Российские ученые выяснили, как внеклеточные везикулы перенастраивают иммунные клетки

Воспаление — естественная защитная реакция организма на инфекции и повреждения. Однако когда оно становится чрезмерным или затяжным, то само превращается в фактор развития многих заболеваний. Ключевую роль в этом процессе играют макрофаги — клетки врожденного иммунитета, которые могут как поддерживать воспаление, так и способствовать восстановлению тканей.

Специалисты Сеченовского Университета исследовали возможность влиять на активность макрофагов с помощью внеклеточных везикул — крошечных частиц, которые клетки выделяют для передачи сигналов. Эти частицы несут молекулы, характерные для клетки-источника, и могут служить бесклеточным инструментом иммуномодуляции, что особенно важно для регенеративной медицины.

Два типа везикул — разные эффекты

В работе, выполненной на макрофагах, полученных из моноцитов крови человека, ученые сравнили два типа везикул. Первые — малые внеклеточные везикулы, которые клетки выделяют в культуральную среду. Вторые — матрикс-связанные везикулы, остающиеся во внеклеточном матриксе, структурной среде вокруг клеток. Обе популяции были получены из мезенхимных стромальных клеток пуповины.

Эксперименты показали, что оба типа везикул снижали признаки провоспалительной активации макрофагов. Они уменьшали экспрессию маркеров M1-фенотипа, характерного для воспалительного состояния, и повышали уровень маркера CD206, связанного с восстановительными процессами. При этом матрикс-связанные везикулы оказались более эффективными в переключении макрофагов в сторону регенерации и сильнее подавляли сигнальный путь JAK/STAT1, участвующий в воспалительном ответе.

Разные задачи: борьба с воспалением и окислительным стрессом

Кроме того, обе группы везикул усиливали фагоцитоз — способность макрофагов захватывать и поглощать частицы. Этот эффект был особенно выражен после воздействия матрикс-связанных везикул. В то же время малые внеклеточные везикулы сильнее снижали образование активных форм кислорода — молекул, которые помогают уничтожать патогены, но при избытке могут повреждать ткани. Ученые также отметили снижение активности NOX2 — комплекса, запускающего окислительный ответ.

Таким образом, исследование выявило важные различия: матрикс-связанные везикулы лучше «переключают» макрофаги из провоспалительного состояния в восстановительное, тогда как малые внеклеточные везикулы преимущественно борются с окислительным стрессом. Это открывает новые перспективы для разработки бесклеточных методов терапии воспалительных и дегенеративных заболеваний.

Работа проведена in vitro, то есть пока на лабораторных моделях. В дальнейшем ученые планируют подробнее изучить состав различных популяций везикул и проверить их действие в более сложных моделях воспаления и регенерации тканей.