Материал: В-Л-Быков-Цитогогия_и_общая_гистология

За сутки костный мозг взрослого человека выделяет в кровоток около 1011 нейтрофилов, столько же гибнет в тканях (преимущественно в слизистых оболочках и коже). Полагают, что существенная часть этих клеток (как и других гранулоцитов) в физиологических условиях погибает механизмом апоптоза без выделения цитотоксических продуктов их распада в окружающие ткани.

Функции нейтрофильных гранулоцитов:

1)Уничтожение микроорганизмов - возбудителей инфекций - основная функция нейтрофилов, отчего они считаются главными клеточными элементами неспецифической защиты организма. В связи со способностью к захвату (фагоцитозу) и уничтожению микробов И.И.Мечников назвал нейтрофилы микрофагами (в отличие от другой разновидности фагоцитов - макрофагов, поглощающих более крупные частицы). Нейтрофилы могут обеспечивать уничтожение микроорганизмов и без их поглощения - внеклеточно нефагоцитарными механизмами.

2)Разрушение и переваривание поврежденных клеток и тканей. Наиболее активно осуществляется на ранних сроках, так как нейтрофилы обычно первыми прибывают в очаг повреждения. Позднее эту функцию берут на себя макрофаги.

3)Участие в регуляции деятельности других клеток - осуществляется благодаря недавно установленной способности нейтрофилов к выработке ряда цитокинов, которая может резко усиливаться при стимуляции. Данная функция указывает на участие этих клеток не только в неспецифических, но и в специфических (иммунных) защитных реакциях.

Содержание нейтрофилов в крови взрослого в норме составляет:

относительное - 65-75% (от общего числа лейкоцитов), абсолютное - 3000-7000 клеток/мкл. Вследствие расположения около половины нейтрофилов в маргинальном (краевом) пуле их реальная абсолютная концентрация, как предполагают, примерно в два раза выше, чем определяемая при анализе крови.

Содержание нейтрофилов в крови ребенка меняется в зависимости от его возраста. Оно такое же, как у взрослого, непосредственно после рождения, затем оно падает и в период с 3-6 дней до 4-5 лет остается сниженным (до минимальных величин порядка 25%, типичных для первых двух лет жизни). После указанного периода оно возрастает, достигая уровня, характерного для взрослого, ко времени полового созревания.

- 186 -

Нейтропения - снижение содержания нейтрофилов в крови - обычно является следствием угнетения костного мозга в результате его аутоиммунного, токсического, лучевого или инфекционного поражения. При снижении концентрации нейтрофилов до 1000 клеток/мкл крови существенной опасности для здоровья обычно не возникает, однако при падении этого показателя до 500 клеток/мкл и ниже неизбежно развиваются тяжелые рецидивирующие инфекционные поражения.

Нейтрофилия - повышение содержания нейтрофилов в крови - возникает в результате усиленного выброса этих клеток из костного мозга при их значительном разрушении в ходе острого воспалительного (обычно инфекционного) процесса. Нейтрофилия при этом обычно сочетается с лейкоцитозом, а ее выраженность, как правило, пропорциональна активности воспалительного процесса. Умеренная нейтрофилия наблюдается также при физической нагрузке или эмоциональном стрессе, однако при этом она связана не с увеличением числа клеток в крови, а с их перераспределением - переходом части нейтрофилов из маргинального пула в общий (центральный) кровоток.

Размеры нейтрофильных гранулоцитов на мазках варьируют в пределах 10-15 мкм и примерно в 1.5 раза превышают размеры эритроцитов.

Плазмолемма нейтрофильных гранулоцитов обеспечивает разнообразные процессы, связанные с поддержанием жизнедеятельности и функциональной активности этих клеток. Она воспринимает различные сигналы, участвует в распознавании других клеток и компонентов межклеточного вещества (рецепторная функция), формировании многочисленных выпячиваний различной формы (в частности, связанных с движением клетки и фагоцитозом), транспорте веществ, процессах эндо- и экзоцитоза (в частности, дегрануляции). На плазмолемме находятся рецепторы адгезивных веществ, цитокинов, колониестимулирующих факторов (КСФ), медиаторов воспаления, иммуноглобулинов класса G, (IgG) СЗb-компонента комплемента, некоторых микробных продуктов.

Ядро нейтрофильных гранулоцитов имеет неодинаковое строение в клетках разyой степени зрелости. На основании строения ядра различают сегментоядерные, палочкоядерные и юные нейтрофильные гранулоциты.

Сегментоядерные нейтрофильные гранулоциты - наиболее зрелые,

составляют основную часть нейтрофилов (60-65% общего числа

- 187 -

лейкоцитов). Для них характерно дольчатое ядро, которое представлено 2-5 (наиболее часто - 3-4) сегментами (рис. 7-8, см. также рис. 7-1), соединенными узкими нитевидными перетяжками (истончаются при созревании клетки). Оно интенсивно окрашено (преобладает гетерохроматин), что указывает на сравнительно низкую активность синтетических процессов в клетке. У женщин не менее 3% этих клеток содержат хорошо выявляемый дополнительный мелкий придаток ядра в виде барабанной палочки, который представляет собой неактивную X хромосому (половой хроматин, тельце Барра).

Рис. 7-8. Сегментоядерный нейтрофильный гранулоцит. 1 - ультраструктурная организация: ПГ - первичные (азурофильные) гранулы, ВГ - вторичные (нейтрофильные) гранулы, ГГ - гранулы гликогена. ТБ - тельце Барра, 2 - фагоцитоз бактерии (Б) нейтрофилом: последовательные стадии от адгезии нейтрофила к микробной клетке до ее захвата с формированием фагосомы. Активность поглощения бактерии резко возрастает при ее опсонизации вследствие взаимодействия покрывающих ее IgG и СЗb-компонента комплемента с рецепторами (Р) Fc-фрагмента IgG и С3b на плазмолемме нейтрофила.

Палочкоядерные нейтрофильные гранулоциты - более молодые клетки,

сравнительно немногочисленны (составляют 3-5% общего числа лейкоцитов). Их ядро (в форме палочки, подковы или изогнутой колбаски) не сегментировано или содержит лишь намечающиеся перетяжки, которые углубляются по мере созревания клеток (см. рис. 7-1). В части палочкоядерных нейтрофилов ядро содержит меньше гетерохроматина, чем в сегментоядерных. Относительное содержание палочкоядерных форм является показателем скорости поступления нейтрофилов в кровоток. Оно обычно повышается при нейтрофилии, сочета-

- 188 -

ясь в выраженных случаях с нарастанием числа юных нейтрофилов (метамиелоцитов), что оценивается как "сдвиг влево" на гемограмме (юные <- палочкоядерные <— сегментоядерные), в которой молодые формы клеток записываются левее более зрелых (см. выше). Выраженный сдвиг влево отмечается у новорожденых в течение 1-й нед. жизни.

Юные нейтрофильные гранулоциты (метамиелоциты) - наиболее молодые клетки нейтрофильного ряда среди тех, что в норме встречаются в крови. Они обнаруживаются в чрезвычайно малом количестве (до 0.5% обшего числа лейкоцитов). Их ядро имеет бобовидную форму и светлее, чем у палочко и сегментоядерных клеток.

Цитоплазма нейтрофильных гранулоцитов на светооптическом уровне слабооксифильна. При электронно-микроскопическом исследовании в ней выявляются немногочисленные органеллы: отдельные элементы грЭПС, митохондрии, свободные рибосомы, мелкий комплекс Гольджи, пентриоли. Из включений преобладают гранулы гликогена.

Цитоскелет нейтрофильных гранулоцитов представлен небольшим числом (12-20/клетку) микротрубочек, умеренно развитыми виментиновыми промежуточными филаментами и многочисленными актиновыми микрофиламентами, расположенными преимущественно в периферической части цитоплазмы, образующей псевдоподии и свободной от других органелл и включений. В покоящихся нейтрофилах менее половины актина находится в виде полимера (Р-актина), основная же его часть представлена неполимеризованным глобулярным С-актином. При стимуляции клетки уже в течение нескольких секунд до 90% имеющегося актина полимеризуется с образованием филаментов в подмембранной зоне, в особенности, в участке фагоцитоза.

Цитоплазматические гранулы нейтрофилов сравнительно многочисленны (по 50-200 в каждой клетке) и разделяются на три типа: первичные, вторичные и третичные. Помимо гранул выявлены также мембранные секреторные пузырьки. Согласно современным представлениям, гранулы нейтрофилов не являются сугубо изолированными образованиями, а образуют единую функциональную систему с самостоятельными, но частично перекрывающимися функциями и составом компонентов (в частности, во всех видах гранул содержится лизоцим).

- 189 -

1. Первичные (азурофилъные, или неспецифические) гранулы названы так потому, что появляются первыми в ходе развития (на стадии промиелоцита - см. главу 9). В зрелых клетках они составляют

лишь 10-30% общего числа гранул, окрашиваются азуром в розово-фиолетовый цвет и не являются специфическими для нейтрофилов, поскольку встречаются и в лейкоцитах других типов. Эти гранулы имеют самые крупные размеры (диаметр 400-800 нм, в среднем около 500 нм) и соответствуют зернистости, выявляемой на светооптическом уровне. Они имеют вид округлых или овальных мембранных пузырьков с электронно-плотным содержимым и часто рассматриваются как лизосомы. В них, однако, имеется большой набор антимикробных веществ, что не характерно для обычных лизосом.

Вещества, содержащиеся в первичных гранулах - лизоцим, миелопероксидаза, нейтральные протеиназы, кислые гидролазы, дефензины (на которые приходятся 30-50% белка гранул), катионные анти-микробные белки, бактерицидный белок, увеличивающий проницаемость (BPI-белок - от англ.

Bactericidal Permeability Increasing), - обладают высокой микробицидной активностью. Ферменты этих гранул активны преимущественно в кислой среде

иобеспечивают внутриклеточное уничтожение микробов.

2.Вторичные (специфические) гранулы появляются позднее первичных в процессе развитая (в конце стадии промиелоцита и особенно активно на стадии миелоцита - см. главу 9) и становятся все более многочисленными при созревании нейтрофилов; в зрелых клетках они составляют 80-90% общего числа гранул. Они плохо выявляются под световым микроскопом, так как имеют мелкие размеры (диаметр - 100-300 им; в среднем - 200 нм - на границе разрешения светового микроскопа). При электронной микроскопии они имеют вид мембранных пузырьков округлой, овальной или гантелевидной формы с зернистым содержимым сравнительно низкой плотности.

Вещества, содержащиеся во вторичных гранулах (лизоцим, лактоферрин, щелочная фосфатаза, коллагеназа, активатор ппазминогена, частично - катионные белки) участвуют во внутриклеточном разрушении микробов, а также секретаруются в межклеточное вещество, где они играют роль в мобилизации медиаторов воспалительной реакции и активации системы комплемента. В этих гранулах содержатся также адгезивные белки.

3. Третичные (желатинозные) гранулы нейтрофильных гранулоцитов оцисаны недавно и изучены неполностью. По размерам и морфологическим характеристикам они сходны со специфическими гранулами, но отличаются от них по химическому составу. Главными компонентами содержимого этих гранул являются желатиназа (обнаружена

- 190 -