Нейтрофіли
Процес дозрівання
Основні етапи життєвого циклу нейтрофілів схематично представлені на рис. 56-1. У нормі нейтрофіли людини виробляються лише у кістковому мозку. Оптимальний підрахунок дозволив визначити, що кількість стовбурових клітин, необхідні підтримки гемопоэза, відповідає 400—500. Отримано переконливі докази, що свідчать про продукцію моноцитами периферичної крові та тканинними макрофагами колонієстимулюючих факторів та синтез гормону (ів), необхідного (их) для зростання моноцитів і нейтрофілів у кістковому мозку. Система гемопоезу не тільки виробляє достатню кількість нейтрофілів (приблизно 1,3•10 11 /80 кг на добу) для участі у фізіологічних процесах, а й створює резерв у кістковому мозку, який може бути мобілізований у відповідь на запалення чи інфекцію. Збільшення числа нейтрофілів у периферичній крові називають нейтрофілією, а поява в ній незрілих клітин-зсувом формули крові вліво. Зменшення числа нейтрофілів називають нейтропенією.
Нейтрофіли походять від поліпотентної стовбурової клітини. Кінцеві стадії гемопоезу характеризуються появою клітин із різними морфологічними ознаками. Мієлобласт — це перша клітина-попередник, що розпізнається, за якою слідує промієлоцит. Останній еволюціонує, коли утворюються класичні лізосомні гранули, які називають первинними, або азурофільними. Первинна гранула містить гідролазу, еластазу, мієлопероксидазу та катіонні білки. Пролімфоцит ділиться з утворенням мієлоциту-клітини, відповідальної за синтез специфічних, або вторинних, гранул, що містять такі унікальні речовини, як лактоферин, білки, що зв'язують вітамін Biz і, ймовірно, цитохром b, гістаміназу та рецептори для деяких хемоаттрактантів і фактор посилюючихадгезію. Вторинні гранули не містять кислі гідролази і тому не належать до класичних лізосом. Вони легко вивільняються у позаклітинний простір та їх мобілізація, ймовірно, важлива для модуляції запалення. На останніх стадіях дозрівання поділ клітин не відбувається, але клітина через стадію метамієлоциту переходить у стадію нейтрофілу з ядром у формі ковбаски. Як тільки останній дозріває, ядро набуває сегментарної конфігурації.
При важко гострих бактеріальних інфекціях в цитоплазмі нейтрофілів стають чітко видно гранули, що отримали назву токсичних грануляцій. Вони являють собою незрілі або азурофільні гранули, що аномально фарбуються. При інфекції виявляються і цитоплазматичні включення, так звані тільця Доеля, мабуть, являють собою фрагменти ендоплазматичного ретикулуму. При гострих бактеріальних інфекціях часто виявляють великі нейтрофільні вакуолі, утворені під час піноцитозу (інтерналізація) мембрани.
Протягом тривалого періоду нейтрофіли вважали гомогенною клітинною популяцією. Однак вивчення їх функції передбачає, що йдеться про гетерогенний пул. Щодо нещодавно проведені за допомогою моноклоїальних антитіл дослідження дозволили розпізнати лише субпопуляцію зрілих нейтрофілів. Значення гетерогенності нейтрофілів залишається нез'ясованим.
Вивільнення нейтрофілів з кісткового мозку до системи циркуляції
Специфічні сигнали, включаючи інтерлейкін-1 (ендогенний піроген) або С3е-компонент комплементу, мобілізують лейкоцити з кісткового мозку та сприяють їх надходженню в кров у нестимульованому стані. У нормі близько 90% пулу нейтрофілів знаходиться в кістковому мозку, 2—3% — у системі циркуляції, частина — у тканинах. Нейтрофілипериферичної крові існують у вигляді двох складових: маргінальний, або крайовий пул, що прикріплюється до клітин ендотелію, і вільно циркулює. У відповідь на хемотаксичний тканинний стимул (наприклад, компонент комплементу С5а, похідний арахідонової кислоти лейкотрієн 4 або продукт бактеріального походження М-формілметіоніллейцилфенілаланін) адгезивність нейтрофілів посилюється і циркулюючі клітини агрегують на ендотелії. Крім того, збільшена кількість глікопротеїнового рецептора для C3bi (CR3) є ознакою залучення клітин у процес посилення адгезії. Рецептори для хемоаттрактантів та опсонінів, ймовірно, також мобілізуються; клітини, орієнтовані на джерело хемоаттрактанта у позасудинному просторі, активізують свою рухливість (хемокінез) та міграцію (хемотаксис) у тканині. Процес міграції в тканині, або діапедез, включає пересування нейтрофілів крізь шар посткапілярних ендотеліальних клітин, відкриті стики яких між сусідніми клітинами сприяють проходженню лейкоцитів. Реакції ендотелію (посилення кровотоку вдруге по відношенню до розширення і збільшення проникності судин) опосередковані анафілатоксином (включаючи і компоненти комплементу С3а і С5а) і в рівній мірі судинорозширювальними факторами, такими як брадикінін і простагландини Е і I. організму шляхом міграції через слизову оболонку шлунково-кишкового тракту У нормі нейтрофіли циркулюють у крові порівняно нетривалий час, їх період напівжиття становить 6-7 год. У тканинах нейтрофіли одноразово вивільняють ферменти, наприклад колагеназу та еластазу, що дозволяє визначити локалізацію порожнини абсцесу. Нейтрофіли поглинають (фагоцитоз) патогенний матеріал, який переробляється відповідним чином(опсонується) IgG та С3b. Фібронектин та тетрапептид туфтсин сприяють процесу фагоцитозу.
Фагоцитозу супроводжує значне поглинання кисню та активація гексозомонофосфатного шунту. Нікотинамідаденіндінуклеотиду фосфат (NADPH) оксидаза активується через складну систему ферментів, що містить флавопротеїни та цитохром Ь, генерує токсичні похідні кисню (наприклад, перекис водню та гідроксильні радикали). Комплекс перекису водню, хлориду та мієлопероксидази забезпечує особливу систему, що має токсичні властивості, що продукує хлорнуватисту кислоту, гіпохлорит і хлор. Ці продукти окислюють та галогенують мікроорганізми та пухлинні клітини, але у неконтрольованій ситуації можуть пошкодити тканину господаря. Сильні катіонні білки також беруть участь у знищенні мікроорганізмів, а ферменти, наприклад кислі протеази та лізоцим, сприяють перетравленню їх залишків. Через 1-4 дні нейтрофіли в тканинах гинуть. Друга хвиля запалення, накопичення моноцитів, відбувається через 6-12 год після початку запального процесу. Нейтрофіли, моноцити, а також різною мірою перероблені мікроорганізми і змінені клітини місцевої тканини утворюють гнійну масу, -про фарбовану за рахунок мієлопероксидази в характерний зеленуватий колір. Мієлопероксидазі та іншим факторам належить головна роль у припиненні інтенсивного процесу запалення шляхом інактивації хемоаттрактантів та іммобілізації клітин-фагоцитів.