ISSN 2412-4036 (print)
ISSN 2713-1823 (online)

Механизмы тромбоцитарно-лейкоцитарных взаимодействий в норме и при сердечно-сосудистой патологии

Сулаева О.Н., Прилуцкая И.А., Кит А.М., Рябчук Ю.И.

1Запорожский государственный медицинский университет, Запорожье, Украина; 2ФГБОУ ВО Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова Минздрава РФ, Санкт-Петербург; 3Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького, Донецк
Взаимодействия между клетками крови в виде формирования клеточных агрегатов наблюдаются при различных заболеваниях сердечно-сосудистой системы. Условием образования тромбоцитарно-лейкоцитарных агрегатов (ТЛА) является активация клеток, по крайней мере, одного типа при действии широкого спектра регуляторов. Тромбоциты за счет экспрессии молекул адгезии, Toll-подобных рецепторов, секреции хемокинов, цитокинов и метаболитов арахидоновой кислоты способны устанавливать сигнальные и адгезионные взаимосвязи с нейтрофилами, моноцитами и лимфоцитами. Это не только определяет связь между тромбогенезом и воспалением, но и определяет роль тромбоцитов в реализации специфического и неспецифического иммунитета и предусматривает стереотипность реакции периферической крови — с образованием ТЛА. Изучение специфики и механизмов тромбоцитарно-лейкоцитарных взаимодействий при разных заболеваниях позволит использовать анализ ТЛА для прогнозирования исхода патологического процесса и оценки эффективности проводимой терапии.

Ключевые слова

тромбоцит
лейкоцит
тромбоцитарно-лейкоцитарные агрегаты
воспаление
гемостаз

Современная концепция патогенеза большинства заболеваний сердечно-сосудистой системы базируется на констатации роли и изучении механизмов развития воспалительного процесса как в стенке сосудов, так и в периваскулярном регионе органов. Если ранее считали, что атеросклероз — это болезнь накопления липидов, то в настоящее время в первую очередь обсуждают роль воспаления, вовлеченного во все этапы патологического процесса: от начального — повреждения сосудистой стенки, до конечного — развития тромботических осложнений [1—5]. Однако, констатируя развитие воспалительных изменений в стенке артерий при атеросклерозе и обсуждая роль эндотелия, моноцитов и гладких мышечных клеток, исследователи зачастую обходят вниманием тромбоциты. Сходная ситуация наблюдается в случае острого воспаления, сопровождающего, например, инфаркт миокарда (ИМ), бактериальный эндокардит, васкулиты, раневой процесс, а также — при синдроме дизрегенерации, развивающемся, например, при облитерирующем эндартериите нижних конечностей или в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта при ульцерогенезе [2, 6]. Естественно, возникает вопрос — участвуют ли тромбоциты в воспалительной реакции?

С одной стороны, тромбоциты входят в число показателей острой фазы воспаления при сепсисе, опухолях, кровотечениях, что отражает их важное свойство — реактивность, и предполагает участие цитокинов (интерлейкинов — ИЛ-3, ИЛ-6, ИЛ-11 и др.) в развитии тромбоцитоза при воспалении [1, 7—9]. С другой стороны, изменение количества тромбоцитов не является достаточным аргументом для подтверждения роли тромбоцитов в воспалительном процессе. Следует заметить, что воспаление сопровождается изменением не только количества, но и функционального статуса тромбоцитов.

Роль тромбоцитов в воспалении. В настоящее время тромбоциты признаются многофункциональными форменными элементами крови, которые играют важную роль не только в гемостазе, но и в воспалительных и антимикробных процессах [1, 2, 5, 10]. При активации они секретируют широкий спектр провоспалительных цитокинов, хемокинов и факторов роста, и, хотя не имеют ядра, в них происходит сигнал-зависимая трансляция резидуальной мРНК и, как следствие, de novo синтез белков, включая цитокины, хемокины и молекулы адгезии [8, 10, 11].

В норме тромбоциты циркулируют в покоящемся состоянии, их спонтанную активацию предупреждает эндотелий, являющийся источником ингибиторов тромбообразования — простагландина I2 и оксида азота [1]. Активация тромбоцитов происходит при повреждении эндотелия, снижении продукции физиологических антиагрегантов или экспозиции фактора Виллебранда (ФВ). Тромбоциты служат мишенью многочисленных факторов, включая элементы внеклеточного матрикса (коллагены, протеогликаны, тенасцин, фибронектин, тканевой фактор); гуморальные факторы (адреналин, серотонин); паракринные регуляторы (метаболиты арахидоновой кислоты, пурины, ФВ, фактор активации тромбоцитов); ферменты (коагуляционные факторы, протеазы из активированных полиморфноядерных лейкоцитов, включая катепсин G, матриксные металлопротеиназы — ММП); хемокины или другие медиаторы воспаления [2, 5, 11, 12]. Независимо от природы, различные агонисты при активации тромбоцитов вызывают не только изменение их формы за счет ремоделирования цитоскелета и секрецию гранул, но и экспрессию гликопротеинов и Р-селектина на поверхности тромбоцитов [1, 12, 13]. Активация тромбоцитов не только проявляется адгезией к эндотелию и агрегацией, ведущих к образованию тромба, но и сопровождается инициацией провоспалительных реакций [8, 13]. Изучение молекулярной биологии тромбоцитов в последние годы выявило ряд фактов, демонстрирующих возможность и важность их участия в воспалении. Несмотря на отсутствие ядра, тромбоциты способны не только к депонированию, но и к синтезу ряда биологически активных веществ [14, 15]. Список известных активных веществ в тромбоцитах значительно расширился благодаря новым технологиям, включая протеомический и липидомический анализ, а также анализ транскриптов mRNA. К доказательствам участия тромбоцитов в воспалении можно отнести следующие:

  • способность секретировать хемокины и наличие рецепторов к ним на плазмолемме тромбоцитов [5, 14, 16];
  • генерацию активных радикалов кислорода стимулированными тромбоцитами [2, 17];
  • наличие на плазмолемме Toll-подобных рецепторов [1, 8, 11, 15];
  • продукцию тромбоцитами липидных медиаторов воспаления и факторов разрешения воспалительного ответа [1, 14, 18];
  • взаимодействие тромбоцитов с системой комплемента [19];
  • продукцию тромбоцитами антимикробных факторов и киноцидинов [10, 11];
  • секрецию ММП тромбоцитами, что определяет их участие в ремоделировании сосудов и периваскулярных тканей [11, 20, 21].

Однако особого внимания заслуживают контактные взаимодействия между тромбоцитами и лейкоцитами, возможные благодаря наличию на тромбоцитах рецепторов адгезии к эндотелию и лейкоцитам [2] и ведущие к формированию тромбоцитарно-лейкоцитарных агрегатов (ТЛА).

ТЛА как биомаркер заболеваний. Доказано, что активированные тромбоциты в кровотоке связываются с лейкоцитами, причем тромбоциты могут взаимодействовать с лейкоцитами как в пристеночном потоке крови, так и формируя циркулирующие ТЛА. Взаимодействия между клетками крови в виде клеточных агрегатов или адгезии наблюдаются при различных физиологических и патологических состояниях. В цельной крови здорового человека тромбоциты связаны с 3,2% лимфоцитов, 4,1% моноцитов и почти 2,5% гранулоцитов [1].

В зависимости от состава и превалирования тех или иных компонентов принято выделять тромбоцитарно-лейкоцитарные и лейкоцитарно-тромбоцитарные агрегаты [2, 22, 23]. Условием образования ТЛА является активация клеток, по крайней мере, одного типа. Таким образом, инициаторами формирования ТЛА могут быть как лейкоциты, так и тромбоциты. Специфика взаимодействия между ними определяется природой причинного фактора, спектром освобождаемых регуляторов и молекул, экспонируемых на поверхности форменных элементов крови [15, 20, 24]. В любом случае формирование ТЛА закономерно считают однозначным признаком активации тромбоцитов и воспаления. Доказана связь между количеством циркулирующих ТЛА и выраженностью атеросклеротического повреждения при остром коронарном синдроме, инсульте и поражении периферических сосудов [24]. Ряд исследователей считают повышение количества ТЛА в периферической крови ранним маркером острого ИМ [25]. Формирование ТЛА после чрескожных коронарных вмешательств рассматривается как прогностический индекс острой повторной окклюзии, а также как ранний маркер развития осложнений сахарного диабета (СД) 2-го типа [26].

Однако имеющиеся в литературе доказательства чувствительности ТЛА как биомаркера нарушения сердечно-сосудистого гомеостаза не снимают вопрос и сомнения в отношении специфичности данного признака. Действительно, увеличение количества циркулирующих ТЛА показано при различных состояниях, включая СД, муковисцидоз, бронхиальную астму, преэклампсию, плацентарную недостаточность, мигрень, системную красную волчанку, ревматоидный артрит. ТЛА обнаруживаются в крови во время гемодиализа, при синдроме полиорганной недостаточности при сепсисе, антифосфолипидном синдроме, воспалительных заболеваниях кишечника, миелопролиферативных заболеваниях, болезни Кавасаки и болезни Альцгеймера [2].

Очевидно, формирование ТЛА является стереотипным процессом, отражающим универсальную реакцию организма на повреждение. Несмотря на такой простой вывод, механизмы формирования агрегатов весьма сложны и до сих пор окончательно не изучены.

Механизмы образования ТЛА. Лейкоцитарно-тромбо­цитар­ная агрегация вносит существенный вклад в миграцию клеток, развитие воспаления и тромбообразование. Активированные тромбоциты в кровотоке связываются с лейкоцитами, образуя ТЛА за счет быстрого обратимого взаимодействия P-селектина на поверхности тромбоцита с лигандом Р-селектина (PSGL-1) на плазмолемме лейкоцитов [27]. Экспрессия тромбоцитарных маркеров активации, таких как Р-селектин и CD63, возрастает при разных заболеваниях [2, 28, 29], что позволяет использовать Р-селектин как маркер внутрисосудистой активации тромбоцитов и воспаления. Однако недавние исследования показали, что ТЛА являются более стабильным маркером тромбоцитарной активации, чем Р-селектин, поскольку дегранулированные тромбоциты быстро теряют свои поверхностные антигены, включая Р-селектин [14, 26]. Тромбоциты передают модулирующие сигналы нейтрофилам, моноцитам и различным подклассам лимфоцитов через рецепторы адгезии и широкий спектр секретируемых растворимых медиаторов [2, 10, 20]. В свою очередь, продуцируемые лейкоцитами регуляторы, в том числе протеазы, активные радикалы кислорода и оксид азота, могут модулировать тромбоцитарный ответ [1, 8, 11]. Одним из медиаторов сигнальной взаимосвязи между тромбоцитами и лейкоцитами являются хемокины.

Хемокины как фактор сочетанной активации тромбоцитов и лейкоцитов. Одним из классов регуляторов, обеспечивающих коактивацию и взаимостимуляцию тромбоцитов и лейкоцитов при воспалении в стенке сосудов и остром нарушении кровообращения в коронарных или церебральных бассейнах, являются хемокины. Хемокины тромбоцитов разнообразны (см. таблицу) и включают СС хемокины (RANTES, MCP-1, MIP-1α, TARC) и СХС хемокины (тромбоцитарный фактор-4, ENA-78, GROβ), а также β-тромбоглобулины (преобразованный в CXC хемокин NAP-2 нейтрофильным катепсином G), CD40L и TREM-1 лиганд [5, 18, 30]. При тесных взаимодействиях мембран лейкоцитов и тромбоцитов эти посредники могут активировать родственные рецепторы и вызывать немедленный и/или отсроченный ответ в иммунных клетках. Вместе эти сигналы индуцируют немедленный ответ в лейкоцитах, включая полную активацию интегринов и прочную адгезию, хемотаксис и миграцию, секрецию гранул и продукцию активных радикалов кислорода.

Одним из наиболее важных хемокинов тромбоцитов считается RANTES, который связывается с эндотелием при атеросклеротическом поражении и образует хемоаттрактантную поверхность для моноцитов [31]. RANTES совместно с P-селектином принимают участие в индукции экспрессии моноцитарного хемотаксического белка 1-го типа (MCP-1) [29, 30], способствуя рекрутированию моноцитов в зону повреждения сосудистой стенки.

На поверхности тромбоцитов идентифицировано более 50 видов рецепторов к хемокинам, которые представлены низкомолекулярными белками (7—12 kDa). Одним из недавних открытий стал CXCR4, рецептор к фактору, выделенному из стромальных клеток 1α — CCR4 (stromal derived factor — SDF-1a/CXCL12), который активируется хемокином, выделяемым макрофагами (MDC/CCL22) [5, 11, 16]. Кроме того, тромбоциты имеют рецепторы к хемокинам CCR1, CCR2 и CX3CR1, которые активируются RANTES (CCL5), MCP-1 (CCL2), и CX3CL1, соответственно. Хемокиновые рецепторы сопряжены с Gi-белками и опосредуют слабую активацию тромбоцитов [2, 31, 32]. Однако они способны потенцировать эффекты других стимулов. Есть масса доказательств, что секреция и презентация хемокинов тромбоцитами, как и активация тромбоцитов хемокинами, играет важную роль в развитии атеросклеротического поражения сосудов [2, 4, 30].

Тканевый фактор в модуляции тромбоцитарно-лейкоцитарных отношений. Тканевый фактор (ТФ) относится к семейству рецепторов к цитокинам ІІ класса, и, следовательно, активируется при связывании с цитокинами [27, 33]. Помимо этого, ТФ может связывать фактор VIIa коагуляционной системы плазмы крови, что важно для промоции каскада свертывающей системы плазмы крови и ведет к активации сигнальных процессов в клетке — носителе ТФ, определяя важную роль последнего в таких биологических процессах, как ангиогенез, пролиферация и апоптоз [28, 32, 34]. Классическими носителями ТФ, т.е. клетками, экспрессирующими данный многофункциональный рецептор-регулятор, являются стромальные клетки — фибробласты и миофибробласты, а также эндотелий и гладкие миоциты [1, 35]. В норме форменные элементы крови не экспрессируют TФ, однако при действии медиаторов воспаления в лейкоцитах зарегистрирована инициация синтеза и экспозиции TФ на плазмолемме [36, 37]. Помимо моноцитов/макрофагов, возможность экспрессии ТФ доказана у эозинофилов и нейтрофилов [38]. Важно, что для нейтрофилов эссенциальными индукторами экспрессии ТФ являются P-селектин, экспрессируемый на поверхности тромбоцитов, и fMLP [27], или компонент комплемента C5a [39].

Нужно отметить, что факт экспрессии ТФ нейтрофилами является одной из наиболее дискутабельных проблем в иммунологии и гемостазиологии. Контраргументом упомянутым исследованиям, продемонстрировавшим наличие мРНК ТФ в нейтрофилах [37], является гипотеза о возможности получения нейтрофилами ТФ от моноцитов в результате переноса с помощью микрочастиц [2, 28]. Действительно, активация моноцитов сопровождается повышением образования микрочастиц, содержащих ТФ [28, 40]. Однако прямых доказательств моноцитарного происхождения ТФ в нейтрофилах пока нет. Аналогичной дилеммой является также наличие ТФ в тромбоцитах [33, 35, 41]. Показано как наличие ТФ на поверхности тромбоцитов, так и появление ТФ в супернатанте активированных тромбоцитов, отражающее, по сути, факт секреции ТФ тромбоцитами [1, 33]. Кроме того, в ряде исследований показано присутствие мРНК и пре-мРНК ТФ в тромбоцитах [14, 35], что предусматривает возможность самостоятельной экспрессии ТФ тромбоцитами. Однако, если роль экспрессии ТФ моноцитами в патогенезе различных заболеваний доказана, то значение нейтрофильного и тромбоцитарного TФ in vivo остается темой для дальнейшего исследования.

Возвращаясь к вопросу о моноцитарном ТФ, нельзя не вспомнить исследования J. Niemetz и A.J. Marcus [42], которые еще в 70-х годах прошлого столетия продемонстрировали роль тромбоцитов в стимуляции экспрессии ТФ в мононуклеарных клетках. Интересно, что аналогичный эффект на моноциты оказывала стимуляция бактериальным липополисахаридом (LPS) [32]. По данным А. Amirkhosravi и соавт. [34], моноцитарная экспрессия ТФ прямо пропорциональна количеству и активности тромбоцитов. При этом прием антитромбоцитарных препаратов (ацетилсалициловой кислоты или клопидогрела) снижает экспрессию ТФ в моноцитах [1, 43]. Закономерно, что инкубация тромбоцитов и моноцитов с арахидоновой кислотой приводит к повышению экспрессии ТФ в моноцитах. Последнее связывают с продуктами липоксигеназной ветви метаболизма арахидоновой кислоты, включая 12-гидроксиэйкозатетраеновую кислоту (12-НЕТЕ). В дополнение к 12-НЕТЕ, другой хорошо известный тромбоцитарный регулятор-хемокин — тромбоцитарный фактор (PF4), также усиливает экспрессию ТФ в стимулированных моноцитах [31].

Примечательно, что в дополнение к индукции ТФ, тромбоцитарно-моноцитарные взаимодействия сопровождаются увеличением экспрессии МСР-1 и ИЛ-8, а это дополнительно может вызывать коактивацию нейтрофилов [27]. При этом не исключается и обратный эффект — возможность модуляции гранулоцитами экспрессии ТФ и характера тромбоцитарно-моноцитарных взаимодействий. Так, высвобождение гранулоцитарного лизосомального фермента катепсина G, который индуцирует активацию тромбоцитов, приводит к увеличению моноцитарного ТФ [33]. Интересно, что помимо клеточного, существует свободный ТФ, называемый «blood borne» ТФ [44], наличие которого в крови связывают с микрочастицами. Как известно, большинство эукариотических клеток при стимуляции или индукции апоптоза образуют микрочастицы. Позитивные по ТФ микрочастицы обнаружены в свежих образцах крови здоровых лиц, их количество намного больше у пациентов с онкологическими заболеваниями, интоксикацией и сердечно-сосудистой патологией [2, 32, 40].

Обязательным условием накопления TФ в участках повреждения сосуда является взаимодействие P-селектина со своим лигандом PSGL-1. Предполагается, что микрочастицы лейкоцитарного происхождения, несущие TФ и PSGL-1, связываются с P-селектином на поверхности активированных тромбоцитов и тем самым способствуют прогрессирующему росту тромба [27, 29]. Не исключено, что взаимодействие P-селектина с PSGL-1 обеспечивает передачу микрочастиц, богатых ТФ, тромбоцитам в процессе образования тромба [2]. Характерно, что инкубация тромбоцитов с моноцитами стимулирует в тромбоцитах экспрессию ИЛ-1β, ИЛ-6, и TNFα [1, 7]. При этом, как известно, ИЛ-1β и ИЛ-6 являются мощными активаторами лейкоцитов и эндотелиальных клеток, инициируя в них провоспалительный каскад, включая продукцию медиаторов воспаления. К тому же TNFα является мощным воспалительным фактором, индуцирующим активацию клеток и апоптоз [15].

Активированные тромбоциты также стимулируют продукцию ММП-9 в моноцитах [34]. MMП-9 разрушает фибриллярный коллаген в атеросклеротических бляшках и способствует снижению ее стабильности [2].

Рецепторные механизмы взаимодействия тромбоцитов с лейкоцитами. Адгезионные взаимодействия между тромбоцитами и лейкоцитами реализуются через ряд рецепторов/контррецепторов [1]. Начальная адгезия тромбоцитов к лейкоцитам происходит через тромбоцитарный P-селектин, который связывается с PSGL-1 на поверхности лейкоцитов [29]. Формирование молекулярной пары P-селектин- PSGL-1 считается ключевым событием в инициации адгезии и эссенциальным условием формирования более прочных соединений посредством интегринов. Связывание PSGL-1 вызывает конформационные изменения β2-интегринов нейтрофилов, включая Mac-1 (известный также как интегрин αMβ2 и CD11b/CD18), что усиливает адгезию нейтрофилов к тромбоцитам [30, 45]. Аналогичным образом, в моноцитах и лимфоцитах связывание с тромбоцитами усиливает адгезию β1- и β2-интегринов в моноцитах (Mac-1) и способствует хомингу лимфоцитов при реализации иммунных реакций [15]. Стабилизация ТЛА происходит через связывание лейкоцитарного поверхностного Mac-1 к тромбоцитарному гликопротеину Ib (GPIb). Кроме того, лейкоцитарный Mac-1 связывается с тромбоцитарным поверхностным интегрином αIIbβ3 (лигандом которого в процессе тромбогенеза является фибриноген) и/или с тромбоцитарной поверхностной молекулой адгезии 3 (JAM-3). Кроме того, молекулы адгезии JAM А и С на поверхности активированных тромбоцитов медиируют прикрепление к рецепторам адгезии LFA-1 и Mac-1 на лейкоцитах [1, 29, 45].

Изучение молекулярных механизмов активации интегринов лейкоцитов показало, что связывание P-селектина с PSGL-1 приводит к SFK-зависимому фосфорилированию Nef-связанного фактора 1 (Naf-1), который связан с цитоплазматическим доменом PSGL-1. Фосфорилированный Naf-1 рекрутирует фосфотидилинозитол-3-киназу p85-p110δ, которая затем медиирует активацию Mac-1 [30]. Кроме того, SFK-опосредованный outside-in сигнал, который преобразуется с помощью Mac-1 и приводит к фосфорилированию богатой пролином тирозинкиназы-2 (Pyk2), необходим для стабилизации интегриновой адгезии [10, 30]. Прикрепление лейкоцитов к тромбоцитарному P-селектину не только вызывает быструю активацию β2-интегрина, но также запускает отсроченный ответ, который включает экспрессию генов и синтез белка; это имеет основополагающее значение для приобретения лейкоцитами воспалительного фенотипа. Отсроченный ответ требует согласованных действий outside-in сигнализации, которая передается с помощью рецепторов адгезии (в основном PSGL-1 и β2-интегрины) и сигналов, преобразованных хемокиновыми или цитокиновыми рецепторами. Например, P-селектин и RANTES оказывают согласованное действие на моноциты, вызывая активацию NF-κB и стимулируя синтез MCP-1 и ИЛ-8 [27, 28, 31].

D.A. Dixon и соавт. показали, что продолжительное взаимодействие с активированными тромбоцитами вызывает экспрессию индуцибельной формы циклооксигеназы (ЦОГ-2) в моноцитах за счет активации NF-κB при связи Р-селектина с PSGL-1. Стабилизации мРНК ЦОГ-2, трансляции фермента и активации метаболизма арахидоновой кислоты в моноцитах способствует эффект ИЛ-1β, который также синтезируется при тромбоцитарно-моноцитарных взаимодействиях [7]. Описанный эффект взаимодействия тромбоцитов и лейкоцитов на ЦОГ-2 и продукцию провоспалительных эйкозаноидов демонстрирует потенциальный механизм, посредством которого тромбоцитарно-моноцитарная агрегация может способствовать развитию хронического воспаления и ишемической болезни сердца.

Специфика тромбоцитарно-моноцитарных взаимодействий. В последнее десятилетие описаны 2 других адгезионных белка, имеющих отношение к клеточным взаимодействиям, — CD40 и лиганд CD40 (CD40L, или CD154). Последний экспонируется на поверхности тромбоцитов после стимуляции и может взаимодействовать с его контррецептором CD40, находящимся на моноцитах/макрофагах и лимфоцитах [30]. Взаимодействие CD40L—CD40 не только способствует адгезии клеток, но и вызывает дифференцировку моноцитов в макрофаги, что сопровождается активацией секреции хемокинов и цитокинов, активацией рецепторов адгезии и протеаз [2]. Связывание CD40 также ведет к освобождению ММП-2 и ММП-9, которые способствуют деградации внеклеточного матрикса и ремоделированию тканей в зоне воспаления [33]. При этом МMП-2 оказывает стимулирующий эффект на активность тромбоцитов, тогда как эффект ММП-9 — ингибирующий. CD40L также способствует освобождению ко-стимулирующих сигналов для антиген-презентирующих клеток [15]. Механизм передачи сигнала с CD40 включает несколько сигнальных путей. Среди них в первую очередь стоит отметить активацию тирозинкиназ, фосфоинозитид-3-киназы и фосфолипазы Cγ2. Конечным итогом запуска сигнальных каскадов является активация специфических транскрипционных факторов, включая NF-κB и NF-κB-подобный транскрипционный фактор [20, 46].

Специфика тромбоцитарно-нейтрофильных взаимодействий. В реализации взаимодействий тромбоцитов с нейтрофилами P. Haselmayer и соавт. идентифицировали дополнительную пару рецептор/контррецептор: это — нейтрофильный поверхностный TREM-1 и тромбоцитарный поверхностный лиганд TREM-1 [47]. TREM (Triggering Receptor Expressed on Myeloid cells) — триггерный рецептор, экспрессируемый на миелоидных клетках. Эта молекула описана в 2000 г. и вскоре обнаружена на тромбоцитах. Начальные исследования показали провоспалительную роль TREM, в дальнейшем в отношении TREM-2 были выявлены противоположные свойства и участие в противовоспалительных событиях. Поверхностная тромбоцитарная экспрессия TREM-1 лиганда не активируется активацией тромбоцитов, и связывание TREM-1 с лигандом TREM-1 на тромбоците не приводит к активации тромбоцитов [48]. Взаимодействие между TREM-1 и лигандом TREM-1 не является обязательным для образования тромбоцитарно-нейтрофильных агрегатов, но приводит к увеличению активации нейтрофилов, определяющейся активацией респираторного взрыва и высвобождением ИЛ-8 [49].

Хотя P. Haselmayer и соавт. сосредоточились на активации нейтрофилов, TREM-1 также экспрессируется на моноцитах [47]. Таким образом, функциональные последствия связывания моноцитарного поверхностного TREM-1 с тромбоцитарным поверхностным TREM-1 лигандом также требуют дальнейшего исследования. Одним из наиболее показательных примеров роли TREM-1/TREM-1 лиганд является TREM-1-опосредованная активация тромбоцитарно-нейтрофильных агрегатов при сепсисе [2, 48], в связи с чем обсуждается возможность таргетной коррекции взаимодействий в этой паре рецептор/контррецептор при лечении сепсиса. Изучение взаимодействий TREM-1/лиганд TREM-1 может также оказаться полезным при других воспалительных заболеваниях, сопровождающихся образованием моноцитарно-тромбоцитарных и нейтрофильно-тромбоцитарных агрегатов.

Наконец, тромбоцитарно-нейтрофильные взаимодействия могут способствовать иммунной защите, стимулируя образование нейтрофильных внеклеточных ловушек (НВЛ) [50]. Основной функцией НВЛ являются захват и уничтожение патогенов. НВЛ образуются за счет активации нейтрофилов в процессе, называемом нетоз. НВЛ — особый вид ловушки, образованный деконденсированными волокнами хроматина с антимикробными факторами, освобождаемыми из гранул. Наиболее важным специфическим отличием служит наличие во внеклеточном пространстве нейтрофильной ДНК [51]. НВЛ образуются нейтрофилами при контакте с патогенами, такими как бактерии, грибы, вирусы и простейшие, а также при взаимодействии с активированными тромбоцитами или химическими соединениями (например, форбол-12-миристат-13-ацетат, медиаторы воспаления) [52].

Молекулярные механизмы, связывающие продукцию активных радикалов кислорода (АРК) с деконденсацией хроматина и его объединением с антимикробными белками, пока недостаточно изучены. Высвобождение НВЛ изолированными нейтрофилами человека происходит через 2—4 ч после стимуляции микробами или активаторами протеинкиназы С [50]. При стимуляции нейтрофилов тромбоцитами, активированными липополисахаридом, НВЛ высвобождаются намного быстрее (предполагается, что это происходит при сепсисе) [53, 54].

После стимуляции хроматин нейтрофилов деконденсируется. Дальнейшие события описаны в виде феномена «перемешивания» эухроматина и гетерохроматина [55]. Этот процесс опосредуется ферментами, хранящимися в азурофильных гранулах, нейтрофильной эластазой и миелопероксидазой, которые перемещаются в ядро посредством пока неизвестных механизмов. При этом нейтрофильная эластаза разрушает гистон H1 и коровые гистоны, что приводит к деконденсации хроматина, которая усиливается миелопероксидазой независимо от ферментативной активности последней [56]. Кроме того, во время образования НВЛ гистон H3 подвергается модификации — цитрулинизации — суть которой заключается в преобразовании остатков аргинина в цитруллин. Цитруллинизация гистонов катализируется пептидиларгининдеиминазой 4 (PAD4), которая локализована в ядре нейтрофилов [57]. Впоследствии ядерная оболочка дезинтегрируется, хроматин распространяется внутри клетки и смешивается с антимикробными факторами. Наконец, клеточная мембрана разрушается, выпуская НВЛ [50, 55].

Поскольку нетоз сопровождается дезинтеграцией ядерной и клеточной мембран для выпуска НВЛ, I. Neeli и соавт. [56] предположили, что ключевую роль в реализации нетоза играет индукция ремоделирования цитоскелета нейтрофилов, а одним из индукторов может быть Mac-1. Тем не менее точные стимулы и механизмы, участвующие в выборе дальнейшего ответа (фагоцитоз, апоптоз или нетоз), все еще неизвестны. Во время активации нейтрофилы продуцируют большое количество АРК посредством НАДФН-оксидазы [50]. Т.А. Fuchs и соавт. [51] доказали, что АРК также инициируют образование НВЛ. Например, нейтрофилы пациентов с хронической гранулематозной болезнью не могут продуцировать НВЛ. Это связано с тем, что при данной патологии вследствие мутации ограничена активность НАДФН-оксидазы. Интересно, что при воздействии на нейтрофилы H2O2 при хронической гранулематозной болезни восстанавливает их способность образовывать НВЛ [55]. Таким образом, при активации нейтрофилов тромбоцитами через Р-селектин-PSGL-1 с вовлечением Мас-1 и активацией респираторного взрыва, запускается образование НВЛ.

В свою очередь НВЛ могут захватывать и активировать тромбоциты [23]. Благодаря сетевидной структуре НВЛ связывают тромбоциты прямо или косвенно, обеспечивая поддержание их агрегации [56, 57]. Связывание тромбоцитов с НВЛ опосредовано через Toll-подобные рецепторы [2, 58], а также может осуществляться за счет электростатических взаимодействий между гистонами НВЛ и фосфолипидами или олигосахаридами плазмолеммы тромбоцитов. Показано также, что взаимодействия тромбоцитов с НВЛ могут быть опосредованы молекулами адгезии при участии ФВ, фибронектина или фибриногена [10, 15, 37]. Кроме того, тромбоциты, связанные с НВЛ, могут быть активированы компонентами НВЛ, особенно гистонами, через стимуляцию тока кальция [52] или нейтрофильными протеазами, которые протеолитически активируют тромбоцитарные рецепторы [54]. Этот процесс может ускоряться, так как активированные тромбоциты вызывают дальнейшую стимуляцию нейтрофилов и образование НВЛ [58].

Таким образом, тромбоциты, благодаря экспрессии специфических молекул адгезии, TLRs, секреции хемокинов, цитокинов и метаболитов арахидоновой кислоты, способны устанавливать сигнальные и адгезионные взаимосвязи с нейтрофилами, моноцитами и лимфоцитами. Это не только определяет их роль в реализации специфического и неспецифического иммунитета, но также формирует связь между тромбогенезом и воспалением. Последнее играет важную роль в развитии и прогрессировании многих заболеваний человека, что предусматривает стереотипность реакции периферической крови — с образованием ТЛА. Изучение специфики и механизмов тромбоцитарно-лейкоцитарных взаимодействий при разных заболеваниях позволит использовать анализ ТЛА для прогнозирования исхода патологического процесса и оценки эффективности проводимой терапии.

Список литературы

  1. Michelson A.D. Platelets 2nd ed. — San Diego: Elsevier. Academic Press. 2007. 1343 p.
  2. Gatina K.I., Sulaieva O.N. High platelets adrenoreactivity determines resistance to double antiplatelet th1erapy among patients with myocardial infarction. Cardiovascular research 2014;103:40–41.
  3. Davì G., Patrono C. Platelet activation and atherothrombosis. N Engl J Med 2007;357:2482–2494.
  4. Ross R. Atherosclerosis — an inflammatory disease. N Engl J Med 1999;340:115–126.
  5. von Hundelshausen P., Schmitt M.M. Platelets and their chemokines in atherosclerosis-clinical applications. Front Physiol 2014;5:294.
  6. Barinov E., Sulaieva O., Lyakch Yu. et al. Platelet aggregation measurement for assessment of hemostasis failure mechanisms in patients with gastroduodenal ulcer bleeding. Clin Exp Gastroenterol 2013;6:139–148.
  7. Dixon D.A., Tolley N.D., Bemis-Standoli K. et al. Expression of COX-2 in platelet-monocyte interactions occurs via combinatorial regulation involving adhesion and cytokine signaling. J Clin Invest 2006;116:2727–2738.
  8. Petaja J. Inflammation and coagulation. An overview. Thromb Res 2011;127(Suppl 2):S34–S37.
  9. Tantry U.S., Bliden K.P., Suarez T.A. et al. Hypercoagulability, platelet function, inflammation and coronary artery disease acuity: results of the Thrombotic RIsk Progression (TRIP) study. Platelets 2010;21:360–367.
  10. Trzeciak-Ryczek A., Tokarz-Deptuła B., Deptuła W. Platelets--an important element of the immune system. Pol J Vet Sci 2013;16(2):407–413.
  11. Naik U.P. Bacteria exploit platelets. Blood 2014;123(20):3067–3068.
  12. Barinov E.F., Sulaeva O.N. Molecular mechanisms of thrombogenesis. Kardiologiia 2012;52(12):45–56. Russian (Баринов Э.Ф., Сулаева О.Н. Молекулярные механизмы тромбогенеза. Кардиология 2012;52(12):45–56).
  13. Offermanns S. Activation of Platelet Function Through G Protein-Coupled Receptors. Circul Res 2006;99:1293–1304.
  14. Barinov È.F., Sulaeva O.N. The role of purine receptors of thrombocytes in regulation of hemostasis. Klinicheskaia laboratornaia diagnostika 2012;11:30–35. Russian (Баринов Э.Ф., Сулаева О.Н. Роль пуриновых рецепторов тромбоцитов в регуляции гемостаза. Клиническая лабораторная диагностика 2012;11:30–35).
  15. Miyake K., Kaisho T. Homeostatic inflammation in innate immunity. Curr Opin Immunol 2014;30:85–90.
  16. Barinov E.F., Sulaeva O.N., Barinova M.E. Blood monocytic L-arginine metabolic changes in diabetic foot syndrome. Klinicheskaia laboratornaia diagnostika 2010;5:16—19. Russian (Баринов Э.Ф., Сулаева О.Н., Баринова М.Э. Изменение метаболизма L-аргинина в моноцитах крови при синдроме диабетической стопы. Клиническая лабораторная диагностика 2010;5:16–19).
  17. Kramer P.A., Ravi S., Chacko B., Johnson M.S. A review of the mitochondrial and glycolytic metabolism in human platelets and leukocytes: Implications for their use as bioenergetic biomarkers. Redox Biol 2014;2:206–210.
  18. Hottz E.D., Medeiros-de-Moraes I.M., Vieira-de-Abreu A. et al. Platelet activation and apoptosis modulate monocyte inflammatory responses in dengue. J Immunol 2014;193(4):1864–1872.
  19. Feng S., Kroll M. H., Nolasco L. Complement activation in thrombotic microangiopathies. Br J Haematol 2013;160:404–406.
  20. Barinova M.E., Sulaieva O.M. State of intracellular signalling systems in endothelial dysfunction. Fiziol Zh 2007;53(6):67–72.
  21. Galt S. W., Lindemann S., Medd D. et al. Differential regulation of matrix metalloproteinase-9 by monocytes adherent to collagen and platelets. Circ Res 2001;89:509–516.
  22. Tekelioğlu Y., Uzun H. Circulating platelet-leukocyte aggregates in patients with inflammatory bowel disease. J Chin Med Assoc 2013;76(4):182–185.
  23. Yan S.L., Russell J., Granger D.N. Platelet activation and platelet-leukocyte aggregation elicited in experimental colitis are mediated by interleukin-6. Inflamm Bowel Dis 2014;20(2):353–362.
  24. da Costa Martins P., van Gils J. M., Mol A. et al. Platelet binding to monocytes increases the adhesive properties of monocytes by up-regulating the expression and functionality of beta1 and beta2 integrins. J Leukoc Biol 2006;79:499–507.
  25. Barinov E.F., Sulaieva O.N., Prylutska I.A. et al. Role and mechanis,s of platelets’participation in inflammation. Thrombosis, hemostasis and rheology 2014;60(4):27–30. Russian (Баринов Э.Ф., Сулаева О.Н., Прилуцкая И.В. и др. Роль и механизмы участия тромбоцитов в воспалении. Тромбоз, гемостаз и реология 2014;60(4):27–33).
  26. Patkó Z., Császár A., Acsády G., Ory I., Takács E., Fűrész J. Elevation of monocyte-platelet aggregates is an early marker of type 2 diabetes. Interv Med Appl Sci 2012;4(4):181–185.
  27. Christersson C., Johnell M., Siegbahn A. Tissue factor and IL8 production by P-selectin-dependent platelet-monocyte aggregates in whole blood involves phosphorylation of Lyn and is inhibited by IL10. J Thromb Haemost 2008;6:986–994.
  28. Falati S., Liu Q., Gross P. et al. Accumulation of tissue factor into developing thrombi in vivo is dependent upon microparticle P-selectin glycoprotein ligand 1 and platelet P-selectin. J Exp Med 2003;197:1585–1598.
  29. Piccardoni P., Sideri R., Manarini S. et al. Platelet/polymorphonuclear leukocyte adhesion: a new role for SRC kinases in Mac-1 adhesive function triggered by P-selectin. Blood 2001;98:108–116.
  30. Willecke F., Tiwari S., Rupprecht B. et al. Interruption of classic CD40L-CD40 signalling but not of the novel CD40L-Mac-1 interaction limits arterial neointima formation in mice. Thromb Haemost 2014;112(2):379–389.
  31. Gatina K., Barinov E., Sulaieva O. et al. Sensitivity to Epinephrine Determines Platelet Hyperreactivity in Myocardial Infarction under Antiplatelet Therapy. Br J Med Med Res 2014;4(29):4770–4779.
  32. Jurk K., Ritter M. A., Schriek C. et al. Activated monocytes capture platelets for heterotypic association in patients with severe carotid artery stenosis. Thromb Haemost 2010;103:1193–1202.
  33. Mackman N., Luther T. Platelet tissue factor: to be or not to be. Thromb Res 2013;132(1):3–5.
  34. Аmirkhosravi A., Alexander M., May K. et al. The importance of platelets in the expression of monocyte tissue factor antigen measured by a new whole blood flow cytometric assay. Thromb Haemost 1996;75:87–95.
  35. Lu H.Y., Chen D., Gu J., Song L.X., Chen M. Tissue factor expression of platelets and leukocytes in patients with acute coronary syndromes. Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi 2013;21(3):678–683.
  36. Egorina E.M., Sovershaev M.A., Olsen J.O. et al. Granulocytes do not express but acquire monocyte-derived tissue factor in whole blood: evidence for a direct transfer. Blood 2008;111:1208–1216.
  37. Darbousset R., Thomas G.M., Mezouar S. et al. Tissue factor-positive neutrophils bind to injured endothelial wall and initiate thrombus formation. Blood 2012;120(10):2133–2143.
  38. Sulaieva O. N., Prylutska I.O., Kit A. M. et al. Leukocytes dysfunction predicts outcome in patients with ischemic stroke. J Health Scie 2014;4:205–212.
  39. Ritis K., Doumas M., Mastellos D. et al. A novel C5a receptor-tissue factor cross-talk in neutrophils links innate immunity to coagulation pathways. J Immunol 2006;177:4794–4802.
  40. Puddu P., Puddu G.M., Cravero E. et al. The involvement of circulating microparticles in inflammation, coagulation and cardiovascular diseases. Can J Cardiol 2010;26:140–145.
  41. Østerud B., Olsen J.O. Human platelets do not express tissue factor. Thromb Res 2013;132(1):112–115.
  42. Barinov E.F., Prilutskaya I.A., Sulaieva O.N. Mechanisms of the platelet-leukocyte aggregates formation in the peripheral blood of patients with ischemic stroke. J Health Sci 2013;3:637-648
  43. Evangelista V., Manarini S., Dell’Elba G. et al. Clopidogrel inhibits platelet-leukocyte adhesion and platelet-dependent leukocyte activation. Thromb Haemost 2005;94:568–567.
  44. Giesen P. L., Rauch U., Bohrmann B. et al. Blood-borne tissue factor: another view of thrombosis. Proc Natl Acad Sci U S A 1999;96:2311–2315.
  45. Li G., Sanders J.M., Bevard M.H. et al. CD40 ligand promotes Mac-1 expression, leukocyte recruitment, and neointima formation after vascular injury. Am J Pathol 2008;172:1141–1152.
  46. Barinov E.F., Sulaeva O.N., Kanana N.N., Tverdokhleb T.A. Purine receptors and associated signalling systems in regulation of platelet function. Kardiologiia 2014;54(2):56–62. Russian (Баринов Э.Ф., Сулаева О.Н., Канана Н.Н., Твердохлеб Т.А. Пуриновые рецепторы и сопряженные внутриклеточные сигнальные системы в регуляции функции тромбоцитов. Kардиология 2014;54(2):56–62).
  47. Haselmayer P., Grosse-Hovest L., von Landenberg P. et al. TREM-1 ligand expression on platelets enhances neutrophil activation. Blood 2007;110(3):1029–1035.
  48. Arts R.J., Joosten L.A., van der Meer J.W., Netea M.G. TREM-1: intracellular signaling pathways and interaction with pattern recognition receptors. J Leukoc Biol 2013;93(2):209–215.
  49. Klesney-Tait J., Turnbull I. R., Colonna M. The TREM receptor family and signal integration. Nat Immunol 2006;7:1266–1273.
  50. Andrews R.K., Arthur J.F., Gardiner E.E. Neutrophil extracellular traps (NETs) and the role of platelets in infection. Thromb Haemost 2014;112(4):659–665
  51. Fuchs T.A., Brill A., Duerschmied D. et al. Extracellular DNA traps promote thrombosis. Proc Natl Acad Sci USA 2010;107:15880–15885.
  52. Ma A., Kubes P. Platelets, neutrophils and neutrophil extracellular traps (NETs) in sepsis. J Thrombosis Haemostasis 2008;6:415–420.
  53. Gould T.J., Vu T.T., Swystun L.L. et al. Neutrophil extracellular traps promote thrombin generation through platelet-dependent and platelet-independent mechanisms. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2014;34(9):1977–1984.
  54. Papayannopoulos V., Metzler K. D., Hakkim A. et al. Neutrophil elastase and myeloperoxidase regulate the formation of neutrophil extracellular traps. J Cell Biol 2010;191:677–691.
  55. Fuchs T., Abed U., Goosmann C. et al. Novel cell death program leads to neutrophil extracellular traps. J Cell Biol 2007;176:231–241.
  56. Neeli I., Khan S. N., Radic M. et al. Histone deimination as a response to inflammatory stimuli in neutrophils. J Immunol 2008;180:1895–1902.
  57. Leshner M., Wang S., Lewis C. et al. PAD4 mediated histone hypercitrullination induces heterochromatin decondensation and chromatin unfolding to form neutrophil extracellular trap-like structures. Frontiers Immunol 2012;3:307.
  58. Semeraro F., Ammollo C. T., Morrissey J. H. et al. Extracellular histones promote thrombin generation through platelet-dependent mechanisms: involvement of platelet TLR2 and TLR4. Blood 2011;118:1952–1961.

Об авторах / Для корреспонденции

Запорожский государственный медицинский университет, Запорожье, Украина
Кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии
Сулаева О.Н. - д.м.н., проф., кафедры.
Прилуцкая И.А. - аспирант кафедры.
ФГБОУ ВО Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова Минздрава РФ, Санкт-Петербург
Кит А.М. - интерн.
Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького, Донец
Рябчук Ю.И. - студент.
E-mail: oksana.sulaieva@gmail.com

Также по теме