Ученые Сеченовского Университета выяснили, как внеклеточные везикулы перенастраивают иммунные клетки

Ученые Сеченовского Университета изучили, как внеклеточные везикулы влияют на работу макрофагов. Эти частицы участвуют в передаче сигналов между клетками и, как показали эксперименты, способны ослаблять воспалительную активацию иммунных клеток.

Исследователи сравнили два вида везикул, полученных из мезенхимных стромальных клеток пуповины. Оказалось, что оба типа меняют поведение макрофагов, но делают это по-разному. Результаты работы опубликованы в журнале Cells. Исследование поддержано Министерством науки и высшего образования России в рамках гранта № 075-15-2024-640.

Как везикулы влияют на воспаление

Воспалительная реакция нужна организму для борьбы с инфекциями и восстановления после повреждений. Но если она становится слишком сильной или затягивается, воспаление само может повреждать ткани и способствовать развитию заболеваний.

В этом процессе важную роль играют макрофаги. Эти клетки врожденного иммунитета способны поддерживать воспаление, а при других условиях, наоборот, участвовать в восстановлении тканей.

Поэтому для регенеративной медицины представляет интерес не простое подавление воспаления, а возможность изменить поведение самих иммунных клеток. Внеклеточные везикулы подходят для такого подхода, поскольку переносят сигнальные молекулы от клеток, из которых они образовались.

Исследователи сравнили два типа везикул

В работе использовали макрофаги, полученные из моноцитов человеческой крови. На них воздействовали двумя группами внеклеточных везикул.

Первый тип составили малые внеклеточные везикулы, которые клетки выделяют в окружающую питательную среду. Второй — везикулы, связанные с межклеточным веществом, то есть структурой, окружающей клетки и удерживающей их вместе.

Оба варианта получили из мезенхимных стромальных клеток пуповины. После этого ученые сравнили, как частицы воздействуют на состояние макрофагов.

Эксперименты показали, что оба типа везикул способны ослаблять признаки провоспалительной активации. В частности, уменьшалась активность признаков, характерных для M1-состояния макрофагов, связанного с поддержанием воспаления. Одновременно повышался уровень CD206 — маркера состояния, которое больше связано с восстановительными процессами.

Везикулы по-разному воздействуют на макрофаги

При этом результаты двух групп частиц заметно различались. Везикулы, связанные с межклеточным веществом, сильнее влияли на изменение состояния макрофагов. Они также подавляли активность сигнального пути JAK/STAT1, который участвует в формировании воспалительного ответа.

Оба типа везикул усиливали фагоцитоз, то есть способность макрофагов захватывать частицы. Особенно выраженным этот эффект оказался после воздействия везикул, связанных с межклеточным веществом.

Малые внеклеточные везикулы, в свою очередь, сильнее снижали образование активных форм кислорода. В норме эти соединения участвуют в уничтожении болезнетворных микроорганизмов иммунными клетками. Однако их избыток способен повреждать ткани и поддерживать воспалительную реакцию.

Ученые также обнаружили снижение активности NOX2 — комплекса, который участвует в запуске такого окислительного ответа.

Результаты пока получены только в лабораторной модели

Таким образом, разные виды внеклеточных везикул продемонстрировали неодинаковое воздействие на макрофаги. Связанные с межклеточным веществом частицы сильнее влияли на переход клеток из провоспалительного состояния, а малые внеклеточные везикулы заметнее снижали окислительный стресс.

Исследование проводили in vitro. Следующим этапом станет более подробное изучение состава разных групп везикул и проверка выявленных механизмов на более сложных моделях воспаления и восстановления тканей.