Почему воспаление возникает снова?

Согласно гипотезе, возврат воспаления поддерживают устойчивые гибридные клетки, возникшие при слиянии миелоидных потомков кроветворных предшественников с клетками повреждённой ткани. При объединении геномов тканевая и иммунная программы оказываются в одной клетке. После нормализации среды такой гибрид вновь запускает воспалительную секрецию, даже если окружающие клетки уже восстановились. Поэтому совместное подавление двух программ может действовать внутри гибрида, а его эффект может быть ошибочно принят за доказательство взаимного подкрепления двух независимых клеточных популяций. Предполагается, что общим причинным звеном служит сохранение гибридного генома с патологическим сочетанием регуляторных программ. Избирательное устранение таких гибридов после завершения полезной регенерации должно стабилизировать SPV_6 и уменьшить повторное повреждение нескольких органов.

Согласно этой гипотезе, избирательное удаление этих клеток должно устранить рецидив после повторной малой нагрузки; удаление такого же числа соседних негибридных клеток не должно давать этого эффекта. Если в клеточных культурах, где слияние надёжно исключено, наблюдается устойчивый рецидив и его удаётся устранить изменением геометрии контакта, исправлением нарушений редактирования РНК или воздействием на матриксные пептиды, это опровергает гипотезу о ведущей роли гибридных клеток в возобновлении воспаления.

Удаление только этих клеток должно устранять рецидив после повторной малой нагрузки; удаление такого же числа соседних негибридных клеток, согласно этому предсказанию, такого эффекта не даст. Если в клеточных культурах с надёжно исключённым слиянием наблюдается устойчивый рецидив, который удаётся устранить изменением геометрии контакта, исправлением нарушений редактирования РНК или воздействием на матриксные пептиды, это опровергает гипотезу о гибридах как основной причине возврата воспаления.

Недостаточно отредактированная рибонуклеиновая кислота может поддерживать воспаление через интерфероновую обратную связь даёт другое предсказание: Гипотеза предсказывает, что после раздельного и совместного обратимого подавления тканевой и кроветворной программ источником повторного воспаления будут преимущественно клетки с подтверждённым наличием геномов обеих линий. Удаление только этих клеток должно устранять рецидив после повторной малой нагрузки; удаление такого же числа соседних негибридных клеток, согласно этому предсказанию, такого эффекта не даст. Если в клеточных культурах с надёжно исключённым слиянием наблюдается устойчивый рецидив, который удаётся устранить изменением геометрии контакта, исправлением нарушений редактирования РНК или воздействием на матриксные пептиды, это опровергает гипотезу о гибридах как основной причине возврата воспаления.

После раздельного и совместного обратимого подавления тканевой и кроветворной программ источником повторного воспаления становятся преимущественно клетки, в которых подтверждено наличие геномов обеих линий. Избирательное удаление этих клеток предотвращает рецидив после повторной малой нагрузки; удаление такого же числа соседних негибридных клеток этого эффекта не даёт. Если воспаление регулярно возникает вновь в клеточных культурах, где слияние клеток надёжно исключено, а изменение геометрии контакта, исправление нарушений редактирования РНК или воздействие на матриксные пептиды устраняет рецидив, гипотеза о ведущей роли гибридных клеток в возвращении воспаления опровергается.

Предлагается следующая гипотеза. Предшествующее повреждение оставляет устойчивые изменения высоты и плотности поверхностных молекул на тканевых клетках и их остатках. При контакте с макрофагом расстояние между мембранами становится слишком большим для вытеснения фосфатазы CD45 из участка распознавания. Она продолжает удалять активирующие фосфатные группы, поэтому связанный клеточный материал плохо поглощается. Его повторное накопление приводит к возобновлению воспаления после нормализации растворимых сигналов и жёсткости среды. Геометрия поверхности служит носителем этого остаточного состояния. Согласно этой гипотезе, восстановление подходящего расстояния между мембранами в фагоцитарном контакте должно разорвать цикл неполной очистки и повторного повреждения и тем самым стабилизировать SPV_6.

При одинаковой плотности лиганда, одинаковом сродстве рецептора, составе клеток и текущих условиях среды изменение только длины инертного молекулярного соединителя должно менять содержание CD45 в зоне контакта, фосфорилирование рецептора и вероятность завершённого поглощения. Малое расстояние между мембранами в зоне контакта должно восстанавливать очистку и предотвращать последующее воспаление при сохранении прежних ядерных программ. Укорочение внеклеточной части CD45 должно отменять этот эффект, поскольку укороченная фосфатаза снова помещается в зазоре между мембранами. Отсутствие такой зависимости при подтверждённом изменении расстояния опровергнет предложенную геометрическую гипотезу.

Удаление только этих клеток предотвращает рецидив после повторной малой нагрузки; удаление такого же числа соседних негибридных клеток такого эффекта не даёт. Если в культурах, где слияние клеток надёжно исключено, воспаление устойчиво рецидивирует, а изменение геометрии контакта, коррекция редактирования РНК или воздействие на матриксные пептиды устраняет рецидив, это опровергает гипотезу о ведущей роли гибридных клеток.

Недостаточно отредактированная рибонуклеиновая кислота может поддерживать воспаление через интерфероновую обратную связь даёт другое предсказание: При одинаковых плотности лиганда, сродстве рецептора, составе клеток и текущих условиях среды изменение только длины инертного молекулярного соединителя влияет на то, присутствует ли CD45 в области контакта, а также на фосфорилирование рецептора и вероятность завершённого поглощения. Малое расстояние между мембранами в области контакта восстанавливает очистку и предотвращает последующее воспаление при сохранении прежних ядерных программ. Укорочение внеклеточной части CD45 должно устранять этот эффект, поскольку укороченная фосфатаза снова помещается между мембранами в области контакта. Если при подтверждённом изменении расстояния такая зависимость отсутствует, гипотеза о роли геометрии контакта отвергается.

При одинаковой плотности лиганда, одинаковом сродстве рецептора, составе клеток и условиях среды изменение только длины инертного молекулярного соединителя влияет на то, остаётся ли CD45 в области контакта, на фосфорилирование рецептора и на вероятность завершённого поглощения. Уменьшение расстояния между мембранами в области контакта восстанавливает очистку и предотвращает последующее воспаление при сохранении прежних ядерных программ. Укорочение внеклеточной части CD45 должно устранять этот эффект, поскольку укороченная фосфатаза снова помещается в области контакта. Если при подтверждённом изменении расстояния такая зависимость отсутствует, это опровергает геометрическую гипотезу.

Согласно гипотезе, воспаление самостоятельно возобновляется из-за нарушения распознавания собственной рибонуклеиновой кислоты (РНК). После перенесённого стресса в тканевых клетках сохраняется программа образования длинных двуцепочечных транскриптов, которые фермент ADAR1 редактирует недостаточно. Рецептор MDA5 распознаёт их как сигнал опасности и запускает интерфероновый ответ. Новая часть гипотезы состоит в том, что возникает положительная обратная связь: интерфероновый ответ поддерживает образование тех же иммуногенных транскриптов, поэтому цикл сохраняется после устранения первоначального стимула. Потомки кроветворных клеток усиливают реакцию, но её повторный запуск возможен и в изолированной ткани. Кратковременное направленное устранение РНК, поддерживающих этот цикл, или восстановление их редактирования должно разорвать цикл и стабилизировать SPV_6.

Направленное разрушение этих транскриптов или восстановление редактирования РНК с помощью каталитически активного ADAR1 предотвращает рецидив; каталитически неактивный вариант его не предотвращает. Чтобы подтвердить, что этот механизм сохраняет патологическое состояние, эффект кратковременного вмешательства должен сохраняться после его отмены, а стимуляция интерфероном должна воспроизводимо восстанавливать образование транскриптов, поддерживающих цикл. Если после нормализации редактирования воспаление возобновляется и его удаётся устранить только коррекцией клеточных контактов или внеклеточного матрикса, гипотеза отвергается.

Удаление только этих клеток предотвращает рецидив после повторной малой нагрузки; удаление такого же числа соседних негибридных клеток этого эффекта не даёт. Если в культурах, где надёжно исключено слияние клеток, воспаление устойчиво рецидивирует, а изменение геометрии клеточных контактов, нормализация редактирования РНК или воздействие на пептиды внеклеточного матрикса устраняет рецидив, гипотеза о ведущей роли слияния клеток отвергается.

Увеличение расстояния между мембранами в зоне контакта может препятствовать вытеснению фермента, ухудшать очистку и приводить к возобновлению воспаления даёт другое предсказание: При одинаковой плотности лиганда, одинаковом сродстве рецептора, одинаковом составе клеток и одинаковых текущих условиях среды от длины инертного молекулярного соединителя зависят присутствие CD45 в зоне контакта, фосфорилирование рецептора и вероятность завершённого поглощения. Уменьшение расстояния в зоне контакта восстанавливает очистку и предотвращает последующее воспаление при сохранении прежних ядерных программ. Укорочение внеклеточной части CD45 должно устранять этот эффект, поскольку укороченная фосфатаза снова помещается в зоне контакта. Если при подтверждённом изменении расстояния такая зависимость отсутствует, геометрическая гипотеза отвергается.

В очищенных тканевых культурах после удаления иммунных клеток возвращению воспаления предшествуют увеличение количества конкретных недостаточно отредактированных двуцепочечных РНК и активация MDA5. Избирательное разрушение этих транскриптов или восстановление каталитически активного ADAR1 предотвращает рецидив; каталитически неактивный вариант рецидив не предотвращает. Чтобы подтвердить сохранение памяти о воспалении в тканевых клетках, эффект краткого вмешательства должен сохраняться после его отмены. При стимуляции интерфероном образование транскриптов, вызывающих воспаление, должно возобновляться, причём этот результат должен быть воспроизводимым. Если после нормализации редактирования РНК воспаление возвращается и устранить его удаётся только путём коррекции контакта или внеклеточного матрикса, гипотеза отвергается.