Физиология лейкоцитов. Лейкоциты

Лейкоциты, или белые кровяные тельца, представляют собой клетки различной формы и величины, содержащие ядро и протоплазму, размером от 8 до 20 мкм. Лейкоцитыформируют мощный кровяной и тканевый барьеры против микробной, вирусной и паразитарной (гельминтной) инфекции, поддер­живают тканевый гомеостазис и регенерацию тканей.

Количество лейкоцитов в периферической крови взрослого человека колеблется в пределах 4,0 – 9,0 х 10⁹/л. Увеличение количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитозом, уменьшение — лейкопенией. Лейкоцитозы могут быть физиологическими и патологическими (реактивными). Сре­ди физиологических лейкоцитозов различают пищевой, миогенный, эмоциональный, а также лейкоцитоз, возникающий при бе­ременности. Физиологические лейкоцитозы носят перераспреде­лительный характер. При патологических лейкоцитозах происходит выброс клеток из органов кроветворения с преобладанием молодых форм. Лейкопения наблюдается при повышении радиоактивного фона, при примене­нии некоторых фармакологических препаратов, при некоторых тяжелых инфекционных заболеваниях (сепсис, милиарный ту­беркулез). При лейкопениях происходит резкое угнетение за­щитных сил организма в борьбе с бактериальной инфекцией.

Лейкоциты в зависимости от того, однородна ли их прото­плазма или содержит зернистость, делят на 2 группы: зернистые, или гранулоциты, и незернистые, или агранулоциты. Гранулоциты в зависимости от окра­шивания бывают трех видов: базофилы, эозинофилы и нейтрофилы. Нейтрофилы по степени зрелости делятся на метамиелоциты (юные), палочкоядерные и сегментоядерные. Агранулоциты бывают двух видов: лимфоциты и моноциты.

В клинике имеет значение не только общее количество лейко­цитов, но и процентное соотношение всех видов лейкоцитов, по­лучившее название лейкоцитарной формулы, или лейкограммы.

Лейкоцитарная формула здорового человека (в %)

При ряде заболеваний характер лейкоцитарной формулы ме­няется. Увеличение количества юных и палочкоядерных нейтрофилов называется сдвигом лейкоцитарной формулы влево. Он свидетельствует об обновлении крови и наблюдается при острых инфекционных и воспалительных заболеваниях, а также при лей­козах. Снижение количества молодых клеток говорит о старении крови и называется сдвигом лейкоцитарной формулы вправо.

Свойства лейкоцитов: фагоци­тоз, амебовидная подвижность, ми­грация (диапедез) — способность про­никать через стенку неповрежденных капилляров.

Функции лейкоцитов:

1) защитная (фагоцитоз микробов, бактерицидное и антитоксическое действие, участие в иммунных реакциях);

2) участие в про­цессах свертывания крови и фибринолиза;

3) регенеративная — способствуют заживлению поврежденных тканей;

4) транспортная — лейкоциты являют­ся носителями ряда ферментов.

Все виды лейкоцитов выполняют в организме защитную функцию. Однако осуществление ее различными видами лейко­цитов происходит по-разному.

Базофилыциркулируют в крови около 6 часов. Продуцируют и содержат гепарин, гистамин, гиалуроновую кислоту др. БАВ, чем и обусловлена их функция в организме. Гепарин препятствует свертыванию крови в очаге воспаления. Гистамин расширяет капилляры, что способст­вует рассасыванию и заживлению. Гиалуроновая кислота влияет на проницаемость сосудис­той стенки. А также содержат: фактор активации тромбоцитов (ФАТ); тромбоксаны, способствующие агрегации тромбоцитов; лейкотриены и простагландины. При аллергических реакциях под влиянием комплекса антиген-антитело происходит дегрануляция базофилов и выход в кровь биологически активных веществ, в том числе гистамина, что определяет клиническую картину заболеваний.

Эозинофилыв крови циркулируют около 5 часов и постепенно переходят в ткани, где и разрушаются. Основной функцией эозинофилов является обезвре­живание и разрушение токсинов белкового происхождения, чу­жеродных белков, а также комплекса антиген-антитело. Эозино­филы продуцируют фермент гистаминазу, который разрушает гистамин, освобождающийся из поврежденных базофилов и туч­ных клеток при различных аллергических состояниях, глистных инвазиях, аутоиммунных заболеваниях. Также инактивируют брадикинин и ряд других БАВ. Обладают фагоцитарной активностью (микрофаги), участвуют в процессах свертывания крови и фибри­нолиза (они синтезируют плазминоген который является предшественником плазмина — главного фактора фибринолитической системы кро­ви). Эозинофилы осуществ­ляют противоглистный иммунитет, оказывая на личинку цитотоксическое действие. Поэтому при этих заболеваниях увеличивает­ся количество эозинофилов в крови (эозинофилия).

Нейтрофилы. Являются самой многочисленной группой. Зрелые сегментоя­дерные нейтрофилы находятся в кровеносном русле 6—8 ч, далее ми­грируют в слизистые оболочки, ткани, где превращаются в микрофаги. Поки­нувшие сосудистое русло нейтрофилы в кровоток не возвращаются и разру­шаются в тканях. Ос­новная их функция — уничтожение (фагоцитоз) бактерий, вирусов, раковых клеток и продуктов распада тканей с последующим перевариванием их при помощи лизосомных ферментов (протеазы, пептидазы, оксидазы, дезоксирибонуклеазы). Свою функцию лейкоциты осуществляют тесно взаимодействуя с макрофагами, Т- и В-лимфоцитами. Нейтрофилы первыми приходят в очаг повреждения. Так как они являются сравнительно небольшими клетками, то их называют микрофагами. Нейтрофилы оказывают цитотоксическое действие (подходят к клетке-мишени и убивают ее на расстоянии с помощью АФК, повреждающих мембрану), а также продуцируют интерферон, обладающий противовирусным действием. Активированные нейтрофилы вы­деляют арахидоновую кислоту, которая является предшественником лейкотриенов, тромбоксанов и простагландинов. Эти вещества играют важную роль в регуляции просвета и проницаемости кровеносных сосудов и в запуске таких процессов, как воспале­ние, боль и свертывание крови.

Моноцитыобладают выраженной фагоцитарной функцией. Это самые крупные клетки периферической крови и их называют макрофагами. Моноциты находятся в крови 2-3 дня, затем они вы­ходят в окружающие ткани, где, достигнув зрелости, превраща­ются в тканевые макрофаги (гистиоциты). Продолжительность жизни моноцитов-макрофагов в тканях человека составляет не менее 3 нед. Моноциты способны фагоцитировать микробы в кислой среде, когда нейтрофилы не активны. Фагоцитируя микробы, погибшие лейкоциты, повреж­денные клетки тканей, моноциты очищают место воспаления и подготавливают его для регенерации. Моноциты синтезируют от­дельные компоненты системы комплемента. Активированные мо­ноциты и тканевые макрофаги продуцируют цитотоксины, интерлейкин (ИЛ-1), фактор некроза опухолей (ФНО), интерферон, тем самым осуществляя противоопухолевый, противовирусный, противомикробный и противопаразитарный иммунитет; участву­ют в регуляции гемопоэза. Макрофаги принимают участие в фор­мировании специфического иммунного ответа организма. Они распознают антиген и переводят его в так называемую иммуногенную форму (презентация антигена). Моноциты продуцируют как факторы, усиливающие свертывание крови (тромбоксаны, тромбопластины), так и факторы, стимулирующие фибринолиз (активаторы плазминогена).

Лимфоциты– это единственные клетки организма, способные специфически распознавать собственные и чужеродные АГ и отвечать активацией на контакт с конкретным агентом. Лимфоциты разделяются на две популяции.

Одна из популяций получила название В-лимфоциты, от названия органа «бурса Фабрициуса» где было впервые обнаружено созревание этих клеток у птиц. У человека В-лимфоциты созревают в костном мозге. В-лимфоциты распознают антигены специфическими рецепторами иммуноглобулиновой природы, которые по мере созревания В-лимфоцитов появляются на их мембранах. Взаимодействие АГ с такими рецепторами является сигналом активации В-лимфоцитов и их дифференцировки в плазматические клетки, продуцирующие и секретирующие специфические для данного антигена антитела – иммуноглобулины. Иммуноглобулины делятся на пять классов (изотипов): IgA, IgG, IgM, IgE, IgD. Все они имеют различные защитные функции.

Другая популяция получила название Т-лимфоциты, в связи с дифференцировкой их предшественников в тимусе. Т-лимфоциты выполняют функцию специфического распознавания и связывания АГ, что ведет к их активации, пролиферации, и дифференцировке разных популяций самих Т-лимфоцитов, В-лимфоцитов и макрофагов. Эта популяция включает различные субпопуляции, среди которых различают Т-хелперы (CD4⁺) (кластер дифференцировки и маркер) и цитотоксические Т-лимфоциты (CD8⁺).

Основная функция (CD4⁺) Т-лимфоцитов – продуцировать цитокины, активирующие функции других клеток, в связи с этим эти клетки называются помощниками (helpers) и обозначаются соответственно Th. Основной функцией CD8⁺ Т-лимфоцитов является цитотоксичность, т. е. способность убивать клетки-мишени, инфицированные соответствую­щим по специфичности вирусом, поэтому их называют цитотоксическими Т-лимфоцитами и обозначают CTL.

CD4⁺ T-лимфоциты после распознавания антигена начинают секретировать интерлейкины (ИЛ-2, ИЛ-4), гамма-интерферон и дифференцируются в двух направлениях. Одни — Th1— приобретают способность активиро­вать макрофаги и участвовать в клеточном иммунном ответе. Другое на­правление дифференцировки ведет к формированию Th2, способных активировать В-лимфоциты к продукции соответствующих по специфичности АТ, т.е. участвуют в гуморальном иммунитете.