Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Mедицинские науки \ Патология. Клиническая медицина

Фенотипическая гетерогенность нейтрофильных гранулоцитов в контексте патогенеза отдалённых эффектов хронического облучения. Обзор

Автор: Кодинцева Е.А., Аклеев А.А.

Журнал: Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра) @radiation-and-risk

Статья в выпуске: 3 т.33, 2024 года.

Бесплатный доступ

Одной из важнейших задач современной радиобиологии является исследование механизмов реализации отдалённых эффектов облучения и доказательство стимулирующего или угнетающего его воздействия на системный иммунитет, которое может существенно модифицировать риски развития онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний. По эпидемиологическим данным у хронически облучённых жителей прибрежных сёл реки Течи в отдалённые сроки после начала радиационного воздействия отмечаются повышенные риски смертности от злокачественных новообразований, включая лейкозы, и болезней системы кровообращения, а изменения в системе иммунитета у них регистрируются в течение многих десятилетий и носят провоспалительный характер. Нарушения функциональной активности фагоцитов, одних из наиболее значимых эффекторных клеток противоопухолевого иммунитета и воспаления, у хронически облучённых людей в отдалённом периоде могут рассматриваться как один из механизмов патогенеза канцерогенеза и кардиоваскулярной патологии в условиях длительного низкоинтенсивного облучения с преимущественным поражением костного мозга. Целью работы является обобщение и анализ актуальной научной информации о функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов периферической крови человека после воздействия ионизирующих излучений, включая хроническое облучение с низкой мощностью дозы, и фенотипах основных субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов, отражающих особенности их функционирования. В обзоре представлена актуальная информация об основных функциях нейтрофильных гранулоцитов, изменениях их функциональной активности при воздействии ионизирующих излучений и современные представления о фенотипах основных субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов, циркулирующих в периферической крови.

Еще

Хроническое радиационное воздействие, когорта реки течи, отдалённые сроки, нейтрофильные гранулоциты, периферическая кровь, фенотипы нейтрофилов, функциональная активность нейтрофилов, проточная цитометрия, противоопухолевый иммунитет, радиобиология, здоровье населения

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/170206292

IDR: 170206292 | УДК: 616-001.28:616.155.34 | DOI: 10.21870/0131-3878-2024-33-3-30-45

Текст научной статьи Фенотипическая гетерогенность нейтрофильных гранулоцитов в контексте патогенеза отдалённых эффектов хронического облучения. Обзор

В настоящее время подходы, позволяющие максимально корректно оценить уровни, последствия и потенциальные риски воздействия ионизирующего излучения на население, работников и пациентов, являются предметом научной дискуссии. Механизмы реализации адаптивного ответа и индукции радиационно-индуцированной нестабильности генома при облучении в малых дозах неизвестны, активно ведётся поиск маркеров повышенного канцерогенного риска [1]. Одной из важнейших задач современной радиобиологии является исследование механизмов реализации отдалённых эффектов облучения и доказательство стимулирующего или угнетающего его воздействия на системный иммунитет, что может существенно модифицировать риски развития онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний [1]. Особый интерес в контексте решения поставленных радиобиологических задач представляет население прибрежных сёл реки Течи,

Кодинцева Е.А. * – науч. сотр., руководитель центра коллективного пользования, к.б.н. УНПЦ РМ ФМБА России. Аклеев А.А. – профессор кафедры, д.м.н. ЮУГМУ Минздрава России.

пострадавшее от многолетнего низкоинтенсивного хронического комбинированного (гамма-кванты и бета-частицы) воздействия ионизирующего излучения, обусловленного, главным образом, остеотропными изотопами 90Sr. По эпидемиологическим данным у хронически облучённых жителей прибрежных сёл реки Течи в отдалённые сроки после начала радиационного воздействия отмечаются повышенные риски смертности от злокачественных новообразований (ЗНО), включая лейкозы, и болезней системы кровообращения [2, 3]. Изменения в системе иммунитета у людей из данной когорты регистрируются на протяжении 65 и более лет после начала облучения, носят провоспалительный характер [4, 5] и свидетельствуют об адаптации и восстановлении гемопоэза [6]. Предполагается, что при нарушениях компенсаторных процессов в условиях воз-раст-ассоциированного хронического воспаления [7] изменения противоопухолевой активности иммунокомпетентных клеток у перенёсших хроническое облучение людей могут являться одним из ключевых механизмов патогенеза ЗНО [8]. Исследование функциональной активности фагоцитов как одних из основных эффекторных клеток противоопухолевого иммунитета у хронически облучённых людей является актуальным и позволит получить новые данные, проясняющие механизмы реализации канцерогенных эффектов у человека в условиях хронического низкоинтенсивного облучения с преимущественным поражением красного костного мозга в отдалённые сроки.

Целью работы является обобщение и анализ актуальной научной информации о функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов периферической крови человека после воздействия ионизирующих излучений, включая хроническое облучение с низкой мощностью дозы, и фенотипах основных субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов, отражающих особенности их функционирования.

Основные функции нейтрофильных гранулоцитов

Нейтрофилы – многочисленная (от 45 до 70% от циркулирующих лейкоцитов [9]) субпопуляция подвижных фагоцитов c относительно коротким периодом жизни. По относительно недавним данным продолжительность жизни нейтрофилов в крови в среднем составляет 5,4 сут – срок, достаточный для формирования у нейтрофилов фенотипического и функционального разнообразия. При этом ранее считалось, что срок жизни этих клеток составляет 8-12 ч с последующим апоптозом в течение 1-2 сут [10]. В норме в состоянии покоя циркулирующие нейтрофилы могут изменять фенотип в течение суток: от поступления клеток из костного мозга в сосудистое русло до момента их элиминации из кровотока (естественный процесс старения нейтрофилов) [10]. В течение суток у нейтрофильных гранулоцитов, циркулирующих в сосудистом русле (99-100% из которых в норме – это СD16+-клетки), меняется уровень экспрессии поверхностных молекул (CD11blowCD62LhighCXCR4low на CD11bhighCD62LlowCXCR4high), транскрипция, морфология ядра, количество гранул и размер клеток, после чего следует естественная гибель нейтрофилов в вечернее время [11].

Нейтрофильные гранулоциты генерируются в костном мозге из гранулоцитарно-макрофагальных предшественников, несколько дней находятся в костном мозге и поступают в циркуляцию [12]. Гранулоцитопоэз активируется посредством гранулоцитарного колониестимулирующего фактора 3 (Г-КСФ), который после созревания нейтрофилов служит триггером для хемоки-новых рецепторов второго типа (CXCR2) на поверхности клеток – ключевых молекул, опосредующих поступление нейтрофильных гранулоцитов в циркуляцию [13]. Роль хемокинового рецептора CXCR4 в миграции клеток из костного мозга в сосудистое русло не ясна, предполагается её участие в регуляции процесса по принципу обратной связи. Блокирование молекул CXCR4 (CD184) или CXCR2 (CD182) на нейтрофильных гранулоцитах приводит к остановке миграции нейтрофилов из костного мозга в системный кровоток. У нейтрофилов, выделенных из свежей крови, в четырёхчасовой культуре in vivo повышается экспрессия CXCR4. Установлено, что высокая экспрессия CXCR4 в сочетании с низкой экспрессией CD62L способствует длительному пребыванию нейтрофилов в циркуляции in vivo [14].

У человека незрелые нейтрофилы экспрессируют CD15 и CD11b, по мере созревания повышается плотность экспрессии CD16 и CD10 на мембране клеток [14]. Зрелые нейтрофилы, приближающиеся к концу их жизни, могут приобретать специфический фенотип [15]. Попадая в сосуды, нейтрофилы за короткое время изменяют фенотип и функции, проходя процесс клеточного «старения». Этот процесс регулируется продуктами комменсальной микробиоты (рathogen-associated molecular patterns, PAMPs), факторами транскрипции (в частности, белок 88), колониестимулирующими факторами. Из кровотока нейтрофилы либо мигрируют в костный мозг, печень и селезёнку, где подвергаются фагоцитозу резидентными макрофагами ниш ингибирования кроветворения, либо – в ткани и слизистые оболочки [14].

Наиболее изучена противомикробная активность нейтрофильных гранулоцитов, реализуемая за счёт кислородного взрыва и дегрануляции клеток, в результате которой высвобождаются бактерицидные биологически активные вещества: эластаза, катепсины, протеиназа, миелопероксидаза, α-дефензины, лизоцим [16]. Лейкотриеном В4 активирует нейтрофилы в очаге воспаления, активированные клетки высвобождают из гранул эластазу, которая, разрушая молекулы адгезии, обеспечивает миграцию нейтрофильных гранулоцитов обратно в кровоток [17]. У нейтрофилов, возвращающихся из тканей в сосуды, повышается синтез активных форм кислорода, снижается скорость апоптоза и увеличивается продолжительность жизни [18].

Способность интактных нейтрофилов к синтезу биологически активных молекул относительно невелика (клетки содержат в 10-20 раз меньше матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК) по сравнению с остальными лейкоцитами) [19]. Однако генетический аппарат нейтрофильных гранулоцитов способен быстро реструктурировать хроматин и моделировать биологическую активность при действии внешних стимулов. За реструктуризацией хроматина следует активация матричной активности ДНК и белковый синтез. Трансформация фенотипа нейтрофильных гранулоцитов, экспрессия цитокиновых генов и уровень реструктуризации хроматина показывают сильную положительную корреляционную связь [20]. Широкий спектр продуцируемых нейтрофильными гранулоцитами иммунорегуляторных, провоспалительных (семейство фактора некроза опухоли), противовоспалительных цитокинов, хемокинов, ангиогенных и фиброгенных факторов косвенно свидетельствует об участии этих клеток в регуляции гомеостаза и иммунных ответов [19].

Нейтрофилы могут активировать или ингибировать активность макрофагов (переключение М1/М2 фенотипа), дендритных клеток, Т- и В-лимфоцитов. При воспалении, индуцированном патогенными микробными агентами, нейтрофилы мигрируют в региональные лимфатические узлы, где меняют фенотип на активированный (CD11bhighCD62LlowCXCR2low [10]), приобретают способность к экспрессии костимулирующих молекул (CD80, CD86), а за счёт этого – к презентации антигена, и участвуют в реализации Tх-1 и Tх-2 вариантов иммунного ответа [19].

Роль нейтрофилов в противоопухолевом иммунитете неоднозначна: в норме клетки проявляют противоопухолевую активность (ФНОα-опосредованный апоптоз опухолевых клеток, продукция перфоринов и гранзимов, выработка хемокинов, активирующих Тц-лимфоциты, цито- тоцидный эффект нейтрофильных внеклеточных ловушек), при патологии – участвуют в инициации, прогрессии и метастазировании ЗНО (аргиназа нейтрофилов ингибирует Тх-1-опосредуе-мый иммунный ответ, белок PD1 вызывает апоптоз активированных Т-лимфоцитов, факторы роста нейтрофилов способствуют инвазивному росту и васкуляризации опухоли, нейтрофильные внеклеточные сети – метастазированию) [21, 22]. В микроокружении опухоли баланс цитокинов ТРФβ и ИФНβ влияет на формирование противоопухолевого (N1 – обеспечивают рекрутинг и активацию CD8+-лимфоцитов [22]) или проонкогенного (N2) фенотипа нейтрофилов [23].

Противоопухолевая активность нейтрофильных гранулоцитов доказана для саркомы в экспериментах на линиях SR/CR мышей BALB/c и C57BL/6 с высокой наследственной естественной устойчивостью к различным типам ЗНО. Устойчивость к прививаемым клеткам саркомы S180 от мышей SR/CR передавалась нерезистентным мышам BALB/c и C57BL/6 после истощения у них CD4+/CD8+ лимфоцитов и B-клеток. У мышей-реципиентов опухоль постепенно полностью регрессировала на фоне инфильтрации тканей опухоли большим количеством полиморфноядерных гранулоцитов и незначительным количеством лимфоцитов [24].

Изменения функциональной активности фагоцитов периферической крови при воздействии ионизирующих излучений

Основная задача фагоцитов – это уничтожение инфицированных, повреждённых и перерождённых клеток, в том числе онкогенных. Снижение эффективности фагоцитоза в отдалённые сроки после облучения может быть одним из многих патогенетических механизмов канцерогенеза в многоклеточном организме. Относительно высокая радиорезистентность процессов фагоцитоза при остром лучевом воздействии изучена в экспериментах на животных и при наблюдении за людьми, пострадавшими от аварийного техногенного облучения, и достаточно полно описана в научной литературе [25]. Степень угнетения фагоцитарной активности нейтрофилов после острого облучения зависит от дозы воздействия, а их способность к завершённому фагоцитозу значительно снижается после облучения. После острого воздействия ионизирующего излучения в диапазоне средних и высоких доз функциональная активность фагоцитов угнетается прежде, чем уменьшается их количество [26]. Не существует единого мнения о влиянии на иммунную систему острого радиационного воздействия в малых дозах [27, 28].

Исследования системы фагоцитов у животных в отдалённые сроки после воздействия ионизирующего излучения многочисленны [29] и достаточно информативны, однако существует проблема экстраполяции экспериментальных данных на человека. Выполненные в отдалённые сроки после облучения исследования функциональной активности фагоцитов у людей, подвергшихся воздействию ионизирующего излучения, представлены в доступной литературе недостаточно полно, их результаты неоднозначны. В отдалённые сроки после аварии на ЧАЭС у ликвидаторов, получивших дозы γ-излучения более 0,5 Гр, отмечалось повышение числа моноцитов в периферической крови, которое ассоциировалось с повышенным уровнем ИФНα и ФНО в плазме [30], а также нарушение функции моноцитов как антиген-презентирующих клеток (АПК) [31].

Особый интерес представляют экспериментальные работы, связанные с изучением влияния 90Sr на функциональную активность фагоцитов периферической крови. При ежедневном поступлении в организм собак 90Sr (по 7,4 кБк/кг) в первое время наблюдалась некоторая активация фагоцитоза лейкоцитов (4,5-9,8 сГр), которая в последующем (4-6 мес.) сменялась угнетением этой функции (снижалась способность отдельных клеток к фагоцитозу и количество фагоцитов) [32]. При хроническом поступлении 90Sr в организм крыс отмечалось дозозависимое уменьшение количества активных фагоцитов и их активности по отношению к стафилококку штамма «Лепин» [33].

Есть сведения о статистически значимом увеличении абсолютного и относительного количества фагоцитируюших нейтрофилов, понижении активности комплемента у работников ПО «Маяк» в отдалённом периоде после хронической лучевой болезни, вызванной облучением в дозах 1,00-9,95 Гр [34].

Наибольший научный интерес представляет исследование динамики изменений в фагоцитарном звене иммунной системы человека при хроническом сочетанном (бета-частицы и гамма-лучи) воздействии ⁹⁰Sr. В первые 2-4 года после начала облучения (средние эквивалентные дозы, рассчитанные на красный костный мозг, находились в диапазоне от 5 до 85 сЗв) у подвергшихся облучению людей в числе других нарушений иммунного статуса отмечалось снижение фагоцитарной активности нейтрофилов периферической крови, выраженность которого зависела от мощности и дозы облучения. Через 5-6 лет после начала радиационного воздействия, когда мощность дозы облучения красного костного мозга составляла 15 сЗв/год и менее, у обследуемых людей было выявлено дозозависимое повышение фагоцитарной активности нейтрофилов [35]. Исследования, проведённые через 20 лет [35], 35-44 года [36] и спустя 50-55 лет [37] после начала облучения, не выявили изменений в системе фагоцитов у населения прибрежных сёл реки Течи. Фагоцитарная, лизосомальная активность нейтрофилов и моноцитов, а также их окислительно-восстановительный потенциал у хронически облучённых в диапазонах малых и средних доз людей не отличались от показателей в контрольной группе [8]. Через 60 и более лет после начала хронического радиационного воздействия у жителей прибрежных сёл реки Течи (средняя поглощённая доза облучения красного костного мозга - 1,09±0,05 Гр, диапазон индивидуальных значений - 0,08-4,69 Гр) на фоне дозозависимого снижения числа нейтрофильных гранулоцитов в периферической крови отмечалось компенсаторное повышение уровня гранулоцитарно-моноцитарного колониестимулирующего фактора в сыворотке крови. Нарушения функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов (супрессия лизосомальной активности и активация внутриклеточного кислородзависимого метаболизма) были наиболее выраженными у лиц с нейтропенией, которые имели максимальные дозы облучения красного костного мозга. Изменения функционального состояния нейтрофилов не имели чёткой зависимости от дозы и мощности дозы облучения красного костного мозга. Спонтанная интенсивность апоптоза и способность нейтрофилов периферической крови образовывать внеклеточные ловушки у облучённых лиц в отдалённые сроки не отличались от таковых в группе необлучённых людей. После стандартного in vitro воздействия Y-излучения в дозе 1 Гр на нейтрофилы хронически облучённых лиц и пятичасовой инкубации отмечались более высокие показатели апоптоза нейтрофилов, чем без облучения, что свидетельствует о наличии в них скрытых генетических изменений [38]. Сообщается о более низких показателях интенсивности внутриклеточного кислородзависимого метаболизма моноцитов, активации лизосомальной активности нейтрофилов, снижении содержания ИЛ-4 и повышении уровней ФНОа и ИФНY у хронически облучённых лиц по сравнению с необлу-чёнными людьми [4].

Особенности фенотипа отдельных субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов периферической крови

Результаты анализа актуальных опубликованных данных о фенотипах отдельных субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов в периферической крови с учётом некоторых особенностей их функциональной активности обобщены в табл. 1.

Таблица 1

Характеристика отдельных субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов

Субпопуляции нейтрофильных гранулоцитов	Вариант фенотипа	Локализация пула клеток в норме	Примечание
Незрелые	CD15⁺CD66b⁺СD10^– CD16^lowCD11b^lowCD62L^highCXCR2^highCXCR4^low [39]	Костный мозг [39, 40]	Нейтрофилы выходят в кровь под контролем CXCR2, обычно в виде зрелых клеток, но в условиях стресса также и в виде незрелых клеток [40].
	CD15⁺CD66b⁺СD10^– CD16^lowCD11b^lowCD62L^highCXCR2^highCXCR4^low [40]
	CD16^lowCD62L^high [41]	Периферическая кровь [14, 39, 40]
	CD15⁺CD66b⁺СD10^– CD16^lowCD11b^lowCD62L^highCXCR4^low [39]
	СD33^variableCD10^low(CD10^–) CD16^lowСD11b^lowCD62L^high [40]
Зрелые	CD16^highCD62L^high [41]	Периферическая кровь [14, 39, 40]	CXCR2 (CD182) – рассматривается как маркер клеток, недавно мигрировавших в русло из костного мозга [10, 39, 40].
	CD177⁺CD15⁺CD66b⁺CD10⁺ CD16^highCD11b⁺CD62L^highCXCR2^high CXCR4^low[39]
	CD15⁺CD66b⁺CD10⁺CD16^high СD11b⁺CD62L^highCXCR2^high CXCR4^low [40]
	CD66b⁺CD10⁺CD16^highCD11b⁺ [14]
Зрелые активированные	CD11b^highCD62L^lowCXCR2^low [10]	Периферическая кровь [40]	Повышение количества клеток – один из признаков воспалительных процессов [39]. CXCR4 (CD184) – рассматривается как маркер готовности клеток к миграции в ткани и слизистые оболочки [10, 39, 40].
	CD11c⁺CD15⁺CD66b^highСD10⁺ CD16^highCD11b^highCD62L^low CXCR2^lowCXCR4^high [39]
	ICAM⁺(ICAM^–) CD11c⁺CD66b^highCD10⁺CD16^high CD11b^highCD62L^lowCXCR2^low CXCR4^high [40]
Иммуносупрессорные	CD16^highCD62L^low [41] или CD16^brightCD62L^dim [10]	Периферическая кровь [41]	Ингибируют пролиферацию Т-лимфоцитов АФК-зависимым способом. Участвуют в развитии иммуносупрессии при остром системном воспалении (сепсисе) [10].
Стареющие	CD11b^highCD62L^lowCXCR4^high [10]	Периферическая кровь [39, 40]	Обладают повышенной способностью к миграции, фагоцитозу и формированию нейтрофильных внеклеточных ловушек (провоспа-лительный потенциал) [10]. В тканях элиминируются тканевыми макрофагами эффероцитозом [39]. Со временем нейтрофилы стареют, экспрессируя CXCR4, который обеспечивает возврат в костный мозг [40].
	CD15⁺CD10⁺CD16^highСD11b^high CD62L^lowCXCR2^lowCXCR4^high [39]
	CD10⁺CD16^highCD11b^highCD62L^low CXCR2^lowCXCR4^high [40]
В-хелперные	CD15^lowCD16^lowCD11b^high [39]	В маргинальной зоне селезёнки (зонах В-клеток) [39]	Продуцируют биологически активные вещества (IL-21, BAFF, APRIL), ускоряют созревание и дифференцировку В-лимфоци-тов [10].

Поверхностная антигенная экспрессия нейтрофильных гранулоцитов зависит от таких факторов как возраст, пол, раса, стресс [42]. Это обусловливает необходимость тщательного отбора пациентов в группы сравнения при исследованиях функциональной активности и фенотипов субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов периферической крови человека.

В периферической крови нейтрофильные гранулоциты с низкой экспрессией CD16 (CD16dim) демонстрируют морфологию «молодых» палочкоядерных нейтрофилов [43]. Маркер CD16 в сочетании с параметрами прямого и бокового светорассеяния позволяет с приемлемой степенью надёжности отделить палочкоядерные (CD10–CD16+ [14]) и сегментоядерные (CD10+CD16+ [14]) нейтрофилы (SSСhighCD16+ [44]) от эозинофилов (SSСvery highCD16– [44]), метамиелоцитов (CD10–CD16– [14]) и базофилов, которые по размерам и гранулярности близки к лимфоцитам и имеют фенотип SSСlowCD123+CD193+CD203c+HLA-DR– [45].

Низко-аффинные рецепторы CD16 (FcγRIII) и CD32 (FCγRII) обеспечивают взаимодействие нейтрофильных гранулоцитов с иммунными комплексами [43]. У зрелых нейтрофилов после активации может снижаться экспрессия CD16, например, в ответ на бактериальные или вирусные антигены [14]. Антиген CD16 может быть шеддингован с поверхности нейтрофильных гранулоцитов в результате воспаления, при септицемии, респираторном дистресс-синдроме. Наоборот, чрезмерно активная манипуляция c нейтрофильными гранулоцитами (центрифугирование, выделение на градиенте плотности, шейкирование и т.д.) может высвобождать внутриклеточные пулы хранения CD16, что вызывает искусственное увеличение его поверхностной экспрессии. У пациентов с наследственными аутоиммунными заболеваниями на поверхностной мембране нейтрофильных гранулоцитов может полностью отсутствовать CD16 без повышения риска инфицирования [43].

CD11b, как субъединица интегрина CR3 (подсемейство β2-интегринов), реагирует со многими физиологическими лигандами и опосредует хемотаксис, адгезию и миграцию клеток из сосудов в ткани [46]. В норме большая часть (до 97%) нейтрофильных гранулоцитов экспрессирует CD11b [47]. В присутствии субъединицы CD18 с участием молекулы CD11b реализуются такие процессы, как адгезия и миграция нейтрофилов. Рецептор CD11b, связываясь с C3bi, участвует в поглощении, фагоцитозе и воспалительных реакциях. Помимо этого, CD11b является рецептором для фактора Х, гамма-цепи фибриногена и внутриклеточной адгезионной молекулы 1 (InterCellular Adhesion Molecule 1, ICAM-1) и задействован в реакциях клеточно-опосредованной цитотоксичности и хемотаксисе. Антиген CD11b имеет обширный внутриклеточный пул хранения, который может высвобождаться на поверхность нейтрофильных гранулоцитов при активации или чрезмерных манипуляциях [43].

CD62L – мембранный гликопротеин L-селектин (leukocyte adhesion molecule 1, LAM-1) из семейства селектинов, которые опосредуют «роллинг» нейтрофильных гранулоцитов по эндотелию. CD62L представлен на поверхности всех неактивированных нейтрофилов, циркулирующих в крови, и костномозговых миелоидных клетках. При активации доля клеток, экспрессирующих CD62L, уменьшается [48]. За счёт этих молекул реализуются слабые межклеточные взаимодействия, замедляющие движение клетки вдоль сосудистой стенки и последующую миграцию через сосудистую стенку [49].

Функциональные свойства нейтрофилов, включая синтез АФК, могут изменяться в результате действия различных биологически активных веществ, вырабатываемых опухолевыми клетками [49]. Сообщается об изменении экспрессии CD11b и CD62L при онкологических заболеваниях. При обследовании 73 пациентов, возраст которых составил от 40 до 55 лет, с гистологически верифицированным раком почки (Т3N0М0, светлоклеточный тип) до проведения хирургического лечения в периферической крови отмечено снижение количества нейтрофилов, экспрессирующих рецепторы CD62L и CD11b, по сравнению с условно-здоровыми донорами [46].

Фагоцитарная и микробицидная функция, вирусоцидная активность нейтрофильных гранулоцитов связаны с особенностями их фенотипа, в частности, количеством и плотностью молекул CD10, CD15, CD11b/CD18, CD16, CD32, CD64, CD35 и др. на мембране клеток [49]. Экспрессия нейтрофильными гранулоцитами рецепторов CD16 и CD32 важна для корректной реализации фагоцитоза и антителозависимой клеточной цитотоксичности, которая, в свою очередь, связана с усилением адгезии, дегрануляцией и киллингом – CD11b/CD18-опосредованными функциями [46]. Способность к адгезии и продукции АФК у CD11b-позитивных нейтрофилов усиливается [50]. В частности, при обследовании практически здоровых доноров в возрасте от 40 до 55 лет установлена положительная корреляция интенсивности «респираторного взрыва» нейтрофильных гранулоцитов с содержанием нейтрофилов, экспрессирующих CD11b, и повышенной скоростью реализации «респираторного взрыва», обусловленной образованием первичных и вторичных АФК. Количество CD62L+ нейтрофилов положительно коррелирует с уровнем синтеза первичных АФК [46].

Таким образом, количественный анализ основных субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов, циркулирующих в периферической крови хронически облучённых лиц в отдалённые сроки после начала воздействия, представляет научный интерес в связи с многообразием функций клеток [51], их роль в процессах иммунного надзора [40] и неоднозначные данные о связи между фенотипом и особенностями функционирования нейтрофилов в процессе естественного клеточного «старения» [13].

Заключение

Участие фагоцитирующих клеток периферической крови в реализации противоопухолевого надзора в облучённом организме описано в литературе (элиминация перерождённых клеток, реализация воспаления, контактный лизис, участие в регуляции гомеостаза на тканевом и организменном уровнях за счёт синтеза и продукции широкого спектра биологически активных веществ) [40, 49, 51, 52]. Изменения в иммунокомпетентных клетках при длительном воспалении могут стимулировать пролиферацию инициированных клеток посредством свободных радикалов, высвобождения воспалительных цитокинов и индукции нестабильности генома [1]. При этом есть факты, свидетельствующие о латентных изменениях генотипа нейтрофильных гранулоцитов, сохраняющихся в клетках хронически облучённых людей из когорты реки Течи в отдалённом периоде после начала воздействия ионизирующего излучения. В частности, более чем через 60 лет после начала радиационного воздействия в группе облучённых жителей прибрежных сёл реки Течи с кумулятивными дозами облучения красного костного мозга от 78 до 3510 мГр количество мРНК гена PADI4 коррелирует с интенсивностью внутриклеточного кислородзависимого метаболизма нейтрофилов [53] при отсутствии влияния аллельных вариаций rs874881 на количество мРНК этого гена [54]. В группе хронически облучённых людей, у которых наблюдалось увеличение интенсивности раннего апоптоза, отмечено повышенное относительное количество мРНК гена PADI4 по сравнению с людьми, подвергшимися облучению в аналогичных условиях, но интенсивность раннего апоптоза у которых не отличалась от таковой в группе сравнения [55].

В научной литературе обсуждается гипотеза о том, что в отдалённые сроки после воздействия ионизирующего излучения в организме млекопитающих и человека стареющие клетки (в первую очередь лейкоциты и макрофаги, а также фибробласты и другие) являются одним из основных и постоянных источников активных форм кислорода и азота в тканях, что способствует поддержанию в них высокого уровня свободных радикалов и может привести к повреждению вплоть до фиброза и индукции неопластической трансформации [52].

В настоящее время неизвестны диапазоны доз, при которых ионизирующее излучение оказывает потенциальное стимулирующее воздействие на предраковые клетки и действует иммунный надзор в отношении онкотрансформированных клеток, не установлена зависимость «доза-эффект» в отношении функций иммунного надзора [1]. Исследование функционального состояния нейтрофильных гранулоцитов человека в отдалённые сроки после хронического низкоинтенсивного облучения с многолетним воздействием на костный мозг поможет приблизиться к решению обозначенных научных проблем.

Список литературы Фенотипическая гетерогенность нейтрофильных гранулоцитов в контексте патогенеза отдалённых эффектов хронического облучения. Обзор

Sources, effects and risks of ionizing radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation UNSCEAR 2020/2021. Report to the General Assembly, with Scientific Annexes. New York: United Nations, 2021. 244 р.
Крестинина Л.Ю., Силкин С.С., Дегтева М.О., Аклеев А.В. Риск смерти от болезней системы крово-обращения в Уральской когорте аварийно-облучённого населения за 1950-2015 годы //Радиационная гигиена. 2019. Т. 12, № 1. С. 52-61.
Крестинина Л.Ю., Силкин С.С., Микрюкова Л.Д., Епифанова С.Б., Аклеев А.В. Риск заболеваемости солидными злокачественными новообразованиями в Уральской когорте аварийно-облучённого насе-ления: 1956-2017 //Радиационная гигиена. 2020. Т. 13, № 3. С. 6-17.
Аклеев А.А. Иммунный статус человека в отдалённом периоде хронического радиационного воздействия //Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2020. Т. 65, № 4. С. 29-35.
Кодинцева Е.А., Аклеев А.А., Блинова Е.А. Цитокиновый профиль лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию, в отдалённые сроки после облучения //Радиационная биология. Радио-экология. 2021. Т. 61, № 5. С. 506-514.
Варфоломеева Т.А., Аклеев А.А., Мандрыкина А.С. Показатели гомеостаза в отдалённом периоде у лиц, подвергшихся хроническому облучению на Южном Урале //Медицинская радиология и радиаци-онная безопасность. 2016. Т. 61, № 2. C. 39-45.
Khatami M. Chronic inflammation: synergistic interactions of recruiting macrophages (TAMs) and eosinophils (Eos) with host mast cells (MCs) and tumorigenesis in CALTs. M-CSF, suitable biomarker for cancer diagnosis //Cancers (Basel). 2014. V. 6, N 1. P. 297-322.
Последствия радиоактивного загрязнения реки Течи /под ред. А.В. Аклеева. Челябинск: Книга, 2016. 400 c.
Кишкун А.А., Беганская Л.А. Клиническая лабораторная диагностика. Т. 1. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2021. 784 с.
Долгушин И.И. Нейтрофильные гранулоциты: новые лица старых знакомых //Бюллетень сибирской медицины. 2019. Т. 18, № 1. С. 30-37.
Escors D., Kochan G. Myeloid-derived suppressor cells and their “inconvenient” plasticity //J. Immunol. Sci., 2018. V. 2, N 2. P. 42-47.
Долгушин И.И., Мезенцева Е.А., Савочкина А.Ю. Нейтрофил как «многофункциональное устрой-ство» иммунной системы //Инфекция и иммунитет. 2019. Т. 9, № 1. С. 9-38.
Yang P., Li Y., Xie Y., Liu Y. Different faces for different places: heterogeneity of neutrophil phenotype and function //J. Immunol. Res. 2019. V. 2019. P. 8016254. DOI: 10.1155/2019/8016254.
Marini O., Costa S., Bevilacqua D., Calzetti F., Tamassia N., Spina C., de Sabata D., Tinazzi E., Lunardi C., Scupoli M.T., Cavallini C., Zoratti E., Tinazzi I., Marchetta A., Vassanelli A., Cantini M., Gandini G., Ruzzenente A., Guglielmi A., Missale F., Vermi W., Tecchio C., Cassatella M.A., Scapini P. Mature CD10+ and immature CD10-neutrophils present in G-CSF-treated donors display opposite effects on T cells //Blood. 2017. V. 129, N 10. P. 1343-1356.
Zhang D. Neutrophil ageing is regulated by the microbiome //Nature. 2015. V. 525, N 7570. P. 528-532.
Иммунология по Ярилину /под ред. С.А. Недоспасова, Д.В. Купраша. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2021. 808 c.
Colom B., Bodkin J.V., Beyrau M., Woodfin A., Ody C., Rourke C., Chavakis T., Brohi K., Imhof B.A., Nourshargh S. Leukotriene B4-neutrophil elastase axis drives neutrophil reverse transendothelial cell migra-tion in vivo //Immunity. 2015. V. 42, N 6. P. 1075-1086.
Jenne C.N., Liao S., Singh B. Neutrophils: multitasking first responders of immunity and tissue homeostasis //Cell Tissue Res. 2018. V. 371, N 3. P. 395-397.
Kruger P., Saffarzadeh M., Weber A.N., Rieber N., Radsak M., von Bernuth H., Benarafa C., Roos D., Skokowa J., Hartl D. Neutrophils: between host defence, immune modulation, and tissue injury //PLoS Pathog. 2015. V. 11, N 3. P. e1004651. DOI: 10.1371/journal.ppat.1004651.
Нестерова И.В., Евглевский А.А., Чудилова Г.А., Фомичева Е.В., Ковалева С.В., Ломтатидзе Л.В. Реструктуризация хроматина нейтрофильных гранулоцитов в норме и патологии. М.: Capricorn Publish-ing Inc., 2017. 356 с.
Nicolás-Avila J.A., Adrover J.M., Hidalgo A. Neutrophils in homeostasis, immunity, and cancer //Immunity. 2017. V. 46, N 1. P. 15-28.
Shaul M.E., Fridlender Z.G. Cancer related circulating and tumor-associated neutrophils – subtypes, sources and function //FEBS J. 2018. V. 285, N 23. P. 4316-4342.
Semenova A., Dolgushin I., Shishkova Y., Kazachkov E. Neutrophil extracellular DNA networks to limit the peripheral tumour cell proliferation //Virchows Arch. (Eur. J. Pathol.). 2016. V. 34, N 1 (Suppl.). P. S9.
Koch J., Hau J., Christensen J.P., Jensen H.E., Hansen M.B., Rieneck K. Immune cells from SR/CR mice induce the regression of established tumors in BALB/c and C57BL/6 mice //PLoS One. 2013. V. 8, N 3. P. e59995. DOI: 10.1371/journal.pone.0059995.
Радиационная медицина. Руководство для врачей-исследователей и организаторов здравоохранения. Т. 1 /под общ. ред. Л.А. Ильина. М.: ИздАТ, 2004. 989 с.
Кончаловский М.В., Баранов А.Е., Соловьёв В.Ю. Дозовые кривые нейтрофилов и лимфоцитов при относительно равномерном -облучении (по материалам аварии на ЧАЭС) //Медицинская радиология. 1991. Т. 36, № 1. С. 29-33.
Гребенюк А.Н., Смирнов Н.А. Значение оценки функционально-метаболического состояния нейтрофилов человека и животных для характеристики влияния малых доз ионизирующих излучений //Иммунный статус человека и радиация: тез. докладов конференции, 29-30 сентября 1991 г. Гомель: Институт радиологии, 1991. С. 81.
Lowe D., Roy L., Tabocchini M.A., Rühm W., Wakeford R., Woloschak G.E., Laurier D. Radiation dose rate effects: what is new and what is needed? //Radiat. Environ. Biophys. 2022. V. 61, N 4. P. 507-543.
Жетписбаев Б.А., Алимбаева А.А., Адрисова К.С., Жетписбаева Х.С., Куанышева А.Г., Уразалина Н.М., Утегенова А.М. Отдалённые эффекты после фракционированного гамма-излучения и эмоционального стресса на неспецифическую фагоцитарную резистентность организма //Наука и здравоохранение. 2014. № 4. С. 59-62.
Senyuk O.F., Kavsan V.M., Muller W.E., Schröder H.C. Long-term effects of low-dose irradiation on human health //Cell. Mol. Biol. 2002. V. 48, N 4. P. 393-409.
Kuzmenok O., Potapnev M., Potapova S., Smolnikova V., Rzheutsky V., Yarilin A.A., Savino W., Belyakov I.M. Late effects of the Chernobyl radiation accident on T cell mediated immunity in cleanup workers //Radiat. Res. 2003. V. 159, N 1. P. 109-116.
Алексеева О.Г., Климова Е.Н., Корчемкин В.И., Петрович И.К. Начальные проявления поражения у собак при ежедневном введении стронция-90 //Медицинская радиология. 1961. № 8. С. 57-64.
Шведов В.Л., Аклеев А.В. Радиобиология стронция-90. Челябинск: Книга, 2001. 300 с.
Вологодская И.А., Окладникова Н.Д. Иммунный статус у лиц в отдалённом периоде хронической лучевой болезни, вызванной профессиональным внешним гамма-излучением. Сообщение II. Распространённость клинических форм и синдромов иммунологической недостаточности //Медицинская радиология и радиационная безопасность. 1994. Т. 39, № 6. С. 47-50.
Аклеев А.В., Косенко М.М. Обобщение результатов многолетнего изучения иммунитета у населения, подвергшегося облучению //Иммунология. 1991. Т. 12, № 6. С. 4-7.
Аклеев А.В., Силкина Л.А., Веремеева Г.А. Радиационно-индуцированные изменения иммунитета и их возможная роль в развитии отдалённых последствий облучения человека //Радиация и риск. 1997. № 10. С. 136-153.
Аклеев А.В., Овчарова Е.А. Особенности иммунного статуса жителей прибрежных сёл реки Теча через 50 лет после начала облучения //Радиационная биология. Радиоэкология. 2008. Т. 48, № 3. С. 261-277.
Аклеев А.А. Функциональное состояние нейтрофильных гранулоцитов у лиц, подвергшихся хрониче-скому радиационному воздействию: автореф. дис. ... канд. мед. наук. Челябинск, 2014. 24 с.
Потапнев М.П., Гущина Л.М., Мороз Л.А. Фенотипическая и функциональная гетерогенность субпо-пуляций нейтрофилов в норме и при патологии //Иммунология. 2019. Т. 40, № 5. С. 84-96.
Grieshaberr-Bouyer R., Nigrovic P.A. Neutrophil heterogeneity as therapeutic opportunity in immune-medi-ated disease //Front. Immunol. 2019. V. 10. P. 346. DOI: 10.3389/fimmu.2019.00346.
Cortjens B., Ingelse S.A., Calis J.C., Vlaar A.P., Koenderman L., Bem R.A., van Woensel J.B. Neutrophil subset responses in infants with severe viral respiratory infection //Clin. Immunol. 2017. V. 176. P. 100-106.
Elghetany M.T., Lacombe F. Physiologic variations in granulocytic surface antigen expression: impact of age, gender, pregnancy, race, and stress //J. Leukoc. Biol. 2004. V. 75, N 2, P. 157-162.
Чудилова Г.А., Нестерова И.В. Фенотипический профиль CD64-CD16+CD32+CD11b+, CD64+CD16+CD32+CD11b+ субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов у здоровых новорождённых, условно-здоровых детей различных возрастных групп и условно-здоровых взрослых субъектов //Рос-сийский иммунологический журнал. 2019. Т. 13, № 1. С. 53-61.
Kuzilkova D., Punet-Ortiz J., Aui P.M., Fernandez J., Fiser K., Engel P., van Zelm M.C., Kalina T. Stand-ardization of workflow and flow cytometry panels for quantitative expression profiling of surface antigens on blood leukocyte subsets: an HCDM CDMaps initiative //Front. Immunol. 2022. V. 13. P. 1-15.
Sonder S.U., Plassmeyer M., Loizou D., Alpan O. Towards standardizing basophil identification by flow cytometry //Front. Allergy. 2023. V. 4. P. 1133378. DOI: 10.3389/falgy.2023.1133378.
Савченко А.А., Борисов А.Г., Модестов А.А., Кудрявцев И.В., Мошев А.В., Гвоздев И.И., Тоначева О.Г. Особенности взаимосвязи фенотипа и хемилюминесцентной активности нейтрофильных гранулоцитов у больных раком почки //Медицинская иммунология. 2016. Т. 18, № 3. С. 259-268.
Бердюгина О.В., Ершова А.В. Функционально-метаболические особенности полиморфноядерных нейтрофилов при разных формах туберкулезного воспалительного процесса лёгких //Медицинский альянс. 2016. № 4. C. 26-32.
Нестерова И.В., Малиновская В.В., Хайдуков С.В., Нгуен Т.З.Л., Чудилова Г.А., Ломтатидзе Л.В. Дифференцированные влияния глюкозаминилмурамилдипептида на нетрансформированный и экспе-риментально трансформированный фенотип субпопуляции CD62L+CD63+CD66d+ нейтрофильных гра-нулоцитов условно здоровых лиц //Медицинская иммунология. 2018. Т. 20, № 6. С. 847-854.
Swierczak A., Mouchemore K.A., Hamilton J.A., Anderson R.L. Neutrophils: important contributors to tu-mor progression and metastasis //Cancer Metastasis Rev. 2015. V. 34, N 4. P. 735-751.
Bayat B., Tjahjono Y., Berghofer H., Werth S., Deckmyn H., de Meyer S.F., Sachs U.J., Santoso S. Cho-line transporter-like protein-2: new von Willebrand factor-binding partner involved in antibody-mediated neu-trophil activation and transfusion-related acute lung injury //Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2015. V. 35, N 7. P. 1616-1622.
Evrard M., Kwok I.W., Chong S.Z., Teng K.W., Becht E., Chen J., Sieow J.L., Penny H.L., Ching G.C., Devi S., Adrover J.M., Li J.L., Liong K.H., Tan L., Poon Z., Foo S., Chua J.W., Su I.-H., Balabanian K., Bachelerie F., Biswas S.K., Larbi A., Hwang W.Y., Madan V., Koeffler H.P., Wong S.C., Newell E.W., Hidalgo A., Ginhoux F., Ng L.G. Developmental analysis of bone marrow neutrophils reveals populations specialized in expansion, trafficking, and effector functions //Immunity. 2018. V. 48, N 2. P. 364-379.
Kim J.H., Brown S.L., Gordon M.N. Radiation-induced senescence: therapeutic opportunities //Radiat. Oncol. 2023. V. 18, N 1. P. 1-11.
Аклеев А.А., Никифоров В.С., Блинова Е.А., Долгушин И.И. Экспрессия генов иммунного ответа у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию, в отдалённые сроки //Российский им-мунологический журнал. 2019. Т. 13, № 22. С. 1042-1044.
Блинова Е.А., Никифоров В.С., Янишевская М.А., Аклеев А.А. Полиморфизм и экспрессия генов пролиферации и дифференцировки иммунокомпетентных клеток у лиц, подвергшихся радиационному воздействию //Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020. Т. 24, № 4. С. 399-406.
Никифоров В.С., Блинова Е.А., Котикова А.И., Аклеев А.В. Транскрипционная активность генов репарации, апоптоза и клеточного цикла (TP53, MDM2, ATM, BAX, BCL-2, CDKN1A, OGG1, XPC, PADI4, MAPK8, NF-KB1, STAT3, GATA3) у хронически облучённых людей с различной интенсивностью апоптоза лимфоцитов периферической крови //Вавиловский журнал генетики и селекции. 2022. Т. 26, № 1. С. 50–58.

Еще