Лейкоциты. Функции Лейкоцитов

Лейкоциты

Лейкоциты формируют в организме человека мощный кровяной и тканевой барьеры против микробной, вирусной и паразитарной (гельминтной) инфекции, поддерживают тканевой гомеостазис и регенерацию тканей.

У взрослого человека в крови содержится 4-9 x 109/л лейкоцитов.

Увеличение  количества лейкоцитов называется лейко­цитозом,

уменьшение количества лейкоцитов называется лейкопенией.

Лейкоциты крови представле­ны гранулоцитами, т.е. лейкоцитами, в цитоплазме которых при окрашивании выявляется зернистость, и агранулоцитами, цитоплазма которых не содержит зернистости. К гранулоцитам относят нейтрофильные, эозинофильные и базофильные лейкоциты, а к агранулоцитам — лимфоциты и моноциты.

Лейкоцитарная формула

Процентное отношение лейкоцитов разных серий в крови называется лейкоцитарной формулой(табл. 6.2.).
Таблица   6.2.  Лейкоцитарная   формула

Формы лейкоцитов в крови Процент содержания  Абсолютное значение лейкоцитов в крови (число клеток × 109/л)
Агранулоциты Лимфоциты 19 — 37 1,20 — 3,00
Моноциты 3 — 11 0,09 — 0,60
Гранулоциты Нейтрофилы палочкоядерные 1 — 6 0,04 — 0,30
Нейтрофилы сегментоедерные 47 — 72 2,00 — 5,50
Базофилы 0 — 1 0,0 — 0,065
Эозинофилы 0,5 — 5,0 0,02 — 0,30

Функции нейтрофильных гранулоцитов

Функцией зрелых нейтрофильных лейкоцитов является уничтожение, проникших в орга­низм инфекционных агентом. Осуществляя ее они тесно взаимодей­ствуют с макрофагами, Т- и В-лимфоцитами. На важность функ­ционального вклада нейтрофилов и защиту организма от инфекции указывает, например, тяжесть течения инфекционных заболеваний у больных, страдающих сниженной продукцией или качественными на­рушениями этих клеток. Нейтрофилы секретируют вещества, обла­дающие бактерицидными эффектами, способствуют регенерации тканей, удаляя из них поврежденные клетки, а также секретируя сти­мулирующие регенерацию вещества. Для зрелого нейтрофильного лейкоцита характерно сегментированнное на 2- 5 долей ядро, содер­жащее уплотненный хроматин. Его цитоплазма содержит многочис­ленные мелкие гранулы трех типов, нейтрофильные при окраске по Романовскому- Гимза. Часть этих гранул, дающих положительную окраску на фермент миелопероксидазу, представлена лизосомами, содержащими многочисленные энзимы: лизоцим, повреждающий стенку бактерий; катионные белки, нарушающие дыхание и рост микроорганизмов; нейтрофильные протеазы и кислые гидролазы, позволяющие нейтрофилам легко переваривать фагоцитированные объекты.

Гранулы нейтрофилов, не окрашивающиеся на миелопероксидазу, содержат лактоферрин, оказывающий бактериостатическое действие, транскобаламины I и III — переносчики витамина В12 в крови, лизоцим. В гранулах третьего типа содержатся кислые глюкозаминогликаны, участвующие в процессах размножения, роста и регене­рации тканей. Гранулы 2-го и 3-го типов — это секреторные органеллы, выделяющие секрет и вне фагоцитоза, что позволяет отнести нейтрофилы к клеткам, постоянно секретирующим биологи­чески активные  вещества.

Нейтрофилы осуществляют свои функции, благодаря способности быстро мигрировать и накапливаться в инфицированном или по­врежденном участках организма, фагоцитировать, т.е. захватывать и разрушать в фагоцитарных вакуолях внутри клетки поглощенные бактерии и поврежденные клетки. Их способность к миграции свя­зана с хорошо развитым аппаратом движения. Выбор направления их движения к воспаленным или инфицированным тканям обуслов­лен появлением в этих тканях вазоактивных и хемотаксических факторов. Вазоактивные факторы повышают проницаемость капил­ляров, что способствует миграции нейтрофилов в ткань. Хемотаксические факторы взаимодействуют с рецепторами на поверхности гранулоцитов, образуя лиганд-рецепторный комплекс, определяющий движение нейтрофилов к воспаленному участку. Самым мощным хемотаксическим эффектом обладают лейкотриены, производные метаболизма арахидоновой кислоты в мембране клеток. Они секре-тируются активированными Т-лимфоцитами и макрофагами после воздействия на них бактериальных веществ. Помимо лейкотриенов эти клетки секретируют другие хемоатрактанты — эндотоксины. Важными хемотаксическими факторами являются продукты актива­ции комплемента — фрагменты его молекул С и С. Некоторые из этих факторов, особенно С , функционируют как опсонины, т.е. вещества, облегчающие фагоцитоз бактерий (от греческого opsonein — делать  съедобным).

Бактерицидный эффект нейтрофилов

Бактерицидный эффект нейтрофилов связан:

Во-первых, с возни­кающим в них «метаболическим взрывом», характеризуемым увели­чением потребления кислорода, образованием супероксидных ионов (02) и перекиси водорола (Н2О2). «Метаболический взрыв» начина­ется  спустя  30-60  секунд  после  контакта  мембраны  нейтрофилы  с активирующим агентом. Перекись водорода и супероксидные ионы поражают поглощенные клеткой бактерии, окисляя под влиянием миелопероксидазы галогены (Сl, J) мембраны бактерий.
Во-вто­рых, бактерицидный эффект нейтрофилов связан с секрецией лизоцима, лактоферрина, катионных белков, эффектом кислых и ней­тральных  гидролаз на фагоцитированные  бактерии.

Нейтрофильный гранулопоэз в костном мозге представлен одно­временно пролиферирующими и созревающими клетками — от ми-елобластов до миелоцитов включительно, и только созревающими клетками — от метамиелоцитов до сегментоядерных нейтрофилов (рис. 6.3.). Зрелые сегментоядерные нейтрофилы поступают из кост­ного мозга в кровь и составляют в ней до 50- 70 % всех лейко­цитов. В небольшом количестве (1-5%) в кровь поступают и палочкоядерные нейтрофилы. Их увеличение в крови — важный признак нарастания интенсивности нейтрофильного гранулопоэза. Одновре­менно это признак остроты воспалительного процесса. Поэтому он имеет диагностическое  значение.

Рис.6.3. Развитие нейтрофильных гранулоцитов.
*КОЕ-Г — колониеобразующая единица гранулоцитарная.

 

В костном мозге находится в 20-25 раз большее количество зре­лых сегментоядерных нейтрофилов, чем в крови. Из этого костно­мозгового резерва образуются циркулирующие гранулоциты. Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (КСФ-Г), бактериаль­ный эндотоксин и др. вызывают выброс резервных гранулоцитов в кровь. После выхода в кровь, часть гранулоцитов циркулирует в ней, а часть оседает у сосудистой стенки малых вен и капилляров, образуя пристеночный нециркулирующий резерв (при подсчете гра­нулоцитов в периферической крови определяется только их цирку­лирующая часть). Повышенная секреция в кровь адреналина, КСФ-Г вызывают быстрое перемещение пристеночных гранулоцитов в циркулирующую кровь. Пристеночный резерв равен 0,17+0,08 • 109 нейтрофилов/кг массы, циркулирующий — 0,22±0,05 • 109 /кг массы тела. Средний полупериод жизни циркулирующих гранулоцитов со­ставляет  6- 8  часов,  а  полный  —  не  более  30  часов.

Функции базофильных гранулоцитов

Функцией базофильных гра­нулоцитов крови и тканей (к последним относят и тучные клетки) является поддержание кровотока в мелких сосудах и трофики тка­ней, поддержание роста новых капилляров, обеспечение миграции других лейкоцитов в ткани. Базофильные гранулоциты способны к фагоцитозу, миграции из кровяного русла в ткани и передвижению в них. Базофильные лейкоциты участвуют в формировании аллерги­ческих  реакций  немедленного типа.

Цитоплазмы зрелых базофилов содержат гранулы неравных разме­ров, окрашивающихся в фиолетоворозовые тона при окраске по Романовскому-Гимза. Базофилы могут синтезировать и накапливать в гранулах биологически активные вещества, очиoая от них ткани, а затем и секретировать их.

Постоянно присутствуют в клетке:

а) Кислые глюкозаминогликаны (ГАГ) — хондриотинсульфат, дерматансульфат, гепарансульфат и гепарин — основной антикоагуляционный фактор;
б) Гистамин —антагонист гепарина, укорачивающий время кровотечения, активатор внутрисосудистого тромбообразования. Гис­тамин стимулирует фагоцитоз, оказывает прововоспалительное дей­ствие на ткань.

Каждый базофил содержит:

а) 1-2 пикограмма гистамина,
б) «фактор, активирующий тромбоциты» — вещество, вызывающее агрегацию тромбоцитов и освобождение их содержимо­го,
в) «эозинофитьный хемотаксический фактор анафилаксии», вы­зывающий выход эозинофилов из сосудов в места скопления базо­филов.

При сенсибилизации организма, т.е. повышенной чувстви­тельности его к аллергенам, в базофилах образуется, так называемая «медленно реагирующая субстанция анафилаксии», вызывающая спазм гладкой   мускулатуры.

Основными хемотаксическими факторами, определяющими направ­ление движения базофилов, являются лимфокины, секретируемые лимфоцитами в присутствии аллергена, калликриин, фактор компле­мента С567. Базофилы, тучные клетки окружают мелкие сосуды пе­чени и легких, секретируя гепарин и гистамин, что поддерживает нормальный кровоток в сосудах, т.к. в этих тканях могут форми­роваться эмболические тромбы, благодаря медленному течению ве­нозной крови, а в легких — благодаря повышенной концентрации тромбоцитов. Базофилы оказывают эффекты, благодаря дегрануля-ции, т.е. выбросу содержимого гранул во внеклеточную среду. Мощ­ными активаторами их дегрануляции являются иммуноглобулин Е и взаимодействующие с ним аллергены — вещества антигенной при­роды,  вызывающие  сенсибилизацию  организма. Базофильные гранулоциты и тучные клетки имеют общую КОЕ. Это дает основание рассматривать тучные клетки как тканевые формы базофилов. В лейкоцитарной формуле содержится 0,25-0,75% базофилов  или  около  0,04 • 109/л  крови.

Функции эозинофильных лейкоцитов

Функции эозинофильных лейкоцитов направлены на защиту организма от паразитарной ин­фекции гельминтами (шистосом, трихинел, аскарид и др.). Эозинофилы уменьшают концентрацию биологически активных соединений, возникающих при развитии аллергических реакций. Эозинофилы являются антагонистами тучных клеток и базофилов благодаря сек­реции веществ, предупреждающих длительное действие биологически активных веществ этих клеток. Эозинофилы обладают фагоцитарной и бактерицидной активностью. Для зрелого эозинофила характер­но 2-х или 3-х дольчатое ядро и два типа гранул в цитоплаз­ме. Большие гранулы содержат специфический основной белок (MB 11000), обладающий свойством нейтрализовать биологичес­ки активные веoества — гепарин, медиаторы воспаления, а также ряд ферментов — B-глюкоуронидазу, рибонуклеазу, фос-фолипазу Д и др. Последняя инактивирует «фактор активи­рующий тромбоциты», секретируемый базофилами, предупреждая агрегацию тромбоцитов. Маленькие гранулы содержат кислую фосфатазу и арилсульфатазу В, нейтрализующую «медленно ре­агирующую  анафилактическую   субстанцию».

Для эозинофилов мощным хемотаксическим фактором является «эозинофильный хемотаксический фактор анафилаксии», кислый пеп­тид (MB 500), секретируемый тучными клетками и базофилами. Его секреция обуславливает выход эозинофилов в места скопления туч­ных клеток и базофилов. Хемотаксическими эффектами в отноше­нии эозинофилов обладают фрагменты молекул комплемента С3a, C5aи С567, хемотаксис эозинофилов усиливают гистамин и секрет лим­фоцитов, активированных паразитарным антигеном. Хемотаксис по­зволяет эозинофилам, взаимодействуя с другими клетками крови и иммунными механизмами, участвовать в антипаразитарной защите организма. Например, препятствовать шистосоматозу — широко распространенному в тропиках гельминтозу. Эозинофилы фиксируются на поверхности шистосомулы (ювенильная форма паразита), содер­жимое гранул эозинофилов повреждает поверхностные структуры паразита и эозинофилы мигрируют в его интерстициальную ткань, вызывая  гибель  шистосомулы.

При аллергических заболеваниях человека эозинофилы накаплива­ются в тканях, участвующих в аллергических реакциях (перибронхиальная ткань легких при бронхиальной астме и др.) и нейтрализуют, образующиеся в ходе этих реакций, биологически активные соеди­нения — гистамин, «медленно реагирующую субстанцию анафилак­сии», «фактор, активирующий тромбоциты», тормозят секрецию гистамина тучными клетками и базофилами. Подобно нейтрофильным лейкоцитам, эозинофильная серия лейкоцитов представлена в кост­ном   мозге   пулом   пролиферирующих   и   созревающих   клеток   —   от эозинофильного миелобласта до миелоцита, и пулом созревающих клеток, начиная от мета миелоцита. Продолжительность развития первого  составляет  5,5 дней,  второго  —  2,5 дня.

В крови человека содержится 2-4% эозинофилов или 0,15— 0,25 • 109/л крови. Увеличение их количества называется эозинофилией и свидетельствует о возможной паразитарной инфек­ции или аллергическом заболевании. Для эозинофилов человека ха­рактерно накопление их в тканях, контактирующих с внешней сре­дой — в легких, желудочно-кишечном тракте, коже, урогенитальном тракте. Их количество в этих тканях в 100-300 раз превышает со­держание  в крови.

Функции моноцитов-макрофагов

Моноциты-макрофаги (система фагоцитирующих мононуклеаров) обеспечивают фагоцитарную защи­ту организма против микробной инфекции. Образующиеся в макро­фагах продукты метаболизма токсичны для многих паразитов чело­века. Макрофаги участвуют в формировании иммунного ответа ор­ганизма и воспаления, усиливают регенерацию тканей и противо­опухолевую защиту, участвуют в регуляции гемопоэза. Макрофаги фагоцитируют старые  и поврежденные  клетки  крови.

В мазках, окрашенных по Романовскому- Гимза, моноциты имеют диаметр от 20 до 50мю, объемное почковидное ядро, сдвинутое к периферии клетки, и цитоплазму сероголубого цвета. При эволю­ции моноцита в макрофаг увеличивается диаметр клетки, число лизосом и количество содержащихся в них ферментов. Для моно­цитов-макрофагов характерен активный аэробный гликолиз, обеспе­чивающий энергией его фагоцитарную активность, но они испо­льзуют для генерации энергии и гликолитический путь. Это позво­ляет большинству макрофагов функционировать даже в анаэробных условиях (например, в полости абсцесса (полость, заполненная гно­ем). Способность макрофагов распознавать микроорганизмы, повреж­денные клетки, медиаторы, гормоны, лимфокины и др. связана со свойствами их плазменной мембраны, рецепторы которой и взаимо­действуют  с   этими  лигандами.

Свойства макрофагов поражать другие клетки (цитотоксические свойства) связана с активацией в них оксидативного метаболизма и гексозного монофосфатного шунта, в ходе которых образуются ре­активные кислородные посредники, оксиданты, такие как суперок­сид, перекись водорода, гидроксильный радикал и др., разрушающие опухолевые клетки, поражающие токсоплазмы (кокцидии, паразити­ческие простейшие, вызывающие болезнь у человека), лейшмании (простейшие, вызывающие у человека заболевания — лейшманиозы), возбудители  малярии.

Макрофаги человека секретируют более 100 биологически актив­ных веществ с молекулярной массой от 32 (анион супероксида) до 440000 (фибронектин). Так, макрофаги секретируют интерлейкин-1, стимулирующий пролиферацию остеобластов и лимфоцитов, продук­цию фибробластами КСФ-ГМ. Макрофаги секретируют вещества, активирующие фибробласты и эндотелиальные клетки и стимулирующие их деление, а также КСФ-ГМ, КСФ-Г, эритропоэтин, простягландины, лейкотриены В, U, С, Д, Е, тромбоксан, что делает возможным их участие в регуляции гемопоэза, механизмов воспале­ния и др. Моноциты-макрофаги секретируют фактор, вызывающий некроз опухоли (кахексии), обладающий цитотоксическим и цито-статическим эффектами на опухолевые клетки. Секретируемые мак­рофагами интерлейкин-1 и кахектин воздействуют на терморегуляторные  центры  гипоталамуса,   повышая температуру  тела.

Моноциты образуются в костном мозге, где их клетка-предше­ственница КОЕ-М (колониеобразующая единица моноцитарная) дифференцируется до монобласта, последний совершает одно деле­ние и формирует два промоноцита, каждый из которых, в свою очередь, образует два моноцита. Моноциты мигрируют из костного мозга в циркулирующую кровь и распределяются на циркулирующий и краевой пулы. Далее моноциты из крови мигрируют к тканям и полостям тела, где и дифференцируются в соответствующие ткане­вые   макрофаги.

У человека время формирования промоноцита занимает от 38 до 48 часов. Общее число моноцитов в костном мозге взрослого че­ловека — 7,3 • 109 клеток, они пребывают в костном мозге не более 24 часов после деления промоноцита. Общее же число циркулиру­ющих в крови человека моноцитов оценивается в 1,7- 109 клеток, а их краевой пул достигает почти 75%. Выход моноцитов из крови в ткани составляет 1,6 • 107 клеток в час. Средний полупериод их пребывания в крови колеблется от 36 до 104 часов. Продолжитель­ность жизни моноцитов- макрофагов в тканях человека составляет не менее 3 недель. У взрослого человека количество моноцитов достигает 1-9 % всех лейкоцитов крови, а в 1 мкл крови 300-700. Под моноцитозом понимают увеличение абсолютного их количества свыше   800  клеток/мкл.

Регуляция грануло- и моноцитопоэза

Стимулирующие эффекты на гранулоцитопоэз оказывают особые вещества — гранулоцитарные колониестимулирующие факторы (КСФ-Г), образующиеся в моно­цитах, макрофагах и Т- лимфоцитах. Угнетающие эффекты на гра­нулоцитопоэз оказывают кейлоны (тканевоспецифические ингибито­ры), которые секретируются зрелыми нейтрофилами. Кейлоны — это низкомолекулярные соединения, угнетающие синтез ДНК в клетках-предшественницах гранулоцитарных ростков костного мозга. Зрелые нейтрофилы ограничивают также воспроизводство новых нейтрофильных лейкоцитов, продуцируя лактоферрин, угнетающий секре­цию КСФ- Г. Простагландины серии Е, образуемые моноцитами и макрофагами, также угнетают гранулоцитопоэз. Продукция моноци­тов, также как и гранулоцитов, регулируется балансом стимулиру­ющих и угнетающих факторов. Стимулирует моноцитопоэз моноци-тарный колониестимулируюший фактор (КСФ-М), тормозят образо­вание моноцитов простагландины серии Е, а- и В-интерфероны. Продукцию стимулирующих моноцитопоэз КСФ ослабляет лакто­феррин, высвобождаемый нейтрофилами. Большие дозы гидрокортизона препятствуют выходу моноцитов из костного мозга в кровь, хотя пролиферация моноцитов в костном мозге и сохраняется. Вследствие этого резко снижается содержание моноцитов-макрофа­гов в крови и тканях. Возбуждение а-адренорецепторов КОЕ-ГМ катехоламинами  стимулирует пролиферацию  моноцитов.

Иисус Христос объявил: Я есмь Путь, и Истина, и Жизнь. Кто же Он на самом деле ?

Жив ли Христос? Воскрес ли Христос из мертвых? Исследователи изучают факты

РЕКЛАМА