$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Микровезикулы (МВ), также называемые микрочастицами или эктосомами, представляют собой фрагменты плазматической мембраны диаметром 0,1-1,0 мкм, выделяемые в жидкостях организма и внеклеточном пространстве в ответ на различные клеточные стимулы. Впервые идентифицированные как тромбоцитарная пыль, обнажающая прокоагулянтные фосфолипиды, в основном фосфатидилсерин (PSer), MV представляют собой дополнительную поверхность для сборки комплексов свертывания крови 1,2. Ключевая роль циркулирующих MV в качестве прокоагулянтных эффекторов была продемонстрирована у пациентов с синдромом Скотта2, редким генетическим заболеванием, которое приводит к дисфункциональному воздействию PSer и кровотечению (дополнительный рисунок 1). МВ широко изучались в качестве циркулирующих биомаркеров тромботического риска при хронических заболеваниях, связанных с сердечно-сосудистыми расстройствами, таких как диабет, хроническая болезнь почек, преэклампсия и гипертензия 3,4. В настоящее время они признаны истинными клеточными эффекторами в жидкостях или тканях органов, таких как миокард1. Поскольку они передают активные белки, липиды и микроРНК, они дистанционно модулируют сосудистые реакции, такие как гемостаз, воспаление, сосудистый ангиогенез и рост сосудов илиремоделирование тканей.
В то время как в клинических исследованиях изучается прогностическая ценность МВ в отношении факторов риска, МВ, выделенные из жидкостей или тканей пациента, позволяют ex vivo оценить их эффекторные свойства6. Расшифровка механизмов, управляющих биогенезом МВ и способностью к перекрестным помехам, обычно достигается в моделях клеточных культур для идентификации активных молекул, подвергающихся воздействию или инкапсулированных внутри МВ, и их нисходящей сигнализации. Взаимодействие MV с клетками-мишенями будет зависеть от связывания мембранного белка/белка, при наличии соответствующих контрлигандов и/или слияния липидов7.
В физиологических условиях МВ, циркулирующие в плазме, в основном происходят из сосудистых клеток, что идентифицируется маркерами дифференцировки кластеров линии (CD)8,9. Однако при патологии, особенно при раке10 и отторжении трансплантата 11,12, МВ выделяются из поврежденной ткани и обладают вредными прокоагулянтными и провоспалительными свойствами. Они обнаруживаются в системном кровотоке, что делает их полезными зондами для мониторинга защитной или омолаживающей терапии, а также возможных фармакологических мишеней13. Поскольку МВ циркулируют в виде динамического накопительного пула, отражающего гомеостаз сосудистых и тканевых клеток в норме и при заболеваниях, необходимо также исследовать более глубокое понимание их отдаленного действия in vivo, после внутривенного введения или назального инстилляции у мелких животных14,15. Действительно, МВ считаются основными участниками сложных путей, связывающих чрезмерное воспаление и тромбоз16.
Пародонтит – это воспалительное заболевание инфекционного происхождения, поражающее ткани, поддерживающие зуб17,18 и связанное с риском тромбоза. Он характеризуется кровоточивостью десен, разрушением альвеолярной кости, подвижностью зубов и в конечном итоге может привести к потере зубов. Пародонтит широко распространен во всем мире и поражает более 50% населения, причем 11% имеют тяжелую форму19. Пародонтит индуцируется бактериальным дисбиозом поддесневых биопленок, которые поддерживают обостренную воспалительную реакцию, вызывающую разрушение тканей20. В течение последнего десятилетия пародонтит был связан с системными заболеваниями, такими как сердечно-сосудистые заболевания, диабет и ревматоидный артрит. Возможными объяснениями являются действие пародонтальных патогенов на расстоянии и/или усиление системного воспаления, опосредованного провоспалительными цитокинами, такими как интерлейкин (IL-1, IL-6) и TNF-α21,22.
Среди патогенов, ассоциированных с возникновением и развитием пародонтита, Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis)23 обнаруживается при наиболее тяжелых поражениях, которые собирают несколько факторов вирулентности, включая липополисахарид (ЛПС)24, индуцирующий воспалительные реакции, опосредованные Toll-подобными рецепторами (TLR)25 и рекрутирование нейтрофилов и полиморфноядерных лейкоцитов (ПМН) в месте первоначальной инфекции26. ЛПС P. gingivalis активирует TLR-4 или TLR-2, способствуя иммунному обнаружению и уклонению от выживания бактерий27. На сосудистом уровне активация TLR2 с помощью ЛПС связана с иммунотромбозом. Уникальная способность P. gingivalis вызывать передачу сигналов TLR-2 в то время как TLR-4-зависимое распознавание значительно нарушено, способствует стойкой инфекции низкой степенизлокачественности 28,29.
Процедуры in vivo для изучения реакции MV на хроническую и устойчивую инфекцию возбудителя низкой степени злокачественности редки. Методологические подходы к экстракции тканевых МВ слабо описаны в литературе и в основном касаются забора МВ из патологических тканей, таких как солидные опухоли, стеатоз печени, атеротромботические бляшки или трансплантаты 11,29,30, в то время как селезенка воспринимает бактерии и вирусы в кровотоке. Он также хранит эритроциты, тромбоциты, лимфоциты, моноциты, базофилы и эозинофилы, участвующие в иммунном ответе. Гранулоциты, такие как нейтрофилы из красной пульпы, также генерируют активные формы кислорода (АФК) и протеазы, которые уничтожают патогены и предотвращают распространение инфекции31,32. Удивительно, но, насколько нам известно, МВ селезенки не исследуются в контексте вызванных патогенами повреждений тканей. Существует глобальная неудовлетворенная потребность в изучении вариаций ципсулярных МВ в физиопатологии.
Данные in vitro из нашей лаборатории показали, что ЛПС индуцирует выделение прокоагулянтных МВ из спленоцитов крыс, что, в свою очередь, вызывает старение культивируемых коронарных эндотелиальных клеток и последовательный провоспалительный и прокоагулянтный эндотелиальный фенотип11. Возможность фармакологического контроля МВ селезенки была дополнительно продемонстрирована после лечения животного оптимизированной формулой омега-3. Было обнаружено, что пероральный зонд крыс среднего и пожилого возраста защищает как от выделения прокоагулянтных MV из спленоцитов, так и от их старческих вредных свойств по отношению к коронарному эндотелию33.
По сравнению с кровью, селезенка имеет то преимущество, что является важным источником лейкоцитов у одного человека. Кроме того, недавно была предложена ось селезенка-сердце 3,34, что делает селезенку возможным фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний, связанного с инфекцией, представляющим полезный интерес для фармакологического контроля. Оценка свойств или высвобождения SMV является ключом к пониманию патогенных или воспалительных реакций. Интересно, что это может быть достигнуто у обработанных животных и при различных физиопатологических моделях (возраст, гипертония, диабет). Действительно, сравнивая крыс среднего и старого возраста33, различия в свойствах и высвобождении МВ селезенки могут быть доказаны после простого 24-часового посева спленоцитов.
Учитывая вышеуказанные свидетельства изменения эффекторных свойств МВ селезенки в зависимости от физиопатологического состояния и целесообразность их фармакологического контроля у крыс, в настоящем документе описан стандартизированный протокол выделения МВ селезенки мышей. Эта процедура лучше подходит для углубленных исследований in vivo механизмов, поддерживающих SMV-опосредованные эффекты, в конечном итоге у сконструированных мышей. Процедура была установлена на мышах C57BL/6 с использованием местной внутрибрюшинной инфекции P. gingivalis, чтобы установить доказательства отдаленного действия патогена на эффекторные свойства MV селезенки (SMV).