text

🎁 Журнал+чайник в ПОДАРОК! УСПЕТЬ ➤➤➤

Здравоохранение

Основные функции клеток крови (заключение)

  • 15 октября 2010
  • 24

Базофилы

Базофилы – клетки крови, происходящие из гранулоцитарного ростка кроветворения. Как и другие гранулоциты, они созревают в костном мозге (процесс созревания занимает до 6 дней), менее суток циркулируют в крови, а свои функции выполняют в тканях, где время их пребывания окончательно не установлено. Пул тканевых базофилов (их также называют тучными клетками, мастоцитами, лаброцитами и др.) пополняется не только в результате миграции базофилов из крови, но и путем размножения клеток in situ.

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

Базофилы заслуженно называют “одноклеточными железами”: в них происходят циклически чередующиеся процессы образования и созревания гранул, их секреции или дегрануляции и последующей регрануляции. Восполнение запасов биологически активных веществ (БАВ) в базофилах производится либо путем внутриклеточного синтеза (гистамин, хондроитинсульфат), либо путем поглощения из окружающей среды (гепарин, допамин), которая при этом “очищается”.

Базофилы присутствуют во всех без исключения органах и тканях, располагаясь преимущественно вокруг малых сосудов, особенно много базофилов в подэпителиальном слое пограничных тканей (кожи, дыхательной и мочеполовой систем, желудочно-кишечного тракта).

Базофилы могут функционировать в двух режимах: физиологическом и при сенсибилизации. В первом случае, непрерывно и в щадящем режиме секретируя БАВ, базофилы регулируют микроциркуляцию и тем самым трофику тканей, а также размножение, миграцию, обмен и функцию клеток микрорайона. По­этому они рассматриваются как регуляторы тканевого гомеостаза малого радиуса действия.

В сенсибилизированном организме, а именно при предшествующем контакте иммунной системы с антигеном и последующей выработке антител класса Е (Ig E), базофилы становятся способными выполнять еще одну задачу – связывать антиген в подэпителиальном слое, не допуская его попадания в циркуляцию. Образовавшиеся Ig E фиксируются рецепторами мембраны базофила (плотность рецепторов достигает 600 000 на одну клетку). Такой “сенсибилизированный” базофил может существовать длительно (до года). При его контакте с антигеном последний специфически связывается несколькими молекулами Ig E, в результате чего происходит сближение молекул Ig E друг с другом, что приводит к дегрануляции клетки. Следствием дегрануляции тучных клеток являются спазм гладкой мускулатуры бронхов и кишечника, расширение и повышение проницаемости сосудов и тканей, зуд, гиперпродукция слизи. Действие основных медиаторов базофилов отражено в табл. 4. В зависимости от места контакта антигена с базофилами может развиваться клиническая картина бронхоспазма, ринита, конъюнктивита, отека Квинке, крапивницы, энтероколита, при генерализованной реакции – картина анафилактического шока (аллергические реакции I или немедленного типа). Активированные базофилы длительно секретируют хемотаксические факторы, а также ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ГМ-КСФ, что приводит к мобилизации и активации других видов лейкоцитов и формированию в дальнейшем хронического воспаления.

Однако такие проявления наблюдаются только при нарушении баланса между активностью базофилов и эозинофилов (см. раздел “Эозинофилы”), являющихся антагонистами. В большинстве же случаев мы даже не замечаем тех событий, которые постоянно происходят в наших тканях, а великое множество попавших в организм антигенов оказываются связанными базофилами и затем элиминируются, не попадая в циркуляцию.

Таблица 4

Основные активные медиаторы, выделяющиеся из базофилов

1

2

Медиатор

Основные эффекты

1

2

Гистамин

Сокращение гладкой мускулатуры;

повышение проницаемости сосудов;

расширение сосудов, снижение артериального давления;

зуд;

секреция слизи;

синтез простагландинов

Фактор хемотаксиса эозинофилов

Хемотаксис эозинофилов

Фактор хемотаксиса нейтрофилов

Хемотаксис нейтрофилов

Фактор, активирующий тромбоциты

Агрегация тромбоцитов и высвобождение из них медиаторов;

повышение проницаемости сосудов;

сужение бронхов

Медленно реагирующая субстанция анафилаксии (МРС-А; лейкотриены)

Сокращение гладкой мускулатуры;

повышение проницаемости сосудов

Простагландины

Сокращение гладкой мускулатуры;

повышение проницаемости сосудов;

боль;

расширение сосудов

Тромбоксаны

Тромбоз;

сужение сосудов

Гепарин

Связывание гистамина;

ингибирование комплемента;

ингибирование свертывания крови

Хондроитинсульфаты

Связывание гистамина

Эозинофилы

Подобно другим гранулоцитам эозинофилы образуются и созревают в костном мозге (в течение 2–6 суток), от 6 до 12 часов циркулируют в крови, где они составляют 0,5–5,0% от числа всех лейкоцитов (до 0,3 × 109/л). Функционируют эозинофилы в тканях, продолжительность их пребывания там точно не установлена (предположительно 6–10 дней), тканевый пул эозинофилов больше циркулирующего примерно в 100 раз. Как и базофилы, эозинофилы обнаруживаются преимущественно в пограничных тканях.

Пролиферацию, созревание и выход эозинофилов из костного мозга стимулируют ГМ-КСФ, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, Ig Е. Эти же вещества, а также ИЛ-2 и ФХЭ (фактор хемотаксиса эозинофилов) базофилов являются мощными хемоаттрактантами, поддерживающими миграцию эозинофилов в ткани и их активацию. Кортикостероиды и АКТГ подавляют эозинопоэз и могут вызывать эозинопению.

Среди функций эозинофилов можно выделить две наиболее важные для организма: иммуномодулирование и противогельминтную защиту.

В первом случае эозинофилы завершают связывание антигена базофилами в подэпителиальном слое. Здесь эозинофилы выступают в роли “антагонистов” базофилов как отрицательные модуляторы воспаления.

Ферменты, содержащиеся в эозинофилах (табл. 5), при активации клеток высвобождаются и нейтрализуют продукты дегрануляции базофилов или работают “мусорщиками”, уничтожая клеточные остатки. Более того, эозинофилы способны фагоцитировать целые гранулы, а затем “возвращать” их базофилам, участвуя таким образом в восстановлении последних.

Эозинофилы предупреждают развитие неблагоприятных последствий связывания антигена базофилами. Давно было подмечено, что повышение эозинофилов в крови при тяжелых инфекциях имеет благоприятное прогностическое значение. Классики гематологи называли этот симптом “розовая заря выздоровления”, расценивая его как предвестник благополучного разрешения процесса. Напротив, отсутствие эозинофилов в крови имеет прогностически неблагоприятное значение. Современные представления об участии эозинофилов в завершении местного иммунного ответа раскрывают причины этих явлений, значение которых в свое время было правильно понято врачами-практиками.

Другая важная функция эозинофилов, как уже упоминалось, – обеспечение противогельминтной защиты.

При проникновении в организм паразитов (гельминтов, их личинок или яиц, а также простейших) эозинофилы осуществляют внеклеточный цитолиз по механизму антителозависимой цитотоксичности (АЗЦТ). Эта способность эозинофилов особенно важна в тех случаях, когда большие размеры паразита делают невозможным его фагоцитоз.

Попадание в организм паразита вызывает выработку специфических антител. После того как антитела классов M, G и А оказываются неспособными удалить антиген (в данном случае хорошо защищенного паразита), В-лим­фоциты и плазмоциты переключаются на синтез антител класса Е. Ig Е усиливает эозинопоэз, активирует эозинофилы и фиксируется на их мембране рецепторами. При контакте такого “сенсибилизированного” эозинофила с паразитом антиген последнего специфически связывается с Ig Е эозинофила. При этом происходит взаимное сближение и изменение конформации мембранных рецепторов, что, в свою очередь, вызывает дегрануляцию эозинофилов. Содержимое гранул попадает на поверхность паразита и приводит к повреждению оболочки, умерщвлению и перевариванию объекта. Главная роль в уничтожении эозинофилами гельминтов и простейших принадлежит катионным белкам и пероксидазе.

Цитотоксичность эозинофилов повышается продуктами, секретируемыми базофилами. По-видимому, эти два вида клеток объединяются в борьбе против паразитарных инфекций.

При длительно существующей высокой эозинофилии (большая эозинофилия крови, гиперэозинофильный синдром) происходит повреждение эндотелиальных клеток эндокарда и сосудов освобождающимися из гранул катионными белками и свободными радикалами, генерирующимися пероксидазой.

Тромбоциты

Тромбоциты, самые маленькие клетки крови, образуются из цитоплазмы гигантских клеток костного мозга – мегакариоцитов. Мегакариоциты, в свою очередь, являются производными полипотентной стволовой кроветворной клетки. Мегакариоцит – уникальная клетка, развивающаяся по эндомитотическому пути, когда митоз ядра не сопровождается разделением цитоплазмы. В процессе созревания мегакариоциты проделывают от 3 до 6 эндомитозов, в результате чего образуются гигантские многоядерные клетки с соответственной плоидностью от 16 n до 128 n. Хотя целесообразность эндоредупликации неясна, известно, что имеется прямая зависимость между плоидностью мегакариоцита и количеством тромбоцитов (2000–8000), которое он может продуцировать.

Окончательный процесс образования тромбоцитов недостаточно изучен. Известно, что мегакариоциты располагаются вблизи костномозговых синусов, их цитоплазматические отростки через миграционные поры проникают внутрь синусов, где и происходит “отшнуровка” тромбоцитов.

Регуляция тромбоцитопоэза осуществляется по универсальному принципу обратной связи: избыток тромбоцитов в крови тормозит тромбоцитообразование, а тромбоцитопения его стимулирует. Гуморальная стимуляция тромбоцитопоэза осуществляется фактором стволовых клеток, тромбопоэтином (продуцируется печенью), ИЛ-3, ИЛ-6, ИЛ-11, тормозят тромбоцитопоэз тромбоцитарный фактор 4, ТФРβ (трансформирующий фактор роста), интерфероны α и γ.

Тромбоцит способен циркулировать в сосудистом русле около 10 дней. Примерно 15% тромбоцитов используется в повседневном гемостазе. Третья часть общего количества тромбоцитов депонируется в селезенке, что обеспечивает значимый, хотя и небольшой резерв на случай массивных кровотечений. Старые тромбоциты разрушаются в селезенке.

Несмотря на малый размер и отсутствие ядра, тромбоциты имеют сложный метаболизм и выполняют множество функций. Главной и наиболее изученной функцией тромбоцитов в организме является участие их в остановке кровотечения, кроме того, тромбоциты укрепляют сосудистую стенку, инициируют репарацию тканей, а также участвуют в защитных реакциях организма. Рассмот­рим подробнее эти функции.

Остановка кровотечения

1. Образование тромбоцитарной “пробки”

Обнажение субэндотелиальных структур (в результате повреждения сосудов или других причин) приводит к изменению формы тромбоцитов и их прилипанию (адгезии). Начальный, обратимый, процесс адгезии тромбоцитов опосредован фактором Виллебранда, который является своеобразным мостиком между поверхностными гликопротеинами (Ib) тромбоцита и обнажившимся коллагеном. Сигнал от этого взаимодействия передается внутрь клетки и приводит к экспрессии на мембране тромбоцита гликопротеина IIb/IIIa. В результате связывания фактора Виллебранда с рецептором IIb/IIIa происходит необратимая адгезия тромбоцитов. Процесс адгезии тромбоцитов к поверхности поврежденного эндотелия инициирует их склеивание друг с другом (агрегацию). Усиливают агрегацию многочисленные агонисты, циркулирующие в кровотоке, содержащиеся в атеросклеротической бляшке, субэндотелии, выделяющиеся из тромбоцитов при адгезии и агрегации, а также нарушение текучести крови (например, в стенозированных участках коронарных артерий). Среди агонистов особо следует отметить коллаген субэндотелиальных структур, тромбин, тромбоксан А2, фактор активации тромбоцитов (ФАТ), серотонин, АДФ, норадреналин. При взаимодействии каждого агониста со специфическим рецептором возникает сигнал, передающийся внутрь тромбоцита при помощи т. н. вторичного мессенджера – Са2+. Внутритромбоцитарное увеличение Са2+ вызывает сокращение тромбоцитов, секрецию АДФ и серотонина, образование тромбоксана А2. Секреция из гранул тромбоцитов биологически активных веществ получила название “реакции освобождения”, в результате которой в процесс агрегации вовлекаются новые тромбоциты, он становится самоподдерживающимся и завершается формированием первичной тромбоцитарной “пробки” .

Этот механизм отвечает за первичную остановку кровотечения. Тромбоцитарный гемостаз достаточен для остановки кровотечения в зоне микроциркуляции. Однако в более крупных сосудах тромбоцитарная “пробка”, не укрепленная нитями фибрина (т. е. без последующего свертывания крови), часто не удерживается на месте, что ведет к возобновлению кровотечения.

2. Спазм поврежденного сосуда

Секреция активированными тромбоцитами серотонина, норадреналина и тромбоксана А2, являющихся мощными вазоконстрикторами, вызывает сужение просвета поврежденного сосуда, тем самым уменьшая кровопотерю.

3. Активация системы свертывания крови

Тромбоциты играют важную роль в механизме коагуляции. Из собственно тромбоцитарных факторов для свертывания крови наибольшее значение имеет 3-й пластиночный фактор (ПФ-3), липопротеиновый комплекс мембраны тромбоцитов, на котором развиваются несколько ключевых ферментативных реакций. Другое важное свойство ПФ-3 состоит в том, что, фиксируя на себе активированные факторы IX и X, он защищает их от инактивации наиболее мощными физиологическими антикоагулянтами – антитромбином III и гепарином.

4. Транспорт плазменных факторов свертывания

Тромбоциты, как губка, сорбируют многие факторы, участвующие в гемостазе (фибриноген, фактор Виллебранда, факторы V, VIII, XIII), и концентрируют их на мембране и в гранулах. Это приводит к тому, что в месте повреждения сосуда и образования тромбоцитарной “пробки” создается высокая локальная концентрация плазменных факторов свертывания.

5. Ретракция кровяного сгустка

В процессе ретракции тромбоциты в первичном тромбе прилипают к нитям фибрина. Освобождающийся из них тромбостенин осаждается на нитях фибрина. В результате такого взаимодействия последние скручиваются, укорачиваются, сгусток уплотняется, из него отжимается плазма, и, наконец, образуется прочный тромб, надежно закрывающий просвет сосуда.

Укрепление кровеносных сосудов и участие в репарации тканей

1. Ангиотрофическая функция

Тромбоциты играют важную роль в поддержании нормальной структуры и функции стенок микрососудов. Показано, что ежедневно около 15% циркулирующих тромбоцитов поглощается эндотелиальными клетками. Из этого сделан вывод, что эндотелий не в состоянии самостоятельно извлекать ряд необходимых веществ из плазмы, а получает их, поглощая тромбоциты. В условиях тромбоцитопении (т. е. тромбоцитарного “голода”) через несколько часов развивается дистрофия эндотелиальных клеток, в результате чего микрососуды становятся ломкими и проницаемыми для эритроцитов. Выходящие из капилляров эритроциты образуют точечные кровоизлияния, петехии.

2. Продукция тромбоцитарного фактора роста (ТрФР)

Тромбоциты продуцируют ростовой фактор, необходимый для жизни и пролиферации эндотелиальных клеток. Потребность в этом факторе резко возрастает в случае повреждения сосуда. ТрФР является также сильным стимулятором пролиферации фибробластов и гладкомышечных клеток.

3. Продукция трансформирующего фактора роста â

Тромбоциты продуцируют фактор, усиливающий синтез коллагена, что способствует репарации тканей; этот же цитокин обладает мощным противовоспалительным действием.

Участие в защитных реакциях организма

1. Транспорт иммуноглобулинов

Тромбоциты обладают высокой сорбционной способностью. На мембране и в цитоплазме каждого из них может содержаться от 4000 до 40 000 молекул иммуноглобулинов. Это приводит к тому, что при скоплении тромбоцитов в месте повреждения сосуда создается высокая локальная концентрация разно­образных антител.

2. Поглощение чужеродных микрочастиц и вирусов

Тромбоциты могут активно поглощать чужеродные микрочастицы и вирусы. Особенно важное значение имеет поглощение последних, поскольку в тромбоците нет необходимого вирусу для жизни и воспроизводства генетического аппарата. Таким образом, тромбоцит, активно захватывая вирус, лишает его возможности размножения и обрекает на гибель. Сравнительно большое количество тромбоцитов и довольно быстрая их оборачиваемость в кровяном русле делает значимой роль этого клеточного звена в противовирусной защите макро­организма.

3. Способность к антителозависимой цитотоксичности (АЗЦТ)

Как большинство лейкоцитов, тромбоциты имеют мембранные рецепторы к Fc-участку Ig G, с которыми соединяются молекулы антител. Специфическое связывание последних с антигенами вызывает выброс биологически активных веществ из гранул тромбоцита, способных разрушить чужеродное вещество и запустить воспаление.

4. Регуляция местного воспаления

В очаг поврежденной ткани тромбоциты секретируют мощные цитокины: ТрФР и ТФРâ последний обладает сильным противовоспалительным действием, ингибируя пролиферацию и функциональную активность лимфоцитов, выработку лейкоцитами провоспалительных интерлейкинов. Напротив, тромбоцитарные белки – фактор 4 и â-тромбоглобулин – играют важную роль не только в коагуляции, но и в усилении воспаления. Помимо этого активированные тромбоциты секретируют серотонин, метаболиты арахидоновой кислоты (простагландины, тромбоксан А2, лейкотриены), нейтральные и кислые гидролазы. Каждое из этих соединений участвует в воспалении, усиливая или подавляя его.

Эритроциты

Эритроциты, самая многочисленная (4–5 × 1012/л, т. е. около 2 кг в организме взрослого человека) и однородная группа клеток крови, образуются в костном мозге из стволовой полипотентной клетки. Фактором роста, необходимым для развития эритроидных клеток, начиная со стадии ранних предшественников (бурстобразующих единиц, БОЕ-Э), является эритропоэтин. Эритропоэтин вырабатывается клетками почек, его высвобождение стимулируется снижением содержания кислорода в тканях почек, что обеспечивает соответствие объема эритроцитарной массы потребностям организма в кислороде.

Продукция красных клеток весьма интенсивна: за одни сутки в норме образуется порядка 2 × 1011 эритроцитов (около 100 г). Столько же эритроцитов ежедневно разрушается в макрофагах селезенки, печени и костного мозга.

Основным событием эритропоэза является синтез гемоглобина, который начинается уже на стадии эритробласта. Количество гемоглобина контролирует синтез ДНК: чем больше гемоглобина в цитоплазме нормобласта, тем медленнее происходит синтез ДНК, прекращающийся при содержании гемоглобина 27 пг в расчете на клетку. При нормобластическом эритропоэзе это происходит обычно на стадии оксифильного нормобласта, ядро становится пикнотичным, маленьким, выталкивается из клетки, после чего клетка переходит в следующую стадию – ретикулоцит. Ретикулоциты – молодые эритроциты – поступают в циркуляцию, где дозревают в течение 1–1,5 суток, утрачивая за этот срок сетчатую (ретикулярную) субстанцию, которая является агрегатами органелл (митохондрий, рибосом).

Эритроциты представляют собой двояковогнутые диски диаметром 7–8 мкм и толщиной 2,1 мкм. Форма красной клетки, ее деформируемость и отсутствие ядра делают возможным прохождение через капилляры и отверстия диаметром 2–3 мкм. Двояковогнутая форма обеспечивает также наибольшую площадь поверхности газообмена. Эритроциты с пониженной способностью к деформации (старые, сфероциты, овалоциты) не способны быстро пройти через микропоры синусов селезенки (d – 2–3 мкм) и фагоцитируются близлежащими макрофагами. Считается, что именно так, путем внутриклеточного гемолиза, внутри макрофагов происходит разрушение большинства (более 90%) старых и дефектных эритроцитов как в норме, так и при большинстве гемолитических анемий.

Эритроциты находятся и “работают” в сосудистом русле в течение 100–120 дней. Основная функция эритроцитов – дыхательная – обеспечивается высоким содержанием в эритроците гемоглобина (около 98% белков эритроцита). Эритроциты переносят кислород в составе оксигемоглобина от альвеол к тканям и частично углекислый газ в составе карбгемоглобина от тканей к легким. Помимо этого в эритроцитах осуществляется синтез угольной кислоты из поступающего углекислого газа и воды. Ион НСО3-, образующийся при диссоциации угольной кислоты, переходит в плазму, где соединяется с ионами Na+, образуя карбонатный буфер. В составе бикарбонатов плазмы транспортируется примерно 75% углекислого газа, образующегося в клетках тканей.

Благодаря содержанию в них гемоглобина эритроциты участвуют в поддержании кислотно-основного равновесия, регулируют ионный состав плазмы и водно-солевой обмен в организме. Эритроциты активно адсорбируют и транспортируют аминокислоты, белки, углеводы, ферменты, гормоны, жиры, холестерин, БАВ (простагландины, лейкотриены и др.), микроэлементы.

Эритроциты также участвуют в сосудисто-тромбоцитарном гемостазе, свертывании крови и фибринолизе, играют существенную роль в неспецифических и специфических защитных реакциях (переносят иммуноглобулины, взаимодействуют с циркулирующими иммунными комплексами за счет Fc-рецеп­торов клеточной мембраны).

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.