бактерии и ограничить распространение инфекции в близлежащие ткани, органы и циркуляцию.
Активированные тромбоциты индуцируют тромбообразование, освобождая из γ-гранул полифосфаты, которые иммобилизуют фактор XII и активируют контактную фазу свертывания.
Дисульфидизомераза (PDI), освобождаемая активированными тромбоцитами и эндотелиальными клетками, активируя тканевой фактор, вовлекается в образование фибрина и тромба.
Активные формы компонентов C3a и С5а -эндотоксинов системы комплемента, активируя тромбоциты на платформе NETs, также участвуют в тромбообразовании при воспалении ( РИС 4-49).
NETs рекрутируют эритроциты, способствуют отложению фибрина и образованию красных тромбов, подобных венозным. Маркеры внеклеточных сетей, содержащих ДНК, были обнаружены в тромбах и плазме бабуинов с тромбозом глубоких вен, вызванным воспалением.
ДНКаза или антикоагулянт гепарин разрушают создаваемую NETs платформу и предотвращают образование тромба, а активированный протеин С (АРС) гидролизует гистоны.
По-видимому, NETs сети могут служить ранее неизвестной связью между воспалением и тромбозом. ( рис 4-49)
NETs сети могут играть роль не только в системном воспалении, но и в локальном венозном тромбозе, когда стаз вследствие нарушения тока крови приводит к гипоксической активации эндотелия, сопровождающейся экспрессией адгезивных белков, таких как Р-селектин. Циркулирующие моноциты, тромбоциты, нейтрофилы и микрочастицы, несущие тканевой фактор, и нейтрофильные внеклеточные ловушки (NETs), связываются с активированным эндотелием и инициируют обе системы свертывания (индуцируемую тканевым фактором и фактором XIIa) и локальное тромбообразование.
Ишемия вследствие тромбообразования приводит к гибели клеток и высвобождению гистонов и HMGB1, которые усиливают воспаление. Воспаление, в свою очередь, вновь приводит к экспрессии тканевого фактора, индукции образования тромбина, адгезии лейкоцитов, отрицательной регуляции тромбомодулина и активации системы комплемента.
Таким образом, свертывание стимулирует воспаление, которое в свою очередь усиливает свертывание (рис. 4-50).
РИС4-50
Схема интеграции свертывания крови и воспаления. Воспаление стимулирует свертывание крови, свертывание крови усиливает воспалительные реакции.
Активация гемостаза как первичного (тромбоцитарно-сосудистого) так и вторичного (свертывания крови) индуцирует активацию тромбоцитов и экспонирование P-селектина и CD40 лиганда на поверхности клеток, образование агрегатов с моноцитами, экспонирование ТФ, запуск свертывания и тромбообразования. Последующая ишемия ведет к гибели нейтрофилов, освобождению гистонов и HMGB1, которые амплифицируют воспаление. Воспаление приводит к адгезии лейкоцитов, экспрессии ТФ, активации комплемента, освобождению белков острой фазы, гибели клеток механизмами NETоза и освобождению гистонов, HMGB1, белков, подавлению регуляторных функций белков антикоагулянтной и фибринолитической систем (ТМ и tPA,соответственно).