Полиморфноядерные нейтрофилы обеспечивают основную защиту от. Характеристика гранулоцитарной системы фагоцитоза - нейтрофилов

СОСТОЯНИЕ ФУНКЦИЙ ПОЛИМОРФНОЯДЕРНЫХ НЕЙТРОФИЛОВ ПРИ АТОПИЧЕСКИХ ДЕРМАТОЗАХ У ДЕТЕЙ

Мельник В.А., Слюсарь Л.И., Беседина Е.И., Третьяков И.В.

Кафедра эпидемиологии и иммунопрофилактики ФУВ

Донецкий государственный медицинский университет

Как известно, непосредственно связаны с нарушениями в системе иммунитета. При этом разнородность аллергических реакций и болезней определяется рядом факторов, среди которых - характер аллергена, особенности т.н. "шоковой территории" тех или иных тканей и органов, реактивность организма, связанная, в частности, с функциональным состоянием нейтрофила и др.

Именно нейтрофилы представляют собой первую линию защиты от действия аллергенов различной природы. Отсюда судьба аллергена в организме во многом зависит от хемотаксической, метаболической и фагоцитарной активности полиморфно-ядерных нейтрофилов (ПЯН). Более того, ввиду участия гранулоцитов практически во всех звеньях и формах воспалительно-аллергических процессов, исход аллергических болезней неотделим от функционального состояния ПЯН. Извращению стимулированного ответа нейтрофилов способствует повышенная либо измененная чувствительность к гистамину рецепторов H-1 и H-2, через которые реализуются многие виды их участия в воспалении. Это в равной мере касается и beta-адренэргических рецепторов гранулоцита, изменения чувствительности которых свойственны аллергическим синдромам. Надо учитывать, что подобные сдвиги чувствительности beta-адренэргических рецепторов могут носить и системный характер. Наконец, нейтрофилы содержат фермент гистаминазу, которая является основным фактором дезактивации гистамина - главного медиатора аллергических реакций немедленного типа. Таким образом, нельзя себе представить исчерпывающую картину патогенеза вне углубленного изучения функции полиморфно-ядерных нейтрофилов.

Конечно, строгое разграничение отдельных функций полиморфноядерных нейтрофилов, учитывая их взаимосвязанность, в определенной мере условно. Вместе с тем, более наглядной будет раздельная оценка литературных сведений о состоянии при кожных проявлениях аллергии тех или иных эффекторных функций нейтрофилов. При этом предполагается отразить характеристики хемотаксиса, миграции, агрегации гранулоцитов, фагоцитоза и обеспечивающих его метаболических процессов, а также показателей гуморального иммунитета. Следует отметить также и наблюдение Schopf E. et Kapp A. (1987), установивших, что у детей с имеется прямая зависимость между степенью поражения хемотаксиса и способностью нейтрофила к люминесценции.

Те или иные нарушения хемотаксиса и миграции ПЯН всегда регистрируются у больных с кожно-аллергическим синдромом. При наследственном первичном иммунодефиците с кожными проявлениями аллергии и синдромом "ленивых лейкоцитов" наблюдается замедление их миграции из костного мозга в кровь, связанное с функциональной несостоятельностью гранул ПЯН. Наследственный характер подобного дефекта хемотаксиса подтверждается исследованием главного локуса гистосовместимости (HLA) - отмечается более частая связь развития болезни с HLA-комплексом B-12. В настоящее время установлено, что среди факторов, которые поддерживают на нормальном уровне подвижность нейтрофилов и споcобны ее стимулировать, важное место занимает тафтсин, являющийся одним из компонентов иммуноглобулина G. Описываются как первичные так и приобретенные варианты дефицита тафтсина.

Особым аспектом проблемы является состояние при атопическом дерматите спонтанной, а также связанной с действием пищевых аллергенов миграции лейкоцитов (РТМЛ). Стасий Е.Д. и соавт. (1988) выявили достоверное снижение последней, особенно заметное у больных с поливалентной сенсибилизацией. Авторы считают, что при оценке эффективности иммунокорригирующей терапии детей с пищевой аллергией РТМЛ более информативна, нежели традиционные методы - кожные пробы, определение специфических Ig Е-антител и др.

Выше указывалось, что в процессе дезинтеграции и разрушения антигенов, особенно при значительной величине частиц, нейтрофилы способны к внеклеточному выбросу из гранул находящихся в них ферментов. Это само по себе может явиться одной из побудительных причин развития аллергического воспаления в тканях.

По данным Писаренко М.Ф. и соавт. (1984), Ивановой М.В. и соавт. (1985) у больных с кожными проявлениями аллергии имеются нарушения межферментативных соотношений в лейкоцитах крови, которые усугубляют сенсибилизацию организма, расстраивают внутриклеточный обмен и деятельность гранулоцитов. При этом снижается активность щелочной фосфатазы, миелопероксидазы, эстераз, сочетанное влияние которых обеспечивает эффективность многих функций ПЯН. Импонирует образное определение подобных дисфункций как гранулоцитопатии. Последние могут быть первичными либо вторичными, с одно- или поликомпонентными дефектами микробицидной системы. Заболевания, сопровождающиеся гранулоцитопатией, отличаются частыми рецидивами, плохо поддаются лечению и протекают тяжелее. Степень поражения функции ПЯН характеризуют достоверное снижение стимулированного и спонтанного НСТ-теста, а также показателей завершенности фагоцитоза. Нередко при гранулоцитопатиях обнаруживается стойкая нейтропения. Названные дефекты гранулоцитов могут не только способствовать рецидивированию кожных инфекций, но и поддерживать кишечный дисбактериоз со свойственными ему нарушениями проницаемости кишечного эпителия, всасывания белковых макромолекул, что усугубляет сбои в иммунной системе. Одной из граней обменных нарушений при аллергодерматозах может явиться редукция функционального потенциала неферментных катионных белков. Так, Нестерова И.В. и Светличная М.А. (1986) установили, что тяжелому течению атопического дерматита присуще отчетливое падение коэффициента реализации последних.

Современное понимание системы иммунной защиты организма, наличие принципиально новых адекватных способов изучения состояния клеточного, а также гуморального иммунитета создали предпосылки для более полной и всесторонней оценки значимости и сущности механизмов таких важных комплексных реакций гранулоцита, как фагоцитоз.

Пазюк Е.А. и Маянский А.Н. (1981) исследовали с помощью НСТ-теста у взрослых больных с атопией и без нее ключевой момент переваривания частиц в процессе фагоцитоза - активацию глюкозо-монофосфатного шунта с результирующим "метаболическим (респираторным) взрывом". При этом, в отличие от данных Czarnetzki B.M. et al. (1974), у трети пациентов с кожными проявлениями аллергии отмечен рост восстановления нитросинего тетразолия, свойственный лавинообразному повышению потребления кислорода, избыточному образованию перекисных радикалов и респираторному взрыву. Baran E. et al. (1987) сообщили о как правило высоких показателях НСТ-теста при атопических заболеваниях у взрослых. Это повышение было особенно значительным в разгар заболевания, по мере становления ремиссии показатели НСТ-теста снижались.

В отличие от наблюдений Baran E. et al. (1987), Shalit M. et al. (1987) сообщили о наличии у детей обратной зависимости. По данным этих авторов становление ремиссии аллергодерматоза сопровождалось нормализацией исходно пониженных показателей НСТ-теста.

Информативность, техническая простота и доступность метода позволили авторам рекомендовать эту пробу для прогнозирования течения атопических заболеваний у детей. Можно полагать, что одной из причин различия выводов в упомянутых работах является своеобразие реактивности организма, свойственное детскому возрасту.

Суммируя данные литературы, можно убедиться в том, что использование современных адекватных методов позволяет по-новому представить себе функции ПЯН и их роль в целостной системе иммунной защиты организма, сохранении постоянства его внутренней среды, преодолении тех или иных расстройств и заболеваний. Это объясняет исключительную важность углубленного исследования функции гранулоцитов при кожных проявлениях аллергии, тем более, что взаимная связь извращения функции нейтрофилов и упомянутых процессов представляется неоспоримой.

© Мельник В.А., Слюсарь Л.И., Беседина Е.И., Третьяков И.В. Состояние функций полиморфно-ядерных нейтрофилов при атопических дерматозах у детей//Актуальні питання педагогіки, експериментальної та кліничної медицини/Республіканська збірка наукових праць. - Донецьк, 1995. - С.243 - 246.

Нейтрофилы (NEUT) среди всех белых клеток крови занимают особое положение, они, ввиду своей численности, возглавляют список всего лейкоцитарного звена и – в отдельности.

Без нейтрофилов не обходится ни один воспалительный процесс, потому что их гранулы наполнены бактерицидными веществами, их мембраны несут рецепторы к иммуноглобулинам класса G (IgG), что позволяет им связывать антитела данной специфичности. Пожалуй, главной полезной чертой нейтрофилов является их высокая способность к фагоцитозу, нейтрофилы первыми приходят в воспалительный очаг и тут же приступают к ликвидации «аварии» – одна единственная нейтрофильная клеточка способна враз поглотить 20-30 угрожающих здоровью человека бактерий.

Юные, молодые, палочки, сегменты…

Кроме основной функции – фагоцитоза, где нейтрофилы выступают в качестве убийц, эти клетки в организме имеют и другие задачи: выполняют цитотоксическую функцию, участвуют в процессе свертывания (способствуют образованию фибрина), помогают формированию иммунного ответа на всех уровнях иммунитета (имеют рецепторы к иммуноглобулинам Е и G, к лейкоцитарным антигенам классов А, В, С системы HLA, к интерлейкину, гистамину, компонентам системы комплемента).

Как они работают?

Как было отмечено ранее, нейтрофилам свойственны все функциональные способности фагоцитов:

• Хемотаксис (положительный – покинув кровеносный сосуд, нейтрофилы берут курс «на врага», «решительно двигаясь в место внедрения инородного объекта, отрицательный – движение направлено в обратную сторону);
• Адгезия (способность сцепляться с чужеродным агентом);
• Умение самостоятельно захватывать бактериальные клетки, не нуждаясь в специфических рецепторах;
• Способность исполнять роль киллеров (убивают захваченные микробы);
• Переваривать чужеродные клетки («наевшись», нейтрофил заметно увеличивается в размере).

Видео: нейтрофил борется с бактерией

Зернистость нейтрофилов дает им возможность (впрочем, как и другим гранулоцитам) накапливать большое количество различных протеолитических ферментов и бактерицидных факторов (лизоцим, катионные белки, коллагеназа, миелоперексидаза, лактоферрин и пр.), которые разрушают стенки бактериальной клетки и «расправляются» с ней. Однако подобная активность может затрагивать и клетки организма, в котором живет нейтрофил, то есть, собственные клеточные структуры, она их повреждает. Это говорит о том, что нейтрофилы, инфильтрируя воспалительный очаг, одновременно с разрушением инородных факторов, своими ферментами повреждают и ткани собственного организма.

Всегда и всюду первые

Причины повышения нейтрофилов не всегда связаны с какой-то патологией. Ввиду того, что данные представители лейкоцитов всегда стремятся быть первыми, то они будут реагировать на любые изменения в организме:

1. Сытный обед;
2. Интенсивный труд;
3. Положительные и отрицательные эмоции, стресс;
4. Предменструальный период;
5. Ожидание ребенка (при беременности, во второй половине);
6. Период родоразрешения.

Такие ситуации, как правило, остаются незамеченными, нейтрофилы повышены незначительно, а анализ в такой момент мы не бежим сдавать.

Другое дело, когда человек чувствует, что заболел и лейкоциты нужны в качестве диагностического критерия. Нейтрофилы повышены при следующих патологических состояниях:

• Любые (какие только могут быть) воспалительные процессы;
• Злокачественные заболевания (гематологические, солидные опухоли, метастазы в костный мозг);
• Метаболическая интоксикация (эклампсия при беременности, сахарный диабет);
• Оперативные вмешательства в первые сутки после операции (как реакция на травму), но высокие нейтрофилы на следующий день после хирургического лечения – нехороший признак (это говорит о том, что присоединилась инфекция);
• Трансфузии.

Следует заметить, что при некоторых заболеваниях отсутствие ожидаемого лейкоцитоза (или еще хуже – нейтрофилы понижены) относят к неблагоприятным «приметам», например, нормальный уровень гранулоцитов при острой пневмонии не дает обнадеживающих перспектив.

В каких случаях количество нейтрофилов снижается?

Причины тоже довольно разнообразны, однако следует иметь в виду: речь идет о пониженных значениях, вызванных другой патологией либо воздействием некоторых лечебных мероприятий, или реально низких цифрах, что может говорить о тяжелых заболеваниях крови (угнетение кроветворения). Беспричинная нейтропения всегда требует обследования и тогда, возможно, причины найдутся. Это могут быть:

1. Температура тела выше 38°С (ответная реакция на инфекцию затормаживается, уровень нейтрофилов падает);
2. Заболевания крови (апластическая );
3. 

   Большая необходимость в нейтрофилах при тяжелых инфекционных процессах (брюшной тиф, бруцеллез);

4. Инфекция при подавленной продукции зернистых лейкоцитов в костном мозге (у ослабленных больных или страдающих алкоголизмом);
5. Лечение цитостатиками, применение лучевой терапии;
6. Лекарственная нейтропения (нестероидные противовоспалительные препараты – НПВП, некоторые диуретики, антидепрессанты и др.)
7. Коллагенозы (ревматоидный артрит, );
8. Сенсибилизация лейкоцитарными антигенами (высокий титр лейкоцитарных антител);
9. Виремия (корь, краснуха, грипп);
10. Вирусный гепатит, ВИЧ;
11. – нейтропения указывает на тяжелое течение и неблагоприятный прогноз;
12. Реакция гиперчувствительности (коллапс, гемолиз);
13. Эндокринная патология (нарушение функции щитовидной железы);
14. Повышенный радиационный фон;
15. Влияние токсических химических веществ.

Чаще всего причинами пониженных нейтрофилов являются грибковые, вирусные (особенно) и бактериальные инфекции, а на фоне низкого уровня нейтрофильных лейкоцитов хорошо себя чувствуют все бактерии, заселяющие кожные покровы и проникающие в слизистые верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта – замкнутый круг.

Иной раз сами зернистые лейкоциты являются причиной иммунологических реакций. Например, в редких случаях (при беременности) организм женщины в гранулоцитах ребенка видит нечто «чужое» и, пытаясь от него избавиться, начинает вырабатывать антитела, направленные на эти клетки. Такое поведение иммунной системы матери может негативно сказаться на здоровье новорожденного. Нейтрофильные лейкоциты в анализе крови ребенка будут снижены, а врачам придется объяснять маме, что такое изоиммунная неонатальная нейтропения .

Аномалии нейтрофилов



Чтобы понять, почему нейтрофилы так ведут себя в тех или иных ситуациях, следует лучше изучить не только характеристики, присущие здоровым клеткам, но и познакомиться с их патологическими состояниями, когда клетка вынуждена переживать необычные для себя условия или неспособна нормально функционировать из-за наследственных, генетически обусловленных дефектов:



Приобретенные аномалии и врожденные дефекты нейтрофилов не лучшим образом сказываются на функциональных способностях клеток и на здоровье пациента, в крови которого обнаружены неполноценные лейкоциты. Нарушение хемотаксиса (синдром ленивых лейкоцитов), активности ферментов в самом нейтрофиле, отсутствие реакции со стороны клетки на поданный сигнал (дефект рецепторов) – все эти обстоятельства заметно снижают защитные силы организма. Клетки, которые должны быть первыми в очаге воспаления, сами «болеют», поэтому не знают, что их ждут или не могут выполнить возложенные на них задачи, даже если в таком состоянии прибудут на место «аварии». Вот такие они важные – нейтрофилы.

Полиморфноядерные лейкоциты представляют собой вид белых кровяных клеток, "лейко" означает "белый", а "цит" означает "клетку". Название «полиморфноядерный» означает внешний вид этих клеток, похожих на множество ядер, склеенных вместе. Полиморфноядерные лейкоциты также известны, как гранулоциты благодаря своей зернистой природе.

Полиморфноядерные лейкоциты делятся на три типа:

1. базофилы,
2. нейтрофилы,
3. эозинофилы.

Названия этих клеток зависят от свойств их окрашивания, когда клетки окрашиваются таким образом, их легко можно увидеть под микроскопом. Базофилы окрашиваются в базофильные пятна, а эозинофилы легко окрашиваются химическим веществом, называемым эозином. Нейтрофилы не окрашиваются ни в кислотные, ни в базофильные пятна, их можно различить по мягкому окрасу.

Полиморфноядерные лейкоциты составляют около 70 процентов от всех белых кровяных клеток, образующихся в костном мозге, и они являются частью иммунной системы.

Клетки, которые их производят, называются миелобластами. Полиморфноядерные лейкоциты прежде чем стать лейкоцитами, проходят через стадии роста, их называют миелоцитами и метамиелоцитами. Клетки на ранних стадиях роста не реагируют на окрашивание так, как это делают более зрелые клетки, а также у них имеются различия в атомной структуре.

Нейтрофилы составляют около 60 процентов белых кровяных клеток , они примерно в два раза больше по размеру, чем красные кровяные тельца. Нейтрофилы содержат лизосомальные ферменты – вещества, которые расщепляют бактериальные клетки. Когда иммунная система начинает процесс воспаления при обнаружении инфекции, нейтрофилы по крови перемещаются к пораженной области. После чего они распознают бактерии антителами, которые служат иммунной системе в качестве маркера для уничтожения инфекции.

Эозинофилы встречаются реже, чем нейтрофилы, и составляют менее 6 процентов белых кровяных клеток в крови.

Несмотря на название полиморфноядерных лейкоцитов, их клетки не обязательно содержат множество ядер. Незрелые нейтрофилы имеют ядро ​​в форме полосы, а эозинофилы и базофилы могут также иметь лентообразные ядра. Эозинофилы же могут иметь только две доли в ядре.

Смотрите также на тему:

Рецензент

Доктор медицинских наук

Профессор В.Р.Вебер

Архипов Г.С., Е.И.Архипова

Основы иммунологии: Учебное пособие/НовГУ им.Ярослава Мудрого. – Великий Новгород, 2009. – 47 с.

В пособии изложены структура и функции иммунной системы, закономерности иммунологической реакции при взаимодействии с антигеном, о также некоторые вопросы иммунопатологического состояния.

Предназначено для студентов 1-6 курсов медицинских факультетов, а также для врачей лечебно-профилактических учреждений.

Издание 3-е, дополненное

ББК 28.073 (075)

© Новгородский государственный

Университет, 2009

© Г.С.Архипов, Е.И.Архипова, 2009

Иммунная система организма безус­ловно необходима для его выживания: без нее смерть от любой инфекции была бы практически неизбежна. Но даже безотносительно к своей жизненной важности иммунная система вызывает восхищение как пример изобретатель­ности Природы.

Сосуму Тонегава

Здоровая, нормально работающая иммунная система сама решает, как и чем лечить болезнь прицельно точно. Если мы научимся управлять иммунной системой, эта универсальная фармацевтическая фабрика произведет лекарство, необходимое организму в данный момент, там где нужно и сколько нужно…… Новая революция в медицине действительно на пороге.

Р. В. Петров, академик АН и АМН России

ВВЕДЕНИЕ

Иммунитет – это совокупность биологических явлений (процессов и механизмов), направленных на сохранение посто­янства внутренней среды (гомеостаза) и защиту организма от ин­фекционных и других генетически чужеродных для него агентов.

Иммунологическая защита осуществляется с помощью ряда раз­личных механизмов, которые можно разделить на две большие группы:

1. Неспецифические механизмы иммунитета, наиболее филогене­тически древние, которые направлены против любого чужеродного агента.

3. Регуляторные механизмы иммунного ответа, обусловленное большим количеством цитокинов, медиаторов, гормонов и других биологически активных веществ.

ФАКТОРЫ И МЕХАНИЗМЫ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ПРОТИВОИНФЕКЦИОННОИ ЗАЩИТЫ

КОЖА И СЛИЗИСТЫЕ ОБОЛОЧКИ

Простейший способ избежать инфицирования - это предотвра­тить проникновение возбудителя в организм. Главной линией “обороны” служит кожа, которая, оставаясь неповрежденной, непрони­цаема для большинства инфекционных агентов. Кроме того, вырабаты­ваемые потовыми и сальными железами молочная и жирные кислоты обладают бактерицидным действием, поэтому различные микроорга­низмы, не входящие в число постоянных обитателей кожных покровов, быстро исчезают с ее поверхности.

Слизь, выделяемая стенками внутренних органов, действует как защитный барьер, препятствующий прикреплению бактерий к эпители­альным клеткам. За счет движения ресничек эпителия микробы вместе со слизью удаляются из организма. Аналогичным вымывающим дей­ствием обладают слезы, моча и слюна. Во многих секретах содержатся бактерицидные компоненты, такие как кис/юта в желудочном соке, спермин и цинк в сперме, лактопероксидаза в молоке, лизоцим в сле­зах, носовых выделениях и слюне.

ЛИЗОЦИМ

Лизоцим является одним из наиболее древних факторов противомикробной защиты. Он расщепляет мураминовую кислоту в составе оболочки чувствительных грамположительных микроорганизмов и в отдельных случаях может даже вызвать бактериолиз. Он синтезируется гранулоцитами, моноцитами и тканевыми макрофагами, может накапли­ваться в секреторных гранулах и лизосомах фагоцитов. При лизисе грамотрицательных бактерий лизоцим действует совместно с системой комплемента. В связи с этим он является важным фактором сыворо­точной бактерицидности, одновременно он присутствует также во всех жидкостях организма. Определение уровня его концентрации дает воз­можность оценить активность фагоцитарной системы. Снижение лизоцима наблюдается и при обострении хронических воспалительных за­болеваний

НОРМАЛЬНАЯ МИКРОФЛОРА

Нормальная микрофлора способствует созреванию иммунной системы и поддержанию ее в состоянии высокой функциональной ак­тивности, что показано при исследовании гнотобионтов – организмов, развивающихся в стерильных условиях. Выступая в качестве антаго­нистов, представители нормальной микрофлоры препятствуют адгезии, внедрению и размножению патогенных микроорганизмов. В то же вре­мя представители нормальной микрофлоры могут вызывать заболева­ния в случаях проникновения в большом количестве из одних биотопов в другие и при иммунодефицитах (дисбактериозы).

ФАГОЦИТИРУЮЩИЕ КЛЕТКИ ОРГАНИЗМА

Учение о фагоцитарной системе создано еще И. И. Мечниковым (1896). Под фагоцитозом понимают активное поглощение клетками твердого материала. У одноклеточных этот процесс служил в основном для питания. У многих многоклеточных организмов, включая человека, фагоцитоз служит, прежде всего, фундаментальным механизмом противоинфекционной защиты. Фагоциты представляют собой клетки с особо выраженной способностью поглощать микроорганизмы и другие внед­рившиеся в организм чужеродные вещества. Морфологически и функ­ционально различают моноцитарные (макрофаги) и гранулоцитарные (микрофаги) компоненты фагоцитарной системы. Макрофаги и микро­фаги имеют общее миелоидное происхождение от полипотентной ство­ловой клетки костного мозга. Для микрофагов характерно большое количество гранул в цитоплазме. По особенностям окрашивания разли­чают базофильные, эозинофильные и нейтрофильные гранулоциты (лейкоциты). Наиболее многочисленны среди лейкоцитов полиморфно-ядерные нейтрофилы. Ежедневно из костного мозга в кровь выходит 10 названных лейкоцитов, а при острых инфекциях это количество может возрастать в 10 – 70 раз, при этом в крови появляются и не зрелые формы (сдвиг формулы крови влево). Активность нейтрофилов тесно связана с гранулами, содержимое которых представлено фер­ментами и другими биологически активными веществами: бактерицид­ные ферменты, нейтральные протеиназы, кислотные гидролазы и про­чие вещества (лактоферрин, витамин В 12 -связывающий белок). С по­мощью этих вышеназванных ферментов и белков микрофаги осу­ществляют свою фагоцитирующую функцию.

Макрофаги различных тканей организма (соединительной, пе­чени, легких и др.) вместе с моноцитами крови и их костномозговыми предшественниками (промоноциты и монобласты) объединены в особую систему мононуклеарных фагоцитов (СМФ). Концентрация моноцитов в крови относительно невелика по сравнению с гранулоцитами (1–6% и 60 – 70% соответственно), однако продолжительность жизни значи­тельно выше. В крови моноциты циркулируют до трех суток, а затем мигрируют в прилегающие ткани, где их количество в десятки раз больше, чем в крови. Здесь происходит окончательное созревание моноцитов либо в мобильные гистиоциты (тканевые макрофаги), либо в высокодифференцированные тканеспецифические макрофаги (альвео­лярные макрофаги легких, купферовские клетки печени).

Рис.1. Мононуклеарная фагоцитарная система (первоначально включающая эндотелиальные и полиморфнондерные клетки под названием “ретикуло-эндотелиальная система”, или РЭС), Предшественники промоноцитов в костном мозге развиваются в циркулирующие моноциты крови, которые со временем распределяются по всему организму в виде зрелых макрофагов (МФ), как показано на рисунке. Другие основные фагоцитирующие клетки – полиморфноядерные нейтрофилы - главным образом остаются в крови, за исключением случаев их локализации в очагах острого воспаления

Морфологическая гетерогенность клеток соответствует функцио­нальному разнообразию мононуклеарной системы. В отличие от полиморфноядерных нейтрофилов, которые обеспечивают основную защиту от пиогенных (гноеродных) бактерий, функция макрофагов в основном связана борьбой с теми бактериями, вирусами и простейшими, которые способны существовать внутри клеток хозяина. У клеток Лангерганса кожи, дендритных клеток селезенки имеется способность пере­рабатывать и представлять антиген клеткам иммунной системы. В этот момент он может быть узнан соответствующими Т-лимфоцитами. Мак­рофаги синтезируют и секретируют во внеклеточную среду большое количество различных белков и ферментов: нейтральные протеазы, кислые гидролазы, эндогенный пироген, факторы комплемента, интерлейкин и др.

Макрофаги способны к передвижению, поглощению объектов фагоцитоза посредством опсонинов и мембранных рецепторов, обез­вреживанию его в лизосомах с помощью ферментов.

Все фагоцитирующие клетки характеризуются общностью основ­ных функций, сходством структур и метаболических процессов. Разли­чают четыре последовательно протекающие стадии фагоцитоза:

1. Хемотаксис целенаправленное передвижение фагоцитов в направлении градиента хемоаттрактантов благодаря наличию на мем­бране фагоцита специфических рецепторов. В качестве хемоаттрактан­тов могут выступать бактериальные компоненты, продукты некроза тканей организма, активированные фракции системы комплемента - С5а, СЗа, лимфокины.

2. Адгезия - прикрепление фагоцита к мишени, может быть опосредован и не опосредован рецепторами.

3. Эндоцитоз - захватывание, которое может происходить без участия рецепторов, например, при поглощении частичек угля и при участии рецепторов, как в случае поглощения многих бактерий, грибов рода Candida и др. Маннозофруктозные рецепторы фагоцитов узнают при этом углеводные компоненты поверхностных структур микроорга­низмов. Наиболее эффективным является фагоцитоз, опосредованный рецепторами для Fc-фрагмента иммуноглобулинов (см. ниже) и для фракции СЗ-комплемента. Эндоцитоз идет по принципу застежки “молния”.

4. Внутриклеточное переваривание происходит в фаголизосомах в результате слияния с первичными лизосомами. Уничтожение микро­организма происходит в результате “окислительного взрыва” - вы­броса биологически активных продуктов восстановления кислорода, таких как перекись водорода, супероксидант молекулярного кислорода и гидроксильных радикалов, а также за счет кислороднезависимых механизмов, связанных с высвобождением лизоцима и гидролитических ферментов.

Многие вирулентные бактерии часто не погибают и могут дли­тельное время персистировать внутри фагоцитов. Некоторые (токсоплазмы, микобактерии туберкулеза) могут препятствовать слия­нию фагосом с лизосомами; другие (гонококки, стафилококки, стреп­тококки гр. А) обладают устойчивостью к действию лизосомных фер­ментов; третьи после эндоцитоза покидают фагосому и избегают дейст­вия ферментов (риккетсии). В этих случаях фагоцитоз остается неза­вершенным.

Макрофаги при поглощении антигена вырабатывают монокины - вещества, оказывающие регулирующее действие на пролиферацию, дифференциацию и функции фагоцитов, лимфоцитов, фибробластов и других клеток, например, интерлейкин-1, который стимулирует Т-лимфоциты и одновременно оказывает пирогенный эффект. Одновременно макрофаги секретируют лизоцим, компоненты комплемента, интерфероны, кислородные радикалы, благодаря которым могут убивать бакте­рии без фагоцитоза, а также оказывать цитотоксическое действие на раковые и аллотрансплантированные клетки.

Общая функция фагоцитов заключается в представлении на своей наружной мембране фрагментов (антигенных эпитопов) захвачен­ных микроорганизмов. В таком виде возбудители специфически распо­знаются Т-лимфоцитами.

Гранулоциты (зернистые лейкоциты).

Лейкоцитарная формула

Все лейкоциты способны к активному перемещению путем образования псевдоподий, при этом у них изменяются форма тела и ядра. Они способны проходить между клетками эндотелия сосудов и клетками эпителия, через базальные мембраны и перемещаться по основному веществу (матриксу) соединительной ткани. Скорость движения лейкоцитов зависит от следующих условий: температуры, химического состава, рН, консистенции среды и др. Направление движения лейкоцитов определяется хемотаксисом под влиянием химических раздражителей – продуктов распада тканей, бактерий и др. Лейкоциты выполняют защитные функции, обеспечивая фагоцитоз микробов (гранулоциты, макрофаги), инородных веществ, продуктов распада клеток (моноциты – макрофаги), участвуя в иммунных реакциях (лимфоциты, макрофаги).

К гранулоцитам относятся нейтрофильные, эозинофильные и базофильные лейкоциты. Они образуются в красном костном мозге, содержат специфическую зернистость в цитоплазме и сегментированные ядра.

Нейтрофильные гранулоциты (нейтрофильные лейкоциты, или нейтрофилы) – самая многочисленная группа лейкоцитов, составляющая у человека 2,0-5,5×10 9 /л крови (48-78 % от общего числа лейкоцитов). Их диаметр в мазке крови 10-12 мкм, а в капле свежей крови 7-9 мкм. В зрелом сегментоядерном нейтрофиле ядро содержит 3-5 сегментов, соединенных тонкими перемычками (рис. 4.9, 4.10, 4.11.).




Первые два вида – молодые клетки. Юные клетки в норме не превышают 0,5% или отсутствуют, они характеризуются бобовидным ядром. Палочкоядерные составляют 1-6%, имеют несегментированное ядро в форме буквы S, изогнутой палочки или подковы. Увеличение в крови количества юных и палочкоядерных форм нейтрофилов свидетельствует о наличии кровопотери или воспалительного процесса в организме, сопровождаемых усилением гемопоэза в костном мозге и выходом молодых форм. Цитоплазма нейтрофилов при окраске по Романовскому-Гимзе окрашивается слабооксифильно, в ней видна очень мелкая зернистость розово-фиолетового цвета (окрашивается кислыми и основными красками), поэтому называется нейтрофильной или гетерофильной. В поверхностном слое цитоплазмы зернистость и органеллы отсутствуют. Здесь расположены гранулы гликогена, актиновые филаменты и микротрубочки, обеспечивающие образование псевдоподий для движения клетки. Сокращение актиновых филаментов обеспечивает передвижение клетки по соединительной ткани.





Рис. 4.13. Нейтрофилы периферической крови человека (А, Б (х1200), С (х800);

(Д ) (х2400).

Ядро сегментировано, отдельные сегменты соединены между собой тонкими нитями. Б – нейтрофилособей женского рода с дополнительным образованием (D ) – половым хроматином или тельцем Barra. В цитоплазме определяются мелкие пылевиные гранулы розового цвета. Это первичные гранулы представляющие собой мизосомы. В них содержатся кислые лизосомальные гидролазы, а также миелопероксидза. Вторичные гранулы представляют собой специфическую зернистость. Они гораздо меньше первичных. Эти гранулы содержат биологические активные вещества, участвующие в развитии воспалительных реакций. Третичные гранулы содержат желатиназу (гидролизует коллаген). С – гистологическая реакция на щелочную фосфатазу. Красные гранулы в цитоплазме указывают на присутствие этого фермента. Вышедший из тока крови ткань нейтрофил превращается в микрофаг (Д ), способній перемещаться с помощью псевдоподий (Р ).

Во внутренней части цитоплазмы расположены органеллы (аппарат Гольджи, гранулярный эндоплазматический ретикулум, единичные митохондрии), видна зернистость. Число зерен в каждом нейтрофиле варьирует и составляет 50-200.

В нейтрофилах можно различить два типа гранул: специфические и азурофильные, окруженные одинарной мембраной (рис.4.14.).




Рис. 4.14. Электронная микрофотография нейтрофила, х10 000.

Ядро нейтрофила состоит из 5 сегментов. В них хроматин конденсирован – что является признаком низкой синтетический активности белка. В цитоплазме множество гранул. Первичные гранулы (Р ) – сферической формы электронно-плотные аналогичны лизосомам. Преобладают вторичные гранулы (S ), – более мелкие, разнообразной формы и электронной плотности.

Специфические гранулы, более светлые, мелкие и многочисленные, составляют
80-90 % всех гранул. Их размер около 0,2 мкм, они электронно-прозрачны, но могут содержать кристаллоид; содержат бактериостатические и бактерицидные вещества - лизоцим (муромидаза), а также белок лактоферрин, неферментные катионные белки, пероксидазу. Азурофильные гранулы более крупные (~ 0,4 мкм), окрашиваются в фиолетово-красный цвет; их количество составляет 10-20% всей популяции гранул. Они являются первичными лизосомами, имеют электронно-плотную сердцевину, содержат лизосомальные ферменты (кислая фосфатаза, бетта-глюкуронидаза и др.) и миелопероксидазу.

Основная функция нейтрофилов – фагоцитоз, цитотоксическое действие, выделение лизосомальных ферментов за пределы клетки. В процессе фагоцитоза бактерий сначала (в течение 0,5-1 мин) с образующейся фагосомой (захваченная бактерия) сливаются специфические гранулы, ферменты которой убивают бактерию, при этом образуется комплекс, состоящий из фагосомы и специфической гранулы. Позднее с этим комплексом сливается лизосома, гидролитические ферменты которой переваривают микроорганизмы. В очаге воспаления убитые бактерии и погибшие нейтрофилы образуют гной.

В популяции нейтрофилов здоровых людей в возрасте 18-45 лет фагоцитирующие клетки составляют 69-99%. Этот показатель называют фагоцитарной активностью. Фагоцитарный индекс – другой показатель, которым оценивается число частиц, поглощенных одной клеткой. Для нейтрофилов он равен 12-23. Продолжительность жизни нейтрофилов составляет 5-9 суток.