Исследователи находят связь между способностью эритроцитов связывать, а затем представлять ДНК патогенов, что ведет к их гибели, с часто встречающейся при COVID-19 анемией, а также активацией клеток иммунной системы. В октябре 2021 года в журнале «Science Translational Medicine» была опубликована статья, согласно которой красные кровяные клетки, являющиеся наиболее распространенными клетками в кровяном русле, не только выполняют всем известные функции транспортировки кислорода, но и предупреждают иммунную систему о присутствии бактерий, паразитов и циркулирующих внеклеточных митохондриальных ДНК, определяющихся в кровотоке при сепсисе, пневмонии и других тяжелых состояниях. Обратной стороной медали является преждевременная гибель эритроцитов, переносящих фрагменты ДНК, что, вероятно, способствует развитию анемии, связанной с воспалением.В 2005 году N. Mangalmurti, врач-реаниматолог и научный сотрудник Пенсильванского университета, работая в отделении реанимации и интенсивной терапии пульмонологического профиля, одной из первых занималась изучением повреждения легких вследствие переливания эритроцитов. Тогда были получены предварительные данные о взаимодействии перелитых эритроцитов с иммунной системой. За последнее десятилетие N. Mangalmurti с коллегами, а также другими группами ученых выявили дополнительные, не связанные с газообменом функции перелитых и собственных эритроцитов человека. Так, в 2018 году данная группа ученых продемонстрировала способность эритроцитов использовать Toll-подобные рецепторы 9 (TLR9) для взаимодействия с внеклеточной митохондриальной ДНК, в норме циркулирующей в кровотоке в низких концентрациях, повышающихся при заболеваниях или массивной гибели клеток. 
Электронная микроскопия эритроцитов здорового человека (слева) и эритроцитов после воздействия ДНК (справа). Фото: L.K.M. LAM ET AL., SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE, 2021
Тем не менее, на тот момент не было известно, где именно в эритроцитах располагаются TLR9. В последующем исследовании авторы показали, что ДНК-связывающие домены TLR9 выявляются на мембранах как человеческих, так и мышиных эритроцитов. Они также обнаружили, что в здоровом организме количество эритроцитов с TLR9 мало, в то время как у больных малярией или сепсисом процент таких клеток увеличивается до 40 и более.Такое изменение количества TLR9 под воздействием окружающей среды сложно объяснимо, так как эритроциты не имеют ядер, а значит, не могут изменять экспрессию генов и количество белка. Чтобы разобраться и в этом вопросе, авторы in vitro обработали эритроциты посредством ДНК. После воздействия клетки меняли свою форму, так что на мембране обнаруживалось больше ДНК-связывающих доменов TLR9. Подобные процессы, вероятно, и происходят на поверхности эритроцитов в кровотоке больных пациентов.N. Mangalmurti с коллегами также показали связь между морфологическими изменениями эритроцитов и представленностью на них антигена CD47. Известно, что при отсутствии антигена CD47 на мембране клетки воспринимаются чужеродными и подвергаются уничтожению собственной иммунной системой. Так, мышиные эритроциты после воздействия на них in vitro с помощью ДНК или физиологического раствора были возвращены в кровоток мышей. В течение нескольких часов они активировали связанный с интерфероновыми сигналами врожденный иммунный ответ и были поглощены лейкоцитами в селезенке мышей.У пациентов с сочетанием сепсиса и анемии по сравнению с пациентами только с сепсисом исследователи обнаружили большее количество митохондриальной ДНК, связанной с эритроцитами. Кроме того, было показано, что при COVID-19 концентрация циркулирующей митохондриальной ДНК увеличивается. Авторы также выявили взаимосвязь между количеством митохондриальной ДНК, связанной с эритроцитами, и тяжестью течения COVID-19.Обычно красные кровяные клетки циркулируют в кровотоке около 120 дней, время от времени связывая ДНК, а затем избавляясь от нее. Однако при остром воспалительном заболевании эритроциты участвуют в активации врожденного иммунного ответа посредством связывания ДНК и изменения своей формы, что у тяжелобольных пациентов может усугублять течение болезни ввиду присоединения анемии. Ранее врачи наблюдали подобные изменения формы эритроцитов при инфекционных заболеваниях, тем не менее, только сейчас стоящие за этим механизмы становятся более понятны.Другие ученые, не принимавшие участия в данных исследованиях, соглашаются с высоким практическим потенциалом этих наблюдений. Отмечена значимость обнаружения TLR9 на мембранах клеток в противовес распространенной концепции об их исключительно внутриклеточном нахождении. Также обращено внимание на потенциальную возможность вместо полученных в лаборатории Т-клеток использовать эритроциты в качестве иммунных клеток для защиты от патогенов. Другим потенциальным применением полученных данных является мониторирование измерения концентрации эритроцитов, связанных с ДНК, как ранних биомаркеров системного воспаления.N. Mangalmurti подчеркивает особую значимость иммунных свойств эритроцитов при COVID-19. Так, именно с помощью их концентрации возможно объяснить различия в тяжести заболевания у разных пациентов. Авторы надеются на увеличение интереса к теме эритроцитов и их иммунных свойств.
Источник
