Спр. материал / КРОВЬ / ЛЕЙКОЦИТЫ / 02.НЕЙТРОФИЛЫ

НЕЙТРОФИЛЫ

^Нейтрофилы - основная часть лейкоцитов периферической крови. В норме число сегментоядерных нейтрофилов в 1 мкл крови составляет 2250-6800. Снижение числа нейтрофилов у взрослых ниже 1550-2000 в 1 мкл кро­ви - абсолютная нейтропения, увеличение их числа свыше 10000/мкл - аб­солютный нейтрофильный гранулоцитоз (нейтрофилия).

Нейтрофилы - клетки округлой формы с диаметром около 12 мкм. Большую часть клетки занимает цитоплазма. В ней находятся органоиды и множество гранул, которые делят на 2 группы: первичные и вторичные. Пер­вичные образуются на более ранних стадиях нейтропоэза, а вторичные - на стадии промиелоцита. В зрелых нейтрофилах превалируют вторичные грану­лы. Первичные гранулы по набору ферментов - это типичные лизосомы. Вторичные гранулы - типичная специфическая зернистость нейтрофилов. Зернистость нейтрофилов одинаково хорошо окрашивается и кислыми, и ос­новными красителями - отсюда и название этих лейкоцитов - нейтрофилы. В целом в гранулах находятся различные факторы, определяющие

функции нейтрофилов:

лизосомальные ферменты (это в основном гидролазы, используемые

при фагоцитозе);

фибринолитические ферменты (активатор плазминогена, плазминоген);

лизоцим (бактерицидный агент);

супероксиддисмутаза (фермент, трансформирующий супероксид в пе-

роксид водорода);

лейкотриены, которые, вероятно, выполняют роль хемоаттрактантов.

Ядро в нейтрофилах может быть круглым, бобовидным, вытянутым в виде палочки или состоять из нескольких сегментов. Это зависит от степени зрелости клетки. Благодаря этому различают миелоциты, юные (или мета-миелоциты), палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы.

В норме взаимоотношения между разными видами нейтрофилов выра­жены в форме индекса ядерного сдвига или регенерации:

В норме ИЯС может колебаться от 0,05 до 0,1.

Индекс ядерного сдвига — отношение суммы процентного количества всех молодых форм нейтрофилов (миелоцитов, метамиелоцитов и палочкоя-дерных форм) к проценту сегментоядерных нейтрофилов!) При увеличении количества молодых форм нейтрофилов этот индекс увеличивается. Это на­блюдается при различных инфекциях (ангине, гнойном отите, аппендиците, холецистите, перитоните, пиелонефрите, туберкулезе и пр.). Увеличение ин­декса регенерации выше нормальных показателей - это так называемый сдвиг влево. Происхождение термина объясняется тем, что молодые формы нейтрофилов в лейкограмме располагаются слева. Левый сдвиг нередко явля­ется ранним признаком рака костного мозга. Резчайший сдвиг влево (до про-миелоцитов) наблюдается при тяжелых лекарственных дерматитах.

Возможен и сдвиг вправо, например, при В12 - дефицитной анемии, тя­желом сепсисе. При этом количество молодых форм (палочкоядерных) ней­трофилов уменьшается.

Основные функции нейтрофилов

1 - фагоцитоз; 2 — внутриклеточное переваривание; 3 — цитоток-сическое действие; 4 - дегрануляция с выделением лизосомальных фер­ментов.-^

В основе этих функций лежат такие свойства, как адгезия (прилипа­ние), агрегация (скучивание), двигательная активность. Этому способствуют изменения физико-химических свойств, метаболизма и структуры клеток по мере их созревания. Так, на поверхности нейтрофилов увеличивается коли­чество активных групп, несущих отрицательный заряд, образуется слой, ко­торый состоит из сиаловых кислот, рецепторной системы, обеспечивающей хемотаксис.

Увеличение объема цитоплазмы, изменения ее состава и физико-химических свойств, структуры ядра и другие факторы обусловливают де-формабельность клетки, ее подвижность. \

/Для нейтрофилов характерны следующие виды движения: ^4г~ внутриклеточные - текучесть цитоплазмы, или циклоз, осцилляция центросом, ротация ядра, вращение клетки вокруг центросомы, сокращение вакуолей;

2 - движение клеточной поверхности (непрерывное, волнообразное);

3 - спонтанное распластывание на поверхности;

4 - цитоплазматическая экспансия - образование выростов, псевдопо­дий;

5 - хемотаксис - целенаправленное движение к объекту фагоцитирова­ния (к микробу);

6 - движения, связанные с экзоцитозом и эндоцитозом.

Эндоцитоз - это проникновение в клетку различных субстанций при участии псевдоподий, инвагинаций и т.д. К эндоцитозу относятся фагоцитоз, пиноцитоз.

Экзоцитоз - выделение в окружающую клетку среду различных суб­станций (продуктов фагоцитоза), которое происходит путем секреции. Все эти виды клеточного движения имеют существенное значение в фагоцитозе.

/Различные функциональные свойства нейтрофилов (их двигательная активность, скорость изменения движения, адгезия и др.) изменяются по ме­ре созревания клетокг^ак, при этом усиливается адгезивная способность, броуновское движение зернистости. (Чем более зрелой становится клетка нейтрофильного ряда, тем большей способностью она обладает к распласты­ванию, цитоплазматической экспансии, миграции. Если скорость движения метамиелоцита составляет 3-7 мкм/мин, то у сегментоядерного нейтрофила она в 4-7 раз выше (28 мкм/мин).

; Именно благодаря способности лейкоцитов к движению, обеспечива­ются многие их функции, прежде всего фагоцитоз,., Нейтрофилы являются основной армией, ведущей борьбу с микробами.

Фагоцитоз и внутриклеточное переваривание чужеродных тел открыл в 1892 году наш великий соотечественник Илья Ильич Мечников. Он явился создателем фагоцитарной теории иммунитета, за что в 1908 году И.И. Меч­ников был удостоен звания Лауреата Нобелевской премии.

Фагоцитоз включает ряд последовательных этапов: распознавание объекта (микроба); целенаправленное движение к нему (хемотаксис); ат­тракция - прилипание объекта к поверхности фагдцйтТГр! постепенным по­гружением в клетку и образованием фагосомы; <пеглои{ёние; ферментатив­ное расщепление; переваривание.

Фагоцитоз может быть завершенным, когда объект практически рас­творяется и остатки переваренного материала выбрасываются из клетки, и незавершенным, когда размножающиеся микроорганизмы разрушают фаго­цитирующую клеткуТ")

Зрелый нейтр«гфил фагоцитирует до 20-30, юные и палочкоядерные -10-15 микробов. Фагоцитирующую активность нейтрофилов усиливают ан­титела, пропердин, витамины (особенно аскорбиновая кислота), а ацетилхо-лин - тормозит.

Процесс фагоцитоза протекает со значительными биохимическими сдвигами в нейтрофилах. Бактерицидная система нейтрофилов может быть кислородзависимой и кисЩроднезависимой.

При участии кислородзависимой системы резко увеличивается потреб­ление С>2 (до 50 раз)^лто связано с активацией НАДФ-Н-оксидазы, которая находится в цитоплазматической мембране специфических гранул. До начала фагоцитоза этот фермент не активен. Он активируется при слиянии гранул с фагосомой, после чего под влиянием этого фермента происходит образова­ние перекиси водорода. Перекисные радикалы играют важную роль в бакте­рицидной активности клетки, которая увеличивается под действием миело-пероксидазы и радикала СГ, так как под их влиянием перекись водорода пре­образуется в хлорноватистую (гипохлорную) кислоту, обладающую высокой активностью в "убийстве" аэробных бактерий и грибов.

Кислороднезависимая бактерицидная система включает следующие агенты.

Катионный белок,)который активен только в отношении грамотрица-тельных микробов. Действие белка основано на увеличении проницаемости мембраны бактерий для различных гидрофобных молекул.

(Лизоцим (мурамидаза) вызывает гидролиз гликопротеидов оболочки.

Фагоцитин обладает антибактериальным действием и способен унич­тожить грам- и грам+ микрофлору.

Амилолитические, протеолитические и липолитические ферменты гранул фагоцитов разрушают мембрану бактерий и вирусов.

После "убийства" микробов происходит их полное разрушение под действием различных протеаз и липаз, а затем - экзоцитоз. С момента по­глощения микробов клетка изменяет форму, становится малоподвижной и при эффективном фагоцитозе сегментарный нейтрофил погибает. Этому мо­гут способствовать и активные радикалы.

Наряду с основной функцией нейтрофилов - фагоцитозом, важными являются и другие, такие как внутриклеточное переваривание, дегрануляция с выделением лизосомальных ферментов и цитотоксическое действие. /•"Цитотоксический эффект, или киллинг, открыт в 1968 году. Он за­ключается в том, что нейтрофилы в присутствии иммуноглобулинов JgG и при наличии комплемента подходят к клетке-мишени, но не фагоцитируют его, а повреждают на расстояниу>Это осуществляется за счет уже рассмот­ренных бактерицидных систш нейтрофилов (за счет выделения пероксида водорода и гипохлорной 1?ислоты). Цитотоксический эффект активируется под влиянием фактора, вырабатываемого Т-лимфоцитами.

Перечисленные функции можно объединить как участие нейтрофилов в клеточном неспецифическом иммунитете. Вместе с тем, они участвуют и в механизме специфического иммунитета^Так, они усиливают продукцию антител В-лимфоцитами, вырабатывают модуляторы активности В- и Т-лимфоцитов, которые, в частности, влияют на функции Т-супрессоров: в ма­лых концентрациях они ингибируют, а в больших стимулируют эти клетки.

И, наконец, нейтрофилы участвуют ^(свертывании крови и фибрино-лиза влияют на реологические свойства крови, а, выделяя пироген, на тер­морегуляцию. ^

Кинетика нейтрофилов._Йейтрофилы образуются в красном костном мозге из стволовой кроветворной клетки\Эна под влиянием интерлейкина-Ш дифференцируется в моноциты и нейтрвфшш. Процесс дифференцировки стимулируют нейтрофилопоэтины, которые продуцируются распавшимися нейтрофилами, а тормозят - кейлоны.

(<Йейтрофилы созревают в красном костном мозге. Из него поступают в циркулирующую кровь. Проникновение гранулоцитов в сосудистое русло -это активный процесс. Он происходит благодаря их амебовидному движе­нию, изменению формы и выделению протеолитических ферментов, умень­шающих вязкость-основного вещества соединительной ткани.

Время циркуляции нейтрофилов в крови составляет 6-10 часов, а затем они переходят в ткани. В физиологических условиях из тканей в кровь они не возвращаютсяхВ основном они депонируются в капиллярной сети легких, в меньшей степени - в печени и селезенке. Выходу клеток в ткани способству­ет присущее нейтрофилам функциональное свойство - двигательная актив-ностьГВ тканях они участвуют в фагоцитозе, в процессе которого большин­ство догибает, а часть удаляется из организма через желудочно-кишечный тракт. Продолжительность жизни 13-14 дней.

В кровотоке имеется два пула нейтрофилов, как и других лейкоцитов: свободноциркулирующие и пристеночные (маргинальные, капиллярные). В

нормальных условиях между обоими пулами происходит постоянный обмен. Число клеток, входящих в эти группы, не является постоянным. Так, при мышечной нагрузке, введении адреналина увеличивается число циркули­рующих нейтрофилов за счет уменьшения числа пристеночных. При повы­шении содержания гистамина в крови, коллапсе увеличивается число при­стеночных нейтрофилов. Следует учитывать, что в сосудистом русле ней­трофилов в 2 раза больше, чем в вытекающей из сосудов крови.

Регуляция продукции нейтрофилов. Специфическими регуляторами нейтропоэза являются нейтропоэтины и кейлоны, вырабатываемые самими нейтрофилами. Нейтропоэтины стимулируют процесс образования нейтро­филов, кейлоны - ингибиторы клеточного деления - тормозят есо^Гемпы гранулоцитопоэза определяются балансом лейкопоэтинов и кейлонов. Глю-кокортикоиды стимулируют нейтропоэз. Они ускоряют выход нейтрофилов из костного мозга в кровь, дольше задерживают их в крови, ускоряют созре­вание молодых гранулоцитов. Созревание нейтрофилов стимулируют сома-тотропный гормон и андрогены (за счет действия на стволовые клетки и про-лиферативную стадию). Считают, что нейтропоэз усиливают через нейтропо­этины и продукты распада самих клеток и тканей (при воспалении и повреж­дении), микробы и их токсины.

В клинической практике отмечается гипофункция нейтрофилов. Она бывает врождённой и приобретённой. Гипофункция проявляется в снижении миграционной и бактерицидной активности нейтрофилов. Её вызывают про­дукты жизнедеятельности микроорганизмов, подвергаемых фагоцитозу, вы­сокая температура среды, фармакологические препараты (антибиотики, ане­стетики), избыток антител и иммунных комплексов, ингибиторы, выделяе­мые растущей опухолью, недостаток белка в организме. Поэтому в клинике необходимо исследовать не только количество нейтрофилов в перифериче­ской крови, но и их функциональную активность.