Клеточный неспецифический иммунитет
(ФИЗИОЛОГИЯ НЕЙТРОФИЛОВ, БАЗОФИЛОВ, ЭОЗИНОФИЛОВ, МОНОЦИТОВ)
Нейтрофвлысоставляют основную часть лейкоцитов периферической крови. На долю палочкоядерных нейтрофилов приходится 1—6%, сегментоядерных — 45—70%. Нейтрофилы развиваются в красном костном мозге из стволовой кроветворной клетки, которая под влиянием интерлейкина-Ш дифференцируется в моноциты и нейтрофилы. Полагают, что дифференцировка в нейтрофилы происходит под влиянием нейтрофилопоэтинов, которые, вероятно, продуцируются распавшимися нейтрофилами. Продукция нейтрофилов тормозится к$йлонами. Судьба нейтрофилов такова: в пределах 8—10 суток они проходят процесс созревания в красном костном мозге, затем 3—5 дней находятся в резерве (костный мозг и маргинальные сосуды), на 2— 31 час попадают в кровь, на 2—5 суток — в ткань, после чего погибают. В среднем общая продолжительность жизни нейрофилов составляет 13 дней. За сутки образуется 10" нейтрофилов. При инфекциях продукция нейтрофилов возрастает в 5 раз.
Зрелый нейтрофил богат гранулами, поэтому его называют гранулоци-том (как и эозинофил, базофил). Гранулы нейтрофилов содержат множество факторов, имеющих прямое отношение к функциям нейтрофилов. Перечислим некоторые из них:
—лизосомальные ферменты, или гидролаэы, для фагоцитоза, в том числе катепсины, нуклеазы, эластазы, коллагеназы, желатиназы, гиалурони-дазы, фосфолипазы А и В, кислая и щелочные фосфатазы;
— ферменты фибринолитической системы, в том числе активатор плаз-миногена, плазминоген;
— кининаза, лизоцим, миелопероксидаза, супероксиддисмутаза (фермент, переводящий
активный радикал кислорода — супероксид в пероксид водорода);
— фагоцитины;
— лейкотриены типа ЛТВ4, Л1Д4, ЛТЕ4, которые являются производными арахидоно-
вой кислоты, относятся к классу простагландинов и, вероятнее всего, выполняют роль хе-
моаттрактанта.
Основные функции нейтрофила;
Фагоцитоз; 2) внутриклеточное переваривание; 3) цитотоксическое действие; 4) дег-рануляция с выделением лизосомальных ферментов.
В основе этих функций лежат такие свойства нейтрофилов как адгезия, или прилипание, агрегация, или скучивание, хемокинез, или беспорядочное движение, и хемотаксис — направленное движение нейтрофила к объекту фагоцитирования под влиянием хемоаттрак-тантов. Хемоаттрактанты — это вещества различной природы, которые выделяются чужеродными клетками и тем самым привлекают к этим клеткам нейтрофилы или другие фагоциты.
Фагоцитоз и внутриклеточное переваривание чужеродных тел открыты в 1892 г. лауреатом Нобелевской премии ИИ. Мечниковым. Сегодня, более 100 лет спустя, можно только удивляться прозорливости нашего великого соотечественника. Фагоцитоз происходит в 3 этапа — адгезия, поглощение и переваривание с участием лизосомальных ферментов. Существуют факторы, активирующие и облегчающие фагоцитоз, в том числе опсонины (иммуноглобулины G, А, компоненты комплемента) и др. В среднем I нейтрофил способен фагоцитировать до 30 микробов. Энергия для фагоцитоза черпается в результате процесса гликолиза. Важную роль в процессе фагоцитоза играет способность нейтрофилов образовывать активные формы кислорода.(например, супероксидный радикал, перекись водорода — Н2О2). Активные формы кислорода повреждают молекулы бактериальных клеток, что и лежит в основе фагоцитоза. Следует иметь в виду, что это повреждающее действие активных радикалов распространяется и на сами нейтрофилы, поэтому они тоже могут погибать, как и соседние с ними клетки.
Цитотоксический эффект, или киллинг, открыт в 1968 году. Он заключается в том, что нейтрофилы в присутствии иммуноглобулинов IgG и при наличии комплемента подходят к клетке-мишени, но не фагоцитируют ее, а повреждают на расстоянии. Это осуществляется за счет выделения нейтрофилом активных форм кислорода — пероксида водорода, гипо-хлорной кислоты и др. Цитотоксический эффект нейтрофилов активируется под влиянием фактора, продуцируемого Т-лимфоцитами.
В последние годы показано, что нейтрофилы также усиливают продукцию антител В-лимфоцитами, они могут вырабатывать модуляторы активности В- и Т-лимфоцитов, а также способны модулировать функции Т-супрессоров, в частности, в малых концентрациях они оказывают ингибирующее действие, а в больших — стимулирующее действие на Т-супрессоры.
Таким образом, нейтрофилы выполняют не только функцию клеточного неспецифического иммунитета, но и в определенной степени причастны к механизмам специфического иммунитета.
В клинической практике отмечается гипофункция нейтрофилов, т.е. вариант иммунодефицита. Гипофункция бывает врожденной и приобретенной. Она проявляется в снижении миграционной способности и бактерицидной активности нейтрофилов. Гипофункцию вызывают продукты жизнедеятельности микроорганизмов, подвергаемые фагоцитозу, высокая температура среды, различные фармакологические препараты (антибиотики, глюкокортикоиды, анестетики, адренергические средства), избыток антител и иммунных комплексов, ингибиторы, выделяемые растущей опухолью, недостаток белкового питания. Следовательно, в клинической практике необходимо исследовать не только количество нейтрофилов в периферической крови, но и их функциональную активность. Только при комплексном подходе возможно точное заключение о функциях нейтрофильного пула лейкоцитов исследуемого.
Базофилы, тучные клетки. Базофилы открыты в 1877 г. П. Эрлихом. Различают два вида базофилов: циркулирующие в периферической крови — гранулоциты-базофилы, и локализованные в тканях — тканевые базофилы, или тучные клетки. В связи с выделением различных форм базофилов и выявлением в них разнообразных биологически активных веществ, существуют различные названия базофилов (синонимы)—лаброцит, гепариноцит, гистаминоцит.
Базофилы выполняют 6 основных функций:
1) очищение среды от биологически активных веществ путем их поглощения;
2) синтез и выделение в среду БАВ-регуляторов физиологических процессов, в том чис
ле в условиях «покоя» базофилы продуцируют гепарин, гистамин, серотонин, эозинофиль-
ный хемотаксический фактор анафилаксии, а при сенсибилизации базофила он продуциру
ет дополнительно такие факторы как медленно реагирующая субстанция анафилаксии, про-
стагдандины, фактор активации тромбоцитов, нейтрофильный хемотаксический фактор
анафилаксии; при локальном выделении этих субстанций возникает аллергическое воспа
ление, а при выделении в общий кровоток возникает анафилактический шок, обусловлен
ный резким снижением системного артериального давления;
3) регуляция микроциркуляции (локального кровотока) за счет выделения БАВ;
4) регуляция проницаемости капилляров за счет ее активации гистамином и серотони-
ном и снижения проницаемости при выделении гепарина;
5) активация процесса пролиферации клеток тканей;
6) участие в механизмах иммунных реакций, в том числе в реакциях клеточного имму
нитета совместно с макрофагами и нейтрофилами-фагоцитами.
Продуцируемые базофилами БАВ обладают высокой физиологической активностью. Так, гепарин — это основной антикоагулянт, т.е. вещество, препятствующее свертыванию крови. Гепарин ингибирует фибринолиз (разрушение фибрина) и многие лизосомальные ферменты, гистаминазу, разрушающую гистамин, тормозит фагоцитоз и пролиферативные процессы. Гистамин является антагонистом гепарина: усиливает тканевую проницаемость, расширяет артериолы, увеличивает количество функционирующих капилляров, повышает проницаемость капилляров, усиливает гемокоагуляцию. В высоких концентрациях гистамин вызывает воспаление. Базофилы продуцируют хемотаксические факторы: эозинофильный, нейтрофильный, которые способствуют привлечению к месту накопления базофилов на «помощь» соответственно эозинофилов и нейтрофилов.