Формирование клеточных кластеров: новый механизм репрограммирования макрофагов и новый иммунологический маркер провоспалительного М1 фенотипа

Э.А. Шабунина; О.П. Budanova; Е.Б. Манухина; И.Ю. Малышев

doi:10.48612/path/2310-0435.2025.03.32-37

Э.А. Шабунина Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет медицины» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Россия
О.П. Budanova Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», Москва, Россия https://orcid.org/0000-0002-6650-5082
Е.Б. Манухина Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», Москва, Россия; Центр медицинских наук Университета Северного Техаса, США https://orcid.org/0000-0002-8102-173X
И.Ю. Малышев Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет медицины» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Россия; Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», Москва, Россия https://orcid.org/0000-0002-6650-5082

DOI: https://doi.org/10.48612/path/2310-0435.2025.03.32-37

Ключевые слова: макрофаги, фенотип, кластеры, морфологический маркер

Аннотация

Актуальность. В зависимости от своего микроокружения макрофаги могут радикально менять свой фенотип, каждый раз исполняя «полярные» функции. Например, на первых этапах развития воспаления они могут иметь провоспалительный M1 фенотип, в конце – антивоспалительный M2. При той или иной патологии адекватное программирование макрофагов может обеспечить выздоровление, а неадекватное – напротив, прогрессирование болезни. Поэтому возник колоссальный интерес к факторам, которые влияют на фенотип макрофагов. В ходе экспериментов было замечено, что изолированно-сидящие макрофаги как правило имели М2 фенотип, тогда как сгруппированные в кластеры макрофаги, контактирующие друг с другом – М1 фенотип. Это навело на мысль, что контактирование макрофагов друг с другом может влиять на их фенотип. Открытие феномена контактного модулирования фенотипа макрофагов сразу поставило вопрос о его биологической значимости, по данным литературы этот феномен может быть вовлечен в ряд важных физиологических и патофизиологических процессов.

Цель работы состояла в проверке гипотезы, что контактирование макрофагов друг с другом может влиять на фенотип макрофагов.

Методы. В работе использовали макрофаги мышей, выделенные из перитонеального смыва. Взвесь макрофагов в среде RPMI-1640 с 100 U/мл пенициллина и 100 µг/мл стрептомицина размещали в плоскодонные лунки 48-луночных планшетов в трёх вариантах плотности: 1) стандартно по 0,5 млн клеток в 0,5 мл среды, 2) с меньшей плотностью – по 0,25 млн клеток в 0,25 мл среды, и 3) с большей плотностью – по 1,0 млн клеток в 1,0 мл среды, так что соотношение макрофагов к объёму среды не менялось, а плотность посадки на дне лунки различалась. Через 36 часов с помощью светового микроскопа в лунках анализировали какой фенотип имеют макрофаги в кластерах, и какой изолированно сидящие макрофаги.

Результаты. 1) Объединение макрофагов в кластеры способствует формированию структурного М1 фенотипа, а изолированное расселение макрофагов – М2 фенотипа. 2) Снижение плотности расселения макрофагов способствует формированию М2, а увеличение – М1 фенотипа.

Заключение. Продолжение исследований механизмов контактного модулирования фенотипа макрофагов открывает новое направление в изучении врожденного иммунитета: сигнальные взаимоотношения между молекулами адгезии, структурой цитоскелета и внутриклеточными механизмами поддержания процесса воспаления. Кроме того, феномен контактного контроля фенотипа макрофагов, вероятно, позволит лучше понимать иммунные патогенетические механизмы развития патологий. И наконец, в перспективе, механизмы контактного модулирования фенотипа иммунных макрофагов могут стать терапевтической мишенью для коррекции нарушенного иммунного ответа при разных патологиях.