Кръвните фагоцити интернализират уратните микроагрегати и предотвратяват нетозата

Теми

Резюме

За разлика от синовиалните течности или урина от пациенти с хиперурикемия, наличието на nsMSU никога не е било описано в кръвта. Наличието на nsMSU в кръвта може да има неблагоприятни последици за гостоприемника, тъй като вътресъдовото образуване на nsMSU и последващата индукция на NETosis включва риск от животозастрашаваща атеросклероза, повишена съдова пропускливост и тромбоза. 11, 12, 13 .

В настоящото изследване ние изследвахме кристализацията на пикочната киселина в хиперурикемичната кръв. Изяснихме нов механизъм, чрез който кръвоносните фагоцити изчистват малки UMA, първоначално образувани в хиперурикемична кръв, преди те действително да се развият в nsMSU, индуцираща NET. Ако този механизъм не успее, nsMSU и NET образуват тофусоподобни агрегати, устойчиви на DNase I с висок обструктивен потенциал.

Резултати

Пикочната киселина кристализира ex vivo в хиперурикемичен серум и цяла кръв

интернализират

( в ) Малки кръгли уратни микроагрегати (UMA) се развиват след ин витро инкубация на хиперурикемичен серум. Показани са представителни изображения. ( б ) Кристализацията на пикочната киселина се осъществява за предпочитане при по-ниски температури и се насища след 6 часа хиперуремична серумна инкубация. Количеството UMA се оценява чрез поляризирана светлинна микроскопия, отбелязва се броят на UMA на зрително поле (FOV; 200 пъти увеличение). ( срещу ) Инкубация на хиперурикемична пълна кръв в продължение на 6 часа ex vivo показва вътреклетъчното присъствие на UMA в кръвоносните фагоцити (бели стрелки) в кръвни мазки. Червените стрелки представляват еритроцитите. Представени са представителни изображения на двама пациенти с хиперурикемична подагра. Скала: 20 μm (вложки: 5 μm).

Изображение в пълен размер

Кръвоносните фагоцити бързо усвояват AMU

Фетуините са протеини носители, които свързват и разтварят зародишните кристали на калциев фосфат 18. Затова тествахме дали фетуините също улесняват фагоцитозата на AMU. Наблюдавахме 40% увеличение на фагоцитозата на AMU при неутрофили, когато 10% от активния автоложен серум беше допълнен с 1 mg/ml фетуин или неговата десиализирана форма азиалофетуин (фиг. 2д). Интересното е, че използването на автоложен 10% топлинно инактивиран серум, нито азиалофетуин, нито фетуин улесняват фагоцитозата на AMU от неутрофили. Взети заедно, нашите данни разкриват механизъм на сътрудничество между фетуини и протеини на комплемента, за да се улесни фагоцитозата на AMU от неутрофили.

Макрофагите разпознават и елиминират фагоцитите, заредени с UMA

( в ) При липса на фагоцити, nsMSU се развива в хиперуремичен серум. ( б ) Поглъщането от неутрофили на огромни количества UMA и nsMSU (леви панели) причинява умерена и тежка хиперцитрулинация на хистон Н3 в култивирани гранулоцити (десни панели, бели стрелки). ( срещу ) Хистон Н3 цитрулиниране (ляв панел) и освобождаване на ДНК (среден панел) се появяват предимно в отговор на nsMSU, докато производството на ROS е значително по-високо в отговор както на UMA, така и при nsMSU (десен панел). Скала: 30 μm (вложки: 10 μm). *** стр

(1) UMA, инжектиран интравенозно (1 mg), се елиминира при мишки, разположени в синусоидите на черния дроб или в пределната област на далака (жълтите стрелки показват UMA), докато останалите органи не съдържат такива (сърце, бъбреци ) до много малко (бели дробове). ) UMA. ( б ) Количеството UMA на орган е определено количествено чрез анализ на поне четири различни зрителни полета (FOV) при 200 пъти увеличение за присъствието на UMA. Скала: 100 μm. ** p # p

За разлика от други проучвания 36, 37, ние не наблюдаваме цитотоксични ефекти на кристално-индуцираните NET върху ендотелните клетки. Вместо това, наличието на левкоцити предотвратява провъзпалителните ефекти на AMU и nsMSU върху ендотела. Този процес включва захващане на кристалите от обширни агрегирани TNE. По този начин, въпреки че обикновено се смята, че cMSU действат противовъзпалително чрез лигиране на рецептори от типа тол и последващо активиране на NF KB сигнализиране 38, 39, 40, противовъзпалителните ефекти на cMSU намаляват, когато те попаднат в мрежата. Трябва да се отбележи, че установихме, че DNase I само разглобява и разтваря агрегирани NET, съдържащи UMA, докато тези, съставени от nsMSU, са доста устойчиви на активността на DNase I.

Като цяло ние предлагаме модел, при който протеините на комплемента и фетуините улесняват съвместното изчистване на кръвоносните фагоцити и резидентните AMU макрофаги, които спонтанно се образуват в хиперерумична кръв (Фиг. 8). Значимостта на този механизъм за изчистване се отразява в способността на nsMSU да индуцира NETosis, което може да има неблагоприятни ефекти, ако се появи в съдовата система. При здрави индивиди с хиперурикемия AMU ще бъде освободен от кръвообращението в статус nascendi. Това предотвратява растежа на нови кристали и образуването на потенциално вредни nsMSU. Тъй като клирънсът на AMU е значително нарушен при липса на фактори на комплемента или на фетуин, пациентите с хронична бъбречна недостатъчност и/или ниски нива на тези плазмени протеини (41, 42, 43, 44, 45) могат потенциално да бъдат изложени на риск от развитие на NET - индуцирано съдово възпаление.