Актуальність
Чутливість до ультрафіолетового опромінення є загальновизнаною особливістю клінічних проявів у пацієнтів із системним червоним вовчаком (СЧВ). Вплив ультрафіолетових променів на шкіру, що викликає розвиток як місцевого, так і системного запалення, пов’язують із загостренням системних захворювань, включаючи вовчаковий нефрит у пацієнтів із системним червоним вовчаком (СЧВ) [2, 3]. Гіпотеза, за якою розвиток системних уражень має зв’язок із фоточутливістю, передбачає наявність спільних генетичних біомаркерів між паренхімою нирок та шкірними покривами [1]. У нещодавніх дослідженнях встановлено, що прямий вплив ультрафіолету на шкіру викликає місцеву та системну продукцію інтерферону І типу [4]. Це свідчить про те, що запальні реакції не обмежуються шкірними покривами.
У новій роботі, проведеній науковцями Університету Вашингтона (University of Washington), США, у співпраці зі співробітниками Університету Калгарі (University of Calgary), Канада, встановлено, що вплив ультрафіолету на шкіру викликає розвиток нейтрофілзалежної реакції ураження ниркової тканини, проявами якої є посилення експресії молекул ендотеліальної адгезії, а також маркерів запалення і ураження, пов’язаних із транзиторною протеїнурією [1]. Матеріали дослідження опубліковано у виданні «Proceedings of the National Academy of Sciences» 19 січня 2021 р.
Основні результати дослідження
Нейтрофіли — лейкоцити, які в найбільшій кількості циркулюють у крові, першими реагують на інфекційне чи асептичне запалення, спричинене зокрема впливом ультрафіолетового опромінення на шкіру. За результатами дослідження доведено, що ультрафіолетове опромінення стимулює міграцію нейтрофілів не лише до клітин шкірного покриву, але й у зворотному напрямку до ниркової паренхіми за рахунок каскаду реакцій, опосередкованих інтерлейкіном (IL)-17A. Застосовуючи метод відстеження фотоактивованих клонів, дослідники простежили перехід клону нейтрофільних клітин із ділянок опроміненої ультрафіолетом шкіри в ниркову тканину, що демонструвало явище зворотної трансміграції. Також показано, що нейтрофіли є необхідним посередником індукції в нирках експресії генів, які кодують медіатори запалення (vcam-1, s100A9, та Il-1b) та пошкодження (ліпокалін-2 та kim-1). Крім того, отримано додаткові докази того, що нейтрофіли відіграють ключову роль у синтезі інтерферонів І типу в нирках у відповідь на ультрафіолетове опромінення.
Загалом дані, отримані в доклінічному експерименті, свідчили про те, що активація нейтрофільних клітин опосередковує процеси субклінічного запалення та ураження ниркової паренхіми після ультрафіолетового опромінення шкіри. Характерно, що на наступному клінічному етапі роботи в плазмі крові пацієнтів із СЧВ ідентифіковано субпопуляції нейтрофілів та гранулоцитів низької щільності з фенотипами, схожими на фенотипи зворотніх трансміграційних нейтрофілів, які виявляли у лабораторних тварин після впливу ультрафіолетового опромінення. Це дозволило дослідникам припустити, що нейтрофільні клітини дійсно повторно мігрували із запалених тканин шкіри.
Основні висновки дослідження:
- під впливом ультрафіолетового опромінення нейтрофіли не лише мігрують у клітини шкіри, але й розповсюджуються системно;
- у нирках зазначені лейкоцити ініціюють процеси запалення та реакції на ушкодження, викликані дією на шкіру ультрафіолету;
- подібні нейтрофіли мають прозапальний фенотип, що підтверджується їх здатністю до посиленої продукції активних форм кисню та морфологічними характеристиками ниркової субпопуляції цих клітин, екстравазованих із тканин опроміненої шкіри.
Практичне значення
Обговорюючи практичне значення отриманих результатів, дослідники вказали на те, що отримані дані висвітлюють прямий зв’язок між запаленням шкіри під впливом ультрафіолету та подальшим ураженням нирок. За цим висновком нейтрофіли відіграють роль провідних тригерів і медіаторів патогенезу аутоімунного запалення. Отже, стає зрозумілим пояснення патогенетичної моделі, відповідно до якої вплив ультрафіолетового світла може безпосередньо спричиняти розвиток нефриту у пацієнтів із СЧВ.
- Der E., Suryawanshi H., Morozov P. et al. (2019) Tubular cell and keratinocyte single-cell transcriptomics applied to lupus nephritis reveal type I IFN and fibrosis relevant pathways. Nat. Immunol., 20 (7): 915–927. doi: 10.1038/s41590-019-0386-1.
- Kuhn A., Gensch K., Haust M. et al. (2011) Photoprotective effects of a broad-spectrum sunscreen in ultraviolet-induced cutaneous lupus erythematosus: A randomized, vehicle-controlled, double-blind study. J. Am. Acad. Dermatol., 64 (1): 37–48. doi: 10.1016/j.jaad.2009.12.053.
- Schmidt E., Tony H.P., Bröcker E.B. et al. (2007) Sun-induced life-threatening lupus nephritis. Ann. N. Y. Acad. Sci., 1108: 35–40. doi: 10.1196/annals.1422.004.
- Skopelja-Gardner S., An J., Tai J. et al. (2020) The early local and systemic Type I interferon responses to ultraviolet B light exposure are cGAS dependent. Sci. Rep., 10: 7908. doi: 10.1038/s41598-020-64865-w.
- Skopelja-Gardner S., Tai J., Sun X. et al. (2021) Acute skin exposure to ultraviolet light triggers neutrophil-mediated kidney inflammation. PNAS, Jan. 19. doi: 10.1073/pnas.2019097118.
Н.О. Савельєва-Кулик,
Редакція журналу «Український медичний часопис»
