Нейтрофилы

Нейтрофилы (рис. 24–17, см. также рис. 24–2, 2) — наиболее многочисленный тип лейкоцитов. Они составляют 40–75% общего количества лейкоцитов. Размеры нейтрофила: в мазке крови — 12 мкм; диаметр нейтрофила, мигрирующего в тканях, увеличивается почти до 20 мкм. Нейтрофилы образуются в костном мозге в течение 7 суток, через 4 суток выходят в кровоток и находятся в нём 8–12 часов. Продолжительность жизни — около 8 суток. Старые клетки фагоцитируются макрофагами. Нейтрофил содержит несколько митохондрий и большое количество гликогена. Клетка получает энергию путём гликолиза, что позволяет ей существовать в бедных кислородом повреждённых тканях. Количество органелл, необходимых для синтеза белка, минимально; поэтому нейтрофил не способен к продолжительному функционированию и погибает после единственной вспышки активности. Такие нейтрофилы составляют основной компонент гноя («гнойные» клетки). В состав гноя также входят погибшие макрофаги, бактерии, тканевая жидкость.

Рис.24–18.Нейтрофил[11]. (см. также рис. 24–2, 2). Ядро состоит из 3-5 сегментов, соединённых тонкими перемычками. В цитоплазме — минимальное количество органелл, но много гранул гликогена. Нейтрофил содержит небольшое количество азурофильных гранул (специализированных лизосом) и многочисленные более мелкие специфические гранулы.

 Пулынейтрофилов. Выделяют три пула нейтрофилов: циркулирующий, пограничный и резервный.

 Циркулирующий— пассивно переносимые кровью клетки. При бактериальном инфицировании организма их количество возрастает в течение 24–48 часов в несколько (до 10) раз за счёт пограничного пула, а также за счёт ускоренного выхода резервных клеток из костного мозга.

 Пограничныйпул состоит из нейтрофилов, связанных с эндотелиальными клетками мелких сосудов многих органов, особенно лёгких и селезёнки. Циркулирующий и пограничный пулы находятся в динамическом равновесии.

 Резервныйпул — зрелые нейтрофилы костного мозга.

 Ядро. В зависимости от степени дифференцировки различаютпалочкоядерныеисегментоядерные(см. рис. 24–1, Б) нейтрофилы. В нейтрофилах у женщин один из сегментов ядра содержит вырост в форме барабанной палочки —тельцеБарра, или половой хроматин (эта инактивированная X-хромосома заметна у 3% нейтрофилов в мазке крови женщин).

 Палочкоядерныенейтрофилы— незрелые формы клеток с подковообразным ядром. В норме их количество составляет 3–6% общего количества лейкоцитов.

 Сегментоядерныенейтрофилы— зрелые клетки с ядром, состоящим из 3–5 сегментов, соединённых тонкими перемычками.

 Ядерныесдвигилейкоцитарнойформулы. Поскольку при микроскопии мазка крови основным критерием для идентификации разных форм зрелости зернистых лейкоцитов является характер ядра (форма, размер, интенсивность окраски), сдвиги лейкоцитарной формулы обозначают как «ядерные».

 Сдвигвлевохарактеризуется увеличением количества молодых и незрелых форм нейтрофилов (см. рис. 24–6). При острых гнойно-воспалительных заболеваниях, помимо лейкоцитоза, увеличивается содержание молодых форм нейтрофилов, обычно палочкоядерных, реже — юных нейтрофилов (метамиелоцитов и миелоцитов), что указывает на серьёзный воспалительный процесс.

Сдвигилейкоцитарнойформулынейтрофиловвлевоопределяются появлением незрелых форм нейтрофилов. Различают гипорегенераторный, регенераторный, гиперрегенераторный и регенераторно–дегенераторный типы сдвига влево.

 Гипорегенераторный. О нём говорят при увеличении содержания палочкоядерных нейтрофилов выше нормы (более 6%) и умеренном лейкоцитозе (обычно до 10–1110⁹/л).

 Регенераторный. Характеризуется увеличением выше нормы процентного содержания палочкоядерных нейтрофилов, появлением в периферической крови метамиелоцитов, лейкоцитозом до 13–1810⁹/л.

 Гиперрегенераторный. Проявляется значительным увеличением содержания палочкоядерных нейтрофилов, наличием в периферической крови большого числа метамиелоцитов и появлением миелоцитов, увеличением общего числа лейкоцитов до 20–2510⁹/л. Вместе с тем общее количество лейкоцитов может быть нормальным или даже сниженным. В отдельных случаях последнее наблюдается после длительного периода значительного лейкоцитоза и обусловлено истощением миелоидного ростка гемопоэтической ткани.

 Регенераторно–дегенераторный. Наблюдается при некоторых инфекциях, хронических гнойных процессах, протекающих со значительной интоксикацией. Характеризуется более или менее выраженным увеличением уровня палочкоядерных нейтрофилов, метамиелоцитов и миелоцитов, снижением числа сегментоядерных нейтрофилов (как правило), признаками дегенеративных изменений цитолеммы, цитоплазмы и ядра, увеличением общего числа лейкоцитов.

 Сдвигвправопроявляется повышением числа сегментированных ядерных форм нейтрофилов.

 Индексядерногосдвигаотражает отношение процентного содержания суммы всех молодых форм нейтрофилов (палочкоядерных, метамиелоцитов, миелоцитов, промиелоцитов, см. рис. 24–6) к их зрелым формам. У здоровых взрослых людей индекс ядерного сдвига колеблется в диапазоне от 0,05 до 0,10. Увеличение его свидетельствует о ядерном сдвиге нейтрофилов влево, уменьшение — о сдвиге вправо.

 Гранулынейтрофилов

 Азурофильныегранулынейтрофилов содержат различные белки, разрушающие компоненты внеклеточного матрикса и обладающие антибактериальной активностью. В гранулах присутствуют катепсины, эластаза, протеиназа 3 (миелобластин), азуроцидин, дефензины, катионные белки, лизоцим, арилсульфатаза. Главный фермент азурофильных гранул — миелопероксидаза. Этот белок составляет 2–4% массы нейтрофила, катализирует образование хлорноватистой кислоты и других токсических агентов, значительно усиливающих бактерицидную активность нейтрофила.

 Специфическиегранулызначительно мельче азурофильных, но вдвое многочисленнее. Гранулы содержат белки, обладающие бактериостатическими свойствами: лактоферрин, витамин B₁₂‑связывающие белки. Кроме того, в гранулах присутствуют лизоцим, коллагеназа, щелочная фосфатаза, катионные белки.

 Рецепторы. В плазмолемму нейтрофилов встроены рецепторы молекул адгезии, цитокинов, колониестимулирующих факторов, опсонинов, хемоаттрактантов, медиаторов воспаления. Связывание с этими рецепторами их лигандов приводит к активации нейтрофилов (выход из сосудистого русла, миграция в очаг воспаления, дегрануляция нейтрофилов, образование супероксидов).

 Рецепторколониестимулирующегофакторагранулоцитов(G-CSF) экспрессируют не только предшественники нейтрофилов, но и дифференцированные клетки.

 Рецепторыопсониновсвязывают Fc-фрагменты IgG, белки комплемента C3a, C3b, C3bi, C4b, C5a.

 Рецепторымедиатороввоспаления(например, лейкотриена В₄,фактора активации тромбоцитов PAF, C5a).

 Рецепторыхемоаттрактантов(например, f-Met-Leu-Phe (табл. 24–11).

Таблица 24–11. Факторы хемотаксиса нейтрофилов

Вещество	Источник
N‑формил-метионил пептиды (например, f‑Met‑Leu‑Phe)	Продукт распада бактериальных белков и белков митохондрий
C5a, C5a‑des‑Arg*	Продукты метаболизма компонентов комплемента
Фактор 4 тромбоцитов	Тромбоциты
Фактор роста из тромбоцитов (PDGF)	Тромбоциты
Фактор активации тромбоцитов (PAF)	Тромбоциты, моноциты, макрофаги
Метаболиты арахидоновой кислоты (например, лейкотриен B4)	Активированные нейтрофилы и др. клетки крови
Фактор хемотаксиса эозинофилов (ECF)	Тучные клетки
Фактор хемотаксиса нейтрофилов (NCF)	Тучные клетки
Лимфокины	Стимулированные Аг или митогенами Т‑лимфоциты

* C5a‑des‑Arg — белок комплемента C5a без концевого аргинина

 Функциянейтрофилов. В крови нейтрофилы находятся всего несколько часов (транзитом из костного мозга в ткани), а свойственные им функции выполняют за пределами сосудистого русла (выход из сосудистого русла происходит в результате хемотаксиса) и только после активации нейтрофилов. Главная функция — фагоцитоз тканевых обломков и уничтожение опсонизированных микроорганизмов. Фагоцитоз и последующее переваривание материала происходят параллельно с образованием метаболитов арахидоновой кислоты и респираторным взрывом. Фагоцитоз осуществляется в несколько этапов. После предварительного специфического распознавания подлежащего фагоцитозу материала происходит инвагинация мембраны нейтрофила вокруг частицы и образование фагосомы. Далее в результате слияния фагосомы с лизосомами образуется фаголизосома, после чего происходит уничтожение бактерии и разрушение захваченного материала. Для этого в фаголизосому поступают: лизоцим, катепсин, эластаза, лактоферрин, дефензины, катионные белки; миелопероксидаза; супероксид О₂^–и гидроксильный радикал ОН^–, образующиеся (наряду с Н₂О₂) при респираторном взрыве. После единственной вспышки активности нейтрофил погибает. Такие нейтрофилы составляют основной компонент гноя («гнойные» клетки).

 Активация. Биологически активные соединения различного происхождения [например, содержимое гранул тромбоцитов, метаболиты арахидоновой кислоты (липидные медиаторы)], воздействуя на нейтрофилы, стимулируют их активность (многие из этих веществ в то же время — хемоаттрактанты, по градиенту концентрации которых происходит миграция нейтрофилов).

 Липидныемедиаторыпродуцируют активированные нейтрофилы, а также базофилы и тучные клетки, эозинофилы, моноциты и макрофаги, тромбоциты. В активированной клетке из мембранных фосфолипидов освобождается арахидоновая кислота, из которой образуются простагландины, тромбоксаны, лейкотриены и ряд других биологически активных веществ.

 Респираторныйвзрыв. Нейтрофилы в течение первых секунд после стимуляции резко увеличивают поглощение кислорода и быстро расходуют значительное его количество. Это явление известно какреспираторный(кислородный)взрыв. При этом образуются токсичные для микроорганизмов H₂O₂, супероксид O₂^–и гидроксильный радикал ОH^–.

 Хемотаксис. Нейтрофилы мигрируют в очаг инфекции по градиенту концентрации многих химических факторов (табл. 24–11). Важное значение среди них имеют N-формилметионилпептиды (например, хемоаттрактант f-Met-Leu-Phe), образующиеся при расщеплении бактериальных белков или белков митохондрий при повреждении клеток.

 Адгезия. Активированный нейтрофил прикрепляется к эндотелию сосуда. Адгезию к эндотелию стимулируют многие агенты: анафилатоксины, ИЛ-I, тромбин,фактор активации тромбоцитов PAF, лейкотриены LTC₄и LTВ₄, фактор некроза опухолии др.

 Миграция. После прикрепления к эндотелию и выхода из сосуда нейтрофилы увеличиваются в размерах, удлиняются и становятся поляризованными, образуя широкий головной конец (ламеллоподия) и суженную заднюю часть. Нейтрофил, продвигая вперёд ламеллоподию, мигрирует к источнику хемоаттрактанта. При этом гранулы перемещаются к головному концу, их мембраны сливаются с плазмолеммой, и происходит выброс содержимого гранул (в том числе протеаз) из клетки —дегрануляция.