Kraujo neutrofilų aktyvumo ypatumai sergant lėtine obstrukcine plaučių liga

Abstract

Lėtinė obstrukcinė plaučių liga (LOPL) - lėtai progresuojanti kvėpavimo takų obstrukcija, atsirandanti dėl nenormalaus uždegiminio plaučių atsako į žalingas su oru įkvepiamas daleles ar dujas. Tai liga, lemianti didelį sergamumą ir mirtingumą visame pasaulyje. Sergant LOPL labiausiai pažeidžiami apatiniai kvėpavimo takai, o taip pat periferiniame kraujyje nustatomas uždegimo žymenų koncentracijų padidėjimas. Pastarasis rodo, jog vyksta sisteminis uždegimas. Kvėpavimo takų sekretas yra biologinė terpė, kurioje esantys imuniniai žymenys atspindi vietinį uždegimą. Tiek vietinio, tiek ir sisteminio uždegiminio proceso metu pagrindinėmis ląstelėmis įvardijamos neutrofilai. LOPL yra daugiakomponentė liga ir siekiant suprasti šios ligos metu vykstančius įvairius patogeninius mechanizmus, būtina įvertinti vietinį ir sisteminį uždegimą jungiančias jungtis bei principus. Norint nustatyti vietinio ir sisteminio uždegimo sąsajas, svarbu įvertinti kvėpavimo takų sekreto tiesioginį poveikį kraujo neutrofilų funkcijoms. Šio darbo tikslas buvo įvertinti kraujo neutrofilų chemotaktinį ir fagocitinį aktyvumą bei reaktyvių deguonies formų (ROS) susidarymo ypatumus sergant LOPL. Kraujo neutrofilų chemotaksis tirtas aktyvinant neutrofilus klasikiniu chemotaksį skatinančiu veiksniu- interleukinu-8 (IL-8), indukuotais skrepliais bei indukuotais skrepliais papildytais skirtingomis IL-8 koncentracijomis (10, 30, 100 ng/ml). Fagocitinis kraujo neutrofilų aktyvumas bei ROS susidarymas buvo tirtas aktyvinant neutrofilus serumu osponizuotomis ir neosponizuotomis S. aureus bakterijomis, indukuotais skrepliais ir indukuotais skrepliais papildytais įvairiomis bakterijų koncentracijomis (10, 30, 100 bakt./neutrofilui). Visos šios neutrofilų savybės in vitro buvo analizuojamos tėkmės citometru, vertinant ląstelių imunofluorescencijos intensyvumą neutrofiluose. Gauti rezultatai parodė, kad sergančiųjų LOPL kraujo neutrofilų chemotaksis yra intensyvesnis, nei sveikų asmenų, o didžiausias neutrofilų chemotaktinis judėjimas buvo nustatytas neutrofilus aktyvinant indukuotais skrepliais papildytais IL-8 tirpalais. Priešingai nei neutrofilų chemotaksis, fagocitinis aktyvumas sergančiųjų LOPL buvo silpnesnis, nei sveikų asmenų. Kraujo neutrofilus stimuliuojant didžiausiomis osponizuotų bakterijų koncentracijomis (100 bakt./neutrofilui) papildytomis indukuotais skrepliais, buvo pasiektas intensyviausias fagocitinis neutrofilų aktyvumas, tačiau jis buvo silpnesnis nei sveikų asmenų. Vertinant ROS susidarymo ypatybes nustatyta intensyvesnė ROS sintezė sergančiųjų LOPL neutrofiluose, nei sveikų asmenų. Didžiausi ROS kiekiai nustatyti kraujo neutrofilus aktyvinant osponizuotomis S. aureus bakterijomis, papildytomis indukuotais skrepliais.

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) - slowly progressive airway obstruction resulting from abnormal inflammatory response to lung damaging particles of inhaled air or gas. It is a major cause of high morbidity and moratlity worldwide. Patients with COPD has lung injury, but determined increased blood levels of inflammatory markers shows and systemic inflammation. Neutrophils are the key inflammatory cells both in local and systemic inflammatory process. COPD is heterogeneous disease and in order to understand a variety of pathogenic mechanisms it is necessary to evaluate local and systemic inflammation combination characteristics and principles. It is also important to investigate if airway mucus influence blood neutrophils activity. The aim of this study was to evaluate both chemotactic and phagocytic activity and reactive oxygen species (ROS) production in peripheral blood neutrophils during COPD. Blood neutrophils chemotaxis was measured by activation of the interleukin-8 (IL-8), induced sputum and induced sputum and IL-8 different concentration (10, 30 and 100 ng/ml) combination. Phagocytic activity and ROS generation of blood neutrophils was measured after neutrophils activation with serum osponized/non-osponized S. aureus bacteria, induced sputum and induced sputum combination with S. aureus bacteria. The concentrations of 10, 30 and 100 bact./neutrophil S. aureus were used for all experiments. All features of neutrophils in vitro were analyzed by flow cytometer, assessing the cellular immunofluorescence intensity in neutrophil population. The results showed a higher chemotaxis of neutrophils isolated from blood of COPD patients, compared with healthy individuals. The highest neutrophil chemotaxis was reached after their stimulation with induced sputum in combination with IL-8. In contrast to neutrophil chemotaxis, phagocytic activity was lower in patients with COPD compared with healthy individuals. Blood neutrophils after stimulation with induced sputum in combination with osponized S. aureus 100 bact./neutrophil concentration has reached the most intensive phagocytic activity, but it was still lower that in healthy individuals. The generation of ROS was more intensive in neutrophils of patients with COPD in comparison with heathy individuals.The highest ROS generation in blood neutrophils was measured in neutrophils, stimulated with induced sputum in combination with osponized S. aureus bacteria.