Нейтрофилы мигрируют из крови в инфицированные ткани благодаря цитокинам

Бактерицидный эффект нейтрофилов. Через 30—60 с после контакта мембраны нейтрофила с бактерией в нем возникает «вспышка метаболизма» с образованием перекиси водорода и суперокисных ионов, которые поражают поглощенные нейтрофилом бактерии, окисляя галогены (Сl, I) мембраны бактерий. Одновременно нейтрофилы секретируют лизоцим, лактоферрин, катионные белки, кислые и нейтральные гидролазы, поражающие фагоцитированные бактерии.

Рис. 7.5. Развитие нейтрофильных гранулоцитов. КОК-Г— колониеобразующая единица гранулоцитарная; КСФг — колониестимулируюший фактор гранулоцитарный. Выделены отделы способных к делению (КОК-Г-миелоциты) и не-размножающихся клеток (метамиелоциты—сегментоядерные) нейтрофильной линии лейкоцитов. КСФг активирует деление и усиливает функциональную активность нейтрофилов.

Нейтрофильный гранулопоэз в костном мозге представлен одновременно пролиферирующими и созревающими клетками — от миелобластов до миелоцитов включительно, и только созревающими (неделящимися) клетками — от метамиелоцитов до сегментоядерных нейтрофилов (рис. 7.5). 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, а также остроты воспалительного процесса. Под гранулоцитозом понимают увеличение количества нейтрофильных лейкоцитов в крови выше 10* 109/л, под нейтропенией — снижение их числа ниже 1,5 • 109/л крови.

В костном мозге в 20—25 раз больше зрелых сегментоядерных нейтрофилов, чем в крови. Это костномозговой резерв нейтрофилов. У взрослого человека он составляет 7,7 ± 1,2 • 109/кг массы тела. Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (КСФ-Г), бактериальный эндотоксин, N-формилпептиды бактериального происхождения, лейкотриены, катехол-амины вызывают выброс из костного мозга резервных гранулоцитов в кровь.

В крови часть гранулоцитов циркулирует, а часть — оседает у сосудистой стенки малых вен и капилляров, образуя пристеночный нециркулирующий резерв. Выброс адреналина и КСФ-Г в кровь возвращает пристеночные гранулоциты в циркулирующую кровь. За адгезию нейтрофилов и моноцитов к поверхности эндотелиальных клеток ответственны поверхностные рецепторы этих лейкоцитов — интегрины СД18, СД11а, СД11в, СД11с, а также синтезируемые в эндотелиоцитах селектины СД62 (селек-тин Р) и СД62Е (селектин Е). Последние представляют собой молекулы адгезии на поверхности эндотелиальных клеток, с которыми связываются интегрины нейтрофилов. При нарушении функций этих рецепторов нейтрофилы оказываются неспособными прикрепляться к эндотелию капилляра, а затем мигрировать из сосуда в инфицированную микроорганизмами ткань. Указанный дефект нейтрофилов способствует развитию тяжелых гнойных инфекций, что наблюдается, например, при врожденном заболевании — «синдроме недостаточности лейкоцитарной адгезии», связанном со слабым представительством (или отсутствием) интегрина СД18 на нейтрофилах.

Пристеночный резерв нейтрофилов равен 0,17 ± 0,08* 10*9 нейтрофилов/кг массы тела, циркулирующий — 0,22 ± 0,05 • 10*9 кг/массы. Средний полупериод жизни циркулирующих гранулоцитов составляет 6— 8 ч, а полный — не более 30 ч.

Нейтрофилы мигрируют из крови в инфицированные ткани благодаря цитокинам

Лейкоцитами называют белые клетки крови. Число их в 1 л крови во много раз меньше, чем эритроцитов и составляет 4-9х109. Они подразделяются на две группы: зернистые лейкоциты (гранулоциты) и незернистые лейкоциты (агранулоциты). Для зернистых лейкоцитов характерны следующие основные особенности: наличие в цитоплазме специфической зернистости и сегментация ядра. По окраске зернистости гранулоциты подразделяются на 3 вида: нейтрофильные, эозинофильные, базофильные. Основная функция гранулоцитов — участие в защитных реакциях организма в соединительных тканях. Схематично жизненный путь гранулоцитов можно представить в виде трех этапов: развитие в костном мозге, кратковременная циркуляция в кровеносном русле, пребывание в тканях. Главное назначение гранулоцитов — попасть в ткани, где они и выполняют свои функции.

Читайте также: Ткань однотонная всех цветов

Нейтрофилъные гранулоциты (нейтрофилы). Нейтрофильные гранулоциты составляют 65-70% от общего числа лейкоцитов. Это округлые подвижные клетки диаметром 8-10 мкм. Рецепторно-трансдукторная система клетки воспринимает цитокины и передает сигналы опорно-двигательной системе, что обусловливает направленное амебоидное перемещение клетки в очаг воспаления. Поэтому форма клетки может быть изменчивой. Цитоплазма клетки слабо оксифильна. Непосредственно под плазмолеммой цитоплазма бедна органеллами, что способствует образованию псевдоподий. В остальной части цитоплазмы содержатся органеллы, включения гликогена и многочисленные гранулы числом до 200, которые воспринимают и кислые, и основные красители. Гранулы нейтрофилов, как правило, шаровидной формы. Электронная плотность их различна. Гранулы подразделяются на два типа: азурофильные и специфические. Азурофильные (неспецифические, первичные) гранулы с электронно-плотной сердцевиной диаметром 0,4-0,8 мкм возникают первыми и соответствуют лизосомам. В них содержатся катионные белки, лизоцим, миелопероксидаза и др. Это система внутриклеточного переваривания инородных тел. Специфическая (вторичная) зернистость появляется позднее, составляет 80-90% от общего количества гранул. В специфических гранулах (с электронно-прозрачным содержимым) диаметром 0,1-0,3 мкм определяются высокая активность щелочной фосфатазы, коллагеназа, лизоцим, обладающий антибактериальным свойством и др. Эти вещества участвуют как во внутри-, так и во внеклеточных реакциях. Кроме того, описаны гранулы, которые участвуют в процессах миграции гранулоцита через стенку капилляров.

Наличие в нейтрофильных гранулоцитах гидролитических и окислительных ферментов связано с фагоцитарной активностью этих клеток (около 80% клеток обладают этим свойством). И. И. Мечников называл нейтрофилы микрофагами. Так, одна клетка может поглотить в среднем до 9 кишечных палочек.

В большей части нейтрофилов имеется сегментированное ядро, состоящее из 3-5 сегментов, соединенных узкими перемычками. 3-5 % клеток содержат палочковидное ядро. В очень небольшом количестве (до 0,5%) в кровь попадают и юные нейтрофилы с бобовидным ядром. В сегментоядерных нейтрофилах у женщин определяется половой хроматин, имеющий форму барабанной палочки (Х-хромосома).
Продолжительность жизни нейтрофилов составляет около 8 суток, из них в крови они циркулируют 8-12 часов.

Увеличение количества нейтрофилов при мышечной работе, заболеваниях и экстремальных состояниях организма называют лейкоцитозом. При этом возрастает доля малодифференцированных — палочкоядерных и юных форм, что называется сдвигом влево.

Эозинофильные гранулоциты (эозинофилы) — округлые клетки диаметром 10-12 мкм. Они встречаются в периферической крови реже, чем нейтрофилы, составляя 1-5% от общего числа лейкоцитов. Ядро эозинофилов имеет, как правило, двухсегментную конфигурацию. Характерным признаком эозинофильных лейкоцитов является крупная эозинофильная зернистость, равномерно расположенная в цитоплазме. Гранулы имеют округлую или овальную форму, окрашиваются эозином в ярко-красный цвет. Мелкие азурофильные (неспецифические, первичные) гранулы (около 5%) диаметром до 0,4 мкм содержат кислую фосфатазу, пероксидазу и другие ферменты — это лизосомы. Крупные эозинофильные гранулы — это специфические (вторичные), размером до 1,5 мкм и числом около 200 содержат кристаллоид. В нем находится главный щелочной (основной) белок и другие ферменты, которые участвуют в антипаразитарной функции клеток. При контакте с паразитом эозинофилы секретируют содержимое гранул, в частности главный щелочной белок, который разрушает оболочку паразита.

Количество эозинофилов значительно увеличивается (до 20-40%) при аллергических состояниях (например, при бронхиальной астме). Так, при аллергических состояних и воспалении эозинофильные лейкоциты активно перемещаются к источнику раздражения, например, к гистамину, выделяемому тучными клетками, поглощают и разрушают его, уменьшая степень выраженности местных реакций в тканях. Кроме того, эозинофилы связывают комплексы антиген-антитело.

Читайте также: Текстура ткани для рюкзака

Фагоцитарная активность клеток ниже, чем у нейтрофилов. Длительность пребывания клеток в крови составляет 3-10 часов. Затем они мигрируют в ткани и находятся там до 2 недель. Удаление стареющих эозинофилов происходит через эпителий кишечной трубки. При проникновении паразитов в пищеварительную трубку миграция эозинофилов возрастает, как и увеличивается продукция этих клеток в костном мозге, что сопровождается эозинофилией.

— Вернуться в оглавление раздела «гистология»

Нейтрофилы. Развитие и кинетика. Структурно-функциональные особенности. Врожденные и приобретенные дефекты.

Нейтрофильные гранулоциты представляют собой самую большую группу циркулирующих лейкоцитов. На их долю приходится 65% от общего числа лейкоцитов. В связи с наличием характерного сегментированного ядра нейтрофил называют полиморфно-ядерным лейкоцитом (полиморфонуклеар).

Единственным местом продукции нейтрофилов является костный мозг. Ранние деления, в результате которых полипотентные предшественники становятся коммитированными в отношении определенных ростков, регулируются ГМ-КСФ, фактором Стила и ИЛ-З. Нейтропоэз на заключительных стадиях индуцирует Г-КСФ.

В костном мозге выделяют митотический пул клеток, который состоит из коммитированных миелоидных предшественников КОЕ-ГМ, КОЕ-Г и нейтрофильных предшественников (миелобласт, промиелоцит, миелоцит). Эти клетки способны к митотическому делению. Метамиелоциты, палочкоядерные (п/я) и сегментированные (с/я) нейтрофилы не способны к размножению, но в них завершается процесс дифференцировки, приобретение функциональной зрелости.

Общий жизненный цикл нейтрофилов, начиная с предшественников до гибели, составляет около 14 дней. Прохождение митотических стадий осуществляется за 5-7 дней. Перед поступлением в кровь зрелые нейтрофилы проводят до 5 дней в синусах костного мозга, составляя так называемый костномозговой резерв (по численности в 10-20 раз превосходит количество нейтрофилов в сосудистом русле).

Время пребывания в крови составляет 10 часов. Внутрисосудистый компартмент нейтрофильного пула делится на 2 популяции: циркулирующий и маргинальный (пристеночный), прилипающий к эндотелиальной поверхности микрососудистого русла. Эти так называемые пристеночные клетки (иначе, краевой резерв) представляют собой запасной пул зрелых клеток, которые могут быть переведены в циркулирующий пул в случае инфекции, воспаления, а также посредством введения -адренергических препаратов, норадреналина, адреналина, которые обусловливают снижение адгезивности нейтрофилов.

Маргинальный и циркулирующий пулы взаимообмениваемы, соотношение их приближается к единице.

Таким образом, существование костномозгового резерва, краевого резерва позволяет нейтрофилам обладать уникальной способностью к увеличению своей численности, когда это необходимо организму, как за счет расширения пула пролиферирующих, так и за счет “рекрутирования” зрелых клеток. Эта особенность и лежит в основе перераспределительного механизма развития лейкоцитозов.

Уйдя из крови в ткани, нейтрофилы продолжают там жить в течение 1-2 дней. Обратно из тканей в кровоток нейтрофилы не поступают Основное место их гибели – печень и селезенка.

Нейтрофилы, являясь высокоспециализированными клетками, мигрируют в очаг инфекции, где распознают, захватывают и уничтожают бактерии. Они несут “сторожевую” (цензорную) функцию, перманентно контролируя гомеостаз; в случае его нарушения – нацелены на ускоренное восстановление гомеостаза. Осуществление этой функции возможно благодаря наличию у нейтрофилов способности к хемотаксису, адгезии, передвижению и фагоцитозу.

К активации нейтрофилов может вести в принципе любое нарушение структурного гомеостаза. При активации полиморфно-ядерных лейкоцитов происходят следующие изменения:

во-первых, нейтрофилы экспрессируют адгезивные молекулы – лейкоцитарные интегрины, с помощью которых ПМЛ вступают в контакт друг с другом, а также с эндотелием сосудов;

Читайте также: Платье из масла что за ткань

во-вторых, возрастает число рецепторов к хематтрактантам (для С5а-компонента системы комплемента и протеаз, выделяемых при повреждении тканей или непосредственном бактериальном воздействии) – обеспечивают целевое движение клеток в зону повреждения; опсонинам – ее санации; цитокинам – межклеточные взаимодействия в очаге и организацию воспалительного процесса;

в-третьих, активные нейтрофилы вырабатывают значительно больше медиаторов воспаления:

а) медиаторы гранул (лизосомальные ферменты, включая эластазу, коллагеназу, В-глюкозаминидазу; бактериоцидные вещества – лизоцим, пероксидаза, лактоферрин);

б) мембранные медиаторы /образуются из фосфолипидов мембран/:

(фактор активации тромбоцитов (PAF), простаноиды (простагланди –

ны и тромбоксаны), лейкотриены);

Однако, вышеуказанные изменения нейтрофилов при действии патогенных факторов могут отсутствовать в случае их дефектов, что клинически может себя манифестировать формированием хронического воспаления, снижением резистентности к бактерийным воздействиям, рецидивному течению инфекционного процесса.

Различают следующие дисфункции нейтрофилов:

Нарушение адгезивной способности лейкоцитов – редкая аутосомно-рецессивная аномалия, при которой имеются медленное заживление пуповинной культи у новорожденных, рецидивирующие бактериальные и грибковые инфекции. Болезнь развивается из за молекулярных дефектов, обусловливающих отсутствие в мембране нейтрофила адгезивного белка ₂— интегрина.

Нарушение миграции (локомоции) – возникают при разных дефектах строения нейтрофила. Различают врожденные и приобретенные дефекты:

Синдром Чедиака-Хигаси — врожденное нарушение, для которого характерно появление гигантских азурофильных гранул и их конгломератов в нейтрофилах и моноцитах (по сути это синдром накопления, аналогично тому, как накапливается амилоидный белок в нейронах при болезни Альцгеймера, холестерин в миоцитах артерий при атеросклерозе, гликоген в гепатоцитах при болезни Гоше и др.).

Аномалия Пельгера – врожденное нарушение сегментации ядра. При этом синдроме может вообще не быть сегментированных форм нейтрофилов. Ситуация, близка к аномалии Пельгера, может возникнуть при наводнении циркуляции незрелыми гранулоцитами (например, при миелолейкозе).

Дисфункция актина нейтрофилов – редкое аутосомно-рецессивное нарушение локомоций нейтрофилов и их захватывающей способности. Связано с молекулярным дефектом полимеризации актина. Образуются так называемые “ленивые от рождения лейкоциты” с нарушенной локомоцией. Однако, нарушение способности нейтрофилов мигрировать в очаг воспаления может наблюдаться при использовании больших доз кортикостероидов, стрессе.

К счастью такие безнадежно ленивые лейкоциты встречаются нечасто. Гораздо чаще лейкоциты сохраняют хемокинез, но теряют способность к хемотаксису, т.е. способности к обнаружению и целенаправленному движению по направлению к очагам воспаления. С этим сталкиваются при алкоголизме, вирусных инфекциях, тяжелом стрессе.

Механизмы нарушения хемотаксиса:

слабая экспрессия рецепторов к хемотаксинам;

накопление ингибиторов хемотаксиса (алкоголизм).

Нарушение бактерицидной активности

Классическим примером служит болезнь, известная под названием “системный гранулематоз”. Это аутосомно-рецессивное или сцепленное с Х-хромосомой заболевание, при котором нейтрофилы вследствие аномалии оксидаз не способны метаболизировать кислород в супероксид или перекись водорода. При дефекте НАДФН-оксидазы микробы начинают паразитировать в нейтрофилах, которые не могут от них избавиться. Инфицированные нейтрофилы дают начало атипичным гранулемам. У больных наблюдаются рецидивирующие инфекции кожи, костей и внутренних органов. В раннем детстве развивается гнойный лимфаденит, пневмония, риносинусит, параректальные абсцессы, остеомиелит, вплоть до абсцесса мозга.

Недостаточность миелопероксидазы – аутосомно-рецессивное заболевание, при котором в нейтрофилах отсутствует миелопероксидаза. У таких больных также отмечается восприимчивость к инфекции, но в меньшей степени выраженности, чем системный грануломатоз.

Таким образом, все эти дефекты нейтрофилов приводят к рецидивному течению инфекционного процесса. Поэтому в клинической практике необходимо исключать такого рода патологию, не забывая об их существовании.

Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом