Вырабатываемый моноцитами фактор комплемента H ухудшает течение атеросклероза

Система комплемента является частью врожденного иммунитета и представляет собой комплекс плазменных протеаз, активирующихся каскадом. Протеолитическое расщепление компонента С3 комплемента — это точка, в которой сходятся все три пути активации комплемента. Альтернативный путь активируется спонтанно. Фактор комплемента H (CFH) служит ключевым регулятором альтернативного пути и ингибирует С3. Мутации в гене CFH предрасполагают к хроническим воспалительным заболеваниям. Группа под руководством ученых из Венского медицинского университета исследовала, как этот фактор связан с прогрессированием атеросклероза.

У людей около 5% С3 вырабатывается клетками иммунной системы. Локальная продукция комплемента гемопоэтическими клетками может иметь физиологическое значение при возрастных хронических воспалительных заболеваниях, которые характеризуются стойкой лейкоцитарной инфильтрацией. Макрофаги, происходящие из моноцитов, играют решающую роль в развитии хронического воспаления при атеросклерозе. Последние исследования показывают, что в атеросклеротических бляшках находятся подтипы макрофагов, локально синтезирующие комплемент. Однако связь между местным и системным комплементом в прогрессировании атеросклероза пока оставалась не до конца изученной, и авторы недавней работы решили исследовать влияние CFH на развитие атеросклероза.

Для этого они вывели линии мышей, подверженных развитию атеросклероза (с выключенным геном Ldlr), с нокаутом либо С3 компонента комплемента, либо CFH, либо и того, и другого. Их кормили диетой западного образца с высоким содержанием жиров и сахаров на протяжении 10 недель. За это время мышей сформировались бляшки, размеры которых были одинаковыми у всех групп. При этом у мышей с нокаутом С3 повышались уровни липидов в аорте. Потеря CFH приводила к уменьшению некротических участков в бляшках, обратная ситуация наблюдалась у C3^─/─Cfh^─/─Ldlr^─/─ мышей. Это указывает на то, что CFH способствует формированию некротического ядра зависимым от C3 образом.

Авторы работы измерили количество C3 в различных условиях, и оказалось, что моноциты мышей с отключенным геном CFH содержали меньше С3 в сравнении с контролем. Из-за низких внутриклеточных уровней C3 количество этого белка в макрофагах моноцитарного происхождения (Mo-Macs) у таких мышей резко сокращалось. Это, по-видимому, было следствием повышенного поглощения C3, так как при этом возрастал внутриклеточный уровень C3a. Дефицит CFH при этом не активировал провоспалительную ось C5a-инфламмасомы, что регистрировалось по секреции интерлейкина 1-бета (IL-1b), уровень которой был сопоставим с контролем. 

Далее ученые провели ex vivo анализ эффероцитоза макрофагов. Они инкубировали Mo-Mac от разных линий мышей с апоптотическими макрофагами, мечеными хлорметилфлуоресцеин диацетатом (CMFDA), в течение 1,5 часов. Количественная оценка CMFDA+ Mo-Macs с помощью проточной цитометрии показала, что макрофаги с дефицитом CFH имели повышенную эффероцитозную активность по сравнению с макрофагами дикого типа. Секвенирование РНК Mo-Macs от Cfh^─/─-мышей выявило активацию генов, связанных с каскадом комплемента. 

Для того чтобы проверить эффект гемопоэтического CFH на развитие атеросклероза, авторы получили Ldlr^─/─ мышей, которым пересадили костный мозг от Cfh^+/+ или Cfh^─/─ мышей. Этих мышей затем кормили диетой западного образца на протяжении 12 недель. Недостаток гемопоэтического CFH не влиял на общие уровни CFH в плазме или системную активацию комплемента, но снижал уровни С3 в бляшках. При этом у Cfh^─/─-мышей более чем на 80% снижалось образование некротических ядер. Также в бляшках существенно уменьшалось количество TUNEL⁺ макрофагов, а количество «ассоциированных с макрофагами» апоптотических клеток относительно «свободных» возрастало. Все это указывает на усиление эффероцитоза при нокауте гемопоэтического CFH.

Анализ атеросклеротических бляшек пациентов показал наличие макрофагов моноцитарного происхождения с высокой экспрессией С3, коэкспрессировавших CFH. Это свидетельствовало о наличии отдельной субпопуляции провоспалительных макрофагов, экспрессирующих C3/CFH в атеросклеротических бляшках человека.

Таким образом, ученые обнаружили регуляторную ось, в которой CFH автономно контролирует внутриклеточные уровни C3 в макрофагах, находящихся в атеросклеротических бляшках. Выявленный молекулярный путь дает более подробное представление о прогрессировании атеросклероза и может служить мишенью для новых методов лечения.