Лейкоциты — Функции лейкоцитов

Нейтрофильные гранулоциты

Основную массу лейкоцитов составляют нейтрофильные гранулоциты. Зрелые клетки этого ряда — сегментоядерные нейтрофильные гранулоциты — подвижные, высокодифференцированные и высокоспециализированные клетки крови, которые тонко реагируют на функциональные и органические изменения в организме, выполняя фагоцитарную и бактерицидную функции.

Общее количество зрелых и созревающих клеток нейтрофильного ряда в костном мозге составляет 61,6-1010, а количество нейтрофильных гранулоцитов в периферической крови в среднем равно 2,3-1010 клеток, т. е. почти в 30 раз меньше, чем в костном мозге.

В физиологических условиях нейтрофильные гранулоциты в кровяном русле распределяются на две приблизительно равные части — пристеночный (маргинальный) пул и центральный, находящийся в центре кровотока. При эмоциональном напряжении, после приема пищи, введения ряда гормонов (катехоламинов, гликокортикостероидов, этиохолоналона и др.) происходит перераспределительный лейкодитоз, т. е. лейкоциты из маргинального пула поступают в центральный.

Продолжительность жизни нейтрофильных гранулоцитов в среднем 14 дней, из них пять-шесть дней они созревают и задерживаются в синусах костного мозга, от 30 мин до двух дней циркулируют в периферической крови, шесть-семь дней находятся в тканях, откуда они уже не возвращаются а кровяное русло. Установлено, что при полном прекращении процессов пролиферации костный мозг способен поддерживать количество нейтрофильных гранулоцитов в периферической крови на нормальном уровне в течение шести дней.

Важнейшие функции нейтрофильных гранулоцитов — способность к фагоцитозу и выработке ряда ферментов, оказывающих бактерицидное действие, а также их способность проходить через базальные мембраны, между клетками и перемещаться по основному веществу соединительной ткани.

Как фагоцитоз, так и движение гранулоцитов — активные процессы, сопряженные с энергетическими затратами, которые обеспечиваются благодаря запасам гликогена в организме и наличию гликолитических ферментов в этих клетках. Фагоцитоз нейтрофильных гранулоцитов является их специфической функцией и осуществляется лишь при созревании клеток.

Миелобласты практически не проявляют фагоцитарной активности. Для промиелоцитов показатель фагоцитарной активности приближается к 10,8%, а в более зрелых формах — миелоцитах — он в четыре раза выше. Показатель фагоцитарной активности нейтрофильных мета миелоцитов равен 67 %, что приближается к цифрам, свойственным палочкоядерным и зрелым сегментоядерным нейтрофильным гранулоцитам. При инволюции зрелых нейтрофильных гранулоцитов способность к фагоцитозу почти исчезает, По имеющимся данным, фагоцитарная активность зрелых лейкоцитов здоровых людей составляет в среднем 86 %.

Нейтрофильные гранулоциты обладают высокой метаболической активностью. Их специфическая зернистость содержит около 35 различных ферментов, способных разрушать основные классы биологических соединений. Предполагается, что высвобождение лизосомальных ферментов в окружающую среду происходит при повышении проницаемости лизосомальной мембраны, разрушении и гибели клетки или в процессе фагоцитоза. Рядом экспериментальных работ показано, что вещества, выделяемые гранулоцитами в процессе жизнедеятельности иди при разрушении, обладают широким спектром действия. Некоторые из них усиливают митотическую и двигательную активность клеток, улучшают регенеративные процессы в тканях.

Биологическое значение нейтрофильных гранулоцитов заключается в том, что они доставляют в очаг воспаления большое количество разнообразных протеолитических ферментов, играющих важную роль в процессе рассасывания некротических тканей. Многочисленными исследованиями доказана также способность продуктов распада нейтрофильных гранулоцитов стимулировать лейкоциттпоэз и видывать усиленную пролиферацию и дифференциацию гранулоцитарных элементов и костном мозге. Кроме того, циркулирующие в крови продукты распада лейкоцитов могут оказывать влияние на высвобождение зрелых гранулоцитов из костного мозга

Исследования последних лет показали, что гранулоциты могут также выделять в кровь вещества, обладающие бактериальными и антитоксическими свойствами, а также пирогенные вещества, вызывающие лихорадку, и вещества, поддерживающие воспалительный процесс.

При изучении аллергических реакций большое внимание уделяется сегментоядерным нейтрофильным гранулоцитам. С помощью современных методик исследования установлено, что нейтрофильные гранулоциты не вырабатывают антитела, но, адсорбируя их в своей оболочке, могут доставлять к очагам инфекции. Кроме того, захватывая антиген с антителом, они переваривают весь комплекс, а сами подвергаются альтерации с последующим лизисом и высвобождением биологически активных веществ, резко повышающих проницаемость стенок сосудов.

В нейтрофильных гранулоцитах обнаружены вещества, обладающие тромбопластиновой активностью, а наличие в них катепсинов и трипсина Способствует участию в процессах фибринолиза.

Эозинофильные гранулоциты

Эозинофильные гранулоциты содержатся в периферической крови в небольшом количестве. В крупной и обильной зернистости их цитоплазмы содержатся белки, липиды, фосфор, железо, гистамин, РНК, а также ферменты, участвующие в окислительно-восстановительных и иммунных процессах.

Зернистость эозинофильных гранулоцитов устойчива к аутолитическим ферментам, трипсину, но растворяется в концентрированных кислотах и щелочах. Считается, что она представляет собой цитоплазматические вакуоли, содержащие кристаллоидные вещества митохондриального происхождения.

Основные функции эозинофильных гранулоцитов осуществляются не в кровяном русле, а в тканях.

Эозинофильные гранулоциты довольно подвижны и, покидая ток крови, образуют скопления в тканях и органах. Они обладают также фагоцитарной активностью, которая выражена значительно слабее, чем у нейтрофильных гранулоцитов.

Участие эозинофильных гранулоцитов в иммунных реакциях заключается в том, что они предотвращают генерализацию иммунного ответа, ограничивая иммунную реакцию организма местным процессом на уровне подслизистого или подэпителиального слоя. Эозинофильные гранулоциты подавляют реакцию гиперчувствительного немедленного типа, выделяя для этого целый ряд инактивирующих ферментов (гистаминазу, арилсульфатазу B, фосфолипазу D, простагландины E1 и E2 и др.). Участие эозинофильных гранулоцитов в развитии иммунитета при гельминтозах заключается в киллерном (цитотоксическом) эффекте этих клеток, поэтому гиперэозинофилию при гельминтозах следует рассматривать как защитную реакцию.

Базофильные гранулоциты

Базофильные гранулоциты обнаруживаются при подсчете лейкограммы не у всех обследованных.

Гранулы базофильных гранулоцитов растворимы в воде, содержат жиры и ферменты — пероксидазу и оксидазу, а также гепарин и гистамин, участвуют в образовании серотонина. Учитывая, что базофильные гранулоциты содержат активные медиаторы сосудистых реакций и процессов гемокоагуляции, регуляторов сосудистого тонуса, исследование их имеет диагностическое значение при геморрагическом диатезе, аллергических заболеваниях, нарушениях сосудистой проницаемости различного происхождения.

Моноциты

Моноциты — довольно многочисленные клетки периферической крови, обладающие высокой метаболической активностью. В их цитоплазме обнаруживаются липаза, протеолитические ферменты, пероксидазы, карбоангидраза, РНК. С помощью цитохимических реакций выявляются гликоген, липиды, фосфолипиды. Специфическим ферментом моноцитов, как и макрофагов, является α-нафтилацетатэстераза, подавляемая фторидом натрия.

Благодаря высокому содержанию липазы моноциты-макрофаги активно действуют на микроорганизмы с липидной оболочкой. Способность моноцитов к самостоятельному амебоидному движению, к фагоцитозу остатков клеток, мелких инородных тел, малярийных плазмодиев, микобактерий туберкулеза определяет роль этих клеток в компенсаторных и защитных реакциях организма. Моноциты находятся в крови до трех суток, способны к рециркуляции и свободно обмениваются с большим внесосудистым пулом (главным образом, в селезенке и легких), который в 25 раз превышает количество моноцитов в крови.

Лимфоциты

Лимфоциты довольно быстро передвигаются и обладают способностью проникать в другие ткани, где могут находиться длительное время. Они являются центральным звеном в специфических иммунологических реакциях как предшественники антителообразующих клеток и как носители иммунологической памяти.

Лимфоциты принимают участие в реакциях отторжения трансплантата и местных аллергических реакциях. Существует точка зрения, что в организме лимфоциты передают клеткам информацию, поддерживающую функцию и постоянный уровень дифференциации клеток тканей, осуществляют трофические и репаративные процессы, участвуют в выведении токсических продуктов белкового обмена. Имеются также данные о защитной роли лимфоцитов при опухолевом процессе, однако эти вопросы еще подлежат дальнейшему изучению.

Согласно современным данным, лимфоциты, циркулирующие в крови, выполняют различные функции. Большинство их относится к T-лимфоцитам (тимусзависимым) —50—70 %, меньшую часть составляют B-лимфоциты— 15—25 %.

T-лимфоциты участвуют главным образом в реакциях клеточного, а B-лимфоциты — гуморального иммунитета. Морфологически T- и B-лимфоциты у человека неразличимы. В последнее годы разработаны методы, позволяющие отличать T- и B-лимфоциты по ряду признаков. Так, для T-лимфоцитов характерны реакции спонтанного розеткообразования с эритроцитами барана и бласттрансформации в присутствии фитогемагглютининов (ФГА), высокая электрофоретическая подвижность. B-лимфоциты характеризуются наличием иммуноглобулиновых рецепторов на поверхности клеток, низкой электрофоретической подвижностью, способностью синтезировать антитела.

T-лимфоциты

В зависимости от участия в иммунологической реакции T-лимфоциты делят на четыре группы:

  • клетки иммунологической памяти, т. е. узнающие чужеродный антиген и дающие сигнал к началу иммунологической реакции (антиген- реактивные клетки);
  • эффекторы, осуществляющие иммунный ответ (антителопродуценты, эффекторы гиперчувствительности замедленного типа); основными клетками этой группы являются Т-киллеры — цитотоксические клетки, уничтожающие клетки трансплантата и мутантные клетки организма, в том числе опухолевые;
  • T-хелперы, обеспечивающие образование эффекторов, а также определяющие направление и выраженность иммунного ответа;
  • супрессоры, тормозящие начало иммунного ответа и осуществляющие окончание этой реакции.

Таким образом, T-лимфоциты в функциональном отношении представляют собой неоднородную группу клеток, хотя и имеют общего предшественника. Предшественники T-лимфоцитов, попадая в корковое вещество вилочковой железы, быстро размножаются и превращаются в тимоциты. Созревая, тимоциты проходят стадии развития T1-лимфоцитов, T2-лимфоцитов и, наконец, зрелых лимфоцитов.

Общим для всех Т-лимфоцитов является наличие на их поверхности тимусного человеческого лимфоцитарного антигена (THLA или OKT 1, или Leu-1). Этот T-антиген обнаруживается на всех тимоцитах, а в периферической крови — на 50—90 % лимфоцитов.

На ранних стадиях созревания T-лимфоцитов появляются специфические антигены OKT10, OKT9 и целый ряд других антигенов, которые исчезают по мере созревания лимфоцитов и выхода их из тимуса в периферическую кровь. Часть T-лимфоцитов обладает высокой скоростью миграции, и отличие от B-лимфоцитов. Другая часть — оседлая, находится постоянно в периферических лимфатических органах.

B-лимфоциты

B-лимфоциты развиваются из костномозговых предшественников. В процессе созревания они проходя г стадию пре-преB-лимфоцита, не имеющего рецепторов к иммуноглобулинам, стадию нреИ-лимфоцита, имеющего в цитоплазме тяжелые μ-цепи, и стадию раннего B-лимфоцита, имеющего на мембране клетки IgM. Дальнейшее созревание B-лимфоцитов происходит в периферической крови.

В В-лимфоцитах всех степеней зрелости обнаруживается Ia-подобный антиген (HLA-DR2 и HLA-DR3), который играет важную роль во взаимоотношении клеток. Концентрация Ia-антигена постепенно снижается вплоть до полного исчезновения в плазматических клетках.

Дифференцировка B-лимфоцитов как антигенозависнмых клеток происходит в зародышевых центрах фолликулов периферических лимфатических органов, которые появляются сразу после рождения. Это преимущественно оседлые клетки, мигрирующие значительно меньше T-лимфоцитов. В функциональном отношении B-лимфоциты также представляют собой неоднородную группу клеток. Среди них есть антителопродуценты (продуцирующие иммуноглобулины) — наиболее многочисленная группа, а также киллеры, супрессоры и клетки иммунологической памяти.

Клетки-киллеры естественные

Клетки-киллеры естественные (нулевые клетки) составляют в периферической крови 5—10 % общего числа лимфоцитов. Это клетки, не имеющие T- и B-маркеров. Предполагается, что эта группа включает стволовые клетки костного мозга, ранние предшественники T- и B-лимфоцитов.

Цитохимическими и биохимическими исследованиями установлено, что лимфоциты содержат катепсин, нуклеазу, амилазу, липазу, нейтральную неспецифическую эстеразу, β-глюкуронидазу, кислую фосфатазу, сукцинатдегидрогеназу, цитохромоксидазу, аргинин, гистидин, гликоген.

Для лимфоцитов характерен высокий обмен РНК и белков. T-лимфоциты, в отличие от B-лимфоцитов, содержат аденозиндезаминазу и пуриннуклеозидфосфорилазу.

Плазматические клетки

Плазматические клетки активно участвуют в синтезе и секреции белка. Нормальное количество плазматических клеток в пунктате грудины не превышает 0,25—0,8 % общего количества миелокариоцитов. При некоторых патологических процессах (хроническом гнойном воспалении, туберкулезе, висцеральном сифилисе, раке почки), отличающихся длительностью течения количество плазматических клеток в костном мозге может составить 6— 8 %.

При агранулоцитозе, гипопластической анемии в костном мозге можно наблюдать не только увеличение количества плазматических клеток, но и появление многоядерных клеток.