Введение

Категория белых кровяных клеток

Гранулоциты – это клетки врожденной иммунной системы, характеризующиеся наличием специфических гранул в цитоплазме. Эти гранулы отличают их от различных агранулоцитов. Все миелобластные гранулоциты являются полиморфноядерными, то есть имеют разнообразную форму (морфологию) ядра (сегментированное, неправильное; часто разделенное на три сегмента) и называются полиморфноядерными лейкоцитами (ПМН, ПМЛ или ПМНЛ). В широком смысле, полиморфноядерный гранулоцит относится конкретно к "нейтрофильным гранулоцитам", наиболее многочисленному типу гранулоцитов; другие типы (эозинофилы, базофилы и тучные клетки) имеют различную морфологию. Гранулоциты образуются в костном мозге посредством гранулопоэза.

Нейтрофилы

Нейтрофилы обычно находятся в кровотоке и являются наиболее распространенным типом фагоцитов, составляя 60–65% от общего количества циркулирующих лейкоцитов, и состоят из двух подпопуляций: нейтрофильных клеток-убийц и нейтрофильных кагеров. В одном литре человеческой крови содержится около пяти миллиардов (5x109) нейтрофилов, диаметр которых составляет примерно 12–15 микрометров. Получив соответствующие сигналы, нейтрофилам требуется около тридцати минут, чтобы покинуть кровь и достичь очага инфекции. Нейтрофилы не возвращаются в кровь, а превращаются в гнойные клетки и погибают. Нейтрофилы используют три стратегии для непосредственного уничтожения микроорганизмов: фагоцитоз (поглощение), высвобождение растворимых антимикробных веществ (включая гранулярные белки) и генерация внеклеточных ловушек нейтрофилов (NET). Нейтрофилы – профессиональные фагоциты: они активно поглощают патогены, покрытые антителами и комплементом, а также поврежденные клетки или клеточный детрит. Внутриклеточные гранулы человеческих нейтрофилов давно известны своими протеолитическими и бактерицидными свойствами. Нейтрофилы могут секретировать продукты, стимулирующие моноциты и макрофаги, что усиливает фагоцитоз и образование реактивных кислородных соединений, участвующих во внутриклеточном уничтожении. Нейтрофилы имеют два типа гранул: первичные (азурофильные) гранулы (встречаются в молодых клетках) и вторичные (специфические) гранулы (встречаются в более зрелых клетках). Первичные гранулы содержат катионные белки и дефензины для уничтожения бактерий, протеолитические ферменты и катепсин G для расщепления (бактериальных) белков, лизоцим для разрушения бактериальных клеточных стенок и миелопероксидазу (для генерации токсичных веществ, убивающих бактерии). Вторичные гранулы содержат соединения, участвующие в образовании токсичных кислородных соединений, лизоцим и лактоферрин (для извлечения железа из бактерий).

Эозинофилы

Эозинофилы также имеют ядра в форме почек с долями (от двух до четырех долей). Количество гранул в эозинофиле может варьироваться, поскольку они склонны к дегрануляции, находясь в кровотоке. Эозинофилы играют решающую роль в уничтожении паразитов (например, кишечных нематод), поскольку их гранулы содержат уникальный токсичный основной белок и катионный белок (например, катепсин); рецепторы, связывающиеся с IgG и IgA, используются для облегчения этой задачи. Эти клетки также обладают ограниченной способностью к фагоцитозу, являются профессиональными клетками, представляющими антиген, регулируют функции других иммунных клеток (например, CD4+ T-клеток, дендритных клеток, B-клеток, тучных клеток, нейтрофилов и базофилов), участвуют в разрушении опухолевых клеток. Полипептид, называемый интерлейкином-5, взаимодействует с эозинофилами, стимулируя их рост и дифференцировку; этот полипептид продуцируется базофилами и Т-хелперами 2 (TH2). При повреждении базофилы высвобождают гистамин, который способствует воспалительному ответу, помогающему бороться с вторгшимися организмами. Гистамин вызывает расширение и увеличение проницаемости капилляров вблизи базофила. Поврежденные базофилы и другие лейкоциты высвобождают другое вещество, называемое простагландинами, которое способствует увеличению притока крови к очагу инфекции. Оба этих механизма обеспечивают доставку элементов свертывания крови в инфицированную область (это запускает процесс восстановления и препятствует распространению микробов в другие части тела). Повышенная проницаемость воспаленной ткани также облегчает миграцию фагоцитов к очагу инфекции, чтобы они могли поглощать микробы.

Разработка

Гранулоциты происходят из стволовых клеток, расположенных в костном мозге. Дифференцировка этих стволовых клеток из мультипотентных гематопоэтических стволовых клеток в гранулоциты называется гранулопоэзом. В этом процессе дифференцировки существует несколько промежуточных типов клеток, включая миелобласты и промиелоциты.

Клиническое значение

Гранулоцитопения – это аномально низкая концентрация гранулоцитов в крови. Это состояние снижает сопротивляемость организма к многим инфекциям. К близкородственным терминам относятся агранулоцитоз (этимологически – «полное отсутствие гранулоцитов»; клинически – уровень гранулоцитов менее 5% от нормы) и нейтропения (дефицит нейтрофильных гранулоцитов). Гранулоциты живут в кровотоке всего один-два дня (четыре дня в селезенке или других тканях), поэтому переливание гранулоцитов в качестве терапевтической стратегии дает лишь очень кратковременный эффект. Кроме того, данная процедура сопряжена со многими осложнениями. У пациентов с сахарным диабетом 1 типа обычно наблюдается дефект гранулоцитарного хемотаксиса. Исследования показывают, что применение переливаний гранулоцитов для профилактики инфекций снижает число людей с бактериальными или грибковыми инфекциями крови. Однако дальнейшие исследования свидетельствуют об отсутствии различий в клиническом излечении текущей инфекции у пациентов, получавших терапевтические трансфузии гранулоцитов.