Гиперсегментация ядер лейкоцитов что это
Диагностическое значение изменения морфологии лейкоцитов
Большинство токсических изменений отражает асинхронность созревания между ядром и цитоплазмой. Во время нормального гранулоцитопоэза удлинение и пикноз ядра происходят одновременно с конденсированием хроматина и исчезновением цитоплазматических белков (РНК – в виде рибосом и шероховатой эндоплазматической сети, которые придают синий цвет цитоплазме). В результате ускоренного созревания в периферическую кровь попадают незрелые клетки. Они могут быть более крупными (гигантизм), с остатками шероховатой эндоплазматической сети, рибосомами, менее конденсированным хроматином. Эти клетки также могут иметь пенистую или вакуолизированную цитоплазму.
Нейтрофильная токсичность встречается как у палочкоядерных, так и у сегментоядерных нейтрофилов. Нейтрофильную токсичность в мазке крови оценивают субъективно и полуколичественно. Различают легкую, умеренную и выраженную нейтрофильную токсичность.
30% измененных клеток – выраженная нейтрофильная токсичность.
Далее каждый вид нейтрофильной токсичности оценивается в баллах или «+».
Различают 5 основных видов нейтрофильной токсичности:
Возможно появление телец
Деле в цитоплазме нейтрофилов при длительном хранении образца крови (более суток). Следовательно, их появление следует интерпретировать с осторожностью. Наличие 1-2 телец Деле в цитоплазме нейтрофилов оценивается как легкая нейтрофильная токсичность, 3-4 – как умеренная, более 4 – как выраженная.
В отличие от бело-розовой цитоплазмы «здорового» нейтрофила, у токсически измененной клетки цвет цитоплазмы будет варьироваться от серо-голубого до темно- синего. Подобное диффузное неравномерное окрашивание цитоплазмы нейтрофилов связано с наличием рибосом и остатков шероховатой эндоплазматической сети. Изменение цвета цитоплазмы от неоднородно серого до светло-голубого оценивается как легкая нейтрофильная токсичность, окрашивание цитоплазмы в равномерно голубой цвет – как умеренная, от синего до темно-синего – как выраженная.
Ядерный хроматин у таких клеток более рыхлый, тонкий, менее конденсированный. Могут встречаться клетки, значительно превосходящие в размере нейтрофилы здоровых животных (гигантские нейтрофилы). Гигантские нейтрофилы возникают в результате пропуска одного из клеточных делений в костном мозге. Эти клетки могут иметь как нормальную морфологию ядра, так и гипосегментированные ядра. Появление подобных клеток мы можем часто наблюдать в крови у кошек, реже – у собак. Гигантские нейтрофилы всегда свидетельствуют о выраженной нейтрофильной токсичности. Появление гигантских нейтрофилов в крови характерно для тяжелых воспалительных процессов или дисгранулопоэза.
Основные причины появления гигантских нейтрофилов в крови кошек:
1. тяжелые бактериальные инфекции (пиоторакс, пиометра и т. д.);
2. острая миелоидная лейкемия (ОМЛ);
3. миелодиспластический синдром;
4. вирусная лейкемия кошек (FeLV);
5. вирус иммунодефицита кошек (FIV);
6. панлейкопения (в результате временной гранулоцитарной гипоплазии).
Под токсической зернистостью принято понимать появление мелких красных зерен (гранул) в цитоплазме нейтрофилов. Данный вид нейтрофильной токсичности характерен для лошадей, коров, лам, верблюдов, он редко встречается у собак и кошек. Эти зерна представляют собой первичные гранулы, сохранившие способность окрашиваться с той же интенсивностью, как это в норме свойственно гранулам промиелоцитов. Токсическую зернистость следует дифференцировать от гранул, содержащихся в цитоплазме нейтрофилов животных с лизосомными болезнями накопления. Ее следует отличать от розовой окраски вторичных гранул, которая не является признаком токсичности. Следует также помнить, что у кроликов, морских свинок, птиц и рептилий вторичные гранулы нейтрофилов окрашиваются в красный цвет (гетерофилы). Токсическая зернистость всегда свидетельствует о выраженной нейтрофильной токсичности.
Степени тяжести нейтрофильной токсичности:
Тельца Деле+
Базофилия цитоплазмы+
Пенистость цитоплазмы++
Темная серо-синяя пенистая цитоплазма+++
Токсическая зернистость+++
Следует помнить, что общеклинический анализ крови (ОАК) должен обязательно включать в себя подсчет лейкограммы вручную и оценку морфологии лейкоцитов. Врач-лаборант всегда должен указывать любой вид нейтрофильной токсичности в бланке результата ОАК. Автоматический подсчет лейкограммы очень сомнителен и не способен оценить изменения морфологии нейтрофилов. Для исследования морфологии нейтрофилов не рекомендуется использовать быстрые красители (например, лейкодиф). Оптимальной окраской считается окраска по Романовскому или Паппенгейму. Токсические изменения часто указывают на тяжелый воспалительный процесс и сопровождаются выраженным нейтрофильным лейкоцитозом со сдвигом ядра влево и появлением незрелых клеток (промиелоцитов, миелоцитов и метамиелоцитов), что является плохим прогностическим признаком. Пациентам с подобной картиной крови необходимы ежедневные исследования общеклинического анализа крови для оценки реакции на проводимое лечение. Важно помнить, что некоторые животные могут иметь сдвиг влево без нейтрофильной токсичности и токсические изменения без сдвига влево (редко). В последнем случае врач- клиницист должен искать другие причины появления токсичности (например, миелодисплазии, длительное хранение образца крови и т. д.). Появлению нейтрофильной токсичности способствуют инфекционные процессы, опухолевые, метаболические. В случае нейтрофилии со сдвигом ядра вправо, нейтропении или при отсутствии изменений в лейкограмме оценка морфологии нейтрофилов может оказатьдополнительную помощь врачу-клиницисту в постановке диагноза.
Диагностическое значение изменения морфологии лейкоцитов
Большинство токсических изменений отражает асинхронность созревания между ядром и цитоплазмой. Во время нормального гранулоцитопоэза удлинение и пикноз ядра происходят одновременно с конденсированием хроматина и исчезновением цитоплазматических белков (РНК – в виде рибосом и шероховатой эндоплазматической сети, которые придают синий цвет цитоплазме). В результате ускоренного созревания в периферическую кровь попадают незрелые клетки. Они могут быть более крупными (гигантизм), с остатками шероховатой эндоплазматической сети, рибосомами, менее конденсированным хроматином. Эти клетки также могут иметь пенистую или вакуолизированную цитоплазму.
Нейтрофильная токсичность встречается как у палочкоядерных, так и у сегментоядерных нейтрофилов. Нейтрофильную токсичность в мазке крови оценивают субъективно и полуколичественно. Различают легкую, умеренную и выраженную нейтрофильную токсичность.
30% измененных клеток – выраженная нейтрофильная токсичность.
Далее каждый вид нейтрофильной токсичности оценивается в баллах или «+».
Различают 5 основных видов нейтрофильной токсичности:
Возможно появление телец
Деле в цитоплазме нейтрофилов при длительном хранении образца крови (более суток). Следовательно, их появление следует интерпретировать с осторожностью. Наличие 1-2 телец Деле в цитоплазме нейтрофилов оценивается как легкая нейтрофильная токсичность, 3-4 – как умеренная, более 4 – как выраженная.
В отличие от бело-розовой цитоплазмы «здорового» нейтрофила, у токсически измененной клетки цвет цитоплазмы будет варьироваться от серо-голубого до темно- синего. Подобное диффузное неравномерное окрашивание цитоплазмы нейтрофилов связано с наличием рибосом и остатков шероховатой эндоплазматической сети. Изменение цвета цитоплазмы от неоднородно серого до светло-голубого оценивается как легкая нейтрофильная токсичность, окрашивание цитоплазмы в равномерно голубой цвет – как умеренная, от синего до темно-синего – как выраженная.
Ядерный хроматин у таких клеток более рыхлый, тонкий, менее конденсированный. Могут встречаться клетки, значительно превосходящие в размере нейтрофилы здоровых животных (гигантские нейтрофилы). Гигантские нейтрофилы возникают в результате пропуска одного из клеточных делений в костном мозге. Эти клетки могут иметь как нормальную морфологию ядра, так и гипосегментированные ядра. Появление подобных клеток мы можем часто наблюдать в крови у кошек, реже – у собак. Гигантские нейтрофилы всегда свидетельствуют о выраженной нейтрофильной токсичности. Появление гигантских нейтрофилов в крови характерно для тяжелых воспалительных процессов или дисгранулопоэза.
Основные причины появления гигантских нейтрофилов в крови кошек:
1. тяжелые бактериальные инфекции (пиоторакс, пиометра и т. д.);
2. острая миелоидная лейкемия (ОМЛ);
3. миелодиспластический синдром;
4. вирусная лейкемия кошек (FeLV);
5. вирус иммунодефицита кошек (FIV);
6. панлейкопения (в результате временной гранулоцитарной гипоплазии).
Под токсической зернистостью принято понимать появление мелких красных зерен (гранул) в цитоплазме нейтрофилов. Данный вид нейтрофильной токсичности характерен для лошадей, коров, лам, верблюдов, он редко встречается у собак и кошек. Эти зерна представляют собой первичные гранулы, сохранившие способность окрашиваться с той же интенсивностью, как это в норме свойственно гранулам промиелоцитов. Токсическую зернистость следует дифференцировать от гранул, содержащихся в цитоплазме нейтрофилов животных с лизосомными болезнями накопления. Ее следует отличать от розовой окраски вторичных гранул, которая не является признаком токсичности. Следует также помнить, что у кроликов, морских свинок, птиц и рептилий вторичные гранулы нейтрофилов окрашиваются в красный цвет (гетерофилы). Токсическая зернистость всегда свидетельствует о выраженной нейтрофильной токсичности.
Степени тяжести нейтрофильной токсичности:
Тельца Деле+
Базофилия цитоплазмы+
Пенистость цитоплазмы++
Темная серо-синяя пенистая цитоплазма+++
Токсическая зернистость+++
Следует помнить, что общеклинический анализ крови (ОАК) должен обязательно включать в себя подсчет лейкограммы вручную и оценку морфологии лейкоцитов. Врач-лаборант всегда должен указывать любой вид нейтрофильной токсичности в бланке результата ОАК. Автоматический подсчет лейкограммы очень сомнителен и не способен оценить изменения морфологии нейтрофилов. Для исследования морфологии нейтрофилов не рекомендуется использовать быстрые красители (например, лейкодиф). Оптимальной окраской считается окраска по Романовскому или Паппенгейму. Токсические изменения часто указывают на тяжелый воспалительный процесс и сопровождаются выраженным нейтрофильным лейкоцитозом со сдвигом ядра влево и появлением незрелых клеток (промиелоцитов, миелоцитов и метамиелоцитов), что является плохим прогностическим признаком. Пациентам с подобной картиной крови необходимы ежедневные исследования общеклинического анализа крови для оценки реакции на проводимое лечение. Важно помнить, что некоторые животные могут иметь сдвиг влево без нейтрофильной токсичности и токсические изменения без сдвига влево (редко). В последнем случае врач- клиницист должен искать другие причины появления токсичности (например, миелодисплазии, длительное хранение образца крови и т. д.). Появлению нейтрофильной токсичности способствуют инфекционные процессы, опухолевые, метаболические. В случае нейтрофилии со сдвигом ядра вправо, нейтропении или при отсутствии изменений в лейкограмме оценка морфологии нейтрофилов может оказатьдополнительную помощь врачу-клиницисту в постановке диагноза.
Гиперсегментация ядер лейкоцитов что это
Лейкоцитарная формула (с обязательной микроскопией мазка крови) – подсчет количества общего количества и разных видов лейкоцитов, а также изучение их морфологических особенностей посредством микроскопии мазка периферической крови.
Leukocyte Differential Count, WBC Count Differential, Diff, Blood Differential, Differential Blood Count, White Blood Cell Differential.
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Венозную, капиллярную кровь.
Как правильно подготовиться к исследованию?
Общая информация об исследовании
Окраска мазка крови специальными красителями позволяет различать клетки и внутриклеточные структуры, кроме того, разные виды лейкоцитов неодинаково восприимчивы к некоторым красителям и окрашиваются по-разному, что вместе с различиями в их морфологических свойствах (форма ядра, размеры и наличие внутриклеточных гранул) позволяет дифференцировать основные виды лейкоцитов при изучении мазка с помощью микроскопа. Традиционно подсчет проводят на сто клеток и полученные цифры записывают в процентах. Зная общее количество лейкоцитов, проценты можно пересчитать в абсолютные значения, которые гораздо более объективно отражают состояние лейкоцитарной популяции.
Гранулоциты называются так потому, что содержат в своей цитоплазме гранулы, в которых содержатся биологически активные вещества, необходимые для выполнения лейкоцитами своих защитных функций. Выделяют три типа гранулоцитов:
Вышеперечисленные типы лейкоцитов встречаются в мазке периферической крови в норме. При некоторых заболевания в кровь из костного мозга могут выходить клетки, которых в норме в мазке быть не должно: например, бласты – морфологический субстрат острого лейкоза. В заключении к исследованию обязательно указывается количество и по возможности морфологические особенности атипичных клеток.
Помимо подсчета количества клеток, врач лабораторной диагностики при микроскопии мазка крови отмечает изменения морфологии лейкоцитов:
Для чего используется исследование?
Когда назначается исследование?
Количественное и качественное изменение лейкоцитов при патологических процессах
Основные функции лейкоцитов в норме
В крови здорового взрослого человека в условиях покоя до приёма пищи содержится 4-9×109/л лейкоцитов.
Много лейкоцитов содержится за пределами сосудистого русла, они участвуют в реализации иммунного надзора.
Основная функция клеток белой крови – защитная, они защищают организм от болезнетворных факторов путём фагоцитоза:
Кроме того, лейкоциты стимулируют процессы регенерации тканей.
Типовые изменения количества лейкоцитов в единице объёма крови
Лейкоцитоз– состояние, характеризующееся увеличением числа лейкоцитов в объёме крови выше нормы (более 9×109/л).
— эндогенные (инфекционные и неинфекционные);
— экзогенные (инфекционные и неинфекционные).
— физические (радиация в малых дозах);
— химические (алкоголь, дефицит кислорода, ЛС, стимулирующие пролиферацию клеток);
— биологические (бактерии и продукты их жизнедеятельности, иммунные комплексы Аг и Ат; БАВ ↑, лейкопоэтины ↑, гистамин, продукты клеточного распада).
Механизм развития лейкоцитозов
Абсолютный лейкоцитоз – повышение количества лейкоцитов в крови вследствие усиления лейкопоэза реактивного и опухолевого характера в кроветворных органах или же увеличенного поступления лейкоцитов из костномозгового депо в кровеносные сосуды.
Относительный лейкоцитоз – увеличение числа лейкоцитов в крови в результате перераспределения их из пристеночного пула в циркулирующий, а также их скопления в очаге воспаления. Причем, возрастание общего числа лейкоцитов сочетается с увеличением количества отдельных видов лейкоцитов (эозинофиллия, нейтрофилёз, базофилия, лимфоцитоз, моноцитоз).
Аллергия– увеличение эозинофилов (аллерген высвобождает из лимфоцитов стимуляторы эозинофильного лейкопоэза ИЛ, факторы хемотаксиса эозинофилов, эотаксина).
При инфекциях стафилококковой и стрептококковой этиологии отмечается увеличение нейтрофилов (стимуляция миелопоэза и выброс в кровь гранулоцитов).
При вирусах коклюша, гепатита, а также при туберкулёзе, сифилисе и бруцеллёзе отмечается стимуляция лимфопоэза, увеличение числа лимфоцитов.
При таких инфекциях как инфекционный мононуклеоз, краснуха, бруцеллёз, малярия, при септическом миокардите и коллагенозах отмечается мобилизация моноцитов.
При микседеме, язвенном колите, хроническом миелолейкозе, спленэктомии отмечается базофилия.
Изменения лейкоцитарной формулы
Лейкоцитарная формула в норме:
— нейтрофилы (миелоциты 0%, метамиелоциты 0%, палочкоядерные 1-6%, сегментоядерные 47-72%);
Абсолютный лейкоцитоз сопровождается изменением лейкоцитарной формулы. Главным критерием зрелости зернистых эритроцитов является характер ядра (форма, размер, интенсивность окраски), поэтому сдвиги лейкоформулы обозначают как ядерные:
ВЛЕВО – увеличение молодых, незрелых форм нейтрофилов;
ВПРАВО – увеличение сегментированных ядерных форма нейтрофилов и признаки их дегенерации.
Ядерный сдвиг влево:
— гипорегенераторный(палочкоядерные более 6%, умеренный лейкоцитоз 10-11×109/л);
регенераторный(палочкоядерные выше нормы, метамиелоциты, лейкоцитоз 13-18×109/л);
гиперрегенераторный (палочкоядерные увеличиваются значительно, метамиелоциты, миелоциты, лейкоцитоз 20-25×109/л);
регенераторно-дегенераторныйнаблюдается при инфекционных болезнях, хронических гнойных процессах с интоксикацией, сопровождается увеличением уровня палочкоядерных лейкоцитов, метамиелоцитов, миелоцитов, снижением сегментоядерных лейкоцитов, дегенерацией их ядер, цитоплазмы, цитолеммы.
Лейкемоидные реакции –резкое увеличение в крови незрелых форм лейкоцитов. Картина сходна с таковой при лейкозах, но носит временный обратимый характер, не трансформируется в лейкоз.
Этиология: инфекции, опухоли, острый гемолиз и др.
Патогенез: реактивная гиперплазия лейкопоэтической ткани:
А) миелоидный тип лейкемоидных реакций (нейтрофильный, эозинофильный, моноцитарный) – при сепсисе и метастазах рака в костный мозг;
В) лимфоцитарный тип лейкемоидных реакций – при инфекционном лимфоцитозе и мононуклеозе.
Ядерный сдвиг вправопри лейкопении является показателем угнетения лейкопоэза, сочетается с появлением признаков дегенерации лейкоцитов и уменьшением палочкоядерных нейтрофилов, а у здоровых людей встречается в 20% случаев.
Индекс ядерного сдвига
Указанные выше изменения соотношения зрелых и незрелых форм нейтрофилов могут быть оценены количественно путём расчёта ядерного сдвига. Он отражает отношение процентного содержания суммы всех молодых форм нейтрофилов к их зрелым формам:
ИЯСН = Миелоциты % + метамиелоциты % + палочкоядерные %
Сегментоядерные %
В норме может быть 0,05–0,1. Увеличение его – сдвиг влево, уменьшение – сдвиг вправо.
Перераспределительный и гемоконцентрационный лейкоцитозы не сопровождаются изменением лейкоформулы.
Виды лейкоцитозов
Лейкопения – уменьшение общего количества лейкоцитов в крови ниже 4×109 /л. Может быть относительной, абсолютной. При преимущественном снижении отдельных форм лейкоцитов выделяют нейтро-, эозино-, лимфо-, моноцитопению.
— уменьшение продукции лейкоцитов в гемопоэтической ткани;
— нарушение выхода зрелых лейкоцитов из костного мозга в кровь;
— разрушение лейкоцитов в кроветворных органах и крови;
— перераспределение лейкоцитов в сосудистом русле;
— повышенное выделение лейкоцитов из организма.
Врач лабораторной диагностики
ЦДЛ городской больницы
Костюк К.С.
Приемная главного врача
(+375 214) 50-62-70
(+375 214) 50-62-11 (факс)
Канцелярия
(+375 214) 50-15-39 (факс)
Гиперсегментация ядер лейкоцитов что это
Гранулоциты крови включают в себя нейтрофильные лейкоциты, а также эозинофилы и базофилы. Как известно, доминирующей популяцией гранулоцитов в периферической крови являются нейтрофильные лейкоциты, диапазон содержания которых в периферической крови постоянно изменяется и составляет в настоящее время в среднем от 47 до 75 % в лейкоцитарной формуле.
Менее представительной популяцией клеток гранулоцитарного ряда в периферической крови являются эозинофилы, относительное содержание которых в лейкоцитарной формуле колеблется от 1 до 5 %.
И крайне скромно представлено содержание в крови базофилов, максимальный уровень которых составляет не более 1–2 %.
Касаясь морфологических особенностей нейтрофилов и их биологической значимости следует отметить, что эти клеткиотносят к категории полиморфноядерных лейкоцитов, созревание которых в костном мозге сопряжено со значительными изменениями структуры, метаболизма и свойств. Динамика морфологических изменений заключается в постепенном уменьшении ядра с увеличением цитоплазматически-ядерного отношения, исчезновением ядрышек, сегментацией ядер нейтрофилов. Зрелые сегментоядерные нейтрофилы задерживаются в синусах костного мозга в течение 3–4 дней. Количество депонированных в синусах костного мозга нейтрофилов превышает число циркулирующих клеток в 10–20 раз. Изменение процентных взаимоотношений между циркулирующими и депонированными нейтрофилами лежит в основе всех перераспределительных лейкоцитозов и лейкопений. Одна из отличительных характеристик этих реакций является их кратковременность, наличие четкого этиологического фактора, отсутствие изменений функциональной активности гранулоцитов. Время их нахождения в кровеносном русле очень мало (в среднем 6–8 часов), так как эти клетки быстро мигрируют в ткани. Покинувшие сосудистое русло нейтрофилы в кровоток не возвращаются и разрушаются в тканях. Часть нейтрофилов удаляется из организма через желудочно-кишечный тракт.
Зрелые сегментоядерные нейтрфилы представляют собой клетки округлой формы, диаметром 7–12 мкм. Ядро клеток состоит из 3–4 сегментов, соединенных тонкими нитями хроматина. При окраске по Романовскому ядро окрашивается в сине-фиолетовый цвет, а цитоплазма – в розовый.
У нейтрофилов мало митохондрий, рибосом, комплекс Гольджи невелик, эндоплазматический ретикулум редуцирован. Главный источник энергии – гликоген, основная форма метаболизма – гликолиз. В процессе фагоцитоза и метаболического респираторного взрыва при участии гексозомонофосфатного шунта потребляется до 30 % метаболизированной глюкозы. Кратковременность существования нейтрофилов (до 4-х суток) обусловлена генетически детерменированным апоптозом.
У практически здоровых людей иногда выявляются и врожденные изменения структуры ядра нейтрофилов, среди них отмечают наличие так назывемой пельгеровской аномалии лейкоцитов, характеризующейся преобладанием нейтрофилов с двухлопастным ядром, а также наличием клеток с недостаточно четко разграниченными сегментами ядра, напоминающим палочкоядерные нейтрофилы. Пельгеровская аномалия – часто встречающийся гематологический признак; наблюдается у одного из 1000 человек. Аномалия наследуется по доминантному типу. Значительно реже встречается врожденная гиперсегментация ядер нейтрофилов, при которой в ядрах имеется более 5 сегментов. Описан врожденный макроцитоз нейтрофилов, когда средний размер клетки составляет около 17 мкм. При всех этих изменениях функциональная активность нейтрофилов существенно не изменяется, и аномалии обнаруживаются случайно.
В цитоплазме нейтрофилов содержится большое количество мелких гранул двух типов. Первичные гранулы составляют 30 % всех гранул, содержат набор ферментов, главным обазом гидролитических, и являются типичными лизосомами. Лизосомы характеризуются высоким содержанием миелопероксидазы, катионных белков, мукополисахаридов. В лизосомах локализована примерно 1/3 лизоцима, обеспечивающего деполимеризацию мукополисахаридов бактериальных клеток, способствующего последующему гидролитическому расщеплению бактерий при участии лизосомальных ферментов. В случае развития фагоцитоза нейтрофилы активно выделяют содержимое лизосом в окружающую среду, где проявляются эффекты лизосомальных гидролаз. Вторичные гранулы образуют типичную специфическую зернистость нейтрофилов и содержат гликоген, липиды, ряд ферментов, а также лизоцим.
Характерной особенностью метаболизма нейтрофилов является их способность получать энергию за счет анаэробного гликолиза, что обеспечивает их функции даже в крайне неблагоприятных условиях (в тканях, бедных кислородом, воспалительных, отечных, плохо кровоснабженных). Основным субстратом для гликолиза в нейтрофильных лейкоцитах является глюкоза, в меньшей степени – галактоза и фруктоза, а также гликоген. Расщепление глюкозы в нейтрофилах может осуществляться по пентозофосфатному пути. Роль дыхания в жизнедеятельности нейтрофилов невелика. В нейтрофилах имеется достаточный набор ферментов гликолиза, пентозо-фосфатного окисления глюкозы, причем энергия гликолиза используется для реализации фагоцитарной и двигательной активности, а пентозофосфатный путь окисления глюкозы играет роль в обеспечении реакций синтеза жирных кислот. Последние, как и углеводы, используются нейтрофилами в качестве источников энергии.
Нейтрофильные лейкоциты, наряду с друими лейкоцитарными элементами, являются центральным звеном неспецифической резистентности организма. От их деятельности зависит интенсивность фагоцитоза и продукция гумолальных неспецифических факторов защиты – комплемента, лизоцима, интерферона, обеспечивающих бактерицидную активность сыворотки крови, а также миелопероксидазы, лактоферрина, катионных белков.
Способность к фагоцитозу нейтрофильных лейкоцитов обусловлена рядом особенностей, в частности высокой двигательной активностью. Нейтрофилы первыми прибывают в место повреждения тканей за счет целенаправленного движения клеток к объектам фагоцитоза (хемотаксис).
Амебовидная подвижность обусловлена образованием «двигательных» псевдоподий, а также, по данным электронно-микроскопических исследований, наличием в нейтрофильных лейкоцитах актомиозиновых структур.
Направленное движение индуцируется рядом хемотаксических факторов или соединений. Значительная их часть выделяется бактериями. Эти факторы могут иметь различную молекулярную массу от 2000 до 60000 D. Хемотаксические факторы с низкой молекулярной массой оказывают непосредственное хемотаксическое действие на нейтрофилы. Факторы с большой молекулярной массой опосредуют хемотаксический эффект через сывороточные белки (кофакторы). Хемотаксической активностью обладают и некоторые продукты разрушения клеток, а также кинины, каллекреины, пептиды, образующиеся при расщеплении третьего (С3) и пятого (С5) компонентов комлемента. Хемотаксические факторы вызывают уменьшение отрицательного заряда поверхности нейтрофила, что облегчает их адгезию и агглютинацию.
Активированный нейтрофил имеет около 120 000 рецепторов для Fc-фрагмента IgG, формирующих кластеры на клеточной поверхности и около 40 000 рецепторов для фракции комплемента (С3в). Некоторые частицы могут прикрепляться к поверхности фагоцита без участия этих рецепторов.
Реакции фагоцитоза неразрывно связны с деятельностью кислородзависимы антимикробных систем, сопровождаются увеличением поглощения кислорода и выработкой перекиси водорода, супероксид-анион-радикала, гидроксильных радикалов. Активность данной системы киллинга бактерий сопряжена с ферментом миелопероксидазой.
Существуют также кислороднезависимые антимикробные системы, проявляющие бактерицидное действие в фагосомах при отсутствии кислорода. К компонентам этой системы относятся: закисление среды, лизоцим, лактоферрин, катионные белки и некоторые другие соединения.
Касаясь характеристики лизоцима, необходимо отметить, что это низкомолекулярный катионный белок, расщепляющий В-гликозидные связи мукополисахаридов, обладает сильным антимикробным действием в отношении многих бактерий, а особенно грамположительных. В нейтрофильных лейкоцитах лизоцим не синтезируется, а только депонируется.
Наряду с фагоцитозом защитная функция нейтрофилов обеспечивается выделением в окружающую среду лизосомальных энзимов с гидролитическими свойствами, катионных белков, молочной кислоты, которое оказывают бактериостатическое и бактериолитическое действие, участвуют в разрушении поврежденных при воспалении тканей и клеток организма.
Участие нейтрофильных лейкоцитов в механизмах неспецифической резистентности обеспечивается и фактором противовирусной защиты – интерфероном.
Помимо противовирусного эффекта интерферон оказывает антипролиферативное и противоопухолевое действие, подавляет бласттрансформацию лимфоцитов и выработку антител, а также активизирует макрофаги, усиливает цитотоксичесое действие сенсибилизированных лимфоцитов. Одновременно его можно рассматривать и в качестве медиатора иммунного ответа.
В нейтрофильных лейкоцитах обнаружены соединения, являющиеся производными арахидоновой кислоты, получившие название лейкотриены. Лейкотриены оказывают выраженное влияние на течение иммунных процессов, являются важнейшими медиаторами воспаления, стимулируют продукцию анионов супероксида, освобождение лизосомальных ферментов, повышают сосудистую проницаемость.
В последние годы обсуждается участие нейтрофилов в регенераторных проессах и, соответственно, наличие у них репаративной функции. Не менее важным является участие нейтрофильных лейкоцитов в гемостатических реакциях организма. Известно, что нейтрофилы обладают способностью активировать контактную фазу процесса свертывания крови, так как содержат кининазы и ферменты, стимулирующие кининогенез. Нейтрофильные лейкоциты легко вступают во взаимодействие с кининогеном и XII фактором, что способствует освобождению из гранул эластазы. В то же время нейтрофильная эластазоподобная протеаза значительно тормозит процесс свертывания крови, а катепсин С при длительной инкубации инактивирует XII фактор.
Нейтрофилы являются одним из источников синтеза транскобаламина – белка, связывающего витамин В12.
Нейтрофилопоэз. В условиях нормы содержание нейтрофильных лейкоцитов в периферической крови составляет от 2300 до 4500 в 1 мкл3. В первые сутки после рождения ребенка отмечается лейкоцитоз (15 000–30 000 в 1 мкл3), содержание нейтрофилов составляет около 65 %. К концу первого года жизни количество нейтрофилов в крови достигает миниума, после чего вновь возрастает и достигает значений взрослого человека к периоду полового созревания (13–15 годам).
Период созревания нейтрофилов в костном мозге составляет 8–14 суток, в то время как первоначальная фаза созревания нейтрофилов от миелобласта до метамиелоцита продолжается 6 суток. Дальнейшие этапы постмитотического созревания могут продолжаться до 14 суток, когда нейтрофилы приобретают способность к адгезии, фагоцитозу, а на их мембране появляются рецепторы к хемотоксинам. Ежедневно из костного мозга в кровоток поступает 1010 нейтрофилов. В крови содержится около 6×1010 нейтрофилов, в равной мере рапределенных между циркулирующим и маргинальным пулом. Содержание нейтрофилов в 1 мкл в норме составляет 3500 клеток, уменьшение их количества ниже 500 в 1 мкл приводит к развитию иммунодефициту и инфекции. Полупериод циркуляции нейтрофилов в крови 6 часов, после чего они мигрируют в ткани и в кровь не возвращатся.
Касаясь участия нейтрофилов в метаболизме тканей и межклеточном взаимодействии, необходимо отметить, что нейтрофилы располагают большим количеством кислых гидролаз, способных разрушить коллаген, эластин, фибриноген, фибрин, способны продуцировать IL-1, IL-3, IL-8, TNFα, колониестимулирующие факторы.
Нейтрофилы способны взаимодействовать с клетками разного типа: эозинофилами, фибробластами, базофилами, тучными клетками, секретируют сигнальные молекулы.
В функциональном отношении нейтрофилы представляют собой гетерогенную популяцию: различают нативные (покоящиеся) нейтрофилы, праймированные, подготовленные к последующей активации и активированные. Праймированные лейкоциты интенсивно продуцируют свободные радикалы и цитокины (TNFα, IL-8), обладают выраженным повреждающим действием на различные органы и ткани за счет активации фосфолипазы А2.
Морфологические и фукциональные особенности эозинофилов
У здоровых лиц количество циркулирующих в периферической крови эозинофилов составляет 0–5 % и не превышает 1 % от общего количества эозинофилов, содержащегося в костном мозге и периферических тканях. Кровь для них, как и для других видов лейкоцитов, является лишь транспортной системой. Основные функциональные свойства эозинофилов реализуются вне кровотока в периферических тканях.
Для эозинофильных лейкоцитов характерно наличие суточных колебаний, что связано с уровнем секреции глюкокортикоидов корой надпочечников. Установлено, что максимальное их количество в крови отмечается в утренние часы, а минимальное количество – в вечернее время.
Стимуляторами продукции эозинофилов в костном мозге являются IL-3 и IL-5, эозинофилы проходят те же стадии развития, что и нейтрофилы.
Эозинофилы созревают в костном мозге в течение 24 часов, а затем в течение 3–4 суток зрелые эозинофилы остаются в костном мозге. По мере созревания клеток уменьшается ядро, исчезают ядрышки, увеличиваются количество и размеры эозинофильных гранул, повышается активность многих гидролитических ферментов.
Выходящие в кровоток эозинофилы циркулируют там не более 5 часов и постепенно переходят в ткани. Максимальное их количество обнаруживается в подслизистом слое желудочно-кишечного тракта. Повторно в кровоток они не возвращаются, разрушаются в тканях и выделяются через желудочно-кишечный тракт.
Эозинофилы имеют округлую форму, диаметр в пределах 12 мкм, ядро двулопастное, цитоплазма почти полностью заполнена специфическими гранулами, которые окрашиваются в ярко-красный или оранжевый цвет при окраске по Романовскому. Гранулы содержат в большом количестве пероксидазы, β-глюкоронидазу, а также полисахариды, аминокислоты, кислую фосфатазу и могут рассматриваться как лизосомы.
Эозинофильные гранулы содержат особую группу бактерицидных веществ, в частности эозинофильный катионный протеин, белковые кристаллы Шарко-Лейдена. Последние имеют вытянутую шестиугольную форму и обладают активностью лизофосфолипазы, подавляющей повреждающее действие некоторых лизофосфолипидов на ткани.
Основную часть энергии для жизнедеятельности эозинофилы получают в результате аэробного и анаэробного гликолиза. В качестве энергетического субстрата используется глюкоза, ее метаболизм осуществляется гликолитическим путем и выделяемая энергия утилизуется в виде АТФ, креатифосфата и гликогена.
Установлено повышение количества эозинофилов в крови (за пределы суточных колебаний – эозинофилия) при различных аллергических реакциях, глистных инвазиях и аутоиммунных заболеваниях, что указывает на роль эозинофильных лейкоцитов в развитии воспалительных, иммуноаллергических реакций организма, гиперчувствительности немедленного и замедленного типов, причем установлена максимальная концентрация эозинофилов в тех тканях, которые являются местом развития вышеуказанных реакций.
Функции эозинофилов обеспечиваются, прежде всего, их способностью к амебовидному перемещению под действием различных хемотаксических факторов, образующихся при сенсибилизации и аллергизации организма. Ряд факторов освобождается из гранул базофилов и тучных клеток. Они называются эозинофильными хемотаксическими факторами анафилаксии. Вторая группа соединений, вызывающих хемотаксис эозинофилов, выделется Т-лимфоцитами при их взаимодействии с макрофагами. Установлена способность сегментоядерных нейтрофилов выделять стимулятр хемотаксиса эозинофилов. Определенной хемотаксической активностью обладает также гистамин.
Таким образом, хемотаксис эозинофилов приводит к их скоплению в очагах воспаления, в местах развития иммунологических реакций, где они принимают участие в метаболизме гистамина. Эозинофилы обладают способностью фагоцитировать гранулы с гистамином, выделяемые тучными клетками и базофилами. Кроме того эозинофилы содержат фермент гистаминазу с высокой активностью, вызывающую инактивацию поглощенного гистамина. Есть данные, что эозинофилы обеспечивают также простой транспорт гистамина к органам выделения. В эозинофилах обнаружен фактор, тормозящий выделение гистамина из базофилов и тучных клеток.
В участках воспаления эозинофилы обеспечивают инактивацию брадикинина и ряда других биологически активных вещест. Таким образом, за счет функциональных особенностей эозинофилы предотвращают развитие воспалительных и аллергических реакций.
Следующая функция эозинофилов – их способность к фагоцитозу в отношении микробных клеток, комплексов антиген-антитело, благодаря чему они рассматриваются в роли микрофагов наряду с нейтрофильными лейкоцитами. Бактерицидное действие эозинофилов не является идентичным таковому у нейтрофилов, хотя оно также связано с активацией пероксидазы, усилением окисления глюкозы, утилизации кислорода и т.д.
Эозинофилы принимают участие в процессах свертывания крови и фибринолиза в связи со способностью синтезировать плазминоген.
Миграция эозинофилов в кровь при воспалении регулируется в основном IL-5, адгезию вызывают IL-1, TNF, IL-4, индуцирующие экспрессию эндотелиальных адгезивных молекул.
Морфологические и функциональные особенности базофилов
Базофилы представляют собой наименьшую популяцию гранулоцитов периферической крови и костного мозга; их содержание в крови взрослых лиц составляет 0–1 %. Созревание базофилов в костном мозге занимает около 1,5 суток. В течение нескольких суток зрелые базофилы депонируются в синусах костного мозга и в периферическую кровь выходят через 2,5–7 дней. В периферической крови базофилы циркулируют в среднем около 6 часов.
Зрелый базофил – клетка с диаметром 8–10 мкм, ядро неправильной формы или трехлопастное, цитоплазма имеет голубоватую окраску, но она заполнена гранулами пурпурного цвета, занимающими всю цитоплазму. Гранулы очень богаты гистамином, содержат половину гистамина, находящегося в периферической крови. В гранулах также содержатся в большом количестве мукополисахариды, среди которых различают гепарин, гиалуроновую кислоту и небольшое количество гликогена.
Продукция энергии в базофилах осуществляется главным образом за счет окислительного фосфолирирования, процессы которого обеспечиваются высоким содержанием в базофилах митохондрий и окислительных ферментов.
Функции базофилов связывают с их участием в аллергических и воспалительных реакциях за счет содержания в них биологически активных веществ, в частности, гистамина и гепарина.
Дегрануляция и освобождение гистамина из базофилов осуществляется под воздействием гуморальных факторов, в частности иммуноглобулинов Е, реже G. На мембране базофила имеется от 30 000 до 100 000 рецепторов для IgE, причем от 10 000 до 40 000 этих рецепторов могут фиксировать на себе IgЕ с помощью Fc-фрагмента. Процесс дегрануляции может осуществляться и под действием неиммуных факторов, в частности ц-3,5-АМФ. Уменьшение содержания его в клетках сопровождается освобождением внутриклеточного гистамина.
В сенсибилизированном организме дегрануляция базофилов происходит в кровеносном русле, в костном мозге, тканях, что определяет клинику крапивницы, сенной лихорадки и других аллергических заболеваний.
Рассматривая роль базофилов в развитии гиперчувствительности немедленного и замедленного типов, необходимо отметить их способность к направленному движению, что обеспечивает их поступление в зоны иммунологических реакций.
Важнейшими хемотаксическими факторами базофилов являются лимфокины, выделяемые сенсибилизированными Т-лимфоцитами.
Базофильные лейкоциты обладают также способностью к фагоцитозу, хотя данная функция и не является ведущей. Описана способность базофилов захватывать частички и сенсибилизированные эритроциты с формированием фагосомы.
Базофилы могут оказывать влияние на системы свертывания крови и фибринолиза. В базофилах содержатся ряд прокоагулянтных факторов, калликреин, вазоактивные амины.
В то же время гепарин является антикоагулянтом, обеспечивающим наряду с антитромбином III около 85 % всей антикоагулянтной активности крови.
Следующая не менее важная функция базофилов – это их участие в регуляции жирового обмена, так как выделяющийся при дегрануляции базофилов гепарин способен активировать липопротеиновую липазу, регулирующую расщепление В-липопротеидов.
Анализируя в целом биологическую значимость гранулоцитов периферической крови, следует прежде всего отдать должное фагоцитарной активности нейтрофилов, обеспечивающих не только развитие неспецифической резистентности против пиогенной микрофлоры, но и формирование синдрома системного воспалительного ответа с участием эндокринной, иммунной систем, а также ряда внутренних органов и тканей. В то же время базофильные лейкоциты, носители значительного количества вазодилататорных субстанций, играют важную роль в развитии локальных и системных гиперергических воспалительных реакций. Между тем эозинофилы, выполняя определенную фагоцитарную функцию, обеспечивают в значительной мере инактивацию многих медиаторов альтерации.