|
Научный центр клинической и экспериментальной медицины СО РАМН, Новосибирск
Эта статья была опубликована в сборнике научных трудов "Актуальные проблемы современной науки" c материалами Восьмой Международной Телеконференции (28 - 31 мая 2012 года).
Одним из важнейших свойств макрофагов является их способность к фагоцитозу [1; 2; 4; 5]. Этой проблеме посвящена обширная литература, касающаяся широкого круга вопросов [1; 2; 4; 5], в том числе связанных с изучением фагоцитоза у многоядерных макрофагов [1]. Известно также, что особенности перестройки элементов цитоскелета определяют морфофункциональные свойства клеток [3]. Однако к категории малоизученных вопросов следует причислить влияние процесса фагоцитоза различных агентов на другие виды активности полинуклеарных макрофагов, также как и фагоцитоз обусловленные реакциями перестройки элементов цитоскелета. К этим процессам можно отнести формирование цитоплазматических отростков (участвующих в реакциях межклеточной интеграции), распластывание клеток и их адгезию.
Цель исследования состояла в изучении обусловленного эндоцитозом изменения степени адгезивной и интегративной активности, а также особенностей формообразования у многоядерных макрофагов. Эксперимент проводили на культурах перитонеальных макрофагов, выделенных от мышей линии BALB/c. Клетки инкубировали в течение 3 часов. В культуры экспериментальных групп (одновременно с посадкой клеток) вносили взвесь гранул зимозана, или водно-жировую эмульсию. Контролем служили интактные клеточные культуры. Все изменения были описаны относительно контроля. Оценку всех показателей проводили дифференцировано для мононуклеарных и многоядерных макрофагов.
Определяли абсолютную и относительную численность адгезированных макрофагов, подсчитывали количество клеток, имеющих признаки распластывания цитоплазмы (к которым относили увеличение линейных размеров макрофагов или возрастание площади поверхности клеток округлой формы), оценивали частоту встречаемости макрофагов, формирующих цитоплазматические отростки, и определяли среднюю численность этих структур, приходящихся на один макрофаг, а также находили среднее количество межклеточных контактов, образующихся между макрофагами посредством цитоплазматических отростков. Идентификацию клеток, содержащих в цитоплазме липиды водно-жировой эмульсии, проводили путем цитохимического анализа. Посредством световой микроскопии регистрировали макрофаги, фагоцитировавшие гранулы зимозана.
Согласно результатам проведенного исследования было установлено, что по сравнению с контролем происходило снижение численности адгезированных многоядерных макрофагов, фагоцитировавших гранулы зимозана, в 1,6 раза, при отсутствии достоверного изменения уровня данного показателя у мононуклеарных клеток. Внесение водно-жировой эмульсии не оказывало влияния на изменение адгезивной активности у моно- и полинуклеарных макрофагов.
Численность распластанных одноядерных и многоядерных макрофагов, фагоцитировавших гранулы зимозана, возрастала соответственно в 1,9 и в 2,4 раза. Уровень аналогичного показателя у мононуклеарных и многоядерных макрофагов, поглотивших капли водно-жировой эмульсии, увеличивался соответственно в 2,3 и в 1,6 раза.
Изменялся и характер распластывания клеток. Фагоцитоз гранул зимозана вызывал повышение количества моно- и полинуклеарных макрофагов, имевших округлую форму при возросшей площади цитоплазмы, соответственно в 3,3 и в 3,8 раза, тогда как при внесении водно-жировой эмульсии этот параметр увеличивался в 5,5 и в 1,6 раза у клеток соответствующих типов. Описанная форма распластывания была единственной зарегистрированной у многоядерных макрофагов, фагоцитировавших гранулы зимозана. В культурах этой же группы наблюдали снижение в 4,7 раза частоты встречаемости одноядерных макрофагов, имевших увеличенные линейные размеры.
Фагоцитоз гранул зимозана сопровождался уменьшением численности мононуклеаров, участвующих в формировании межклеточных контактов, в 2,7 раза, в то время как у многоядерных макрофагов наблюдали отсутствие морфологических признаков интегративной активности. Это объясняется многократным снижением количества одноядерных макрофагов, образующих цитоплазматические отростки (при уменьшении количества указанных структур в 1,4 раза), и отсутствием формирования цитоплазматических отростков у полинуклеаров.
Аналогичная тенденция была отмечена в ответ на внесение водно-жировой эмульсии, и обусловлена подавлением формирования цитоплазматических отростков у моно- и полинуклеарных макрофагов, что проявлялось снижением частоты встречаемости клеток этих типов с указанным признаком соответственно в 3,1 и в 2 раза, и вызывало угнетение реакций образования межклеточных контактов у одноядерных клеток в 1,4 раза, тогда как у многоядерных такая активность отсутствовала.
Таким образом, было показано, что фагоцитоз гранул зимозана сопровождается подавлением адгезивной активности у полинуклеарных макрофагов, однако поглощение капель водно-жировой эмульсии не оказывает подобного воздействия. Процесс распластывания клеток, фагоцитировавших гранулы зимозана, более активно происходил у многоядерных макрофагов, чем у одноядерных, и более интенсивно, чем у полинуклеаров, захвативших капли водно-жировой эмульсии. В культурах обеих экспериментальных групп распластанные многоядерные макрофаги наиболее часто имели округлую форму, что было наиболее характерно для клеток, фагоцитировавших гранулы зимозана.
Подавление интегративной активности макрофагов, реализующейся посредством межклеточных контактов, образованных при участии цитоплазматических отростков, наблюдали в культурах обеих экспериментальных групп. Причем полинуклеарные макрофаги практически не принимали участие в отмеченных реакциях.
Из изложенного следует, что эндоцитоз используемых агентов в различной степени ингибирует адгезивную и интегративную функции у одноядерных и многоядерных макрофагов, а также модифицирует процесс распластывания данных клеток. Эти изменения, вероятно, были обусловлены особенностями перестройки элементов цитоскелета макрофагов.
Возможно, что характер и степень вовлечения структурных компонентов цитоскелета полинуклеарных макрофагов в указанные процессы детерминированы как морфофункциональными особенностями этих клеток, так и свойствами фагоцитированных объектов, определяющими напряженность реакций эндоцитоза. Модификация морфофункциональных свойств многоядерных макрофагов путем модуляции их эндоцитозной активности может служить удобным инструментом для изучения аспектов функционирования полинуклеаров.
Список литературы:
1. Felipe I., Oliveira-Castro G.M. Reception-mediated phagocytosis of yeast by macrophage polykarions // Braz. J. Med. Biol. Res. - 1987. - V. 20. - № 1. - P. 79-91.
2. Leichtle A., Hernandez M., Ebmeyer J., Yamasaki K., Lai Y., Radek K., Choung Y.H, Euteneuer S., Pak K., Gallo R., Wasserman S.I., Ryan A.F. CC chemokine ligand 3 overcomes the bacteriocidal and phagocytic defect of macrophages and hastens recovery from experimental otitis media in TNF-/- Mice // J. Immunol. - 2010. - V. 184. - № 6. - P. 3087-3097.
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. Weeks B.A., Warinner J.E. Functional evaluation of macrophages in fish from a polluted estuary // Vet. Immunol. Immunopathol. - 1986. - V. 12. - № 1-4. - P. 313-320.
5. Wiersinga W.J., Kager L.M., Hovius J.W., van der Windt G.J., de Vos A.F., Meijers J.C., Roelofs J.J., Dondorp A., Levi M., Day N.P., Peacock S.J., van der Poll T. Urokinase receptor is necessary for bacterial defense against Pneumonia-derived septic melioidosis by facilitating phagocytosis // J. Immunol. - 2010. - V. 184. - № 6. - P. 3079-3086.
УДК 619:616–091:636.294
|
