text

🎁 Журнал+чайник в ПОДАРОК! УСПЕТЬ ➤➤➤

Здравоохранение

Основные функции клеток крови

  • 15 августа 2010
  • 15

Нейтрофилы

Нейтрофилы, как и другие клетки крови, образуются в костном мозге. Длительность дифференцировки от клетки-предшественницы до зрелых форм составляет в зависимости от активности процесса 7–10 дней. Стимуляция гранулоцитопоэза обеспечивается интерлейкином-3 (ИЛ-3) и колониестимулирующими факторами (КСФ): гранулоцитарно-макрофагальным и гранулоцитарным (ГМ-КСФ и Г-КСФ).

Внимание! Для скачивания доступна новая книга:  «Молекулярно-биологические исследования» ,

В процессе созревания миелобласта в миелоцит клетка проходит 4–6 митотических циклов, образуя от 16 до 64 миелоцитов в зависимости от потребности организма. Миелоцитарный пул обладает резервом “пролиферативной мощности” гранулоцитопоэза. Для быстрого обеспечения дополнительной продукции гранулоцитов при повышенных требованиях (например, инфекции) существует механизм временного выхода части миелоцитов из митотического цикла (фаза G1) в фазу временного покоя (G0). При повышении митотической стимуляции (например, при действии токсина и/или ростовых факторов) значительная часть миелоцитов может снова вернуться в митотический цикл и тем самым быстро увеличить продукцию гранулоцитов.

Зрелые нейтрофилы задерживаются в костном мозге на 3–4 дня, образуя костномозговой резерв, величина которого в 10–20 раз превышает число циркулирующих нейтрофилов. Ежедневно из костного мозга в кровь взрослого человека выходит 1011 нейтрофилов, что в 3–4 раза больше числа циркулирующих клеток. Столь высокий уровень продукции нейтрофилов обусловлен их сравнительно коротким периодом “полезного” существования. Нейтрофилы находятся в циркуляции 6–10 ч, составляя 48–78% всех лейкоцитов крови (2,0 - 5,8 × 109/л). Покинув сосудистое русло, нейтрофилы мигрируют в ткани, где осуществляют свои функции в течение 1–3 дней, а затем гибнут, в основном путем апоптоза, и удаляются из организма с содержимым желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей.

Главная функция нейтрофилов – фагоцитоз, т. е. захват и уничтожение чужеродного материала. Другая важная функция – выработка и секреция ряда цитокинов.

Нейтрофилы наряду с клетками моноцитарной линии составляют, по И.И. Мечникову (1898), “фагоцитарную систему” организма; первые автор назвал микрофагами, вторые – макрофагами. Механизмы фагоцитоза, описываемые ниже, являются общими для этих клеток, объединяемых термином “фагоцит”.

Фагоцитоз

Фагоцитоз – многостадийный процесс, его можно разделить на несколько этапов.

1. Хемотаксис, или движение в направлении стимулирующего агента, называемого хемоаттрактантом или хемотаксином.

Наиболее значимыми для фагоцитов хемоаттрактантами являются: продукты активации комплемента; эндо- и экзотоксины микроорганизмов; цитокины, выделяемые активированными клетками в очаге воспаления (ФАТ*, ФХН**, ИЛ-8, ФНО*** и др.); иммунные комплексы; С-реактивный белок.

Связывание хемоаттрактантов с поверхностными рецепторами фагоцита запускает сложную многоступенчатую реакцию, которая активирует двигательный аппарат, а также усиливает другие функции клетки: адгезию, секрецию, продукцию супероксидов и т. д.

Ключевым моментом в системе защиты организма от инфекции является быстрый выход фагоцитов, в первую очередь нейтрофилов, из сосудистого русла и мобилизация их в очаг воспаления. Активация фагоцитов сопровождается усилением экспрессии молекул адгезии (интегрины, селектины) и рецепторов к ним на клетках эндотелия. Фагоциты прилипают к эндотелию, клетки последнего сокращаются, и поры между ними увеличиваются, делая возможным выход фагоцита в ткани. Нейтрофил быстро двигается, образуя псевдоподии, и оказывается в очаге воспаления через минуты или часы; существенно позже сюда поступают моноциты и макрофаги.

2. “Распознавание” и прилипание (адгезия) к объекту фагоцитоза.

Прикрепление фагоцита к чужеродному объекту осуществляется с помощью рецепторов, они же обеспечивают “распознавание” мишени, подлежащей поглощению. Обычно фагоцитируемый объект подвергается предварительной подготовке, которая носит название опсонизации (opsonion греч. – снабжение пищей). Наиболее важными опсонинами являются иммуноглобулины класса G, система комплемента, а также фибронектин и С-реактивный белок. Эти вещества способны связываться с поверхностью чужеродного объекта, причем молекулы иммуноглобулина – специфически. На мембране фагоцитов имеются рецепторы для опсонинов (Fc-участка иммуноглобулинов класса G, третьего компонента комплемента, фибронектина). Рецепторы настолько пространственно соответствуют “своим” молекулам-лигандам, что между ними образуются крепкие нековалентные связи. В результате объект фагоцитоза оказывается прочно прикреплен к мембране фагоцита.

Недостаточная опсонизирующая активность сыворотки обусловливает повышенную восприимчивость к бактериальным инфекциям при гипогаммаглобулинемии, врожденном отсутствии ряда компонентов системы комплемента, системной красной волчанке и других заболеваниях. Низкий уровень опсонинов сопровождает бактериальные инфекции с необычно тяжелой или рецидивирующей клинической картиной.

3. Поглощение.

Взаимодействие фагоцита с объектом фагоцитоза по типу “рецептор – лиганд” запускает процесс поглощения, активируя двигательный аппарат клетки: актин, миозин и актинсвязывающие белки. Образуются псевдоподии, которые, окружая инородный материал, сливаются между собой, формируя фагосому. При этом наружный слой инвагинированной мембраны становится внутренней поверхностью оболочки фагосомы.

4. Умерщвление и полное уничтожение поглощенного объекта.

Дальнейшие события происходят именно в фагосомах при условии, что 
последние успешно сливаются с лизосомами, образуя фаголизосому. Слияние фагосом со специфическими гранулами нейтрофилов происходит всего через 30 с после начала фагоцитоза, а с азурофильными – через 1–3 мин. Такая последовательность процессов обеспечивает наибольшую эффективность действия ферментов. Через 30–60 мин после захвата большинство микроорганизмов погибает под действием микробицидности фагоцитов. Некоторые бактерии способны угнетать слияние гранул с фагосомой и благодаря этому избегать умерщвления. К таким бактериям относятся в первую очередь внутриклеточные микроорганизмы: M. tuberculosis, M. leprae, гонококки, а также сальмонеллы, грибы, токсоплазмы и хламидии.

Активированные фагоциты являются эффективными цитотоксическими клетками. Они способны убивать микроорганизмы с помощью двух механизмов: кислородзависимого и кислороднезависимого, как внутри клетки, так и вне ее, т. к. лизосомные ферменты и биологически активные вещества могут секретироваться и в фагосому, и в окружающую среду. Последнее особенно значимо в тех случаях, когда объект не может быть поглощен клеткой, например из-за большой величины.

Кислородзависимая цитотоксичность. Фагоцитоз сопровождается “респираторным взрывом”, в результате которого в течение нескольких секунд кислород преобразуется в вещества, обладающие высокой антимикробной активностью.

Оксидаза восстанавливает молекулярный кислород до супероксид-аниона (О2-), который в присутствии супероксиддисмутазы преобразуется в перекись водорода (Н2О2). Последняя в присутствии миелопероксидазы и ионов Fe2+ или Cl- приводит к образованию высокотоксичных гипохлоридов (HOCl-), синглетного кислорода (-О2), гидроксильного радикала (·ОН). (Участвующие в этих реакциях ионы железа освобождаются из лактоферрина и трансферрина.) Токсичность образующихся в ходе реакций свободных радикалов возрастает (О2- < -О2 < ·ОН) и обусловливает следующие эффекты: окисление мембранных липидов, инактивацию ферментов и их ингибиторов, нарушение синтеза РНК и ДНК. Также среди кислородзависимых факторов бактерицидности большое значение имеют продукты азотистого обмена, в частности, окись азота и радикал NO-, обладающие высокой цитотоксичностью как в отношении микроорганизмов, так и собственных клеток и тканей.

Поскольку фагоцитоз сопровождается усилением секреторных процессов, свободнорадикальное окисление постоянно протекает вокруг активированных фагоцитов, что вместе с действием лизосомных ферментов оказывает выраженный повреждающий эффект на окружающие ткани. Дальнейшее развитие воспаления зависит от антиокислительного потенциала интерстициальной жидкости и плазмы. Наиболее физиологически важными антиоксидантами являются витамины С и Е, ненасыщенные жирные кислоты, глутатион, супероксиддисмутаза и каталаза. Многочисленные противовоспалительные препараты, по существу, являются антиоксидантами, связывающими свободные радикалы.

Кислороднезависимая цитотоксичность. Цитоплазматические гранулы фагоцитов содержат антимикробные факторы, которые действуют без участия кислорода. Это протеазы, фосфолипазы, гликозидазы, лизоцим, катионные белки, пептиды-дефенсины, лактоферрин, эластаза. Механизмы повреждения микроорганизмов большинством этих агентов детально известны: связываясь с различными компонентами мембраны бактерий, они нарушают функцию или структуру последних, что, как правило, заканчивается цитолизом.

Помимо перечисленных веществ в лизосомах фагоцитов содержатся разнообразные ферменты, набор которых достаточен для расщепления многих или всех липидов, сахаров, белков и нуклеиновых кислот, что за 1–3 ч приводит к полному уничтожению фагоцитированного материала. Эти ферменты могут действовать как внутри клетки, в фаголизосомах, так и вне ее в результате сек­реции или дегрануляции фагоцита. Таким образом, цитолиз и переваривание могут осуществляться не только внутри фагоцита, но и внеклеточно. Попадание ферментов в окружающую место реакции среду приводит к повреждению близлежащих клеток.

Непереваренные остатки вместе с другим содержимым фаголизосом выбрасываются из фагоцита путем дегрануляции.

Секреция цитокинов

Накопленные за последние три десятилетия данные показывают, что нейтрофилы являются не только клетками-эффекторами неспецифической резистентности организма, но и активными модуляторами клеточного и гуморального иммунитета путем продукции иммунорегуляторных цитокинов (таблица).

Характеристика некоторых цитокинов, вырабатываемых нейтрофилами

1

2

Обозначение

Основное действие

ФНОa

Цитотоксичен в отношении некоторых опухолевых клеток; запускает воспаление, активируя эндотелий, гранулоциты, моноциты, лимфоциты, фибробласты и индуцируя выработку других провоспалительных цитокинов; вызывает лихорадку и анорексию

ИЛ-1

Стимулирует Т- и В-лимфоциты, нейтрофилы, эндотелий, остеобласты; повышает синтез белков острой фазы, компонентов комплемента, коллагена, вызывает лихорадку и анорексию

ИЛ-6

Вызывает дифференцировку В-лимфоцитов и Т-киллеров, повышает синтез белков острой фазы, активирует остеокласты

ИЛ-8 
и хемокины

Хемоаттрактивны в отношении нейтрофилов, базофилов, эозинофилов, моноцитов и лимфоцитов

ИЛ-12

Активирует пролиферацию и дифференцировку ЕК и Т-лимфоцитов, повышает их цитотоксическую активность в отношении вирусов, бактерий, грибов, простейших и продукцию ими других цитокинов

ТФРb

Ингибирует пролиферацию и функции лимфоцитов, угнетает продукцию провоспалительных цитокинов, стимулирует репарацию тканей

Г-КСФ, ГМ-КСФ, М-КСФ

Стимулируют пролиферацию и созревание нейтрофилов и макрофагов, повышают их функциональную активность

Таким образом, нейтрофилы могут рассматриваться среди эффекторных клеток воспаления как первая линия защиты. В процессе развития воспаления под действием хемотаксических факторов нейтрофилы активируются и мобилизуются в очаг. Активация нейтрофилов приводит к усилению фагоцитоза, образованию бактерицидных субстанций (свободных радикалов, азотистых продуктов, лизосомных ферментов) и выработке провоспалительных цитокинов, еще больше активирующих нейтрофилы и вовлекающих в воспаление клетки других линий. Умерщвление и уничтожение патогенных агентов осуществляется внутриклеточно (в фагосомах) и внеклеточно за счет секретируемых веществ.

Нарушение различных функций нейтрофилов приводит к разнообразным заболеваниям. Эти дефекты могут быть врожденными и приобретенными в результате повреждающего действия на нейтрофилы различных факторов: микроорганизмов, лекарственных препаратов, ионизирующего излучения, антител. Клиническим проявлением большинства дефектов нейтрофилов являются инфекционные поражения кожных и слизистых покровов. В последнее время для коррекции недостаточности функций нейтрофилов с успехом используются цитокины: колониестимулирующие факторы, ИЛ-1, интерферон-гамма и др.

Рекомендации по теме

Мероприятия

Мероприятия

Повышаем квалификацию

Посмотреть

Самое выгодное предложение

Самое выгодное предложение

Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

Мы в соцсетях
А еще:
Сайт предназначен для медицинских работников!


Материалы для zdrav.ru готовят лучшие эксперты в сфере здравоохранения. Чтобы защитить их авторские права, многие статьи на нашем сайте закрыты

Подтвердите ваш статус медработника - регистрация займет одну минуту.

Пакет готовых инструкций, чтобы пройти проверку Росздравнадзора в подарок!

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
Я тут впервые
И получить доступ на сайт Займет минуту!
Сайт предназначен для медицинских работников!


Материалы для zdrav.ru готовят лучшие эксперты в сфере здравоохранения. Чтобы защитить их авторские права, многие статьи на нашем сайте закрыты

Подтвердите ваш статус медработника - регистрация займет одну минуту.

Пакет готовых инструкций, чтобы пройти проверку Росздравнадзора в подарок!

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
Я тут впервые
И получить доступ на сайт Займет минуту!
×

Гость, вам предоставлен VIP-доступ к журналу «Справочник заведующего КДЛ»:
возможность скачивать шаблоны • доступ к видеотренингам • книги для КДЛ
Активировать доступ  
Сайт использует файлы cookie. Они позволяют узнавать вас и получать информацию о вашем пользовательском опыте. Это нужно, чтобы улучшать сайт. Посещая страницы сайта и предоставляя свои данные, вы позволяете нам предоставлять их сторонним партнерам. Если согласны, продолжайте пользоваться сайтом. Если нет – установите специальные настройки в браузере или обратитесь в техподдержку.