Спр. материал / КРОВЬ / ЛЕЙКОЦИТЫ / 05.МОНОЦИТЫ

МОНОЦИТЫ

Моноциты крови - это центральное звено мононуклеарной фагоци­тарной системы (МФС), или системы мононуклеарных фагоцитов (СМФ). В эту систему входят моноциты, макрофаги и их предшественники.

Моноциты - самые большие клетки среди лейкоцитов. В них выявля­ются рибосомы, полисомы, развита цитоплазматическая сеть. Много в них митохондрий, микротрубочек, фибрилл, лизосом, богатых гидролитическими ферментами. Ядро имеет разную форму. Мембрана клетки неровная, много в ней микроворсинок, под ней много пузырьков пиноцитоза.

Макрофаги разных тканей имеют различные размеры, форму, биохи­мический состав. Но общим признаком для них является наличие большого количества митохондрий, лизосом, эндоплазматических пузырьков, вакуолей и разнообразных гранул. Для моноцита и макрофага характерно единство происхождения, строения и функций.

На наружной стороне плазматической мембраны моноцитов и макро­фагов локализовано множество рецепторов, причем их число увеличивается по мере созревания моноцитов. Среди них имеются рецепторы к разным ве­ществам, которые связывают JgG и иммунные комплексы; обеспечивают способность мононуклеарных клеток к фагоцитозу бактерий и различных клеток; связывают макрофаги с эритроцитами, микробами, опухолевыми клетками при распознавании углеводных компонентов мембран этих струк­тур и т.д.

На поверхности мембраны клеток МФС выявляются также различные антигены. Среди них 3 основных вида.

Общие антигены находятся и на моноцитах, и на макрофагах (костного мозга, селезенки, лимфатических узлов).

Дифференцировочные антигены выявляются только на макрофагах по мере их созревания.

Перекрестнореагирующие с другими клетками антигены взаимодейст­вуют с эндотелиоцитами, Т-лимфоцитами, гранулоцитами.

Итак, поверхностная мембрана клеток МФС имеет сложное строение и от ее полноценности зависят многие функции мононуклеаров. Функциональ­ная активность мембраны определяется ее антигенным составом и наличием рецепторов, мембранным транспортом, интенсивностью синтеза и ее самооб­новления. В процессе пиноцитоза и фагоцитоза происходит протеолитиче-ское разрушение мембраны, целостность которой восстанавливается за счет синтеза через 6 часов. Быстрое полноценное самообновление мембраны обеспечивает восстановление функций макрофагов.

Некоторые физиологические свойства клеток МФС

1. Клетки МФС, как и нейтрофилы, обладают спонтанной (ненаправ­ленной) и хемотаксической двигательной активностью, на которую влияют различные агенты. Спонтанную миграцию усиливают альбумины, фибрино­ген и др. Хемотаксис индуцирует ряд факторов (хемоаттрактанты): продукты микробного происхождения, а также образующиеся при деградации фибрина, коллагена, клеток и, наконец, лимфокины и лекарственные препараты (ами-нокапроновая кислота, левамизол, нуклеин натрия).

Хемоаттрактанты, усиливая двигательную активность, способствуют миграции моноцитов из крови в ткани, например, при возникновении в орга-

низме очага воспаления именно в инфицированное место, в котором и накап­ливаются стимуляторы хемотаксиса.

Наряду со стимуляторами в очаге воспаления клетками МФС образу­ются и инактиваторы хемоаттрактантов, чем обеспечивается сохранение в нем мононуклеарных фагоцитов. К таким инактиваторам относят компонен­ты системы комплемента, гепарин, гиалуроновую кислоту, хондроитинсуль-фат А.

Движение их осуществляется при взаимодействии актина и миозина и сопровождается выдвижением псевдоподий, которые служат точкой опоры при перемещении фагоцита. Прикрепляясь к субстрату, псевдоподий перетя­гивает фагоцит на новое место.

Двигаясь таким образом, лейкоцит проходит через эндотелий капилля­ра: прилипая к стенке сосуда, он выпускает псевдоподии, которые пронизы­вают сосудистую стенку. В этот выступ постепенно "переливается" тело лей­коцита. После этого лейкоцит отделяется от стенки сосуда и может передви­гаться в тканях, где моноциты трансформируются в тканевые макрофаги.

2. Клетки МФС, как и нейтрофилы обладают и другим физиологиче­ским свойством - способностью к адгезии и распластыванию, обусловлен­ной особенностью их мембраны. Физиологическое значение этой способно­сти очевидно. Благодаря адгезии клетки МФС прикрепляются к эндотелию сосудов, а вследствие распластывания клетка деформируется и легко прони­кает через пористые мембраны сосудов в ткань. Эти свойства способствуют межклеточным взаимодействиям мононуклеарных фагоцитов с лимфоцита­ми, эндотелиоцитами, коллагеновыми волокнами, опухолевыми клетками. Особенно важны свойства этих цитотоксических клеток МФС в противоопу­холевом иммунитете и в реакциях гиперчувствительности замедленного ти­па. На адгезию и распластывание влияют разные агенты: одни (ненасыщен­ные жирные кислоты, лимфокин, вырабатываемый Т-лимфоцитами) угнета­ют, другие (фибронектин, протеолитические ферменты, АТФ и факторы, ак­тивирующие системы свертывания крови и комплемента, и др.) усиливают.

Функции моноцитов и макрофагов

I. Секреторная функция заключается в высвобождении активных ве­ществ, участвующих во многих процессах, происходящих в организме. Клет­ки МФС выделяют следующие агенты.

1. Простагландины и циклические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ) участ­вуют в регуляции многих процессов (острого и хронического воспаления, ге-мопоэза, иммунного ответа), а также являются посредниками действия мно­гих гормонов и оказывают разнообразные физиологические эффекты (см. "Физиология эндокринной системы" - учебное пособие кафедры). Простаг­ландины Е и цАМФ угнетают миграцию, хемотаксис, фагоцитоз, бактери-цидность, секрецию нейтральных протеаз, противоопухолевую цитотоксич-ность мононуклеарных фагоцитов, цГМФ оказывает противоположные эф­фекты.

2. Эндогенный пироген секретируется в ответ на экзогенные пирогены бактериальной природы. Он действует на термонечувствительные нейроны центра терморегуляции и вызывает повышение базисного уровня температу­ры.

3. Монокины, вырабатываемые клетками МФС, регулируют многие процессы, происходящие в организме. Так, монокин интерлейкин-1 (ИЛ-1), который выделяется при антигенной стимуляции, усиливает пролиферацию тимоцитов, митогенный и пролиферативный ответы Т-лимфоцитов на лекти-ны, антителообразование В-лимфоцитами in vitro в ответ на Т-зависимые ан­тигены, дифференцировку цитолитических клеток, выработку ИЛ-2 стиму­лированными лимфоцитами, продукцию простагландинов, дифференцировку В-лимфоцитов в плазматические клетки. Кроме того, ИЛ-.1 стимулирует ге-патоциты, благодаря чему в крови возрастает концентрация белков-реактантов острой фазы (их содержание всегда увеличивается в острую фазу воспаления). К ним относятся фибриноген, С-реактивный белок, ot]-антитрипсин и др. Реактанты острой фазы участвуют в репарации тканей, связывают протеолитические ферменты, регулируют клеточный и гумораль­ный иммунитет. Увеличение их концентрации в острую фазу воспаления -приспособительная реакция, направленная на ликвидацию патологического процесса. Кроме того, ИЛ-1 усиливает фагоцитоз, ускоряет рост кровеносных сосудов в зонах повреждения, влияя же на терморегуляционные центры ги­поталамуса, повышает температуру тела.

4. Хемотаксический фактор для нейтрофилов и эозинофилов - важный фактор при фагоцитозе.

5.Лизоцим, гликозидазы, катепсины, эстеразы, пропердин - бактери­цидные вещества.

6. Компоненты системы комплемента участвуют в антибактериальной защите, в процессах воспаления и реакциях антителзависимои цитотоксично-сти. Стимулируют миграцию (Сз.С5), цитотоксичность (Сз), распластывание (Cs), секрецию лизосомальных гидролаз (Сз,С5), индуцируют хемотаксис мо-нонуклеаров и гранулоцитов (Q^Cs).

7. Интерферон секретируется в небольшом количестве, но под влияни­ем различных воздействий (вирусы) его продукция увеличивается в 100 и бо­лее раз. Он обеспечивает противовирусный иммунитет.

II. Фагоцитарная функция. Фагоцитоз у мононуклеарных фагоцитов протекает как у нейтрофилов: те же стадии и за счет тех же веществ (фермен­тов лизосом и активных форм кислорода - перекиси водорода, свободного гидроксила и др.).

Фагоцитоз этих клеток может протекать по механизму облегчения (оп-сонизация) при участии антител (JgGb JgG2i, JgM), комплемента, а также без опсонизации. Последний связан со взаимодействием лектинподобных рецеп­торов макрофагов непосредственно с углеводными компонентами мембран некоторых микробов и эритроцитов.

Под влиянием хемоаттрактантов при воспалении макрофаги мигриру­ют в очаг воспаления, где к ним прикрепляется объект фагоцитоза (лиганд).

После контакта фагоцита и лиганда образующиеся псевдоподии обте­кающим движением захватывают объект фагоцитоза. Вследствие слияния двух смыкающихся псевдоподий, в клетке образуется фагосома или пиноци-тозная вакуоль. Затем они сливаются с лизосомами фагоцита и возникает вторичная лизосома (фаголизосома). Захваченные фагоцитами микроорга­низмы могут:

1 - погибнуть и перевариться в фаголизосомах;

2 - погибнуть, но не перевариться;

3 - не погибнуть и длительно сохраняться;

4 - не погибнуть и сохранять способность к размножению.

Причем, в первом случае наблюдается завершенный фагоцитоз, кото­рый, как правило, превалирует, а в остальных - незавершенный. Причинами выживания микроорганизмов могут быть: способность бактерий противосто­ять действию микробицидных факторов и ферментов лизосом; выделение микробами веществ, нейтрализующих микробицидные вещества; наличие у бактерий капсулы, не поддающейся действию содержимого фагосом; выде­ление бактериями веществ, препятствующих слиянию фагосом с лизосомами клеток. Незавершенный фагоцитоз может быть при туберкулезе, гонорее, ме-нингококковой и вирусной инфекциях.

Гибель лиганда, как и в гранулоцитах, в макрофагах происходит при участии кислородзависимых и кислороднезависимых бактерицидных систем.

После гибели микробы перевариваются (но не всегда) лизосомальными гидролазами. Растворимые продукты переваривания диффундируют через мембрану фаголизосом в цитоплазму клетки, а затем выбрасываются из клет­ки путем экзоцитоза. Иногда непереваренные остатки сохраняются в фаголи­зосомах.

Моноциты и макрофаги фагоцитируют до 100 и более микробов (про­тив 20-30 нейтрофилов). В очаге воспаления они появляются после нейтро-филов и проявляют максимум активности в кислой среде, в которой нейтро-филы не активны. В очаге воспаления они фагоцитируют микробы, а также погибшие лейкоциты, поврежденные клетки воспаленной ткани, очищая очаг воспаления и подготавливая ее для регенерации. Вот почему моноциты и макрофаги называют "дворниками ", или "мусорщиками ", организма.

III. Цитотоксическая функция - это повреждение клеток-мишеней (опухолевых клеток, поврежденных и состарившихся эритроцитов). Эту функцию макрофаги осуществляют как при непосредственном контакте с чужеродной клеткой, так и на расстоянии. При этом повреждается мембрана этой клетки продуктами активации кислорода. Это, в свою очередь приводит к поступлению в клетку осмотически активных ионов (калия, натрия), осмо­тическому шоку и разрыву мембраны клетки. Благодаря этой функции мак­рофаги осуществляют противоопухолевый, противопаразитарный, противо-микробный и противовирусный иммунитет.

Цитотоксический эффект клеток МФС может быть двух видов.

Специфическая цитотоксичность связана с распознаванием антигена и происходит при участии сенсибилизированных лимфоцитов, лимфокинов (продуктов лимфоцитов) и антител. Эта разновидность цитотоксичности не уступает таковой антител и Т-лимфоцитов. В результате кооперации иммун­ных лимфоцитов с макрофагами последние проявляют специфическую цито­токсичность к опухолевым клеткам, эритроцитам.

Неспецифическая (спонтанная, естественная) цитотоксичность на­правлена против поврежденных, состарившихся и опухолевых клеток и про­является при их непосредственном контакте с мононуклеарными фагоцитами за счет того, что рецепторы фагоцитов "узнают" и связывают моно-, ди- и олигосахариды клеток-мишеней. Этот вид цитотоксичности присущ только активированным мононуклеарным фагоцитам и усиливают его вакцины бак­териальных эндотоксинов, интерферона, мико- и коринебактерий.

Иногда макрофаги действуют и на клетки здорового организма, что приводит к нежелательной реакции гиперчувствительности замедленного ти­па (РГЗТ).

IV. Участие в процессах резорбции тканей заключается в инволюции желтого тела яичников, послеродовой матки, молочных желез после лакта­ции.

V. Стимуляция пролиферативных процессов, например, пролифера­ции гладкомышечных клеток в сосудах.

VI. Участие в кроветворении, в гемостазе (продукция и секреция тромбоксана; продуктов, активирующих тромбоциты и гранулоциты; тром-бопластина; а-цепи XIII фактора) и фибринолизе (секреция активатора плазминогена).

VII. Участие в регуляции обмена углеводов (поглощение инсулина), липидов (захват липопротеинов низкой плотности, несущих холестерин к тканям), железа (макрофаги печени способствуют сохранению запаса железа, а костномозговые - еще и транспорту железа к эритробластам).

VIII. Участие в механизмах специфического иммунитета. Это обеспечивается способностью клеток МФС захватывать, расщеплять, перера­батывать антиген и после этого представлять антигенную информацию В- и Т-лимфоцитам. Этот процесс называется презентацией антигена. Кроме то­го, макрофаги продуцируют монокины, которые могут активировать и инги-бировать иммунный ответ. Антигенпредставляющая и иммуномодулирую-щая функции макрофагов обеспечивают их участие во всех формах иммун­ного ответа - в индукции клеточных РГЗТ, продукции антител, формирова­нии иммунологических памяти и толерантности.

Итак, макрофаги участники не только клеточного неспецифического, но и специфического иммунитета.

Кинетика моноцитов. Моноциты образуются в костном мозге из ство­ловой кроветворной клетки. Из нее происходят два ростка: нейтрофильный и макрофагальный. Последний дифференцируется в следующей последовательности: монобласт----^. промоноцит------^.моноцит. Затем моноциты миг­рируют в кровь и распределяются на циркулирующий и пристеночный (мар­гинальный) пулы. Далее моноциты из крови переходят в ткани и серозные полости, где они трансформируются в макрофаги. В печень идет 56,4% мо­ноцитов, в легкие - 14,9%, в брюшную полость - 7,6%, в другие ткани -21,1%. Длительность жизни макрофагов более 60 дней, иногда может состав­лять и годы. Количество моноцитов - 2-9% (90-950 в мкл крови).

Регуляция моноцитопоэза. Продукция моноцитов регулируется ба­лансом стимуляторов и ингибиторов. Стимуляторы - моноцитопоэтины, моноцитарный колониестимулирующий фактор (КСФ-М), катехоламины, усиливающие пролиферацию моноцитов.

Тормозят моноцитопоэз простагландины Е; а- и (3-интерфероны; лак-тоферин, высвобождаемый нейтрофилами. Глкжокортикоиды (большие до­зы) препятствуют выходу моноцитов из костного мозга в кровь, хотя проли­ферация в костном мозге сохраняется, поэтому их содержание в крови и тка­нях резко снижается.

Любой очаг острого воспаления в организме усиливает моноцитопоэз, в результате число моноцитов в крови увеличивается, а через 2 суток за счет усиленной мобилизации возрастает их число в очаге воспаления. При хрони­ческих воспалительных реакциях наблюдается усиление миграции моноци­тов из крови в очаг воспаления.