Біла Г. І. Участь нейтрофільних позаклітинних пасток у запальних процесах тварин за дії наночастинок

Метою дисертаційної роботи було встановлення участі нейтрофільних позаклітинних пасток (НПП) в індукції запальних процесів у тілі тварин внаслідок контакту з ендогенними та екзогенними наночастинками (НЧ), розробка способів використання НЧ для керованого впливу на утворення НПП, пошуку засобів для таргетного впливу на нейтрофільні гранулоцити та їх здатності утворювати НПП, зокрема для використання НПП-індукуючих НЧ в складі вакцин нового покоління. Вивчено дію двох типів НЧ – ендогенних, які спонтанно утворюються в гепатобіліарній системі внаслідок дієти, багатої на жири, холестерин та дієти багатої на фруктозу; та екзогенних, зокрема алотропних модифікацій вуглецю – нанодіамантів та графен оксиду. Для останніх не існує рецепторів в організмі, проте відома їх здатність індукувати утворення НПП. В роботі детально вивчалась можливість використання утворених кон’югатів НЧ та пептидів коронавірусів для швидкої генерації імунної відповіді до антигенів SARS-CoV-2 при введенні в організм. Для проведення дослідження було створено модель неалкогольного стеатогепатиту (НАСГ) у лабораторних мишей за дії високоліпідної високохолестеринової дієти (ВЛВХД) та за дії високофруктозної дієти (ВФД). Обидві досліджувані дієти добре відображали вміст ліпідів, холестерину та фруктози, які притаманні «західній дієті» чи раціоні з високим вмістом фастфуду, смаженої їжі та солодких напоїв. За високого вмісту холестерину у присутності холевої кислоти дані сполуки кристалізуються в жовчних шляхах внаслідок 3 природних процесів концентрації жовчі, утворюючи нано- та мікрочастинки. В печінці фруктозу метаболізує ензим фруктокіназа С, яка діє швидко і не має механізму зворотнього зв’язку, що при споживанні великої кількості фруктози, яка присутня в солодких напоях, призводить до миттєвого падіння рівня АТФ у гепатоцитах, перетворюючи його в АМФ. Утворена АМФ вступає в шлях деградації пуринів через дію АМФ-деамінази, призводячи до утворення сечової кислоти та мітохондріальних оксидантів. Позбавлені енергії, внаслідок виснаження АТФ, гепатоцити із підвищеним рівнем мітохондріальних оксидантів схильні до загибелі і при порушенні їх цілісності сечова кислота потраплятиме у позаклітинний простір, де буде контактувати із високим вмістом іонів натрію, перетворюючись у моноурат натрію. Останній формує голчасті нано- та мікрокристали, які є індуктором подагри через активацію НПП. Для дослідження механізму утворення НПП використано спеціальну лінію мишей C57BL6/N, що експресували функціональний ген nnt, відповідальний за підвищений вміст мітохондріального НАДФН/НАДФ+ , та характеризувались високим вмістом нейтрофільних гранулоцитів у крові із високою здатністю до утворення активних форм кисню (АФК). Перебування тварин на ВЛВХД та на ВФД спричиняло типові ознаки НАСГ уже через 4 – 6 тижнів, це значно менше ніж в інших описаних мишачих моделях НАСГ (12 – 18 тижнів). Гістологічно підтверджено НАСГ у печінці тварин за ознаками накопичення ліпідів, появою мікровезикуляції, деградацією ядер, накопиченням колагену. Нами адаптовано кількісні підходи аналізу гістологічних зображень для оцінки ушкоджень тканин печінки мишей. Запропоновано прогресивний підхід верифікації ознак НАСГ печінки імуноферментним методом, який базується на молекулярних маркерах тесту ELF – Enhanced Liver Fibrosis розробки Siemens, адаптованому для мишей, за виявленням аміно-кінцевого пептиду проколагену ІІІ, тканинного інгібітора металопротеїназ-1 та гіалуронової кислоти. Використовуючи запропоновані нами відтворювані та зручні моделі НАСГ в лабораторних мишей, ми дослідили участь нейтрофільних гранулоцитів у розвитку цих патологій. Виявлено інфільтрацію лейкоцитів та руйнування судин і жовчних проток у гістологічних препаратах. Розроблено ефективний метод виявлення еозинофілів у гістологічних зразках за допомогою флуоресцентної мікроскопії, який дозволив диференціювати з поміж спостережуваних лейкоцитів нейтрофільні та еозинофільні гранулоцити. Встановлено, що серед інфільтруючих гранулоцитів у тканинах печінки переважають нейтрофіли.