Ученые нашли механизм, благодаря которому нейтрофилы достигают очагов инфекции, не повреждая здоровые ткани

Бет МакКормик, доктор философии, из Медицинской школы Массачусетского университета в Массачусетсе и её команда вместе с исследователями из Университета Бата выяснили, как нейтрофилы — самый распространённый тип лейкоцитов — направляются к очагам инфекции, не повреждая здоровую ткань. Результаты, опубликованные в Science Advances, указывают на потенциальную новую мишень для противовоспалительных препаратов.

«Одной из самых больших проблем в лечении хронических воспалительных заболеваний является сохранение способности иммунной системы бороться с инфекцией, предотвращая при этом ненужное повреждение тканей», — сказала д-р МакКормик, председатель Вустерского фонда биомедицинских исследований и председатель и профессор микробиологии. «Открыв систему молекулярной навигации, которая точно направляет нейтрофилы к очагам инфекции, мы нашли многообещающую терапевтическую стратегию: восстанавливать точность воспаления, а не просто подавлять его. Это важный шаг к новым таргетным противовоспалительным методам».

Что такое нейтрофилы и почему они важны?

Нейтрофилы — ключевой компонент врождённого иммунного ответа. Это самый многочисленный тип лейкоцитов в организме, они действуют как первая быстрая линия обороны против бактерий и вирусов.

Понимание того, как нейтрофилы перемещаются по организму, имеет значение для разработки более точных терапий. Современные противовоспалительные препараты часто ослабляют воспаление по всему организму, что может снижать защиту от инфекций и вызывать побочные эффекты.

Нейтрофилы могут действовать как «бомбы»: достигнув очага инфекции, они выпускают набор агрессивных химических веществ, чтобы уничтожить микробы. При хроническом воспалении эти клетки иногда получают ошибочные сигналы и начинают атаковать здоровую ткань, вызывая ненужное повреждение.

В новом исследовании МакКормик и её коллеги описали многоступенчатый процесс, который направляет нейтрофилы от кровеносных сосудов к конкретным участкам ткани, где находятся патогены.

Исследователи показали, что инфицированная клетка выделяет короткоживущую молекулу — гепоксилин A₃, которая распознаётся на поверхности нейтрофилов сенсорным белком TRPV2. TRPV2 объединяется с каннабиноидным рецептором 2-го типа (CB2R), образуя белковый сигнальный комплекс, который выборочно направляет миграцию нейтрофилов к месту инфекции, высвобождающей гепоксилин A₃.

Важно, что нейтрофилы, реагируя на эти навигационные сигналы, не выделяют своих разрушающих агентов во время самой миграции, и поэтому не повреждают окружающие здоровые ткани.

Понимание тонко отрегулированной навигационной системы нейтрофилов имеет практическое значение.

Ранее эта же группа показала, что активация CB2R эндоканнабиноидами может подавлять высвобождение гепоксилина A₃ сигнальным комплексом, действуя как «тормоз» в отсутствие инфекции и не давая нейтрофилам атаковать здоровые клетки.

В текущем исследовании авторы обнаружили, что при связывании TRPV2 с CB2R этот «тормоз» отключается и нейтрофилы направляются к месту инфекции, где уже могут выпустить необходимые антимикробные вещества.

По сути, рецепторный комплекс TRPV2/CB2R работает как согласованная система «газ — тормоз», обеспечивая точную навигацию нейтрофилов к очагам инфекции.

«Мы рады этим результатам после почти 15 лет работы. Наконец-то мы точно понимаем, как нейтрофилы «знают», когда двигаться, останавливаться и менять направление, чтобы сфокусироваться на очаге инфекции и использовать своё противоинфекционное оружие в нужный момент, ограничивая ущерб для здоровых тканей», — отметил Мрсни.

Что будет дальше в этой области исследований?

По мнению МакКормик и Мрсни, новый подход, направленный на блокирование сигнала гепоксилина A₃ через рецепторный комплекс TRPV2/CB2R, может предоставить механизм для локально-специфического лечения воспалений — то есть воздействовать только там и тогда, где это необходимо, чтобы ограничить хронические процессы.

Следующий шаг для исследователей — изучение способов блокирования этого сигнального пути как потенциального нового класса противовоспалительных молекул.