ОРИГІНАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ: ФУНДАМЕНТАЛЬНІ НАУКИ

ORIGINAL RESEARCH: BASIC SCIENCES

image

Праці НТШ Медичні науки

2019, Том 55, № 1

ISSN 1563-3950


image

УДК: 616.155.348:577.15]-022.7:616-002.1

Участь гідролітичних ензимів нейтрофілів у модифікації циркулюючих імунних комплексів за умов експериментального сепсису

Тетяна Думич, Соломія Парижак, Ростислав Білий


Львівський національний медичний університет імені Да- нила Галицького, Львів, Україна


Вступ. Нейтрофіли задіяні у неспецифічному імунному захисті. Патрулюючи організм, вони виявляють патогени та знищують їх за рахунок фагоцитозу, дегрануляції або ж утворення нейтро- фільних позаклітинних пасток (НПП). Цей процес супроводжу- ється вивільненням хроматину разом із ензимами гранул, зокре- ма нейтрофільною еластазою та іншими, здатними розщеплювати не лише компоненти патогенів, а й організму-господаря.


Мета. Ми оцінили вплив НПП на модифікацію імунних комп- лексів IgG-IgM при гострій формі запалення на прикладі експериментального сепсису лабораторних мишей.


Методи дослідження. У роботі використовували модель сеп- сису лабораторних тварин. Вміст циркулюючих IgG та IgM, а також IgG-IgM-вмісних імунних комплексів у сироватці тварин оцінювали за допомогою імуноферментного аналізу. Сироват- ка до індукування сепсису слугувала негативним контролем. Активність еластази, вивільненої з азурофільних гранул ней- трофілів, у досліджуваних зразках визначали після додавання

Proc Shevchenko Sci Soc Med Sci

2019, Vol. 55, 1

ISSN 1563-3950


image

DOI: 10.25040/ntsh2019.01.03


Для листування:

м. Львів, вул. Пекарська, 69, 79010

Е-пошта: r.bilyy@gmail.com


Стаття надійшла: 05.04.2019 Прийнята до друку: 17.04.2019 Опублікована онлайн: 26.06.2019

image

© Тетяна Думич, Соломія Парижак, Ростислав Білий, 2019

ORCID IDs

Tetiana Dumych:

https://orcid.org/0000-0002-8489-5600 Solomiya Paryzhak:

https://orcid.org/0000-0002-1491-3711 Rostyslav Bilyy:

https://orcid.org/0000-0002-2344-1349

Конфлікт інтересів: Дослідження проводи- ли за відсутності будь-яких комерційних або фінансових відносин, які могли б розгляда- тися як потенційний конфлікт інтересів.

ВНЕСОК АВТОРІВ.

Ідея дослідження: Р. Білий; Виконання досліджень: Р. Білий, Т. Димич, С. Парижак; Написання і підготовка статті:

Р. Білий, Т. Димич.

Фінансування. Робота виконана за під- тримки проекту Volkswagen Stiftung Grant No90361 «Sugar coated killers

– how immunoglobulin glycosylation modifies immunity and autoimmunity» та проекту МОЗ України «Використан- ня позаклітинних нейтрофільних пас- ток для модулювання запальних про- цесів», 0119U101338.

флуорогенного субстрату нейтрофільної еластази. Для дослідження НПП їх забарвлювали пропідій йодидом і виявляли свічення за допомогою флуоресцентного мікроскопа.


Результати. З’ясовано, що за таких умов рівень циркулюючих IgG не зазнає суттєвих змін. Вміст тотальних IgM починає зростати одразу після індукції септичного стану та досягає мак- симуму на сьомий день, високий вміст IgM зберігався до закінчення експерименту (16 днів). На відміну від тотальних IgG та IgM, IgG-IgM-вмісні імунні комплекси формувались на 3 день, їхній рівень досягав максимального значення на 7-9 день від початку індукції сепсису, а після цього починав знижуватись. Зниження вмісту циркулюючих IgG-IgM-вмісних імунних комплексів супроводжувалось одночасним зростанням активності еластази (маркеру утво- рення НПП), вивільненої з азурофільних гранул нейтрофілів.


Висновки. Отже, поява змінених, нетипових для здорового організму комплексів імуногло- булінів за умов гострого запалення може бути ініційована НПП і вивільненими гідролітични- ми ензимами нейтрофільних гранул.


Ключові слова: нейтрофільні позаклітинні пастки, гостре запалення, IgG-IgM-вмісний імунний комплекс, нейтрофільна еластаза.


image

Оригінальні дослідження: фундаментальні науки Original research: Basic sciences


image

image

Involvement of neutrophil hydrolytic enzymes in the modification of circulating immune

DOI: 10.25040/ntsh2019.01.03


For correspondence:

69, Pekarska St., Lviv, 79010

Е-пошта: r.bilyy@gmail.com


Received: Apr 05, 2019

Accepted: Apr 17, 2019

Published online: June 26, 2019


image

© Tetiana Dumych, Solomiya Paryzhak, Rostyslav Bilyy, 2019


ORCID IDs

Tetiana Dumych:

https://orcid.org/0000-0002-8489-5600 Solomiya Paryzhak:

https://orcid.org/0000-0002-1491-3711 Rostyslav Bilyy:

https://orcid.org/0000-0002-2344-1349


Disclosures. No conflicts of interest, financial or otherwise, are declared by the author


Author Contributions:

Conceptualization:

R. Bilyy.

Investigation:

T. Dumych, S. Paryzhak, R. Bilyy.

Writing - original draft:

T. Dumych, S. Paryzhak.

Writing - review & editing: R. Bilyy.

Funding. This work was supported by the Volkswagen Stiftung Grant No90361 «Sugar coated killers - how immunoglobulin glycosylation modifies immunity and autoimmunity ” and the Ministry of Health of Ukraine project “Using of extracellular neutrophils traps for modulating the inflammatory processes», 0119U101338.

complexes under the circumstances of

experimental sepsis


Dumych T., Paryzhak S., Bilyy R.


Danylo Halytsky Lviv National Medical University, Lviv, Ukraine


Introduction. Neutrophils play an important role in the in- nate immune response. While patrolling the body, they find pathogens and destroy them by means of phagocytosis, de- granulation, or formation of neutrophil extracellular traps (NETs). The latter process is accompanied by the release of chromatin along with granular enzymes, such as neu- trophil elastase. Neutrophil-released enzymes are capable of breaking not only pathogens but also components of the host organism.


Objectives. In the current work, we investigated the NETs effect on the composition of circulating IgG-IgM immune complexes at different stages of experimental sepsis-induced in laboratory mice.


Research methods. In our study, we used an animal model of induced sepsis. The levels of circulating IgG and IgM, as well as IgG-IgM-containing immune complexes in sera were evaluated by using an enzyme-linked immunosorbent assay. Sera collected before induction of sepsis served as a negative control. Neutrophil elastase activity in serum samples was measured after adding fluorogenic neutrophil elastase sub- strate. NET formation was studied by staining with propidium

iodide and was detected using a fluorescence microscope.


Results. It was demonstrated that under septic conditions, the level of circulating IgG does not change significantly. The content of total IgM increased rapidly immediately after sepsis induction and reached its maximum 7 days later, remaining at high levels till the end of the experiment (16 days). Unlike total IgG and IgM, IgG-IgM-containing immune complexes were formed 3 days after sepsis induction, their maximum was observed on 7-9th day and then dropped. The decrease in the amount of circulating IgG-IgM-containing immune complexes was accompanied by the enhanced level of neutrophil elastase activity (a marker of NETs formation).


Conclusions. Thus, the appearance of modified immunoglobulin complexes that are non-specific for the healthy organism in the process of acute inflammation can be initiated by NETs and released hydrolytic enzymes of neutrophil granules.


Key words: Neutrophil extracellular traps; acute inflammation; IgG-IgM-containing immune complex; neutrophil elastase.


image

Оригінальні дослідження: фундаментальні науки Original research: Basic sciences


ВСТУП

Нейтрофіли або поліморфноядерні лейко- цити є найбільшою популяцією ядерних клі- тин крові. Щодня у кістковому мозку виро- бляється ~ 1011 нових клітин. Нейтрофіли є ефекторними клітинами неспецифічного імунного захисту (Lekstrom-Himes and Gal- lin 2000; Nathan 2006; Mayadas, Cullere, and Lowell 2014). Вони постійно патрулюють організм і, виявивши патоген, швидко зни- щують його за рахунок фагоцитозу, дегра- нуляції (Nauseef 2007) або ж вивільнення нейтрофільних позаклітинних пасток (НПП) (Brinkmann et al. 2004). НПП складаються з деконденсованого хроматину (рис. 1) і ан- тимікробних факторів, враховуючи еластазу та мієлопероксидазу (Brinkmann et al. 2004) азурофільних гранул нейтрофілів.


image

Рис. 1. Утворені нейтрофільні позаклітинні пастки складаються з ниток деконденсованої ДНК з приєд- наними до неї нейтрофільними гранулами та їхнім вивільненим вмістом, що володіють потенційною протеазною активністю. Візуалізація за допомогою флуоресцентної мікроскопії та фарбування пропідій йодидом, об’єктив 40х, 0.75NA


З одного боку, формування НПП корисне, бо цей процес забезпечує антимікробну функцію шляхом вловлювання і знищення позаклітинних патогенів у кровотоці та тка- нинах (McDonald et al. 2012; Brinkmann et al. 2004), чи обмеження ураженої ділянки запалення (Bilyy et al. 2016). З іншого боку, вивільнені під час цього процесу ензими здатні пошкоджувати епітеліальні та ендо- теліальні клітини in vitro (Saffarzadeh et al. 2012). Крім того, утворення НПП може при- зводити до оклюзії судин (Jiménez-Alcázar et al. 2017) та наступної відмови органа. НПП також беруть участь в автоімунних хворо- бах (хронічне запалення) (Papayannopoulos

and Zychlinsky 2009; Podolska et al. 2018) та сепсисі (гостре запалення) (Clark et al. 2007; Shen et al. 2017). Останні дані щодо ролі НПП у забезпеченні захисної реакції та модулюванні патологічних процесів під- сумовано в оглядах (Boeltz et al. 2019; Po- dolska et al. 2018). Активація нейтрофілів супроводжується вивільненням протеаз, які можуть взаємодіяти з іншими молекула- ми (Futamata et al. 2018). Імуноглобулін G (IgG) – найбільш поширений тип антитіл у крові людини і відіграє вирішальну роль в імунній відповіді (Flaherty 2012; Lux et al. 2010). Імуноглобулін М (IgМ) з’являється при первинній імунній відповіді на раніше невідомі антигени і слугує маркером го- строї фази запального процесу (Ehrenstein and Notley 2010). Запальні захворювання супроводжуються появою у сироватці хво- рих змінених антитіл, яких немає у здоро- вих людей (Magorivska et al. 2018; Knopf et al. 2018), та появою у сироватці імунних комплексів (Tachovsky et al. 1976; Poskitt and Poskitt 1985; Huber et al. 1989; Marcel- lo et al. 2009). До складу таких комплексів входять імуноглобуліни різних класів та інші компоненти (Huber et al. 1989; Sjöwall et al. 2015; Poskitt and Poskitt 1985). Ми з’ясу- вали, що за умов хронічного запалення, а саме при розсіяному склерозі (Paryzhak et al. 2018), вивільнені нейтрофілами ензими здатні впливати на циркулюючі у сироватці імунні комплекси.


Оскільки нейтрофіли задіяні при хронічному та при гострому запаленні, то метою нашої праці було оцінити вплив утворення НПП на модифікацію IgG-IgM-вмісних імунних комп- лексів при гострому запаленні на прикладі сепсису лабораторних тварин. Оцінку утво- рення НПП виконували за допомогою мар- керного ензиму – еластази, вивільненої з азурофільних гранул нейтрофілів.


МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Усі маніпуляції з тваринами проводили відпо- відно до рішення біоетичної комісії ЛНМУ імені Данила Галицького (протокол № 8/2017-09-

18) та згідно з положеннями «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються для дослідних та інших наукових цілей» (Страсбург, 1986), та Зако- ну України 2006 р. «Про захист тварин від жорстокого поводження».

image


Для ініціювання септичного стану лабо- раторним мишам лінії С57BL/6N індуку- вали перитоніт шляхом внутрішньоче- ревного введення фекальної суспензії, як описано (Nowak et al. 2012). Після цього у тварин розвивався полімікробний сепсис (Stortz et al. 2017). У фекаліях мишей міс- тяться бактерії Clostridiales, Bacteroidales, Actinobacteria, Lactobacillus та інші, які можуть змінюватись залежно від раціону харчування, штаму та віку тварин. Серед Clostridiales та Bacteroidales переважають Lachnospiraceae та Porphylomonadaceae (Nozu, Ueno, and Hayashimoto 2016; Parker et al. 2018). Фекальний матеріал дорослих мишей збирали безпосередньо перед екс- периментом, зважували та суспендували у стерильній воді до кінцевої концентрації 80 мг/мл. Отриману суспензію вводили в оче- ревину мишей у дозі 1,5 мг/г маси тварини. Кров (не більше як 100 мкл) забирали із хвостової вени мишей перед експеримен- том (0 день), 1-3, 7-9 та 14-16 день від моменту індукування сепсису. Для попере- дження крововтрати та передчасної заги- белі мишей поділили на три групи (у кож- ній n = 4), тому забір крові однієї когорти відбувався не частіше як через 6 днів.


Для визначення вмісту циркулюючих IgG та IgM, а також IgG-IgM-вмісних імунних комп- лексів проводили імуноферментний аналіз. Відповідний антиген у 0,1 М карбонатному/ бікарбонатному буфері рН 9,6, насорбовува- ли на імунологічні планшети NUNC MaxiSorp (ThermoFischer Scientific, США). Відмивали забуференим фізіологічним розчином (ЗФР) з додаванням 0,5% Tween-20 (ЗФР-Т). Віль- ні сайти зв’язування блокували (2 год, 37

°C) 3 % розчином бичачого сироваткового альбуміну (Sigma-Aldrich, США) у ЗФР-Т. Після відмивання додавали сироватку у від- повідному розведенні, інкубували 1 год за кімнатної температури та відмивали. Мічені пероксидазою хрону антитіла проти миша- чих IgG чи IgМ (Jackson ImmunoResearch, ВБ) додавали у розведенні 1:20 000 та інку- бували 1 год. Планшети відмивали та вно- сили субстрат 3,3´,5,5´-тетраметилбензи- дин (Sigma-Aldrich, США). Реакцію зупиняли 10 % сульфатною кислотою та вимірювали поглинання при 450 нм, використовуючи мі- кропланшетний аналізатор PerkinElmer HTS 7000 (Perkin Elmer, США).

Вимірювання активності еластази, вивіль- неної з азурофільних гранул нейтрофілів, у зразках сироватки мишей проводили як описано (Paryzhak et al. 2018). Коротко, у лунку чорного планшета (ThermoFischer Scientific, США) вносили 10 мкл сироватки і 89 мкл ЗФР та додавали 1 мкл 15 мМ флуоро- генного субстрату нейтральної еластази N-метоксисукцилін-Ala-Ala-Pro-Val-7-амі- до-4-метилкумарину (MeOSUc-AAPV-AMC) (Santa Cruz Biotechnology, США). Через 4 год вимірювали показники флуоресценції, використовуючи мікропланшетний аналіза- тор PerkinElmer HTS 7000 з набором філь- трів збудження 365 нм та поглинання 460 нм. Фермент еластазу (Sigma-Aldrich, США) використовували як позитивний контроль активності.


Для дослідження флуоресценції використо- вували мікроскоп Olympus bx51 (Olympus, Японія). НПП забарвлювали пропідій йоди- дом (довжина хвилі збудження 536 нм, емі- сії 617 нм), свічення ідентифікували за до- помогою високоапартурного об’єктива 40х, 0.75NA та камери LUMC-B11/Sony (Labtron, ВБ).


Результати представлені як середнє зна- чення ± середнє квадратичне відхилення щонайменше трьох незалежних вимірів. Статистичний аналіз даних проводили з ви- користанням критерію Стьюдента для ви- значення достовірної різниці досліджуваних параметрів на програмному забезпеченні Microsoft Excel (Microsoft, США) та GraphPad Prism 7.0 (GraphPad, США). Значення Р < 0,05 вважалися статистично значущими.


РЕЗУЛЬТАТИ

Вплив вільної еластази азурофільних гра- нул нейтрофілів на модифікацію IgG-IgM- вмісних імунних комплексів при гострому запаленні вивчали на прикладі сепсису ла- бораторних тварин, викликаного перитоні- том.


За допомогою імуноферментного аналізу визначали вміст тотальних імуноглобулінів класів IgG, IgM та IgG-IgM-вмісних імун- них комплексів у сироватках мишей (рис. 2). Статистично достовірних змін для IgG не було відмічено, їхній рівень залишався на сталому рівні як до, так і після індукції

image


image


Рис. 2. Вміст тотальних імуноглобулінів класів IgG (А), IgM (Б), IgG-IgM імунних комплексів (В) та еластазна активність (Г) у сироватці лабораторних мишей до та після індукування у них сепсису. Лінії з’єднують показники окремих тварин, точками позначено дні забору крові. Індукцію сепсису проводили в день «0». IgG-IgM ІК – IgG- IgM-вмісні імунні комплекси; ОГ – оптична густина; ВОФ – відносні одиниці флуоресценції


септичного запалення черевної порожнини мишей (рис. 2, А).


Циркулюючі IgM задіяні в опсонізації та подальшому швидкому усуненні мікроорга- нізмів (Racine and Winslow 2009). Отримані під час виконання роботи дані засвідчили, що вміст тотальних IgM при викликаному перитонітом сепсисі, починав зростати ві- дразу після індукції запального процесу, досягав максимального значення на сьо- мий день та зберігався на такому рівні до закінчення експерименту (16 день) (рис. 2, Б).


На відміну від тотальних IgG та IgM, IgG- IgM-вмісні імунні комплекси формувались на 3 день, їхній рівень досягав макси- мального значення на 7-9 день від почат- ку індукції сепсису, а після цього починав

знижуватись (рис. 2, В). Зниження вміс- ту IgG-IgM-вмісних циркулюючих імунних комплексів супроводжувалось одночасним зростанням активності вільної еластази (рис. 2, Г) азурофільних гранул нейтро- філів. Таке руйнування цілком ймовірно може бути захисною реакцією організму у відповідь на гостре запалення. Адже імун- ні комплекси мають здатність до осідання та накопичення у тканинах, що призводить до виникнення запалення у цих місцях, як це показано для хронічного автоімунного захворювання (Toong, Adelstein, and Phan 2011). Взаємозв’язок процесів руйнуван- ня IgG-IgM-вмісних імунних комплексів та зростання еластазної активності узагаль- нено на рис. 3.


ОБГОВОРЕННЯ. Сепсис – гетерогенне по- рушення, зумовлене нерегульованою ре-

image



image


Рис. 3. Визначення вмісту IgG-IgM імунних комплексів і вільної еластазної активності у сироватках мишей після індукування сепсису. IgG-IgM ІК – IgG-IgM- вмісні імунні комплекси; ОГ – оптична густина; ВОФ

– відносні одиниці флуоресценції


акцією організму господаря на інфекцію (Vincent et al. 2013; Singer et al. 2016), і є складною взаємодією прозапальних та протизапальних процесів. Традиційно, сеп- сис супроводжується початковою гіпер- запальною фазою, що триває кілька днів і характеризується синдромом системної запальної відповіді, а згодом змінюється більш тривалою імуносупресивною фазою (Hotchkiss, Monneret, and Payen 2013), яка зазвичай характеризується дисфункці- єю органів, і називається компенсаторним синдромом протизапальної відповіді (Rello et al. 2017).


Нейтрофільні гранулоцити є першою лан- кою імунного захисту та задіяні у боротьбі з бактерійним вторгненням (Fink and War- ren 2014). Інгібування специфічних моле- кул адгезії, таких як CD11a, CD44 і CD162, не тільки пригнічує залучення нейтро- філів, але також захищає від септичного ушкодження легень (Asaduzzaman et al. 2009; Hasan et al. 2011; Asaduzzaman et al. 2008). У відповідь на стимуляцію, ней- трофіли здатні формувати НПП (Boeltz et al. 2019). За таких умов, крім деконденсо- ваного хроматину, вивільняються ензими нейтрофільних гранул, зокрема еластаза. Еластаза азурофільних гранул нейтрофілів після виходу з клітин може перебувати у вільному стані або бути зв’язаною з НПП та ДНК. Разом з іншими протеазами, відіграє роль у деградації патогенів і забезпечує

найбільш ранній імунний захист організму. Крім того, за умов хронічного запалення, а саме при розсіяному склерозі, вивільнена еластаза азурофільних гранул нейтрофілів впливає на циркулюючі у сироватці імунні комплекси та зміну глікозилювання імуно- глобулінів (Paryzhak et al. 2018). У цьому випадку спостерігається поява сіалованих імуноглобулінів. Глікани імуноглобуліну обернені один до одного та несуть нега- тивний заряд через наявність термінальних залишків сіалової кислоти. Таке взаємне розташування здатне змінювати Fc ділян- ку імуноглобілінів (Scanlan, Burton, and Dwek 2008) та впливати на спорідненість із про- та антизапальними Fc< R рецептора- ми. Отож, імуноглобуліни, які розпізнають однакові антигени, але містять у своєму складі відмінні глікани володіють різною афінністю до Fc< R рецепторів (Kaneko, Nimmerjahn, and Ravetch 2006) і можуть стимулювати розвиток про- чи антиза- пальної відповіді (Biermann et al. 2016). Зв’язування еластаз з ДНК та білками (Dubois et al. 2012; Kummarapurugu et al. 2018) спричиняє локалізацію її потенційно шкідливої активності до ділянок утворен- ня, наприклад, локусів подагри (Schauer et al. 2014). Часу інгібування активності має бути достатньо, щоб макрофагальна система поглинула індуктори НПП та їхні залишки. Останні дані свідчать, що при ве- ликому антигенному навантаженні, як це є при сепсисі, вивільнені НПП переважають здатність фагоцитарної систем організму до їхнього усунення, що стає причиною багатьох патологій (Podolska et al. 2018). Очевидно, що такий ефект є і щодо впливу на циркулюючі IgG-IgM-вмісні імунні комп- лекси, які виникають внаслідок протеолі- тичної дії вивільнених ензимів.

Отже, ми з’ясували, що за умов гострого запалення, зокрема сепсису, відбувається руйнування IgG-IgM-вмісних імунних комп- лексів за рахунок зростання активності вільної еластази, вивільненої з азурофіль- них гранул нейтрофілів. Вона вивільняється під час активації нейтрофілів у відповідь на подразнюючі чинники.


image

Оригінальні дослідження: фундаментальні науки Original research: Basic sciences


Література

  1. Asaduzzaman M., Rahman M., Jeppsson B., Thorlacius H. P-selectin glycoprotein-ligand-1 regulates pulmonary recruitment of neutrophils in a platelet-independent manner in abdominal sepsis. Br J Pharmacol. 2009;156(2):307–15. doi:10.1111/j.1476-5381.2008.00021.x.

  2. Asaduzzaman M., Zhang S., Lavasani S., Wang Y., Thorlacius H. LFA-1 and MAC-1 mediate pulmonary recruitment of neutrophils and tissue damage in abdominal sepsis. Shock. 2008;30(3):254-9. doi:10.1097/shk.0b013e318162c567.

  3. Biermann MHC, Griffante G., Podolska M.J., Boeltz S., Stürmer J., Muñoz L.E., Bilyy R., Herrmann M. Sweet but dangerous – the role of immunoglobulin G glycosylation in autoimmunity and inflammation. Lupus. 2016;25(8):934-42. doi:10.1177/0961203316640368.

  4. Bilyy R., Fedorov V., Vovk V., Leppkes M., Dumych T., Chopyak V., Schett П., Herrmann M. Neutrophil Extracellular Traps Form a Barrier between Necrotic and Viable Areas in Acute Abdominal Inflammation. Front Immunol. 2016;7:424. doi:10.3389/fimmu.2016.00424.

  5. Boeltz S., Amini P., Anders H.J., Andrade F., Bilyy R., Chatfield S., Cichon I., Clancy D.M., Desai J., Dumych T., Dwivedi N., Gordon R.A., Hahn J., Hidalgo A., Hoffmann M.H., Kaplan M.J., Knight J.S., Kolaczkowska E., Kubes P., Leppkes M., Manfredi A.A., Martin S.J., Maueröder C., Maugeri N., Mitroulis I., Munoz L.E., Nakazawa D., Neeli I., Nizet V., Pieterse E., Radic M.Z., Reinwald C., Ritis K, Rovere-Querini P, Santocki M, Schauer C, Schett G, Shlomchik MJ, Simon HU, Skendros P, Stojkov D, Vandenabeele P, Berghe TV, van der Vlag J, Vitkov L, von Köckritz-Blickwede M, Yousefi S, Zarbock A, Herrmann M. To NET or not to NET:current opinions and state of the science regarding the formation of neutrophil extracellular traps. Cell Death Differ. 2019;26(3):395–408. doi:10.1038/s41418-018-0261-x.

  6. Brinkmann V., Reichard U., Goosmann C., Fauler B., Uhlemann Y., Weiss D.S., Weinrauch Y., Zychlinsky

    1. Neutrophil extracellular traps kill bacteria. Science. 2004;303(5663):1532–5. doi:10.1126/ science.1092385.

  7. Clark S.R., Ma AC, Tavener SA, McDonald B, Goodarzi Z, Kelly MM, Patel KD, Chakrabarti S, McAvoy E, Sinclair GD, Keys EM, Allen-Vercoe E, Devinney R, Doig CJ, Green FH, Kubes P. Platelet TLR4 activates neutrophil extracellular traps to ensnare bacteria in septic blood. Nat Med. 2007;13(4):463–9. doi:10.1038/nm1565.

  8. Dubois A. V., Gauthier A., Bréa D, Varaigne F, Diot P, Gauthier F, Attucci S. Influence of DNA on the Activities and Inhibition of Neutrophil Serine Proteases in Cystic Fibrosis Sputum. Am J Respir Cell Mol Biol. 2012;47(1):80–6. doi:10.1165/rcmb.2011-0380OC.

  9. Ehrenstein M.R., Notley CA. The importance of natural IgM: scavenger, protector and regulator. Nat Rev Immunol. 2010;10(11):778–86. doi:10.1038/nri2849.

  10. Fink M.P., Warren H.S. Strategies to improve drug development for sepsis. Nat Rev Drug Discov. 2014;13(10):741-58. doi:10.1038/nrd4368.

  11. Flaherty D.K. Antibodies. In: Immunology for Pharmacy. Elsevier; 2012. p. 70-8. doi:10.1016/B978-0- 323-06947-2.10009-4.

  12. Futamata E., Masuda S., Nishibata Y., Tanaka S., Tomaru U., Ishizu A. Vanishing Immunoglobulins: The Formation of Pauci-Immune Lesions in Myeloperoxidase-Antineutrophil Cytoplasmic Antibody-Associated Vasculitis. Nephron. 2018;138(4):328–30. doi:10.1159/000485902.

  13. Hasan Z., Palani K., Rahman M., Thorlacius H. Targeting CD44 expressed on neutrophils inhibits lung damage in abdominal sepsis. Shock. 2011;35(6):567–72. doi:10.1097/SHK.0b013e3182144935.

  14. Hotchkiss R.S., Monneret G., Payen D. Sepsis-induced immunosuppression: from cellular dysfunctions to immunotherapy. Nat Rev Immunol. 2013;13(12):862–74. doi:10.1038/nri3552.

  15. Huber C, Rüger A, Herrmann M, Krapf F, Kalden JR. C3-containing serum immune complexes in patients with systemic lupus erythematosus: correlation to disease activity and comparison with other rheumatic diseases. Rheumatol Int. 1989;9(2):59–64. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2814209.

  16. Jiménez-Alcázar M., Rangaswamy C., Panda R., Bitterling J., Simsek Y.J., Long AT, Bilyy R, Krenn V, Renné C, Renné T, Kluge S, Panzer U, Mizuta R, Mannherz HG, Kitamura D, Herrmann M, Napirei M, Fuchs TA. Host DNases prevent vascular occlusion by neutrophil extracellular traps. Science. 2017;358(6367):1202-6. doi:10.1126/science.aam8897.

  17. Kaneko Y., Nimmerjahn F, Ravetch J V. Anti-inflammatory activity of immunoglobulin G resulting from Fc sialylation. Science. 2006;313(5787):670-3. doi:10.1126/science.1129594.

  18. Knopf J., Magorivska I., Maler J.M., Spitzer P., Bilyy R., Biermann MHC, Hychka K, Bondt A, Wuhrer M, Toes REM, Schett G, Herrmann M, Muñoz LE. Low amounts of bisecting glycans characterize cerebrospinal fluid-borne IgG. J Neuroimmunol. 2018;320:19–24. doi:10.1016/j.jneuroim.2018.04.010.

  19. Kummarapurugu AB, Afosah DK, Sankaranarayanan NV, Navaz Gangji R, Zheng S, Kennedy T, Rubin BK, Voynow JA, Desai UR. Molecular principles for heparin oligosaccharide–based inhibition of neutrophil elastase in cystic fibrosis. J Biol Chem. 2018;293(32):12480–90. doi:10.1074/jbc.RA118.002644.


    image

    Оригінальні дослідження: фундаментальні науки Original research: Basic sciences


  20. Lekstrom-Himes JA, Gallin JI. Immunodeficiency diseases caused by defects in phagocytes. N Engl J Med. 2000;343(23):1703–14. doi:10.1056/NEJM200012073432307.

  21. Lux A, Aschermann S, Biburger M, Nimmerjahn F. The pro and anti-inflammatory activities of immunoglobulin G. Ann Rheum Dis. 2010;69 Suppl 1:i92-96. doi:10.1136/ard.2009.117101.

  22. Magorivska I, Döncző B, Dumych T, Karmash A, Boichuk M, Hychka K, Mihalj M, Szabó M, Csánky E, Rech J, Guttman A, Vari SG, Bilyy R. Glycosylation of random IgG distinguishes seropositive and seronegative rheumatoid arthritis. Autoimmunity. 2018;51(3):111–7. doi:10.1080/08916934.2018.1468886.

  23. Marcello A., Wirths O, Schneider-Axmann T, Degerman-Gunnarsson M, Lannfelt L, Bayer TA. Circulating immune complexes of Abeta and IgM in plasma of patients with Alzheimer’s disease. J Neural Transm. 2009;116(7):913–20. doi:10.1007/s00702-009-0224-y.

  24. Mayadas TN, Cullere X, Lowell CA. The multifaceted functions of neutrophils. Annu Rev Pathol. 2014;9:181–218. doi:10.1146/annurev-pathol-020712-164023.

  25. McDonald B, Urrutia R, Yipp BG, Jenne CN, Kubes P. Intravascular neutrophil extracellular traps capture bacteria from the bloodstream during sepsis. Cell Host Microbe. 2012;12(3):324–33. doi:10.1016/j. chom.2012.06.011.

  26. Nathan C. Neutrophils and immunity: challenges and opportunities. Nat Rev Immunol. 2006;6(3):173– 82. doi:10.1038/nri1785.

  27. Nauseef WM. How human neutrophils kill and degrade microbes: an integrated view. Immunol Rev. 2007;219:88–102. doi:10.1111/j.1600-065X.2007.00550.x.

  28. Nowak J.E., Harmon K., Caldwell CC, Wong HR. Prophylactic zinc supplementation reduces bacterial load and improves survival in a murine model of sepsis. Pediatr Crit Care Med. 2012;13(5):e323-9. doi:10.1097/PCC.0b013e31824fbd90.

  29. Nozu, R., Ueno, M., Hayashimoto, N. Composition of fecal microbiota of laboratory mice derived from Japanese commercial breeders using 16S rRNA gene clone libraries. The Journal of Veterinary Medical Science. 2016;78(6):1045–50. doi:10.1292/jvms.15-0454.

  30. Papayannopoulos V., Zychlinsky A. NETs: a new strategy for using old weapons. Trends Immunol. 2009;30(11):513–21. doi:10.1016/j.it.2009.07.011.

  31. Parker K.D., Albeke SE, Gigley JP, Goldstein AM, Ward NL. Microbiome Composition in Both Wild-Type and Disease Model Mice Is Heavily Influenced by Mouse Facility. Front Microbiol. 2018;9. doi:10.3389/ fmicb.2018.01598.

  32. Paryzhak S., Dumych T., Mahorivska I., Boichuk M., Bila G., Peshkova S., Nehrych T., Bilyy R. Neutrophil- released enzymes can influence composition of circulating immune complexes in multiple sclerosis. Autoimmunity. 2018;1–7. doi:10.1080/08916934.2018.1514390.

  33. Podolska M.J., Mahajan A., Knopf J., Hahn J., Boeltz S., Munoz L, Bilyy R, Herrmann M. Autoimmune, rheumatic, chronic inflammatory diseases: Neutrophil extracellular traps on parade. Autoimmunity. 2018;51(6):281–7. doi:10.1080/08916934.2018.1519804.

  34. Poskitt T.R., Poskitt P.K. Thrombocytopenia of sepsis. The role of circulating IgG-containing immune complexes. Arch Intern Med. 1985;145(5):891–4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3158292.

  35. Racine R., Winslow G.M. IgM in microbial infections: taken for granted? Immunol Lett. 2009;125(2):79– 85. doi:10.1016/j.imlet.2009.06.003.

  36. Rello J, Valenzuela-Sánchez F, Ruiz-Rodriguez M, Moyano S. Sepsis: A Review of Advances in Management. Adv Ther. 2017;34(11):2393–411. doi:10.1007/s12325-017-0622-8.

  37. Saffarzadeh M, Juenemann C, Queisser MA, Lochnit G, Barreto G, Galuska SP, Lohmeyer J, Preissner KT. Neutrophil extracellular traps directly induce epithelial and endothelial cell death: a predominant role of histones. PLoS One. 2012;7(2):e32366. doi:10.1371/journal.pone.0032366.

  38. Scanlan CN, Burton DR, Dwek RA. Making autoantibodies safe. Proc Natl Acad Sci USA. 2008/03/18. 2008;105(11):4081–2. doi: 10.1073/pnas.0801192105.

  39. Schauer C, Janko C, Munoz LE, Zhao Y, Kienhöfer D, Frey B, Lell M, Manger B, Rech J, Naschberger E, Holmdahl R, Krenn V, Harrer T, Jeremic I, Bilyy R, Schett G, Hoffmann M, Herrmann M. Aggregated neutrophil extracellular traps limit inflammation by degrading cytokines and chemokines. Nat Med. 2014;20(5):511–7. doi:10.1038/nm.3547.

  40. Shen X-F, Cao K, Jiang J-P, Guan W-X, Du J-F. Neutrophil dysregulation during sepsis: an overview and update. J Cell Mol Med. 2017;21(9):1687–97. doi:10.1111/jcmm.13112.

  41. Singer M, Deutschman CS, Seymour CW, Shankar-Hari M, Annane D, Bauer M, Bellomo R, Bernard GR, Chiche J-D, Coopersmith CM, Hotchkiss RS, Levy MM, Marshall JC, Martin GS, Opal SM, Rubenfeld GD, van der Poll T, Vincent J-L, Angus DC. The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3). JAMA. 2016;315(8):801–10. doi:10.1001/jama.2016.0287.

  42. Sjöwall C, Zapf J, von Löhneysen S, Magorivska I, Biermann M, Janko C, Winkler S, Bilyy R, Schett G, Herrmann M, Muñoz LE. Altered glycosylation of complexed native IgG molecules is associated with disease activity of systemic lupus erythematosus. Lupus. 2015;24(6):569–81. doi:10.1177/0961203314558861.


    image

    Оригінальні дослідження: фундаментальні науки Original research: Basic sciences


  43. Stortz, J. A., Raymond, S. L., Mira, J. C., Moldawer, L. L., Mohr, A. M., Efron, P. A. Murine Models of Sepsis and Trauma: Can We Bridge the Gap? ILAR Journal. 2017;58(1): 90–105. doi: 10.1093/ilar/ilx007.

  44. Tachovsky T.G., Koprowski H., Lisak R.P., Theofilopoulos AN, Dixon FJ. Circulating immune complexes in multiple sclerosis and other neurological diseases. Lancet. 1976;308(7993):997–9. doi:10.1016/ S0140-6736(76)90835-7.

  45. Toong C, Adelstein S, Phan TG. Clearing the complexity: immune complexes and their treatment in lupus nephritis. Int J Nephrol Renovasc Dis. 2011;4:17–28. doi:10.2147/IJNRD.S10233.

  46. Vincent J-L, Opal SM, Marshall JC, Tracey KJ. Sepsis definitions: time for change. Lancet (London, England). 2013;381(9868):774–5. doi:10.1016/S0140-6736(12)61815-7.