Моноциты периферической крови и псориатической папулы

УДК 616.5

DOI 10.21685/2072-3032-2019-3-11

А. К. Шерстенникова, С. Л. Кашутин, О. В. Калмин, В. С. Неклюдова

МОНОЦИТЫ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ И ПСОРИАТИЧЕСКОЙ ПАПУЛЫ

Аннотация.

Актуальность и цели. Макрофаги мигрируют в различные ткани организма, принимая активное участие в раннем воспалительном ответе, в запуске специфического иммунного ответа. Сведения об участии моноцитов в развитии псориатического процесса представляют практический интерес. Цель исследования состояла в изучении характеристики моноцитов периферической крови и крови псориатической папулы с учетом их морфологических особенностей и концентрации молекул адгезии на моноцитах.

Материалы и методы. Проведено клинико-иммунологическое обследование 89 больных (41 женщина и 48 мужчин) в возрасте от 20 до 60 лет, страдающих вульгарным и экссудативным псориазом. На мазках периферической крови и крови, полученной с поверхности псориатической папулы, зафиксированных в смеси Никифорова и окрашенных по Романовскому - Гимзе, определяли концентрацию моноцитов среди других лейкоцитов: эозинофилов, базо-филов, нейтрофилов, лимфоцитов. В соответствии с методом, предложенным О. П. Григоровой, проводили дифференцировку моноцитов по морфологии их ядра. Венозную кровь для исследования брали утром натощак. На проточном цитометре FC-500 «Beckman Coulten> (США) определяли содержание L-селектина, LFA-1, LFA-3, ICAM-1, PECAM-1 на моноцитах цельной крови.

Результаты. В крови, выделяемой с поверхности псориатической папулы, по сравнению с периферической кровью содержание моноцитов увеличивалось в 3 раза за счет повышения уровня полиморфноядерных форм на фоне резкого снижения концентрации промоноцитов. Подтверждением преимущественной миграции полиморфноядерных моноцитов являлось наличие статистически значимых корреляций с уровнем экспрессии молекул адгезии, особенно задействованных на этапе «трансмиграции».

Выводы. В псориатическую папулу мигрируют преимущественно поли-морфноядерные моноциты, о чем свидетельствует их накопление в очаге поражения. Моноциты, способные к пролиферации, не мигрируют, поскольку медиана содержания их в псориатической папуле равна 0, а в венозной крови их уровень статистически значимо выше, чем в контрольной группе.

Ключевые слова: моноциты, молекулы адгезии, псориатическая папула.

A. K. Sherstennikova, S. L. Kashutin, O. V. Kalmin, V. S. Neklyudova

MONOCYTES OF PERIPHERAL BLOOD AND PSORIATIC PAPULES

© Шерстенникова А. К., Кашутин С. Л., Калмин О. В., Неклюдова В. С., 2019. Данная статья доступна по условиям всемирной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons.org/ licenses/by/4.0/), которая дает разрешение на неограниченное использование, копирование на любые носители при условии указания авторства, источника и ссылки на лицензию Creative Commons, а также изменений, если таковые имеют место.

Abstract.

Background. Macrophages migrate to different tissues of the body, taking an active part in the early inflammatory response to infection and in triggering specific immune response. Information about the monocytes participation in the development of psoriatic process has a practical interest. The aim of this study was to examine the ratio of monocytes in the peripheral blood and blood of psoriatic papules with regard to their morphological features.

Materials and methods. Clinical and immunological examination of 89 patients with vulgar and exudative psoriasis (41 women and 48 men) aged 20 to 60 years was carried out. The concentration of monocytes among other leukocytes was determined on the smears of peripheral blood, and blood from the surface of psoriatic papules, fixed in a mixture of Nikiforov and stained by Romanovsky-Giemsa. Monocytes were investigated in accordance with their morphological properties (O. P. Grigorova). The content of L-selectin, LFA-1, LFA-3, ICAM-1, PECAM-1 was measured on a flow cytometer FC-500 from Beckman Coulter (USA) on neutrophils of whole blood.

Results. In the blood secreted from the surface of psoriatic papules compared with peripheral blood, the content of monocytes increased 3 times due to an increase in the level of polymorphonuclear forms against the background of a sharp decrease in the concentration of promonocytes. Confirmation of the predominant migration of polymorphonuclear monocytes was the presence of statistically significant correlations with the level of expression of adhesion molecules, especially those involved in the "transmigration" stage.

Conclusions. Mainly polymorphonuclear monocytes migrate into psoriatic papules, as evidenced by their accumulation in the lesion. Monocytes capable of proliferation do not migrate because the median content of their psoriatic papule is 0, and in venous blood their level is significantly higher than in the control group.

Keywords: monocytes, adhesion molecules, psoriatic papule.

Введение

Как известно, система мононуклеарных фагоцитов включает монобла-сты, промоноциты, моноциты и макрофаги. Промоноциты, поступив в кровоток, еще обладают способностью к пролиферации, в то время как моноциты уже обеспечивают неспецифическую защиту организма за счет своей фагоцитарной активности, а секретируемые ими молекулы выполняют эффекторные и регуляторные функции. Макрофаги постоянно созревают из циркулирующих в крови моноцитов и, покидая кровяное русло, мигрируют в различные ткани организма, принимая активное участие в раннем воспалительном ответе на инфекцию, в запуске специфического иммунного ответа, в клеточно-опосредованных реакциях [1-5].

Дифференцировка моноцитов по форме ядра является основанием для идентификации промоноцитов, собственно моноцитов и макрофагов [1]. Гри-горовой О. П. предложен чрезвычайно простой способ дифференцировки моноцитов по форме ядра. В соответствии с данной классификацией промоно-цит имеет округлое ядро (рис. 1,а), собственно моноцит - бобовидное (рис. 1,6), макрофаг - многолопастную, полигональную форму (рис. 1,в) [6].

Процесс миграции моноцитов в ткани представляет собой трехступенчатый процесс, включающий скольжение - «роллинг» - моноцитов по поверхности эндотелия с последующей фазой прочной адгезии и заканчивающийся фазой трансмиграции через эндотелий [7, 8]. Роллинг моноцитов опо-

средуется низкоаффинными рецепторами, в том числе Ь-селектинами. Фаза прочной адгезии реализуется с участием молекул ЬБЛ-1, ЬБЛ-З, 1САМ-1. Собственно миграция моноцитов через эндотелий связана с экспрессией молекул РЕСАМ [9, 10].

в)

Рис. 1. Морфологические изменения ядра моноцитов: а - промоноцит; б - собственно моноцит; в - полиморфноядерный моноцит; окраска по Романовскому - Гимзе, об. 50, ок. 10

Сведения об участии моноцитов в развитии псориатического процесса непосредственно в коже, а именно активности пролиферации и дифференци-ровки этих клеток, а также влияние их на пролиферативную активность кера-тиноцитов, представляют не только теоретический, но и практический интерес. Учитывая, что данные сведения разрозненны и противоречивы [11-13], целью работы было изучение характеристики моноцитов периферической крови и крови псориатической папулы с учетом их морфологических особенностей и концентрации молекул адгезии на моноцитах.

Материалы и методы

Проведено клинико-иммунологическое обследование 89 больных (41 женщины и 48 мужчин) в возрасте от 20 до 60 лет, страдающих вульгарным и экссудативным псориазом. Давность заболевания составила от 3 месяцев до 10 лет. В качестве контрольной группы обследованы 50 практически здоровых лиц (28 женщин и 22 мужчины) в возрасте от 20 до 60 лет, не имеющих на момент обследования острых хронических заболеваний или их обострения. Обследование проводили с письменного согласия респондентов, с соблюдением основных норм биомедицинской этики в соответствии с документом «Этические принципы проведения медицинских исследований с участием людей в качестве субъектов исследования» (Хельсинкская декларация Всемирной медицинской ассоциации 1964 г. с изменениями и дополнениями на 2008 г.).

На мазках периферической крови и крови, полученной с поверхности псориатической папулы (феномен точечного кровотечения при проведении псориатической триады), зафиксированных в смеси Никифорова и окрашенных по Романовскому - Гимзе, определяли концентрацию моноцитов среди других лейкоцитов: эозинофилов, базофилов, нейтрофилов, лимфоцитов. В соответствии с методом, предложенным О. П. Григоровой, проводили дифференцировку моноцитов по морфологии ядра на промоноциты, собственно моноциты и полиморфноядерные моноциты [6].

Венозную кровь для исследования брали утром натощак. На проточном цитометре FC-500 «Beckman Coulter» (США) определяли содержание L-селектина (CD62L, FITC), LFA-1 (CD11a, FITC), LFA-3 (CD58, FITC), ICAM-1 (CD54, FITC), PECAM-1 (CD31, FITC) на моноцитах цельной крови.

Статистическую обработку результатов проводили с помощью SPSS 13.0 for Windows. Распределение параметров было ненормальным, в связи с чем описание выборок проводили с помощью подсчета медианы (Me) и межквартильного интервала (Q25; Q75). Вероятность различий оценивали по непараметрическим критериям Колмогорова - Смирнова (Z) и Вилкоксона (W). Корреляционный анализ проведен с использованием коэффициента корреляции Спирмена (р).

Результаты

Уровень моноцитов периферической крови как в группе контроля, так и у больных псориазом был одинаковым, соответственно 4 % (3; 8) и 6 % (4; 8); Z = 0,96; р = 0,31. При этом у больных псориазом в структуре моноци-тограммы (рис. 2) отмечали статистически значимое увеличение промоно-цитов - с 27 % (20; 36) до 34 % (24; 44); Z = 2,02; p = 0,001; за счет снижения

собственно моноцитов - с 41 % (29,5; 47) до 30 % (22; 34); 2 = 2,72; p = 0,001. Различий в концентрации полиморфноядерных моноцитов у больных псориазом и в группе контроля не регистрировали - 32 % (24,5; 43) против 36 % (30,5; 40,5); 2 = 1,25; р = 0,08 (рис. 2).

Моноцитограмма практически здоровых

Промоноциты

Собственно моноциты 41%

Моноцитограмма больных псориазом

Собственно моноциты 30%

Рис. 2. Моноцитограмма

Таким образом, несмотря на то, что в целом содержание моноцитов в периферической крови у больных псориазом и в контрольной группе было одинаковым, различия заключались в структуре моноцитограммы: увеличение концентрации промоноцитов у больных псориазом происходило на фоне снижения содержания собственно моноцитов и отсутствии реакции со стороны полиморфноядерных моноцитов.

Непосредственно в очаге поражения - в псориатической папуле - концентрация моноцитов увеличилась в 3 раза: с 6 % (4; 8) до 18,7 % (15,8; 24,); Ж = -3,40; р = 0,001. Увеличение происходило за счет повышения концентрации полиморфноядерных моноцитов - с 36 % (30,5; 40,5) до 65 % (56; 74,5);

Ж =-3,29; р = 0,001), тогда как промоноциты практически не выявлялись из-за чего медиана содержания этих клеток составила 0 % (0; 6); Ж = -3,29; р = 0,001. Содержание собственно моноцитов было одинаковым в периферической крови и псориатической папуле -30% (22; 34) и 34% (24; 36) Ъ = 0,65; р = 0,78 (рис. 3).

____ периферическая кровь

(и

псориатическая папула

Промоноциты Собственно моноциты Полиморфноядерные

моноциты

Рис. 3. Моноциты периферической крови и крови псориатической папулы

Итак, в периферической крови у больных псориазом по сравнению с группой контроля изменения касались только структуры моноцитограммы, что проявлялось увеличением уровня промоноцитов при снижении концентрации собственно моноцитов. В крови, выделяемой с поверхности псориа-тической папулы, по сравнению с периферической кровью концентрация моноцитов увеличивалось в 3 раза за счет увеличения уровня полиморфноядер-ных форм на фоне резкого снижения количества промоноцитов.

Учитывая, что процессы миграции клеток, в том числе и моноцитов, связаны с молекулами адгезии, нами изучены моноциты венозной крови, имеющие молекулы адгезии. На основании полученных данных (табл. 1) можно заключить, что статистически значимых различий в содержании молекул адгезии на моноцитах у больных псориазом с контрольной группой нет ни на этапе роллинга, ни на этапе прочной адгезии, ни на этапе трансэндоте-лиальной миграции.

Различия были выявлены посредством корреляционного анализа. Так, если в группе сравнения статистически значимых корреляций между содержанием промоноцитов, собственно моноцитов и полиморфноядерных моноцитов и уровнем активности молекулы Ь-селектина не регистрировали, то у больных псориазом были выявлены корреляции между уровнем активности молекулы Ь-селектина с содержанием собственно моноцитов (р = 0,32;

р = 0,34) и полиморфноядерных моноцитов (р = 0,34; р = 0,004). Статистически значимых различий в отношении Ь-селектина и промоноцитов не выявлено (р = 0,13; р = 0,28).

Таблица 1

Содержание молекул адгезии на моноцитах у практически здоровых лиц и больных псориазом

Показатели, % Практически здоровые, п = 50 Больные псориазом, п = 69 Уровень статистической значимости

1 2 3 4

L-селектин 42,2 (14,82; 60,0) 40,68 (10,55; 63,83) Ъ = 0,58; р = 0,88

LFA-1 99,72 (92,75; 100,0) 98,34 (89,32; 100,0) Ъ = 0,94; р = 0,33

LFA-3 94,11 (77,08; 100,0) 93,81 (65,62; 100,0) Ъ = 0,67; р = 0,75

ICAM-1 88,88 (61,33; 96,83) 87,59 (45,55; 97,05) Ъ = 0,66; р = 0,77

PECAM-1 97,5 (80,0; 98,75) 95,23 (49,31; 99,26) Ъ = 0,91; р = 0,37

На этапе прочной адгезии у больных псориазом наблюдали статистически значимые корреляции между концентрациями моноцитов, имеющих молекулы с ЬБЛ-1, ЬБЛ-3, 1САМ-1 и промоноцитов, собственно моноцитов и полиморфноядерных моноцитов. Существенные различия выявлены в отношении молекулы РЕСАМ-1: у больных псориазом, в отличие от группы контроля, содержание молекулы РЕСАМ-1 статистически достоверно коррелировало с содержанием промоноцитов (р = 0,58; р = 0,001), собственно моноцитов (р = 0,48; р = 0,001) и полиморфноядерных моноцитов (р = 0,42; р = 0,001), тогда как в группе сравнения достоверная корреляция была выявлено только с уровнем полиморфноядерных моноцитов (р = 0,45; р = 0,03).

Обсуждение

Итак, в крови псориатической папулы нарастает концентрация моноцитов за счет полиморфноядерных форм и снижается уровень промоноцитов. Известно, что именно промоноциты обладают способностью к пролиферации, а также, пройдя дифференцировку, преобразуются через собственно моноциты в полиморфноядерные моноциты [14, 15]. Учитывая, тот факт, что их концентрация в периферической крови у больных псориазом нарастает, а в крови, выделяемой с поверхности папул, - снижается, а также наличие статистически достоверных корреляций с молекулами адгезии, проявляющие свои функции на этапах прочной адгезии и трансмиграции, дают возможность предполагать усиление трансмиграции промоноцитов в псориатиче-скую папулу с одной стороны, а с другой - усиление пролиферации и диффе-ренцировки их именно в псориатической папуле. Дополнительным подтверждением может служить отсутствие различий в периферической крови концентраций полиморфноядерных моноцитов между больными псориазом и группой контроля.

Заключение

В соответствии с полученными данными концентрация полиморфно-ядерных моноцитов, идентифицируемых как макрофаги, нарастает, что позволяет говорить о важной роли макрофагов непосредственно в псориатической папуле, связанной, вероятно, с подавлением пролиферативной активности кератиноцитов.

Библиографический список

1. Фрейдлин, И. С. Клетки иммунной системы / И. С. Фрейдлин, А. А. Тотолян. -Санкт-Петербург : Наука, 2001. - 496 с.

2. Кошевенко, Ю. Н. Механизмы клеточного иммунитета в коже / Ю. Н. Коше-венко // Косметика и медицина. - 2001. - № 3. - С. 15-26.

3. Цинкернагель, Р. Основы иммунологии / Р. Цинкернагель. - Москва : Мир, 2008. - 536 с.

4. Пальцев, М. А. Межклеточные взаимодействия / М. А. Пальцев. - Москва : Медицина, 1995. - 358 с.

5. Хайрутдинов, В. Р. Иммунный патогенез псориаза / В. Р. Хайрутдинов, И. Э. Белоусова, А. В. Самцов // Вестник дерматологии и венерологии. - 2016. -№ 4. - С. 20-26. - DOI 10.25208/0042-4609-2016-0-4-30-33

6. Григорова, О. П. Лимфоцитарная реакция как показатель реактивности организма в динамике инфекционного процесса / О. П. Григорова // Охрана материнства. - 1963. - № 10. - С. 39-41.

7. Bernhagen, J. Regulation of the immune response by macrophage migration inhibitory factor: biological and structural features / J. Bernhagen, T. Calandrs, R. Mitchell // J Mol Med. - 1998. - Vol. 76. - P. 151-161.

8. Golden, J. Chronic psoriatic skin inflammation leads to increased monocyte adhesion and aggregation / J. Golden, S. Groft, M. Squeri, S. Debanne // J Immunol. - 2015. -Vol. 195 (5). - P. 2006-2018. - DOI 10.4049/jimmunol.1402307

9. Muller, W. A. Mechanisms of transendothelial migration of leukocytes / W. A. Muller // Circ. Res. - 2009. - Vol. 105 (3). - P 223-30. - DOI 10.1161/CIRCRESAHA.109.200717.

10. Relative contribution of PECAM-1 adhesion and signaling to the maintenance of vascular integrity / J. R. Privratsky, C. M. Paddock, O. Florey et al. // J. Cell Sci. - 2011. -Vol. 124 (9). - P. 1477-85. - DOI 10.1242/jcs.082271.

11. Monocyte-derived inflammatory Langerhans cells and dermal dendritic cells mediate psoriasis-like inflammation / T. P. Singh, H. H. Zhang, I. Borek, P. Wolf, M. N. Hedrick, S. P. Singh, B. L. Kelsall, B. E. Clausen, J. M. Farber // Nature Communications. - 2016. - Vol. 7. - Р. 13581. - DOI 10.1038/ncomms13581.

12. Malissen, B. The origins and functions of dendritic cells and macrophages in the skin / B. Malissen, S. Tamoutounour, S. Henri // Nat. Rev. Immunol. - 2014. - P. 417-428. -DOI 10.1038/nri3683.

13. Lowes, M. A. Immunology of psoriasis / M. A. Lowes, M. Suarez-Farinas, J. G. Krueger // Annu. Rev. Immunol. - 2014. - Vol. 32. - P. 227-255. - DOI 10.1146/annurev-immunol-032713-120225.

14. Байтяков, В. В. Сочетание эфферентных и квантовых технологий в лечении псориаза / В. В. Байтяков // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. - 2011. - № 1 (17). - С. 38-45.

15. Zheng, M. Phenotypic differences between human blood monocyte subpopulations in psoriasis and atopic dermatitis / M. Zheng, U. Mrowietz // J Dermatol. - 1997. -Vol. 24 (6). - P. 370-378.

References

1. Freydlin I. S., Totolyan A. A. Kletki immunnoy sistemy [The immune system cells]. Saint-Petersburg: Nauka, 2001, 496 p. [In Russian]

2. Koshevenko Yu. N. Kosmetika i meditsina [Cosmetics and medicine]. 2001, no. 3, pp. 15-26. [In Russian]

3. Tsinkernagel' R. Osnovy immunologii [Principles of immunology]. Moscow: Mir, 2008, 536 p. [In Russian]

4. Pal'tsev M. A. Mezhkletochnye vzaimodeystviya [Intercellular interactions]. Moscow: Meditsina, 1995, 358 p. [In Russian]

5. Khayrutdinov V. R., Belousova I. E., Samtsov A. V. Vestnik dermatologii i venerologii [Bulletin of dermatology and venereology]. 2016, no. 4, pp. 20-26. DOI 10.25208/0042-4609-2016-0-4-30-33 [In Russian]

6. Grigorova O. P. Okhrana materinstva [Protection of motherhood]. 1963, no. 10, pp. 39-41. [In Russian]

7. Bernhagen J., Calandrs T., Mitchell R. JMolMed. 1998, vol. 76, pp. 151-161.

8. Golden J., Groft S., Squeri M., Debanne S. J Immunol. 2015, vol. 195 (5), pp. 20062018. DOI 10.4049/jimmunol.1402307

9. Muller W. A. Circ. Res. 2009, vol. 105 (3), pp. 223-30. DOI 10.1161/CIRCRESAHA.109.200717.

10. Privratsky J. R., Paddock C. M., Florey O. et al. J. Cell Sci. 2011, vol. 124 (9), pp. 1477-85. DOI 10.1242/jcs.082271.

11. Singh T. P., Zhang H. H., Borek I., Wolf P., Hedrick M. N., Singh S. P., Kelsall B. L., Clausen B. E., Farber J. M. Nature Communications. 2016, vol. 7, p. 13581. DOI 10.1038/ncomms13581.

12. Malissen B., Tamoutounour S., Henri S. Nat. Rev. Immunol. 2014, pp. 417-428. DOI 10.1038/nri3683.

13. Lowes M. A., Suarez-Farinas M., Krueger J. G. Annu. Rev. Immunol. 2014, vol. 32, pp. 227-255. DOI 10.1146/annurev-immunol-032713-120225.

14. Baytyakov V. V. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Povolzhskiy region. Med-itsinskie nauki [University proceedings. Volga region. Medical sciences]. 2011, no. 1 (17), pp. 38-45. [In Russian]

15. Zheng M., Mrowietz U. J Dermatol. 1997, vol. 24 (6), pp. 370-378.

Шерстенникова Александра Константиновна

доцент, кафедра нормальной физиологии, Северный государственный медицинский университет

E-mail: a.sherstennikova@yandex.ru

Кашутин Сергей Леонидович

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой кожных, венерических болезней, Северный государственный медицинский университет

E-mail: sergeycash@yandex.ru

Sherstennikova Aleksandra Konstantinovna

Associate professor, sub-department of normal physiology, Northern State Medical University

Kashutin Sergey Leonidovich

Doctor of medical sciences, professor, head of sub-department of skin and venereal diseases, Northern State Medical University

Калмин Олег Витальевич доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой анатомии человека, Медицинский институт, Пензенский государственный университет

E-mail: ovkalmin@gmail.com

Kalmin Oleg Vital'evich Doctor of medical sciences, professor, head of sub-department of human anatomy, Medical Institute, Penza State University

Неклюдова Виктория Сергеевна ассистент, кафедра кожных, венерических болезней, Северный государственный медицинский университет

E-mail: viknek999@yandex.ru

Neklyudova Viktorya Sergeevna Assistant, sub-department of skin and venereal diseases, Northern State Medical University

Образец цитирования:

Шерстенникова, А. К. Моноциты периферической крови и псориатической папулы / А. К. Шерстенникова, С. Л. Кашутин, О. В. Калмин, В. С. Неклюдова // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. - 2019. - № 3 (51). - С. 119-128. - DOI 10.21685/20723032-2019-3-11.