Иммунные клетки накладывают на раны «повязки», чтобы защитить их от бактерий

Известно, что нейтрофилы отравляют вторгающихся микробов и поглощают их. Но эти стратегии наносят «сопутствующий ущерб» организму, убивая здоровые клетки, говорит Андреас Идальго.

Чтобы выяснить, как работают нейтрофилы исследователи изучили образцы мышиной кожи, легких и кишечника — органов, которые контактируют с внешней средой и покрыты защитными слоями, помогающими отражать патогены и чужеродные вещества. Идальго и его коллеги обнаружили, что высокий процент нейтрофилов в этих тканях вырабатывает коллаген и другие белки, которые важны для формирования «внеклеточного матрикса», каркаса, который окружает клетки и придает тканям структуру. Напротив, нейтрофилы в крови коллаген не высвобождают.

Чтобы проверить, играют ли эти клетки роль в поддержании структуры кожи, исследователи создали мышей с аномально низким уровнем нейтрофилов, состоянием, известным как нейтропения. Команда обнаружила, что у этих мышей в коже были более тонкие коллагеновые волокна, чем у мышей с нормальным уровнем нейтрофилов, и что их кожа была более хрупкой. «В результате кожа стала гораздо более проницаемой, чем она и должна быть», — говорит Идальго.

Исследователи изучили роль нейтрофилов, вырабатывающих коллаген, в заживлении ран. Они прокалывали кожу на ушах мышей иглой и следили за тем, как менялись раны в течение девяти дней. Ученые увидели первую волну нейтрофилов, которые прибыли в рану, очистили ее от микробов и погибли в течение 24 часов.

На второй день после травмы в ране появилась вторая волна нейтрофилов, и вот они уже могли вырабатывать коллаген, образуя видимые кольца внеклеточного матрикса вокруг мест проколов. Кольцо могло достигать одного миллиметра в диаметре. Это «как своего рода нейтрофильный пластырь, не позволяющий микробам проникнуть внутрь», — говорит Моутсопулос.

На третий день исследователи нанесли на раны потенциально опасную бактерию Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк) и измерили, как она распространяется. У мышей с нормальным уровнем нейтрофилов и неповрежденными коллагеновыми кольцами бактерии оставались вблизи поверхности раны и не проникали в ткани. Но у мышей с нейтропенией бактерии проникали глубже и образовывали больше колоний.

Результаты открывают новые возможности лечения нейтропении. Люди с этим заболеванием могут иметь «рецидивы ран полости рта, язвы и замедленное заживление ран на коже», — говорит Моутсопулос. Новая работа показывает другой путь помимо снижения воспаления: можно повысить уровень нейтрофилов и это, вероятно, будет способствовать заживлению ран.