Nowoczesne metody badawcze umożliwiają odkrywanie dotychczas nieznanych aspektów fizjologii, patologii oraz interakcji między organizmami a ich środowiskiem. Takim spektakularnym odkryciem było zidentyfikowanie nowego sposobu, w jaki neutrofile niszczą mikroorganizmy. Naukowcy zauważyli wówczas zewnątrzkomórkową sieć neutrofilową (ang. extracellular neutrophil trap, NET), która powstaje poprzez uwolnienie zawartości jądra komórkowego neutrofili do przestrzeni pozakomórkowej. Wytworzona w ten sposób sieć chromatyny jest silnie ujemnie naładowana i pokryta zarówno białkami jądrowymi, takimi jak histony (stanowiące nawet do 70% białek NET), jak i białkami pochodzącymi z ziarnistości neutrofilów, w tym defensynami, elastazą, katepsynami, laktoferyną i mieloperoksydazą (MPO).

Obecnie wiadomo już, że neutrofile wytwarzają NET nie tylko podczas walki z patogenami, ale również w odpowiedzi na stymulację przez toksyny lub inne bodźce zapalne.

Unikalny rodzaj śmierci komórkowej

Naukowcy wykazali, że powstanie NET nie wynika z wycieku chromatyny z neutrofili podczas ich dezintegracji. Proces uwalniania NET został określony jako unikalny rodzaj śmierci komórkowej neutrofilów, zwanej NETozą (ang. NETosis), która różni się od innych znanych rodzajów śmierci komórkowej, takich jak nekroza czy apoptoza.

Jak działa NET

Główną rolą NET jest uwięzienie i eliminacja patogenów. Są one skuteczną bronią m.in. przeciwko bakteriom, grzybom, pierwotniakom oraz niektórym wirusom – np. grypy czy SARS-CoV-2. NET to struktury, które są niezwykle efektywne w ograniczaniu rozprzestrzeniania się patogenów z miejsca zakażenia, gdyż działają jak „filtr”, oczyszczając krew z krążących mikroorganizmów. Związane z tą siecią mikroorganizmy są dodatkowo narażone na działanie wielu czynników, takich jak np. mieloperoksydaza (MPO), proteazy serynowe, białko zwiększające przepuszczalność błony bakterii (BPI) czy laktoferyna. Formowanie NET może być stymulowane nie tylko przez kontakt z patogenami, ale również przez różne substancje, takie jak lipopolisacharyd (LPS), interleukina-8 (IL-8) czy czynnik martwicy nowotworów (TNF).

Co więcej, struktury NET mogą regulować odpowiedź immunologiczną organizmu poprzez oddziaływanie z innymi komórkami układu immunologicznego oraz wywoływanie reakcji zapalnych.

U kogo może rozwinąć się NEToza

Nadmierna produkcja struktur NET może być związana z ryzykiem rozwoju sepsy oraz wielu chorób, w tym o podłożu autoimmunizacyjnym. Dlatego też badania nad funkcją i regulacją sieci NET są przedmiotem intensywnych badań, a z testami, które umożliwiają wykrywanie NETozy, wiąże się obecnie duże nadzieje w kontekście identyfikacji pacjentów narażonych np. na rozwój sepsy.

Związek NET z sepsą

Sepsa to niewłaściwa reakcja organizmu na zakażenie, która może rozwinąć się zarówno u osób dorosłych, jak i dzieci. Według statystyk roczna liczba przypadków sepsy na świecie wynosi około 50 milionów. Stan ten to również jeden z głównych powodów zgonów w szpitalach. W zależności od kraju śmiertelność sepsy wynosi od 15 nawet do ponad 50%, ale liczba zgonów istotnie wzrasta z każdą godziną opóźnienia w leczeniu!

Kaskada reakcji, do której dochodzi u pacjentów z sepsą, skutkuje m.in. aktywacją trombocytów przez LPS, co w efekcie prowadzi do wytwarzania NET przez neutrofile. Wytworzone sieci odgrywają ważną rolę w uszkodzeniu śródbłonka i tworzeniu mikroskrzeplin, a w konsekwencji przyczyniają się do niewydolności wielonarządowej.

Wykrywanie NET szansą dla pacjentów

Nowością w ofercie firmy IDS jest test Nu.Q® NETs – przełomowe rozwiązanie diagnostyczne ze znakiem CE, które służy do wykrywania u pacjentów NETozy. Materiałem do badań jest osocze, a jedną z zalet testu jest niewielka objętość próbki potrzebna do wykonania testu.

Ten prosty w wykonaniu test umożliwia ilościowy pomiar markerów NETozy – krążących nukleosomów zawierających histony H3.1.

Test Nu.Q® NETs to narzędzie, które może być pomocne na etapie rozpoznania sepsy lub innych chorób przebiegających z NETozą, ale również do prognozowania przebiegu tych schorzeń czy monitorowania ich odpowiedzi na leczenie.

Podsumowanie

Podwyższony poziom NET może prowadzić m.in. do uszkodzenia tkanek, a w ciężkich przypadkach do niewydolności wielonarządowej, a nawet zgonu. Opóźnienie leczenia może mieć dramatyczne konsekwencje, dlatego narzędzia diagnostyczne umożliwiające szybką identyfikację pacjentów z największym ryzykiem rozwoju sepsy są niezwykle ważne. Zastosowanie testów Nu.Q® NETs może wspierać podejmowanie decyzji klinicznych, umożliwiając lekarzom szybkie działanie oraz zwiększając skuteczność leczenia i opieki nad pacjentami.

EUROIMMUN jest dystrybutorem zestawów testowych oraz urządzeń firmy Immunodiagnostic Systems (IDS) w Polsce. Oferowane testy i urządzenia IDS cechują się najwyższą jakością oznaczeń. Urządzenia IDS-i10 oraz IDS-iSYS zapewniają pełną automatyzację procesu inkubacji, co sprawia, że testy firmy IDS są wykorzystywane zarówno w rutynowej diagnostyce, jak i w licznych projektach naukowych prowadzonych w renomowanych ośrodkach na całym świecie. Aby zapoznać się z pełnym asortymentem produktów IDS, zachęcamy do kontaktu z naszym doradcą medycznym.

Piśmiennictwo

1. Haem Rahimi M., Bidar F., Lukaszewicz A.C. et al., Association of pronounced elevation of NET formation and nucleosome biomarkers with mortality in patients with septic shock, Ann. Intensive Care 2023; 13, 102, https://doi.org/10.1186/s13613-023-01204-y
2. Rudd K.E., Johnson S.C., Agesa K.M., Shackelford K.A., Tsoi D., Kievlan D.R. et al., Global, regional, and national sepsis incidence and mortality, 1990–2017: analysis for the Global Burden of Disease Study, Lancet (London, England) 2020; 395 (10219): 200–11.
3. Sepsis, accessed September 30, 2023, https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/sepsis
4. Morimont L., Dechamps M., David C. et al., NETosis and Nucleosome Biomarkers in Septic Shock and Critical COVID-19 Patients: An Observational Study, Biomolecules 2022; 12 (8): 1038, doi:10.3390/biom12081038
5. https://volition.com/nu-q-nets/