Для создания тромбоза глубоких вен (ТГВ) требуется больше, чем тромбоциты, тромбин и фибрин. Все чаще исследователи признают, что нейтрофилы – клетки, более известные своей ролью в иммунной защите – играют активную роль в формировании ТГВ, высвобождая улавливающие тромбоциты сети, состоящие из хроматина, плотно скрученной смеси ДНК и связанных белков.
Теперь команда исследователей из Программы клеточной и молекулярной медицины Бостонской детской больницы сообщает, что мыши, лишенные нейтрофильного фермента PAD4, который помогает распутать хроматин в ядрах нейтрофилов, не могут образовывать ТГВ. Их работа – первый шаг к разработке более безопасных и целенаправленных методов лечения ТГВ.
Команда, возглавляемая аспирантом Кимберли Мартинод и старшим исследователем Денизой Вагнер, доктором философии, опубликовала свои выводы на неделе 6 мая в онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Science.
ТГВ – это сгустки крови, которые образуются в венах глубоко внутри тела, обычно в голени или бедре. Они в значительной степени связаны с отсутствием движения, например, если человек прикован к постели или длительное время сидит неподвижно в полете. Если ТГВ высвобождается, он проходит через кровоток и может застрять в легких, вызывая потенциально смертельную тромбоэмболию легочной артерии.
В последние годы лаборатория Вагнера и другие группы начали работу над участием нейтрофилов в формировании ТГВ. При активации нейтрофилы могут высвобождать сетку хроматина, называемую внеклеточной ловушкой нейтрофилов (NET). Сети помогают защищаться от инфекции, но в 2010 году лаборатория Вагнера показала, что они также действуют как каркас, на котором тромбоциты могут агрегироваться с образованием ТГВ.
"Долгое время считалось, что образование сгустка при ТГВ зависит исключительно от механизмов, которые управляют коагуляцией через тромбин и фибрин, поэтому современные методы лечения ТГВ сосредоточены на предотвращении или обращении коагуляции с помощью таких агентов, как низкомолекулярный гепарин," сказал Вагнер. "Но в моделях на животных мы можем уменьшить образование ТГВ за счет истощения нейтрофилов или лечения ферментами, расщепляющими ДНК."
Способы, с помощью которых нейтрофилы распадаются (или деконденсируются) и выводят свой хроматин с образованием NET, еще полностью не охарактеризованы. В этой новой статье Вагнер, Мартинод и их сотрудник Янмин Ван, доктор философии из Университета штата Пенсильвания, спросили, требуется ли PAD4, фермент, который модифицирует гистоны таким образом, который способствует распадению хроматина, для образования NET и DVT.
Их исследования показали, что нейтрофилы мышей, лишенных PAD4, не могут продуцировать NET, и что такие мыши почти полностью защищены от образования ТГВ. Предоставление им нейтрофилов костного мозга от мышей с активными генами PAD4 устранило эту защиту.
"Нейтрофилы без PAD4 не могут образовывать NET, как бы мы их ни стимулировали," по Вагнеру. "И 90 процентов мышей с нокаутом PAD4 не смогли сформировать ТГВ, несмотря на наличие всех других известных особенностей, необходимых для образования ТГВ."
Обеспокоенные потенциальными побочными эффектами, исследователи обнаружили, что отключение PAD4 не влияет на образование тромбов в ответ на травму. "Время кровотечения у мышей дикого типа и мышей с нокаутом PAD4 было одинаковым," Вагнер отметил. "Похоже, что ингибирование PAD4 не оказывает никакого влияния на свертывание крови в ответ на травму."
Вагнер и ее коллеги считают, что это исследование дополнило ряд доказательств, указывающих на НЭО и пути их образования в качестве потенциальных терапевтических мишеней для ТГВ.
"Здесь у нас может быть возможность создать новый терапевтический подход для случаев ТГВ или тромбоэмболии легочной артерии, или такой, который нацелен как на коагуляцию, так и на нейтрофилы, чтобы обеспечить лучшие результаты."