Лейкоцити

Захисна функція крові

Лекція №8.

У крові людини міститься від 4 до 10 тис. лейкоцитів в 1 мкл крові (4-10∙10⁹/л). Збільшення кількості їх називається лейкоцитозом, а змен­шення - лейкопенією. Основна функція лейкоцитів - захисна. Вони, на відміну від еритроцитів кровоносного русла, виконують свої різноманітні функції переважно поза ним. Лейкоцити, що утворюються у кістковому мозку, циркулюють у крові лише протягом кількох годин (від 4 до 72), а потім виходять через стінку капілярів і кровотоком розносяться по ткани­нах, де можуть існувати протягом багатьох днів. Таким чином, для лейко­цитів кров є проміжним етапом існування. Лейкоцити здатні до самостійного пересування за допомогою псевдоподій (виростів цитоплаз­ми). Амебоїдний рух здійснюють білки, що містяться в них і мають актинову та міозинову природу.

Лейкоцити містять ядро й інші субклітинні структури. За наявністю у цитоплазмі лейкоцитів різних включень вони поділяються на дві групи:

зернисті (гранулоцити) і незернисті (агранулоцити). У свою чергу, грану­лоцити за характером фарбування зернистості кислими, нейтральними чи основними барвниками поділяються на еозинофіли, базофіли і нейтрофіли. Агранулоцити бувають двох видів — моноцити і лімфоцити.

Нейтрофіли. Більшість лейкоцитів крові (40-60%) є нейтрофілами. Діаметр їх складає 10-15 мкм. Їх цитоплазмі властива дрібна зернистість, що має сприйняття кислих та основних барвників. За формою ядра і сту­пенем зрілості нейтрофіли поділяються на сегментоядерні, поличкоядерні і юні. У зрілих сегментоядерних нейтрофілів ядро складається з кількох часточок, що пов'язані між собою тонкими перемичками. Паличкоядерні мають ядро у вигляді вигнутої палички чи букви S - це більш молоді фор­ми нейтрофілів. Рідко зустрічаються юні нейтрофіли, у яких пухкіше ядро бобоподібної форми.

Звичайно в крові нейтрофіли складають дві частини - пул, що цирку­лює по осі судин, і пул пристінкових клітин.

Після виходу із кісткового мозку нейтрофіли циркулюють у крові ли­ше кілька годин. Потім вони залишають кровоносне русло і протягом декількох днів перебувають серед сполучнотканинних елементів біль­шості органів. Це рухливі клітини, здатні до хемотаксису (токсини бак­терій вступають у реакцію з тканинами, що оточені капілярною сіткою, і виробляють субстанції, які притягають нейтрофільні лейкоцити до уш­кодженого місця; до хемотаксичних субстанцій належать фактор компле­менту С5а, лейкотрієни, поліпептиди, які продукуються лімфоцитами, ба­зофілами і мастоцитами). Вони здатні захоплювати і перетравлювати (фагоцитувати) мікроорганізми, що можуть проникати в ушкоджені тка­нини. За цю властивість і відносно невеликі розміри нейтрофіли назива­ються мікрофагами. Під впливом різних ензимів, що знаходяться у їхніх гранулах, відбувається інактивація широкого спектру мікрофлори, вірусів, мікоплазм. Особливо активні мієлопероксидаза, що активується перекисом водню, і лізоцим, який гідролізує глікопротеїди бактеріальної оболонки. Нейтрофіли разом з іншими клітинами, що гинуть, утворюють основу гною. Нейтрофіли беруть участь і в утворенні інтерферону.

У кровоносному руслі міститься лише невелика кількість зрілих клітин. В органах-депо їх знаходиться у 20-40 разів більше, основне місце утворен­ня - кістковий мозок, а також селезінка, печінка, капіляри легень. Після ут­ворення зрілий нейтрофіл ще протягом 5-7 днів залишається у кістковому мозку, звідки може легко виходити і поповнювати пул клітин, що циркулю­ють і накопичуються навколо місця ушкодження або вогнища запалення.

Збільшення вмісту нейтрофілів у крові може бути зумовлене як за рахунок інтенсивного лейкопоезу, так і внаслідок реакції перерозподілу, що виникає у результаті емоцій, фізичної роботи, травлення, різноманітних стресів. Актив­ний вихід лейкоцитів з кісткового мозку призводить до появи в руслі крові юних форм: паличкоядерних чи навіть метамієлоцитів (попередників нейт­рофілів). Збільшення їх кількості у крові свідчить про активізацію утворення і виходу нейтрофілів з кісткового мозку. Це відбувається, наприклад, у разі розвитку запального процесу в організмі.

Моноцити складають 2-8% лейкоцитів. Це найбільші мононуклеарні клітини крові, що мають діаметр 16-20 мкм. Ядро їх велике, різноманітної форми, найчастіше бобоподібне. Після свого порівняно тривалого періоду циркуляції (Т 1/2 до 72 год) моноцити остаточно залишають кров'яне рус­ло й у тканинах перетворюються у клітини-макрофаги, що можуть транс­формуватися в інші клітини, наприклад, в остеокласти. Таким чином, мо­ноцити крові не завжди є кінцевими диференційованими клітинами, вони зберігають здатність до подальшого розвитку.

Специфічною функцією моноцитів і макрофагів є фагоцитоз бактерій, ушкоджених і старих клітин. Макрофаги беруть участь у продукції низки компонентів комплементу, синтезі інтерферону.

Із захисною функцією макрофага пов'язана і їх здатність продукувати у кровоток ендогенний піроген. Це білок, що синтезується під час фагоцито­зу. Він разом із простагландинами крові діє на терморегулювальний центр гіпоталамуса. Його вплив змінює стан терморегулювальних процесів в ор­ганізмі, внаслідок чого під дією патогенних збудників температура тіла зростає.

Макрофаги беруть участь у розпізнаванні антигену і формуванні ан­титіл. Крім того, макрофаги задіяні у реакціях клітинного імунітету: захисті від ракових клітин, відторгненні чужорідного трансплантата. Система макрофагів відіграє також важливу роль і в регуляції процесів кровотворення.

Базофіли становлять 0,5-1% лейкоцитів крові. Це клітини із сегменто-ваним ядром, що мають діаметр 10-12 мкм. Зернистість базофілів сприймає основні барвники. Ці клітини містять велику кількість таких біологічно активних сполук, як гістамін, що підвищує проникність стінок капілярів і розширює дрібні судини, та гепарин - протизгортальну речови­ну. У початковий період надходження в організм мікроорганізмів ба­зофіли сприяють розвитку запалення, а після його ліквідації - беруть участь у розсмоктуванні запального вогнища. Базофіли є також джерелом брадикініну, серотоніну і низки лізосомальних ферментів.

Еозинофіли - клітини діаметром 12-17 мкм, що містять двосегментне ядро. Їхня зернистість сприймає кислі барвники. У процесі дозрівання у цитоплазмі еозинофілів утворюються два типи ензимовмісних гранул:

малі і великі. Функціонально еозинофіли належать до мікрофагів. Під впливом хемотаксичних факторів вони мігрують до місця появи невеликої кількості антигену, де відбувається реакція "антиген-антитіло". Тут вони утворюють ніби захисний вал у вигляді місцевого некрозу і фіброзування, що обмежує поширення даної реакції. Відбувається це переважно у підслизовому і підепітеліальному шарах, де їх міститься найбільше.

У великих гранулах еозинофілів міститься білок з молекулярною масою 9200, який здійснює цитотоксичний вплив на гельмінти і їх личинки. Вихо­дячи із зазначених функцій, зрозуміло, що підвищення кількості еози­нофілів у крові (еозинофілія) може свідчити про розвиток алергійних ре­акцій (бурхлива відповідь на впровадження антигену) або про глистову інвазію.

Лімфоцити складають 25-40% лейкоцитів. Це мононуклеари невели­кого розміру, що, на відміну від більшості інших клітин крові, зберегли здатність до проліферації і диференціювання. Величина лімфоцитів коли­вається від 4,5 до 10 мкм. Саме тому розрізняють малі, середні і великі лімфоцити. Ядро лімфоцитів охоплює велику частину клітини й оточене вузькою смужкою цитоплазми.

Після утворення у кістковому мозку лімфоцити надходять у кровонос­не русло. Більшість з них потрапляє у лімфоїдні органи, де і продовжуєть­ся процес їх дозрівання. Розрізняють первинні та вторинні лімфоїдні орга­ни. Одним із первинних лімфоїдних органів є тимус. Лімфоцити, як і інші клітини крові, утворюються із загальних стовбурових клітин-поперед­ників, які ще у внутрішньоутробний період залишають кістковий мозок і потрапляють у тимус, де перетворюються у Т-лімфоцити. Дозрівання і розподіл Т-лімфоцитів у тимусі відбувається під впливом гуморальних факторів (тимозину, тимопоетину, Т-активіну тощо), які утворюються у клітинах епітелію тимуса.

Іншим первинним лімфоїдним органом у людини вважається кістко­вий мозок, а у птахів - Bursa Fabricii. Лімфоцити, що тут дозрівають, нале­жать до В-лімфоцитів.

До вторинних органів належать лімфатичні вузли, селезінка і система лімфоепітеліальних утворів, що поєднують скупчення лімфоїдної тканини в слизових оболонках травного тракту, дихальних і сечостатевих шляхів. Сю­ди надходять лімфоцити з кісткового мозку і тимуса, тобто В- і Т-лімфоци­ти. У вторинних лімфоїдних органах відбувається проліферація лімфоцитів у відповідь на проникнення до організму чужорідного білка-антигену.

Зазначені Т-, а можливо, і В-лімфоцити здатні до рециркуляції: вони знову з'являються у крові і надходять у нові ділянки вторинних лімфоїдних органів, де утворюють колонії, які синтезують антитіла. У крові дорослої людини частка Т-лімфоцитів складає близько 75%, 15% складають В-лімфоцити, а 10% лімфоцитів належать до так званих нульо­вих клітин. Лімфоцити задіяні у реакціях клітинного і гуморального імунітету, тобто утворюють специфічну імунну систему.

В-клітини беруть участь у забезпеченні гуморального імунітету. Під час контакту з антигеном вони трансформуються у плазматичні клітини, що починають продукувати специфічні для даного антигену імуноглобуліни, які, вступаючи в реакцію, нейтралізують його (реакція антиген-антитіло). Відомо п'ять класів імуноглобулінів - IgM, IgG, Ig, Ig i IgE. Інші активо­вані антигеном В-лімфоцити перетворюються у В-клітини імунологічної пам яті і "запам'ятовують" даний антиген.

Т-лімфоцити відповідальні за клітинну імунну відповідь. У разі проник­нення антигену вони перетворюються у Т-ефектори чи довгоживучі Т-клітини імунологічної пам'яті. Серед Т-ефекторів розрізняють:

1) Т-лімфокінові клітини, що виділяють лімфокіни (гормоноподібні речо­вини, які активують інші клітини організму, наприклад, макрофаги і гемопоетичні стовбурові клітини кісткового мозку); 2) Т-хелпери, що секретують речовини, які сприяють диференціації Т-клітин, а також фактори рос­ту В-клітин, що сприяють перетворенню їх у плазматичні клітини, 3) Т-кілери, клітини-вбивці, що вбивають чужорідні клітини, і 4) Т-супресори, що гальмують активність В- і Т-лімфоцитів. Т-клітини імуно­логічної пам'яті циркулюють у крові і можуть розпізнавати антиген навіть через багато років після першого контакту з ним. У разі повторного кон­такту з цим антигеном вони ініціюють вторинну імунну реакцію, у ході якої інтенсивно проліферують, внаслідок чого швидко утворюється вели­ка кількість Т-ефекторів.

Кількість лейкоцитів у крові коливається протягом дня і досягає мак­симуму у вечірній час. Зміна кількості лейкоцитів має діагностичне зна­чення, якщо вона виражена і виявляється повторно. Відсоткове співввідношення різних видів лейкоцитів між собою називається лейко­цитарною формулою (табл. 1). За деяких захворювань характер лейкоци­тарної формули змінюється. Збільшення кількості юних і паличкоядерних нейтрофільних гранулоцитів називається зсувом лейкоцитарної формули вліво, воно свідчить про оновлення крові і спостерігається на тлі гострих інфекційних та запальних захворювань, а також у разі лейкозу. Збільшен­ня кількості агранулоцитів, особливо моноцитів, називається зсувом лей­коцитарної формули вправо і свідчить про "подолання хвороби ор­ганізмом".

Таблиця 1.

Вміст у крові різних видів лейкоцитів

(лейкоцитарна формула)