mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-TPO-3455mimmun-3455Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSФЕНОМЕН ФОРМИРОВАНИЯ АГРЕГИРОВАННЫХ ДНК-СОДЕРЖАЩИХ ВНЕКЛЕТОЧНЫХ ЛОВУШЕК У БОЛЬНЫХ С ДИАБЕТИЧЕСКИМ ПОРАЖЕНИЕМ СТОПTHE PHENOMENON OF AGGREGATED EXTRACELLULAR TRAP FORMATION IN PATIENTS WITH DIABETIC FOOT LESIONShttps://orcid.org/0000-0002-6775-323XЗолотовА. Н.ZolotovA. N.

кандидат медицинских наук, доцент, старший научный сотрудник ЦНИЛ, доцент кафедры патофизиологии

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Senior Researcher of the Central Scientific Research Laboratory (CSRL), Associate Professor of the Department of Pathophysiology

azolotov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4339-2222НовиковД. Г.NovikovD. G.

кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры клинической лабораторной диагностики ДПО, заведующий ЦНИЛ

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Clinical Laboratory Diagnostics of Additional Professional Education, Head of the Central Scientific Research Laboratory (CSRL)

novikov.dm.omsk@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0536-0924СавочкинаА. Ю.SavochkinaA. Yu.

доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой микробиологии, вирусологии и иммунологии, директор НИИ иммунологии

Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Microbiology, Virology and Immunology, Director of the Research Institute of Immunology

alina7423@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8317-7765ДрукИ. В.DrukI. V.

доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой Внутренних болезней и семейной медицины ДПО

Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Internal and Family Medicine, including Postgraduate Training Courses

drukinna@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1951-5824ИндутныйА. В.IndutnyA. V.

доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой клинической лабораторной диагностики ДПО

Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Clinical Laboratory Diagnostics of Additional Professional Education

kld-omsk@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8411-0973КириченкоН. А.KirichenkoN. A.

ассистент кафедры клинической лабораторной диагностики ДПО, младший научный сотрудник ЦНИЛ

Assistant of the Department of Clinical Laboratory Diagnostics of Additional Professional Education, Associate Researcher of the Central Scientific Research Laboratory (CSRL)

honomer_1608@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5649-2783КирхЕ. А.KirkhE. A.

ординатор второго года обучения кафедры внутренних болезней и семейной медицины ДПО

Resident of the Department of Internal and Family Medicine, including Postgraduate Training Courses

kirh_00@mail.ruФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Омск, РоссияРоссияOmsk State Medical University, Omsk, RussiaRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Челябинск, РоссияРоссияSouth Ural State Medical University, Chelyabinsk, RussiaRussian Federation20192208202600Online First3455Copyright © Золотов А.Н., Новиков Д.Г., Савочкина А.Ю., Друк И.В., Индутный А.В., Кириченко Н.А., Кирх Е.А., 20192019Золотов А.Н., Новиков Д.Г., Савочкина А.Ю., Друк И.В., Индутный А.В., Кириченко Н.А., Кирх Е.А.Zolotov A.N., Novikov D.G., Savochkina A.Y., Druk I.V., Indutny A.V., Kirichenko N.A., Kirkh E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/3455

Нейтрофильные внеклеточные ловушки (НВЛ) представляют собой фибриллярные структуры из деконденсированного хроматина и бактерицидных белков, играющие важную роль в патогенезе осложнений сахарного диабета. Особый интерес вызывают агрегированные формы НВЛ (агНВЛ) – макроскопические конгломераты, способные ограничивать воспаление путем деградации цитокинов, но одновременно создающие риск окклюзии сосудистого русла. Цель исследования: провести сравнительный анализ интенсивности формирования агрегированных и неагрегированных внеклеточных ловушек  (ВЛ) клетками различных фракций лейкоцитов периферической крови у пациентов с диабетическим поражением стоп.

В поперечное исследование были включены 73 пациента (53 с СДС, 20 с НОА) и 20 здоровых лиц контрольной группы. Анализ продукции ВЛ проводился раздельно во фракциях мононуклеаров и гранулоцитов с использованием флуоресцентной микроскопии. Формирование ВЛ оценивали в спонтанных условиях и при воздействии стимуляторов: тромбина и стимулятора бактериального происхождения.

В ходе исследования выявлено значимое повышение концентрации CitH3 в сыворотке крови пациентов с НОА (Me=7,12 нг/мл) по сравнению с контролем (Me=1,42 нг/мл; p=0,0003). В мононуклеарной фракции больных НОА зафиксирована максимальная интенсивность спонтанного формирования неагрегированных (Me=8,05% против 0,40% в контроле; p=0,0079) и агВЛ (Me=4,70% против 0,00%; p=0,0072). Стимуляция тромбином также показала гиперреактивность мононуклеарной фракции при НОА: доля неагрегированных ВЛ (Me=20,10%) значимо превышала показатели контроля (p=0,0003) и группы СДС (p=0,0067). Также в группе НОА отмечен статистически значимый рост количества тромбин-индуцированных агВЛ (p=0,0155). При микробной стимуляции значимое увеличение уровня агрегатов наблюдалось у пациентов с НОА в мононуклеарной фракции (p=0,0051) и у пациентов с СДС в гранулоцитарной фракции (p=0,0055).

Таким образом, пациенты с НОА характеризуются повышенной спонтанной способностью клеток мононуклеарной фракции к формированию как агрегированных, так и неагрегированных ВЛ по сравнению с контрольной группой и группой пациентов с СДС. Повышение способности к формированию ВЛ наблюдается у больных с диабетическим поражением стоп в условиях происходящего in vivo нетоза, о чем свидетельствует повышение уровня citH3 в крови. Обнаруженные во фракции мононуклеаров нейтрофилы низкой плотности (15-30%) могут являться основным источником формируемых ВЛ, что требует дальнейшего изучения их роли в патогенезе НОА.

Neutrophil extracellular traps (NETs) are fibrillar structures composed of decondensed chromatin and bactericidal proteins that play an important role in the pathogenesis of diabetes complications. Of particular interest are aggregated forms of NETs (aggNETs) – macroscopic conglomerates capable of limiting inflammation through cytokine degradation while simultaneously posing a risk of vascular occlusion. Aim of the study: to conduct a comparative analysis of the intensity of formation of aggregated and non-aggregated extracellular traps (ETs) by cells of various peripheral blood leukocyte fractions in patients with diabetic foot lesions.

This cross-sectional study included 73 patients (53 with DFS, 20 with NOA) and 20 healthy controls. Analysis of NET production was performed separately in mononuclear and granulocyte fractions using fluorescence microscopy. NET formation was assessed under spontaneous conditions and upon stimulation with thrombin and a bacterial stimulus (commercial probiotic).

The study revealed a significant increase in serum CitH3 concentration in NOA patients (Me=7.12 ng/mL) compared to controls (Me=1.42 ng/mL; p=0.0003). In the mononuclear fraction of NOA patients, the highest intensity of spontaneous non-aggregated (Me=8.05% vs. 0.40% in controls; p=0.0079) and aggNET formation (Me=4.70% vs. 0.00%; p=0.0072) was recorded. Thrombin stimulation also demonstrated hyperreactivity of the mononuclear fraction in NOA: the proportion of non-aggregated NETs (Me=20.10%) significantly exceeded control (p=0.0003) and DFS group (p=0.0067) values. Additionally, the NOA group showed a statistically significant increase in the number of thrombin-induced aggNETs (p=0.0155). Upon microbial stimulation, a significant increase in aggregate levels was observed in NOA patients in the mononuclear fraction (p=0.0051) and in DFS patients in the granulocyte fraction (p=0.0055).

Thus, NOA patients are characterized by an increased spontaneous ability of mononuclear fraction cells to form both aggregated and non-aggregated NETs compared to the control group and the DFS patient group. An increased ability to form NETs is observed in patients with diabetic foot lesions under conditions of ongoing in vivo NETosis, as evidenced by elevated blood citH3 levels. Low-density neutrophils (15-30%) detected in the mononuclear fraction may be the main source of the NETs formed, which requires further study of their role in the pathogenesis of NOA.

сахарный диабетсиндром диабетической стопынейроостеоартропатиянейтрофилы низкой плотностинетознейтрофильные внеклеточные ловушкицитруллинированный гистон H3.diabetes mellitusdiabetic foot syndromeneuro-osteoarthropathylow-density neutrophils (LDNs)netosis (NETosis)neutrophil extracellular traps (NETs)citrullinated histone H3 (CitH3).Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-25-20206, https://rscf.ru/project/25-25-20206/The research was funded by the Russian Science Foundation grant No. 25-25-20206, https://rscf.ru/project/25-25-20206/ReferencesRamos-Martínez E., Hernández-González L., Ramos-Martínez I., Pérez-Campos Mayoral L., López-Cortés G.I., Pérez-Campos E., Mayoral Andrade G., Hernández-Huerta M.T., José M.V. Multiple Origins of Extracellular DNA Traps. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, pp. 621311. doi: 10.3389/fimmu.2021.621311.Ramos-Martínez E., Hernández-González L., Ramos-Martínez I., Pérez-Campos Mayoral L., López-Cortés G.I., Pérez-Campos E., Mayoral Andrade G., Hernández-Huerta M.T., José M.V. Multiple Origins of Extracellular DNA Traps. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, pp. 621311. doi: 10.3389/fimmu.2021.621311.Yousefi S., Simon H.U. NETosis - Does It Really Represent Nature's "Suicide Bomber"? Front. Immunol., 2016, Vol. 7, pp. 328. doi: 10.3389/fimmu.2016.00328.Yousefi S., Simon H.U. NETosis - Does It Really Represent Nature's "Suicide Bomber"? Front. Immunol., 2016, Vol. 7, pp. 328. doi: 10.3389/fimmu.2016.00328.Yao M., Ma J., Wu D., Fang C., Wang Z., Guo T., Mo J. Neutrophil extracellular traps mediate deep vein thrombosis: from mechanism to therapy. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, pp. 1198952. doi: 10.3389/fimmu.2023.1198952.Yao M., Ma J., Wu D., Fang C., Wang Z., Guo T., Mo J. Neutrophil extracellular traps mediate deep vein thrombosis: from mechanism to therapy. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, pp. 1198952. doi: 10.3389/fimmu.2023.1198952.Schauer C., Janko C., Munoz L.E., Zhao Y., Kienhöfer D., Frey B., Lell M., Manger B., Rech J., Naschberger E., Holmdahl R., Krenn V., Harrer T., Jeremic I., Bilyy R., Schett G., Hoffmann M., Herrmann M. Aggregated neutrophil extracellular traps limit inflammation by degrading cytokines and chemokines. Nat. Med., 2014, Vol. 20, no. 5, pp. 511-517. doi: 10.1038/nm.3547.Schauer C., Janko C., Munoz L.E., Zhao Y., Kienhöfer D., Frey B., Lell M., Manger B., Rech J., Naschberger E., Holmdahl R., Krenn V., Harrer T., Jeremic I., Bilyy R., Schett G., Hoffmann M., Herrmann M. Aggregated neutrophil extracellular traps limit inflammation by degrading cytokines and chemokines. Nat. Med., 2014, Vol. 20, no. 5, pp. 511-517. doi: 10.1038/nm.3547.Wang H., Kim S.J., Lei Y., Wang S., Wang H., Huang H., Zhang H., Tsung A. Neutrophil extracellular traps in homeostasis and disease. Signal Transduct. Target Ther., 2024, Vol. 9, no. 1, pp. 235. doi: 10.1038/s41392-024-01933-x.Wang H., Kim S.J., Lei Y., Wang S., Wang H., Huang H., Zhang H., Tsung A. Neutrophil extracellular traps in homeostasis and disease. Signal Transduct. Target Ther., 2024, Vol. 9, no. 1, pp. 235. doi: 10.1038/s41392-024-01933-x.Leppkes M., Schick M., Hohberger B., Mahajan A., Knopf J., Schett G., Muñoz L.E., Herrmann M. Updates on NET formation in health and disease. Semin. Arthritis Rheum., 2019, Vol. 49, no. 3S, pp. S43-S48. doi: 10.1016/j.semarthrit.2019.09.011.Leppkes M., Schick M., Hohberger B., Mahajan A., Knopf J., Schett G., Muñoz L.E., Herrmann M. Updates on NET formation in health and disease. Semin. Arthritis Rheum., 2019, Vol. 49, no. 3S, pp. S43-S48. doi: 10.1016/j.semarthrit.2019.09.011.Yaykasli K.O., Schauer C., Muñoz L.E., Mahajan A., Knopf J., Schett G., Herrmann M. Neutrophil Extracellular Trap-Driven Occlusive Diseases. Cells, 2021, Vol. 10, no. 9, pp. 2208. doi: 10.3390/cells10092208.Yaykasli K.O., Schauer C., Muñoz L.E., Mahajan A., Knopf J., Schett G., Herrmann M. Neutrophil Extracellular Trap-Driven Occlusive Diseases. Cells, 2021, Vol. 10, no. 9, pp. 2208. doi: 10.3390/cells10092208.Wong S.L., Demers M., Martinod K., Gallant M., Wang Y., Goldfine A.B., Kahn C.R., Wagner D.D. Diabetes primes neutrophils to undergo NETosis, which impairs wound healing. Nat. Med., 2015, Vol. 21, no. 7, pp. 815-819. doi: 10.1038/nm.3887.Wong S.L., Demers M., Martinod K., Gallant M., Wang Y., Goldfine A.B., Kahn C.R., Wagner D.D. Diabetes primes neutrophils to undergo NETosis, which impairs wound healing. Nat. Med., 2015, Vol. 21, no. 7, pp. 815-819. doi: 10.1038/nm.3887.Menegazzo L., Ciciliot S., Poncina N., Mazzucato M., Persano M., Bonora B., Albiero M., Vigili de Kreutzenberg S., Avogaro A., Fadini G.P. NETosis is induced by high glucose and associated with type 2 diabetes. Acta Diabetol., 2015, Vol. 52, no. 3, pp. 497-503. doi: 10.1007/s00592-014-0676-x.Menegazzo L., Ciciliot S., Poncina N., Mazzucato M., Persano M., Bonora B., Albiero M., Vigili de Kreutzenberg S., Avogaro A., Fadini G.P. NETosis is induced by high glucose and associated with type 2 diabetes. Acta Diabetol., 2015, Vol. 52, no. 3, pp. 497-503. doi: 10.1007/s00592-014-0676-x.Новиков Д.Г., Золотов А.Н., Савочкина А.Ю., Индутный А.В., Корпачева О.В., Кириченко Н.А. Опыт разработки и применения метода исследования способности нейтрофилов к формированию внеклеточных ловушек. // Медицинская иммунология. – 2025. – Т. 27, № 6. – С. 1435-1443. [Novikov G. D., Zolotov A. N., Savochkina A. Yu., Indutny A. V., Korpacheva O. V., Kirichenko N. A. Experience in development and application of a technique for studying the ability of neutrophils to form extracellular traps. Meditsinskaya Immunologiya = Medical Immunology, 2025, Vol. 27, no. 6, pp. 1435-1443. (In Russ.)]. doi: 10.15789/1563-0625-EID-3200.Novikov G. D., Zolotov A. N., Savochkina A. Yu., Indutny A. V., Korpacheva O. V., Kirichenko N. A. Experience in development and application of a technique for studying the ability of neutrophils to form extracellular traps. Meditsinskaya Immunologiya = Medical Immunology, 2025, Vol. 27, no. 6, pp. 1435-1443. (In Russ.). doi: 10.15789/1563-0625-EID-3200.Li Y., Cao X., Liu Y., Zhao Y., Herrmann M. Neutrophil Extracellular Traps Formation and Aggregation Orchestrate Induction and Resolution of Sterile Crystal-Mediated Inflammation. Front. Immunol., 2018, Vol. 9, pp. 1559. doi: 10.3389/fimmu.2018.01559.Li Y., Cao X., Liu Y., Zhao Y., Herrmann M. Neutrophil Extracellular Traps Formation and Aggregation Orchestrate Induction and Resolution of Sterile Crystal-Mediated Inflammation. Front. Immunol., 2018, Vol. 9, pp. 1559. doi: 10.3389/fimmu.2018.01559.Mohammed M.H., Abdulrazzaq S.A., Khalaf A.A., Bishoyi A.K., R R., Kashyap A., Joshi K.K., Kadim A.S., Kariem M., Kadhim A.J. A comprehensive insight into NETosis-extracellular vesicle crosstalk in autoimmune diseases. Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol., 2026, Vol. 399, no. 2, pp. 1871-1895. doi: 10.1007/s00210-025-04564-3.Mohammed M.H., Abdulrazzaq S.A., Khalaf A.A., Bishoyi A.K., R R., Kashyap A., Joshi K.K., Kadim A.S., Kariem M., Kadhim A.J. A comprehensive insight into NETosis-extracellular vesicle crosstalk in autoimmune diseases. Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol., 2026, Vol. 399, no. 2, pp. 1871-1895. doi: 10.1007/s00210-025-04564-3.Li W., Wang Z., Su C., Liao Z., Pei Y., Wang J., Li Z., Fu S., Liu J. The effect of neutrophil extracellular traps in venous thrombosis. Thromb. J., 2023, Vol. 21, no. 1, pp. 67. doi: 10.1186/s12959-023-00512-4.Li W., Wang Z., Su C., Liao Z., Pei Y., Wang J., Li Z., Fu S., Liu J. The effect of neutrophil extracellular traps in venous thrombosis. Thromb. J., 2023, Vol. 21, no. 1, pp. 67. doi: 10.1186/s12959-023-00512-4.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.