Holothurians (sea cucumbers) are known for their high regenerative ability. Extract from Far-Eastern holothurian tissues (EH) is able to accelerate wound healing. In vertebrates, two types of macrophages display different roles in regulation of healing at its different stages. In holothurians, two enriched fractions of phagocytes (P1 and P2) are also identified being the analogues to macrophages. The mechanisms of EH influence on separate types of phagocytes in the wound healing remains unexplored. It was of interest to study the effect of EH in model experiments, in comparison with substances known as inducers of macrophage polarization The aim of this work was to study the effect of EH on the number and phenotype of phagocytes P1 and P2 in the wounded holothurian Eupentacta fraudatrix in comparison with efficiency of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) and tumor necrosis factor α (TNFα). The experimental animals (n = 4 to 6) received a superficial wound with a lancet. Some animals were additionally injected with GM-CSF, TNFα or EH. After 0 min and 1 day phagocytes P1 and P2 were isolated by centrifugation of coelomic fluid in a density gradient of Ficoll-Verographin. The concentration of coelomocytes and content of phagocytes P1 and P2 were determined by light microscopy. The binding of cells to FITC-labeled lectins from Dolichos biflorus (DBA), Canavalia ensiformis (conA) and Glycine max (SBA) was assessed using a fluorescence microscope. The wound length was measured at initial time point (0 min.) and 72 h. Surface damage of the holothurian body caused an increase in concentration of coelomocytes and contents of P1 phagocytes, but decreased the number of P2 phagocytes. Changed cell numbers in coelomic fluid of wounded animals and decrease in their differentiation, assessed by DBA lectin binding upon exposure to the test substances indicate that the cytokines apparently caused a shift in the ratio of tissue phagocytes in favor of P1 phagocytes, while EH promoted P2 phagocytic population. Evaluation of ConA cell binding revealed that cytokines suppressed the functional activity of P1 phagocytes upon wound injury. EH did not only suppress the functional activity of P1 phagocytes, but also stimulated the activity of P2 phagocytes, and promoted wound healing, as compared to cytokines. Acceleration of wound healing under the influence of EH is associated with preferential activation of P2 phagocytes and their recruitment into tissues. This finding suggests an important role of P2 phagocytes in tissue repair.
Голотурии известны своей высокой способностью к регенерации. Экстракт (ЭГ) из тканей дальневосточных видов голотурий способен ускорять заживление ран. У позвоночных животных в регуляции заживления участвуют два типа макрофагов с различной ролью на разных стадиях заживления. У голотурий также выделяются две обогащенные фракции фагоцитов, являющихся аналогами макрофагов, Ф1 и Ф2. Механизмы влияния ЭГ на отдельные типы фагоцитов в процессе ранозаживления в модельных экспериментах оставались неисследованными. Представляло интерес исследование влияния ЭГ в сравнении с препаратами, известными как индукторы поляризации макрофагов. Целью данной работы явилось изучение влияния ЭГ на численность и фенотип фагоцитов Ф1 и Ф2 при ранении голотурии Eupentacta fraudatrix в сравнении с таковым гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующенр фактора (GM-CSF) и фактора некроза опухолей α (TNFα). Экспериментальным животным (n = 4-6) скальпелем наносили поверхностную рану. Части животных дополнительно инъецировали препараты: GM-CSF, TNFα или ЭГ. Через 0 мин и 1 сут. фагоциты Ф1 и Ф2 выделяли центрифугированием целомической жидкости в градиенте плотности фиколл-верографина. Определяли концентрацию целомоцитов и содержание фагоцитов Ф1 и Ф2 методами световой микроскопии. Оценку связывания клеток ФИТЦ-мечеными лектинами из Dolichos biflorus (DBA), Canavalia ensiformis (conA) и Glycine max (SBA) проводили с использованием флуоресцентного микроскопа. Измерение длины раны проводили через 0 мин и 72 ч. Поверхностное повреждение тела голотурии вызывало через 24 ч возрастание концентрации целомоцитов и содержания фагоцитов Ф1, но снижение содержания Ф2-фагоцитов. Изменения в численности клеток целомической жидкости у раненых животных и снижение их дифференциации, о котором судили по связыванию лектина DBA, при воздействии препаратов свидетельствуют о том, что цитокины, по-видимому, вызывали сдвиг соотношения фагоцитов двух типов в тканях в сторону преобладания Ф1-фагоцитов, а ЭГ – Ф2-фагоцитов. Оценка связывания клетками conA выявила, что цитокины подавляли функциональную активность Ф1-фагоцитов при ранении. ЭГ не только подавлял функциональную активность Ф1-фагоцитов, но и стимулировал активность Ф2-фагоцитов, при этом ускорял заживление раны по сравнению с цитокинами. Ускорение заживления раны при воздействии ЭГ связано с преимущественной активацией Ф2-фагоцитов и их рекрутированием в ткани. Это свидетельствует о важной роли Ф2-фагоцитов в восстановлении тканей.