Особенности миграционных процессов нейтрофилов в проточной системе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Для исследования миграции нейтрофилов создана оригинальная модель проточной системы, имитирующая гемодинамический процесс в капиллярах. При использовании этой модели выявлено, что общие паттерны поведения нейтрофилов (образование агрегатов, формирование “нейтрофильных привязей” и миграция нейтрофилов по межклеточным контактам эндотелиоцитов) воспроизводятся и в контроле (система без хемоаттрактантов), и в опыте (система с низкомолекулярными хемоаттрактантами бактерий). Однако в случае использования в качестве хемоаттрактанта S. aureus и P. mirabilis количество агрегатов и “нейтрофильных привязей” увеличивается статистически значимо (р < 0.05). Агрегаты соответствуют феномену роения в системе трансэндотелиальной миграции и способствуют ограничению зоны бактериального поражения. А “нейтрофильные привязи” замедляют гемодинамическое движение клеток и могут либо вызывать переход к миграции, либо являться предшественниками формирования удлиненных нейтрофил-производных структур, обладающих высоким антибактериальным потенциалом. Таким образом, все наблюдаемые феномены способствуют реализации защитной функции в случае бактериемии.

Об авторах

С. Н. Плескова

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского; Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: pleskova@mail.ru
Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия

Н. А. Безруков

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Нижний Новгород, Россия

Е. Н. Горшкова

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Нижний Новгород, Россия

Д. В. Новиков

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского; Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. Блохиной

Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия

Е. В. Отставнова

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского; Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия

Список литературы

  1. Kolaczkowska E, Kubes P (2013) Neutrophil recruitment and function in health and inflammation. Nature reviews. Immunology 13: 159–175. https://doi.org/10.1038/nri3399
  2. Voisin M-B, Nourshargh S (2019) Neutrophil trafficking to lymphoid tissues: physiological and pathological implications. J Pathol 247: 662–671. https://doi.org/10.1002/path.5227
  3. Li Y, Wang W, Yang F, Xu Y, Feng C, Zhao Y (2019) The regulatory roles of neutrophils in adaptive immunity. Cell Commun Signal 17: 147. https://doi.org/10.1186/s12964-019-0471-y
  4. Ley K, Hoffman HM, Kubes P, Cassatella MA, Zychlinsky A, Hedrick CC, Catz SD (2018) Neutrophils: New insights and open questions. Sci Immunol 3: eaat4579. https://doi.org/10.1126/sciimmunol.aat4579
  5. Ley K, Laudanna C, Cybulsky MI, Nourshargh S (2007) Getting to the site of inflammation: the leukocyte adhesion cascade updated. Nat Rev Immunol 7: 678–689. https://doi.org/10.1038/nri2156
  6. Buffone A, Hammer DA, Kim SHJ, Anderson NR, Mochida A, Lee DH, Guin S (2023) Not All (Cells) Who Wander Are Lost: Upstream Migration as a Pervasive Mode of Amoeboid Cell Motility. Front Cell Dev Biol 11: 1291201. https://doi.org/10.3389/fcell.2023.1291201
  7. Pleskova SN, Bezrukov NA, Gorshkova EN, Bobyk SZ, Lazarenko EV (2024) A Study of EA.hy926 Endothelial Cells Using Atomic Force and Scanning Ion Conductance Microscopy. Cell Tiss Biol 18: 36–44. https://doi.org/10.1134/S1990519X24010073
  8. Pleskova SN, Bezrukov NA, Gorshkova EN, Bobyk SZ, Lazarenko EV (2023) Exploring the Process of Neutrophil Transendothelial Migration Using Scanning Ion-Conductance Microscopy. Cells 12: 1806. https://doi.org/10.3390/cells12131806
  9. Cugno A, Marki A, Ley K (2021) Biomechanics of Neutrophil Tethers. Life (Basel) 11: 515. https://doi.org/10.3390/life11060515
  10. Lammermann T, Afonso PV, Angermann BR, Wang JM, Kastenmüller W, Parent CA, Germain RN (2013) Neutrophil swarms require LTB4 and integrins at sites of cell death in vivo. Nature 498: 371–375. https://doi.org/10.1038/nature12175
  11. Lee EKS, Gillrie MR, Li L, Arnason JW, Kim JH, Babes L, Lou Y, Sanati-Nezhad A, Kyei SK, Kelly MM, Mody CH, Ho M, Yipp BG (2018) Leukotriene B4-Mediated Neutrophil Recruitment Causes Pulmonary Capillaritis during Lethal Fungal Sepsis. Cell Host Microbe 23: 121–133.e4. https://doi.org/10.1016/j.chom.2017.11.009
  12. Pleskova SN, Kriukov RN, Gorshkova EN, Boryakov AV (2019) Characteristics of quantum dots phagocytosis by neutrophil granulocytes. Heliyon 5: e01439. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01439
  13. Yang P, Li Y, Xie Y, Liu Y (2019) Different Faces for Different Places: Heterogeneity of Neutrophil Phenotype and Function. J Immunol Res 2019: 8016254. https://doi.org/10.1155/2019/8016254
  14. Kienle K, Glaser KM, Eickhoff S, Mihlan M, Knopper K, Reategui E, Epple MW, Gunzer M, Baumeister R, Tarrant TK, Germain RN, Irimia D, Kastenmuller W, Lammermann T (2021) Neutrophils self-limit swarming to contain bacterial growth in vivo. Science 372: eabe7729. https://doi.org/10.1126/science.abe7729
  15. Kunkel EJ, Dunne JL, Ley K (2000) Leukocyte Arrest During Cytokine-Dependent Inflammation In Vivo. J Immunol 164: 3301–3308. https://doi.org/10.4049/jimmunol.164.6.3301
  16. Girdhar G, Shao JY (2007) Simultaneous Tether Extraction from Endothelial Cells and Leukocytes: Observation, Mechanics, and Significance. Biophys J 93: 4041–4052. https://doi.org/10.1529/biophysj.107.109298
  17. Chen Y, Yao DK, Shao JY (2010) The Constitutive Equation for Membrane Tether Extraction. Ann Biomed Eng 38: 3756–3765. https://doi.org/10.1007/s10439-010-0117-0
  18. Marki A, Gutierrez E, Mikulski Z, Groisman A, Ley K (2016) Microfluidics-based side view flow chamber reveals tether-to-sling transition in rolling neutrophils. Sci Rep 6: 28870. https://doi.org/10.1038/srep28870

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025