Когда после инфаркта, инсульта, пересадки органа или тяжёлого повреждения тканей врачи восстанавливают кровоток, это часто спасает клетки от гибели. Но резкое возвращение кислорода может запускать обратную сторону лечения — ишемически-реперфузионное повреждение. Новый обзор показывает, что важную роль в этом процессе могут играть нейтрофилы и их внеклеточные «ловушки».
Что такое ишемически-реперфузионное повреждение
Ишемия — это недостаток кровоснабжения, когда ткани получают слишком мало кислорода и питательных веществ. Реперфузия — восстановление кровотока. На первый взгляд это должно быть только полезно, но внезапное поступление кислорода способно усилить воспаление, повреждение сосудов и образование микротромбов.
Такой механизм встречается при инфаркте миокарда, ишемическом инсульте, остром повреждении почек, поражении лёгких и нарушении функции пересаженных органов. Иными словами, это не болезнь одного органа, а общий патологический процесс, который может развиваться в разных клинических ситуациях.
Почему нейтрофилы оказываются в центре внимания
Нейтрофилы — это разновидность белых кровяных клеток, которые одними из первых прибывают в зону повреждения. В норме они помогают бороться с инфекциями. Но при стерильном воспалении, то есть воспалении без микробной инфекции, их активность может стать чрезмерной.
Активированные нейтрофилы выделяют воспалительные вещества, ферменты, повреждающие ткани, и нейтрофильные внеклеточные ловушки. Их часто обозначают как NETs — от английского neutrophil extracellular traps. Это сетчатые структуры из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), гистонов и белков нейтрофильных гранул.
При инфекции такие ловушки помогают удерживать и обезвреживать микробы. Но при ишемии и реперфузии они могут повреждать внутреннюю выстилку сосудов — эндотелий, поддерживать воспалительный круг и способствовать образованию микротромбов.
Повреждение начинается на границе крови и сосудов
Авторы обзора подчёркивают, что реперфузионное повреждение часто начинается в микрососудах. Повреждённые ткани и активированные эндотелиальные клетки выделяют сигналы опасности — молекулы, которые сообщают иммунной системе, что в тканях произошла авария.
Эти сигналы привлекают нейтрофилы. Затем нейтрофилы могут выбрасывать внеклеточные ловушки, в состав которых входят ДНК, гистоны, миелопероксидаза, нейтрофильная эластаза и другие белки. Миелопероксидаза — фермент, участвующий в уничтожении микробов, а нейтрофильная эластаза — фермент, способный разрушать белки; при избытке они могут повреждать и собственные ткани организма.
Один механизм — разные последствия в разных органах
В сердце нейтрофильные ловушки могут усиливать повреждение кардиомиоцитов — мышечных клеток сердца — и поддерживать воспаление после восстановления кровотока.
В головном мозге их накопление может мешать кровотоку в мелких сосудах, нарушать гематоэнцефалический барьер — защитную границу между кровью и тканью мозга — и частично объяснять ситуацию, когда крупный сосуд удалось открыть, но неврологическое восстановление остаётся слабым.
В почках и печени такие ловушки взаимодействуют с клетками почечных канальцев, гепатоцитами, купферовскими клетками и клетками синусоидальных сосудов печени. Купферовские клетки — это иммунные клетки печени, которые реагируют на повреждение и инфекции. При чрезмерной активации они могут усиливать воспаление.
В лёгких и пересаженных органах нейтрофильные ловушки также могут поддерживать воспаление, микротромбоз и нарушение функции ткани. Поэтому авторы говорят о «оси NET–орган»: локальное повреждение может выйти за пределы исходного очага и способствовать синдрому полиорганной недостаточности, когда одновременно страдают несколько систем организма.
Возможные биомаркеры: что можно измерять
Обзор выделяет несколько потенциальных биомаркеров — измеримых признаков, которые могут отражать тяжесть процесса или ответ на лечение. Среди них свободная внеклеточная ДНК, цитруллинированный гистон H3 и комплексы миелопероксидаза–ДНК.
Цитруллинированный гистон H3 — это изменённый белок, связанный с образованием нейтрофильных ловушек. Комплексы миелопероксидаза–ДНК показывают, что ДНК связана с белками нейтрофильного происхождения. В будущем такие показатели могут помочь врачам понять, у кого воспаление становится опасно чрезмерным и когда вмешательство может быть наиболее полезным.
Почему нельзя просто «выключить» нейтрофилы
Главный вывод обзора осторожный: нейтрофильные ловушки нельзя считать только вредным мусором воспаления. Это динамические иммунные структуры, которые в одних условиях помогают защите, а в других повреждают органы.
Поэтому цель терапии не должна заключаться в полном подавлении нейтрофилов. Это было бы опасно, потому что нейтрофилы нужны для защиты от бактерий и грибков. Более разумный подход — определить, когда образование ловушек становится чрезмерным, в каком органе оно наносит наибольший вред и как безопасно ограничить этот процесс.
Какие подходы рассматриваются
Среди возможных стратегий авторы называют ограничение чрезмерного привлечения нейтрофилов, снижение образования активных форм кислорода, воздействие на систему комплемента — часть врождённого иммунитета, которая усиливает воспалительные реакции, — и ускорение удаления нейтрофильных ловушек.
Один из обсуждаемых путей — блокирование фермента пептидиларгининдеиминазы 4 (PAD4), который участвует в образовании NETs. Другой — применение препаратов на основе дезоксирибонуклеазы I (DNase I), фермента, расщепляющего ДНК и потенциально помогающего очищать ткани от таких ловушек.
Но до клинического применения нужны органоспецифические биомаркеры, точное понимание времени вмешательства и тщательная оценка безопасности. Одно и то же вмешательство может быть полезным в одном органе или на одном этапе болезни и рискованным в другой ситуации.
Что это значит для пациентов
Для пациента главный практический смысл в том, что повреждение после восстановления кровотока — не признак «ошибки» лечения. При инфаркте или инсульте быстрое восстановление кровоснабжения остаётся жизненно важным. Но медицина всё лучше понимает, почему спасённая ткань всё равно может продолжать страдать после реперфузии.
Если будущие исследования подтвердят роль нейтрофильных ловушек у разных групп пациентов, врачи смогут точнее выбирать момент для противовоспалительного или противотромботического вмешательства. Это может быть важно в кардиологии, неврологии, трансплантологии, интенсивной терапии и лечении тяжёлых травм.
Связь ишемии, воспаления и перестройки иммунного ответа уже рассматривается и в других областях медицины: ранее МКБ-11 писал, что атеросклероз и снижение кровотока могут менять работу иммунных клеток и влиять на течение опухолевого процесса.
Обзор опубликован в журнале Burns & Trauma. О работе сообщила Китайская академия наук (Chinese Academy of Sciences).
Литература
Zhang Y., et al. Neutrophils and neutrophil extracellular traps in ischaemia–reperfusion injury: pathophysiological roles and therapeutic potential // Burns & Trauma. 2026. DOI: 10.1093/burnst/tkag022.