Высоко- и низкомолекулярная гиалуроновая кислота по-разному влияют на активацию макрофагов

Макрофаги отличаются значительным фенотипическим разнообразием, что позволяет им выполнять широкий спектр функций в поддержании физиологического гомеостаза. Гиалуроновая кислота — основной гликозаминогликан внеклеточного матрикса; показано, что характер вызываемой ею клеточной сигнализации зависит от молекулярной массы. Целью настоящего исследования было определить влияние молекулярной массы гиалуроновой кислоты на активацию и перепрограммирование макрофагов. Изменения активации макрофагов оценивали по маркерам, избирательным для различных состояний активации, с использованием количественной полимеразной цепной реакции в реальном времени и иммуноферментного анализа цитокинов. Макрофаги обрабатывали гиалуроновой кислотой различной молекулярной массы в четырех условиях: в покое, одновременно с классической активацией, а также после воспаления с участием макрофагов, активированных классическим или альтернативным путем. Независимо от исходного состояния поляризации низкомолекулярная гиалуроновая кислота вызывала состояние, сходное с классической активацией; это подтверждалось повышением экспрессии провоспалительных генов, включая NOS2, TNF, IL12B и CD80, а также усилением секреции оксида азота и TNF-α. Высокомолекулярная гиалуроновая кислота способствовала формированию состояния, сходного с альтернативной активацией, что подтверждалось повышением транскрипции генов, участвующих в разрешении воспаления, включая ARG1, IL10 и MRC1, а также усилением активности аргиназы. В целом полученные данные свидетельствуют о том, что фенотипические изменения макрофагов зависят от молекулярной массы гиалуронана и соответствуют либо провоспалительной реакции при воздействии низкомолекулярной гиалуроновой кислоты, либо реакции, способствующей разрешению воспаления, при воздействии высокомолекулярной гиалуроновой кислоты. Эти результаты существенно расширяют представления о влиянии полимеров внеклеточного матрикса, особенно гиалуроновой кислоты, на регуляцию воспалительного ответа макрофагов. Полученные сведения могут использоваться при разработке биоматериалов, содержащих гиалуроновую кислоту, для более эффективного использования естественной реакции на гиалуронан.