Лекция № 3 теория кроветворения. Лейкопоэз. Гранулоцитопоэз. Агранулоцитопоэз. Функции лейкоцитов

План.

1. Теория кроветворения. Лейкопоэз.

2. Физиологическая рекуляция лейкопоэза.

2.1 Длительность жизни лейкоцитов in vitro .

2.2. Некоторые факторы, влияющие на перераспределение лейкоцитов.

3. Структура и функции лейкоцитов.

3.1. Нормальная физиология гранулоцитов.

3.2. Нормальная физиология нейтрофилов.

3.3. Нормальная физиология эозинофилов.

3.4. Нормальная физиология базофилов.

3.5. Нормальная физиология моноцитов.

3.6. Сущность фагоцитоза.

3.7. Нормальная физиология лимфоцитов.

1. Теория кроветворения. Лейкопоэз

На раннем этапе дифференцировки образуются, как мы уже говорили в предыдущей лекции, из полипатентной стволовой клетки две так называемые коммитированные клетки, одна их которых является предшественницей лимфо- и плазмоцитопоэза, а другая – всех миелоидных элементов, т. е. моноцитарного, гранулоцитарного, эритроцитарного и тромбоцитарного ростков. При этом созревание моноцитов, нейтрофилов, эритроцитов и тромбоцитов осуществляется в костном мозге, а клеток лимфоидного ростка и плазмоцитопоэз – в лимфоидных органах (лимфоузлах, селезенке) и тимусе.

В отличие от эритроцитов, популяция которых является однородной, зрелые лейкоциты представлены пятью типами клеток, различных по морфологическим и функциональным признакам. Это нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, моноциты и лимфоциты. Подсчет общего числа лейкоцитов дает суммарное количество всех типов клеток, тогда как дифференциальный подсчет – количество каждого типа в отдельности. Повышение числа лейкоцитов – очень частый признак заболеваний, которые относятся к одному из патологических процессов: инфекции, воспалению, злокачественным опухолям. Уменьшение числа лейкоцитов, которое встречается реже, указывает на снижение иммунитета и, таким образом, высокий риск инфекционных болезней.

Лейкоциты крови выполняют в организме различные функции. Фагоцитирующие лейкоциты – нейтрофильные гранулоциты вместе с мононуклеарными макрофагами – составляют неотъемлемую часть защиты организма от инфекции; при значительном снижении этих клеток инфекции протекают тяжело и плохо контролируются антибиотиками. Моноциты и макрофаги служат важным звеном механизма иммунологической защиты, взаимодействуя с лимфоидными клетками в определенных фазах иммунологических реакций.

Как отмечалось раньше, вместе с другими форменными элементами крови лейкоциты происходят от полипотентной (плюрипотентной) стволовой клетки костного мозга. Зрелые лейкоциты имеют ограниченную продолжительность жизни, поэтому необходимо их постоянное воспроизводство. Увеличение продукции лейкоцитов в костном мозге - составная часть нормального (воспалительного) ответа организма на любое повреждение тканей независимо от его причины. Целью воспалительного ответа является ограничение и контроль повреждения, удаление потенциально патогенных факторов (бактерии, вирусы, грибы, простейшие, паразитические черви), начало заживления и восстановления поврежденной ткани. Как главные действующие силы воспалительного ответа лейкоциты должны покинуть костный мозг и попасть в ткани. Хотя, как мы увидим, каждый тип лейкоцитов выполняет свою определенную работу, они взаимодействуют, обмениваясь информацией с помощью химических веществ, называемых цитокинами.

Первой клеткой гранулоцитарного ряда принято считать миелобласт. Поскольку мы рассматриваем миелобласт как родоначальную клетку только по отношению к лейкоцитам миелоидного (гранулоцитарного) ряда, мы вкладываем в эту клетку следующее содержание: ядро – нежное, тонкосетчатое, цитоплазма содержит азурофильные зернышки, что определяет гранулопластическую направленность развития клетки; в миелобласте отсутствует какая бы то ни была специфическая (нейтрофильная, эозинофильная или базофильная) зернистость, что служит отчетливым дифференциальным признаком по отношению к следующей эволютивной стадии – промиелоциту. Необходимо различать три формы промиелоцитов: нейтрофильный промиелоцит, эозинофильный промиелоцит и базофильный промиелоцит. На этой стадии дифференцировки начинается формирование специфической зернистости.

Следующей ступенью в зернистом ряду лейкоцитов является миелоцит. Миелоцит может быть обозначен как клетка с круглым или овальным ядром, содержащая вполне оформленную специфическую зернистость (нейтрофильную, эозинофильную или базофильную).

Не вызывает никаких сомнений и термин «метамиелоцит». Как показывает лексическое обозначение этого элемента (слово «мета» по-гречески означает «после», «затем»), метамиелоцит располагается по вертикальному ряду после миелоцита.

В следующем ряду зернистых лейкоцитов располагаются так называемые палочкоядерные нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Это название укоренилось в лабораторной гематологической номенклатуре, хотя оно, конечно, не является точным, ибо едва ли правильно обозначать палочкой ядро подковообразной формы этого типа гранулоцита. Скорее можно говорить о ленточной форме ядра. Ядро выглядит как несколько изогнутая или закругленная ленточка и отличается от ядра сегментоядерного гранулоцита отсутствием сегментов, а от метамиелоцита — узким поперечником. Единственно правильным надо признать термин «сегментоядерные лейкоциты» (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы), и этот термин получил всеобщее признание.

Переходим к группе агранулоцитарных клеток крови.

Для лимфоцитов такой зародышевой клеткой является лимфобласт — первая ступень видовой дифференциации коммитированной клетки. Номенклатура этой клетки, ее морфологический habitus являются общепризнанными. Ядро круглое или овальное, содержится 1-3 нуклеолы, цитоплазма базофильна.

Промежуточная стадия между лимфобластом и зрелым лимфоцитом — пролимфоцит. Пролимфоцит структурно отличается от зрелого лимфоцита более нежным, бледным ядром, нередко с остатками нуклеол, а от лимфобласта — сглаженностью тонкопетлистой структуры хроматина. Учет этого элемента играет важную роль в характеристике сдвигов лимфатической формулы по аналогии с формулой гранулоцитов при хронических лимфо-лейкозах; в понимании элементов детской крови и пр.

Последняя клетка лимфатического ряда — лимфоцит, который может встречаться, как и всякая другая клетка, в макро- и микрогенерации (узкоцитоплазменный, широкоцитоплазменный лимфоцит). Однако ши-рокоцитоплазменные формы могут развиваться и из микрогенераций.

Определено место, занимаемое моноцитами в схеме кроветворения. Поскольку особыми морфофизиологическими и гистохимическими тестами устанавливается единый тип моноцитов, можно говорить, что моноциты развиваются из другой коммитированной клетки. Стадии развития моноцитов, определяемые в основном по структуре ядра, будут те же, что для миелоидных и лимфоидных клеток: монобласт, промоноцит, моноцит.

Последняя клетка лимфатического ряда – лимфоцит, который может встречаться, как и всякая другая клетка, в макро- и микрогенерации (узкоцитоплазменный, широкоцитоплазменный лимфоцит). Однако широкоцитоплазменные формы могут развиваться и из микрогенераций.

Развитие коммитированной клетки в направлении гранулоцитопоэза происходит следующим образом.

Дифференциация полипотентной клетки приводит к образованию миелобласта. В нормальных условиях каждая такая клетка и миелобласт при делении переходят в следующую стадию, т. е. каждое деление сопровождается созреванием (дифференциацией). Этим и объясняется очень небольшое содержание примитивных клеток в нормальном костном мозгу. Из миелобласта путем простого созревания или созревания с делением образуется промиелоцит, из промиелоцита — миелоцит; микрогенерация миелоцита может развиться путем деления макрогенерации миелоцита. Способностью к пролиферации обладают только молодые клетки. Деление клеток гранулоцитарного ряда заканчивается на миелоцитах. Далее идет созревание клеток без деления. Само собой понятно, что штаммы микрогенераций могут возникать и из более отдаленных клеток, которые дают последовательно микрогенерации промиелоцитов, миелоцитов и т. д. Обычно дочерние генерации гранулоцитов дают в конечном развитии полиморфизацию ядра, но в патологических условиях при ускоренном лейкогенезе эту полиморфизацию могут давать и материнские индивидуумы; из промиелоцитов непосредственно иногда при лейкозах развиваются большие полиморфноядерные лейкоциты.

Лимфоциты в лимфатической ткани образуются из клетки предшественницы лимфопоэза через стадии лимфобластов и пролимфоцитов. Зрелый лимфоцит является законченной клеткой, неспособной аналогично зрелым нейтрофилам к размножению.

Лимфобласт, пролимфоцит, лимфоцит могут иметь макро- и микрогенерации. Малые генерации образуются из макрогенераций путем деления без дифференциации, т. е. из макрогенерации лимфобластов может образоваться микрогенерация их. Однако этот же процесс чаще происходит при одновременной дифференциации элементов в более зрелый вид, — тогда из микролимфобластов могут образоваться микрогенерации пролимфоцитов и лимфоцитов. Но микрогенерация пролимфоцитов и лимфоцитов может происходить непосредственно из микрогенерации лимфобластов.

Каждой клетке в процессе ее индивидуального развития свойственно созревание. Так, из пролимфоцита малого размера может развиваться широкоцитоплазменный пролимфоцит (лимфоцит).