Научный центр клинической и экспериментальной медицины СО РАМН, Новосибирск

Современная эпидемиологическая обстановка в отношении гранулематозных заболеваний остается достаточно тревожной в различных регионах мира [2; 4]. При этом известно, что ведущую роль в процессах формирования гранулем, несомненно, играют многоядерные клетки макрофагального происхождения [1]. В связи с этим изучение особенностей формообразования и функционирования многоядерных фагоцитов представляется весьма актуальной задачей.
Доказано, что такие важные морфо-функциональные признаки, как (обусловленная распластыванием краевой зоны цитоплазмы) форма клеток, образование цитоплазматических отростков и способность к адгезии зависят от характера перестройки элементов цитоскелета [3; 7]. Однако в литературе остаются не достаточно освещенными вопросы, связанные с изучением влияния генетической принадлежности организма на активность процессов, вызванных перестройкой элементов цитоскелета, у многоядерных макрофагов. Аналогичная ситуация наблюдается и в отношении клеток в состоянии амитоза, которые могут участвовать в формировании полинуклеаров [6; 5].
Целью исследования являлось уточнение влияния генетически детерминированных особенностей многоядерных макрофагов и фагоцитов в состоянии амитотического деления ядра на их функциональную активность, зависящую от перестройки элементов цитоскелета.
Перитонеальные клетки выделяли от мышей, принадлежащих к генетически различным линиям BALB/c и C57BL/6, и инкубировали в течение 48 и 72 часов. Посчитывали численность клеток с распластанной цитоплазмой. Находили частоту встречаемости макрофагов с цитоплазматическими отростками и среднее количество указанных структур, приходящихся на одну клетку. Данные показатели определяли дифференцированно для одноядерных, многоядерных макрофагов и клеток в состоянии амитоза.
В культурах группы BALB/c на 48 часов инкубации, численность многоядерных макрофагов с распластанной цитоплазмой, достоверно не отличалась от количества фагоцитов в состоянии амитоза, имеющих аналогичный признак, и была выше данного показателя у одноядерных клеток  на 18 %. Указанная тенденция отмечалась и при увеличении сроков экспозиции до 72 часов. Количество мононуклеарных и многоядерных клеток с цитоплазматическими отростками не имела достоверных различий на оба срока экспозиции. Средняя численность цитоплазматических отростков, приходящаяся на одну клетку, снижалась параллельно увеличению сроков инкубации у одноядерных и полинуклеарных фагоцитов на 16,7% и на 22,7 %, соответственно. Количество указанных структур у многоядерных клеток превышало таковое у одноядерных.
В культурах группы C57BL/6 отмечали отсутствие достоверных различий в отношении показателя частоты встречаемости одноядерных и многоядерных макрофагов и клеток в состоянии амитотического деления ядра, имеющих распластанную цитоплазму на 48 и 72 часа инкубации. Через 72 часа экспозиции культур перитонеальных клеток средняя численность цитоплазматических отростков у одноядерных макрофагов снижалась на 26,3% по сравнению с исходным уровнем. В отношении многоядерных клеток подобной тенденции не наблюдали.
На 48 часов экспозиции в культурах, полученных от животных линии BALB/c средняя численность цитоплазматических отростков у многоядерных макрофагов была в 1,4 раза выше, чем у клеток в культурах группы C57BL/6. Увеличение времени инкубации приводило к нивелированию уровня данного показателя, что обусловливало отсутствие межгрупповых различий.
Из вышеизложенного следует, что в культурах перитонеальных клеток, полученных от животных линии BALB/c, существуют определенные различия в частоте встречаемости одноядерных и полинуклеарных макрофагов с распластанной краевой зоной цитоплазмы. Высокая относительная численность распластанных многоядерных макрофагов и клеток с признаками амитоза, вероятно, объясняется наличием оптимальных ядерно-цитоплазматических отношений, в результате которых реализуется ряд внутриклеточных процессов, протекающих более адекватно, чем у одноядерных макрофагов, что обеспечивает повышенную активность перестройки элементов цитоскелета. Подобные различия не были характерны для клеток, присутствующих в культурах группы C57BL/6.
Увеличение сроков экспозиции закономерно вызывало снижение средней численности цитоплазматических отростков у мононуклеарных и многоядерных макрофагов в культурах группы BALB/c, и у одноядерных фагоцитов в культурах, полученных от животных линии C57BL/6. Данная тенденция, возможно, обусловлена накоплением в культуральной среде токсичных продуктов метаболизма, которые, воздействуя на элементы цитоскелета ингибируют их функциональную способность.
Таким образом, были продемонстрированы генетически детерминированные различия в проявлении функциональной активности макрофагов нескольких морфологических типов. Полученные результаты могут быть использованы в качестве исходной информации при проведении ряда прикладных и теоретических исследований, связанных с изучением генетически обусловленных особенностей реагирования многоядерных макрофагов.
Список литературы:
1. Bhutto A.M., Solangi A., Khaskhely N.M., Arakaki H., Nonaka S. Clinical and epidemiological observations of cutaneous tuberculosis in Larkana, Pakistan // Int. J. Dermatol. - 2002. - V. 41. - № 3. - P. 159-165.
2. Guglielmi S., Barben J., Horn L., Schoch O.D. Administrative monitoring of tuberculosis treatment in Switzerland // Int. J. Tuberc. Lung. Dis. - 2006. - V. 10. - № 11. - Р. 1236-1240.
3. Myers K.R., Casanova J.E. Regulation of actin cytoskeleton dynamics by Arf-family GTPases // Trends Cell. Biol. - 2008. - V. 18. - № 4. - P. 184-192.
4. Vendramini S.H., Santos M.L., Gazetta C.E., Chiaravalloti-Neto F., Ruffino-Netto A., Villa T.C. Tuberculosis risks and socio-economic level: a case study of a city in the Brazilian south-east, 1998-2004 // Int. J. Tuberc. Lung. Dis. - 2006. - V. 10. - № 11. - Р. 1231-1235.
5. Walen K.H. Spontaneous cell transformation: karyoplasts derived from multinucleated cells produce new cell growth in senescent human epithelial cell cultures // In Vitro Cell. Dev. Biol. Anim. - 2004. - V. 40. - № 5-6. - P. 150-158.
6. Walen K.H. Budded karyoplasts from multinucleated fibroblast cells contain centrosomes and change their morphology to mitotic cells // Cell. Biol. Int. - 2005. - V. 29. - № 12. - P.1057-1065.
7. Wawro B., Greenfield N.J., Wear M.A., Cooper J.A., Higgs H.N., Hitchcock-DeGregori S.E. Tropomyosin regulates elongation by formin at the fast-growing end of the actin filament // Biochemistry. - 2007. - V 46. - № 27. - P. 8146-8155.