После выхода из костного мозга клетки иммунной системы - лейкоциты - циркулируют в течение определенного времени в кровяном русле, откуда с кровью перемещаются в периферические ткани или лимфоидные органы, где и выполняют свои функции. В крови здорового взрослого человека концентрация лейкоцитов колеблется от 4000 до 10 000 в 1 мкл. При различных патологических состояниях и инфекциях могут наблюдаться изменения в концентрации лейкоцитов, как правило, увеличение их количества - лейкоцитоз.

 

Главной функцией лейкоцитов является защита организма. Лейкоциты можно разделения ты на три большие группы - гранулоциты, моноциты и лимфоциты. Гранулоциты, или полиморфноядерные лейкоциты (ПМЯЛ представлены нейтрофилами, эозинофилами и базофилами; клетки моноцитарного ряда - моноцитами, макрофагами дендритными клетками (ДК), а лимфоциты - Т-и В-клетками и естественными киллерами. Клетки каждой из этих групп имеют свои характерные особенности морфологии и функциональной специализации. Изменения в соотношении различных типов лейкоцитов в крови, а также общего количества является важным диагностическим критерием. Поэтому целью исследования функционального состояния организма часто делают анализ развернутой формулы крови - подсчет относительного количества всех основных типов клеток крови. Формулу крови здорового человека приведены в табл. 2. Все лейкоциты имеют ряд общих свойств: способность к миграции, адгезии и диапедеза, причем эти клетки могут выполнять свои функции и за пределами кровеносных и лимфатических сосудов.

 

Большинство лейкоцитов можно различить в световом микроскопе по особенностям их морфологии, а именно: по строению ядра, соотношением площадей ядра и цитоплазмы, наличием амебовидным выростов цитоплазмы, по количеству и размеру цитоплазматических включений и гранул. В гематологической практике традиционно используют различные методы окраски клеток крови, которые дают возможность контрастировать ядро и цитоплазму, а также специфически окрашивать цитоплазматические гранулы. Распространенными красителями являются гематоксилин, азур, эозин, смесь Майн-Грюнвальда и Романовского - Гимзе.

 

Точнее методом исследования морфологии клеток крови является электронная микроскопия. Однако даже с помощью электронного микроскопа не всегда можно различить различные функциональные субпопуляции лимфоцитов, например наивные Т-клетки и В-клетки, активированные цитотоксические Т-лимфоциты и естественные киллеры. Поэтому для четкой идентификации клеток крови используют методы имунофепотипування, т.е. идентифицируют их фенотип с помощью антител к поверхностным маркеров.

 

Сейчас посредством выявления маркеров клеток, которые обозначают как CD-маркеры (от англ. Cluster of Differentiation - кластер дифференцировки), можно идентифицировать любой лейкоцит крови и даже установить, на какой стадии развития он находится. CD-маркеры - это мембранные гликопротеины, которые появляются на определенном этапе развития лейкоцита. Поскольку эти маркеры могут проявлять антигенные свойства в случае иммунизации ими других видов, их еще называют антигенами дифференцировки. Известно более 247 CD-маркеров. К каждому CD-маркера получено четко специфические МКАТ, с помощью которых можно определять наличие маркеров на поверхности клеток, а также количество клеток, несущих тот или иной маркер.

 

Различные субпопуляции лейкоцитов имеют различную функциональную специализацию, причем во время иммунного ответа лейкоциты с различными функциями взаимодействуют между собой. Нейтрофилы и активированные моноциты являются основой неспецифической защиты организма. С гранулоцитами и моноцитами тесно взаимодействует система специфической защиты, представлена лимфоцитами. В целом можно сказать, что гранулоциты и моноциты выполняют эффекторные функции: выводят антиген из организма, обусловливают воспаление и другие реакции естественного иммунитета, а лимфоциты прямо или косвенно направляют их функции на уничтожение тех или иных антигенов. В-лимфоциты продуцируют антитела, с помощью которых фагоциты распознают антигены и эффективнее их фагоцитируют. Т-лимфоциты способны активировать макрофаги после того, как распознают представлен на их поверхности антиген. Факторы системы неспецифической защиты, которые вызывают процессы воспаления, также очень важны для индуцирования специфических иммунных реакций. Поэтому иммунный ответ всегда нужно рассматривать в контексте тесного взаимодействия факторов неспецифической защиты и специфических иммунных механизмов, что приводит в результате к элиминации чужеродного антигена.

 

Прежде чем ознакомиться с клетками специфической звена иммунной системы - лимфоцитами, кратко рассмотрим клетки миелоидного ряда, которые также выполняют важные функции в процессе защиты организма от чужеродных субстанций и сохранении антигенного гомеостаза. Подробнее свойства и функции будут освещены в следующем разделе.

 

Предшественники клеток миелоидного ряда Первые образуются в форме КОЕ во время культивирования СКК in vitro. Они могут дать начало образованию клеток нескольких типов, из которых важнейшими для функционирования иммунной системы является гранулоциты и моноциты. Преимущественно из миелоидных клеток-предшественников образуются также антигенпрезентувальни клетки.

 

Гранулоциты - крупнейшая (50-70%) субпопуляция лейкоцитов крови. Они отличаются от других клеток наличием характерных гранул в цитоплазме, выявляемые при окраске клеток специфическими красителями, например Азура, гематоксилином и эозином. Зависимости от того, какими красителями - нейтральными, кислыми или щелочными - окрашиваются эти гранулы, гранулоциты соответствии разделяют на нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.

 

Основной функцией гранулоцитов является защита от микроорганизмов и внеклеточных паразитов. Эта защита осуществляется не только благодаря способности к фагоцитозу, но и уникальной особенности гранулоцитов - способности к экзоцитоза содержимого гранул, индуцирование процессов воспаления и внеклеточного переваривания патогенных агентов.

 

Гранулоциты развиваются в костном мозге более 15 суток и выходят из него на конечном этапе дифференцировки. Поэтому зрелые гранулоциты не могут делиться. Продолжительность их жизни на периферии наименьшая среди всех лейкоцитов и составляет всего несколько суток. Это связано с тем, что гранулоциты имеют очень большой потенциал разрушительного действия, и в случае их чрезмерной активации могут быть повреждены собственные ткани организма. Именно поэтому функционально активные гранулоциты лишены возможности размножаться и имеют такую короткую продолжительность жизни. Однако именно благодаря тому, что гранулоциты поступают в кровь уже в зрелом состоянии, они способны немедленно реагировать на проникновение чужеродного агента в организм.

 

Нейтрофилы является основной субпопуляцией гранулоцитов (93 - 96%). 1.1. Мечников дал нейтрофилов название микрофаги, в отличие от макрофагов (см. далее) через сравнительно небольшой их размер (10 - 17 мкм). "Еще одно название - полиморфноядерные лейкоциты (ЛМЯЛ) эти клетки получили благодаря характерной сетентований строении ядра. Причем сегментация ядра нейтрофилов возрастает в процессе их дифференцировки и созревания. В формуле крови, как правило, отдельно подсчитывают количество незрелых (юных), палочкоядерных и сетентоядерних нейтрофилов. В норме незрелые нейтрофилы не должны поступать в кровь и их количество не должно превышать 1%. Во время острых инфекций число незрелых нейтрофилов в крови резко возрастает в связи с усилением миграции их из костного мозга.

 

Сегментированное ядро является «неполноценным», поскольку «не позволяет» нейтрофилов делиться, однако благодаря этой особенности нейтрофилы могут вытягиваться и проникать между клетками в очаге воспаления. Нейтрофилы находятся в кровотоке лишь несколько часов, после чего мигрируют в слизистые оболочки, где выполняют функцию защиты от патогенных бактерий.

 

В цитоплазме нейтрофилов являются гранулы трех типов, содержащих различные антимикробные белки, пептиды и ферменты, с помощью которых они уничтожают фагоцитированные бактерии. Первичные (азурофильных) гра содержат миелопероксидазы, лизоцим и катионные белки. Вторичные гранулы содержат лактоферрин - белок, который связывает цианкобаламин, лизоцим и другие антимикробные белки и пептиды, обладающие способностью повреждать мембрану бактерий (например, дефензины). Третичные гранулы являются, по сути, лизосомами и содержат кислые гидролазы - протеиназы, пептидазы, липазы, дезоксирибонуклеаза т.д.. Нейтрофилы способны фагоцитировать и обезвреживать большинство бактерий, проникающих в организм. Для распознавания бактерий нейтрофилы имеют на своей поверхности специальные лектины рецепторы, которые взаимодействуют с клеточными стенками микроорганизмов, а также рецепторы к важнейшим опсонины: белков острой фазы, С3Ь-компонента комплемента и Fc-фратентив иммуноглобулинов. Предыдущая опсонизация бактерий комплементом и антителами значительно повышает эффективность фагоцитоза их нейтрофилами.

 

По перекрестного связывания Fc-рецепторов нейтрофилов поливалентными антигенами содержание гранул может высвобождаться наружу. Ферменты, выделяющиеся из гранул нейтрофилов, могут повреждать ткани, в результате чего формируется очаг воспаления с гнойным содержимым - абсцесс. Навоз состоит преимущественно из нейтрофилов и их остатков. Интересно, что нейтрофилы, которые составляют большинство белых кровяных телец, на самом деле не белые. Благодаря наличию в гранулах миелопероксидазы - белка, содержащего гем, нейтрофилы имеют зеленый цвет. Поэтому навоз, как правило, зеленый, а при смешивании с эритроцитами приобретает желтый цвета.

 

Нейтрофилы первый проникают в зону воспаления, поэтому их называют клетками острой фазы воспаления. Хемотаксические активность в отношении нейтрофилов имеют продукты активации комплемента С3а и С5а, интерлейкин-8, белки бактерий с остатком формилметионину на N-конце, различные факторы воспаления, которые выделяются при дегрануляции базофилов и мастоцитов (см. далее). Важно, что медиаторы воспаления индуцируют экспрессию на сосудистом эндотелии адгезивных молекул Р-селектина, что является маркером, с помощью которого нейтрофилы определяют место выхода из сосуда в близлежащие ткани. Характерным свойством нейтрофилов является способность к существованию в анаэробных условиях благодаря гликолиза, что позволяет им выполнять защитные функции в очагах воспаления с ограниченным доступом кислорода.

 

Эозинофилы составляют 2 - 4% всех лейкоцитов крови или 4 - 7% всех гранулоцитов, находящихся в кровотоке. Количество эозинофилов в крови может резко изменяться под действием стрессовых факторов, например физических нагрузок, а также при различных патологических процессов в организме. Стойкое увеличение количества эозинофилов в крови свидетельствует, скорее всего, о наличии в организме паразитарной инфекции или развитие аллергии. Окончательно функцию эозинофилов не установлено, однако считают, что они играют важную роль в защите организма от паразитов, главным образом гельминтов. Адгезия эозинофилов на поверхности паразита и высвобождение содержимого гранул в зону контакта приводит к перевариванию клеток паразита. Возможная роль эозинофилов и в противоопухолевом защ е.

 

Гранулы эозинофилов содержат главный щелочной белок (МВР - от англ. Major basic protein; не путать с МВР - белком, связывающим маннозу), а также катионный белок эозинофилов. которые являются токсичными отношении клеток паразитов и бактерий. Благодаря наличию МВР в гранулах цитоплазма эозинофилов окрашивается кислыми красителями, например эозином, от которого и происходит название этих клеток. Базофилы составляют 0,5 - 1% всех лейкоцитов крови, их гранулы содержат анафилатоксични вещества: белок анафилатоксин, гистамин, гепарин, хондроитинсульфат, а также другие медиаторы воспаления и окрашиваются щелочными красителями. На поверхности базофилов находятся рецепторы к Fc-фрагментов IgE (FcsRI) и С3а-и С5а-компонентов комплемента. Связанные с FcsRI молекулы IgE могут взаимодействовать с антигеном, вследствие чего базофилов активируется и высвобождает содержимое гранул. Локальная активация значительного количества базофилов приводит к расширению стенок капилляров, отек тканей, привлечение к организации других лейкоцитов и активации процессов воспаления. Аналогичные процессы происходят при связывании с поверхностью базофилов С3а и С5а - продуктов, которые сопровождают активацию комплемента. Кроме базофилов подобную функцию в организме выполняют мастоцитов. В случае избыточной активации базофилов и мастоцитов наблюдается аллергическое состояние, получивший название гиперчувствительности немедленного типа, который будет подробно рассмотрен в разд. 18. Интерлейкин 3 является важнейшим фактором дифференцировки базофилов человека. В высоких концентрациях он способен также активировать зрелые базофилы. Такие гематопоэтические факторы, как ГМ-КСФ, ИЛ-5, фактор роста нервов (ФРН) и другие, действуют синергичное с ИЛ-3. Главными хемокинов, которые привлекают базофилы в зону воспаления, является CXCL8 (ИЛ-8) и CCL2 (МСР-1).

 

Мастоцитов, или тучные клетки (рус. «тучные клетки»), получили свое название из-за больших размеров и хорошо развитую цитоплазму. По своей функции мастоцитов очень похожи базофилов. Под действием тех же факторов, к которым чувствительны базофилы, тучные клетки высвобождают содержимое гранул, содержащих гепарин, хондроитинсульфат и гистамин.

 

По морфологии мастоцитов относят к гранулоцитов, поскольку их цитоплазма содержит крупные гранулы, хорошо окрашиваются гематологическими красителями. Мастоцитов, как и все лейкоциты, образующиеся в костном мозге, однако, в отличие от других гранулоцитов, они поступают в кровь в незрелом виде, а созревание их происходит в тканях. Кроме того, в отличие от базофилов, мастоцитов имеют сравнительно большую продолжительность жизни и развиваются с СКК под действием лишь одного гематопоетину - ФСК. Следовательно, развитие СКК «за дефолтом», то есть при отсутствии других сигналов, приводит к появлению преимущественно мастоцитов.

 

Различают мастоцитов слизистых оболочек и соединительных тканей. отличающиеся основном содержанием гранул, которые экскретируются наружу (табл. 3). Считают, что мастоцитов слизистых оболочек является Т-зависимыми, то есть находятся под контролем Т-клеток, поскольку экспрессируют МНС II на своей поверхности. Гранулы мастоцитов слизистых оболочек содержат нейтральную протеиназу - триптазы. Поэтому эти клетки называют мастоцитов Т. Гранулы мастоцитов соединительной ткани содержат кроме триптазы ряд других нейтральных протеиназ, таких как химазы, катепсин G, карбоксипептидаза т.д.. Поэтому такие клетки называют мастоцитов ТС (от англ. Tryptase и Chymase). Мастоцитов слизистых оболочек содержат значительно меньше гистамина (0,5 - 2 пкг на клетку), в отличие от мастоцитов соединительной ткани (3-15 мкг на клетку). Итак, активация мастоцитов слизистых оболочек регулируется тщательно, и в случае ложной их активации вредное воздействие минимально. Это связано с необходимостью сохранения целостности слизистых оболочек, является неспецифическим барьером на пути инфекционных агентов.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+