Справочный материал. Глава 24 – Кровь. Справочный материал по Физиологии. Глава 24 Кровь. Кровь относится к жидкостям внутренней среды организма
 Скачать 1.04 Mb.
|
|
Эозинофилы Эозинофил (рис. 24–19, см. также рис. 24–2, 4) — зернистый лейкоцит, участвующий в аллергических, воспалительных и антипаразитарных реакциях. Эозинофилы составляют 1–5% лейкоцитов, циркулирующих в крови. Их количество изменяется в течение суток и максимально утром. Эозинофилы в течение нескольких дней после образования остаются в костном мозге, затем циркулируют в крови 3–8 часов, большинство из них выходит из кровотока. Эозинофилы мигрируют в ткани, контактирующие с внешней средой (слизистые оболочки дыхательных и мочеполовых путей, кишечника). Размер эозинофила в крови >12 мкм, увеличивается после выхода в соединительную ткань до 20 мкм. Продолжительность жизни — предположительно 8–14 дней. Эозинофилы на своей поверхности имеют мембранные рецепторы Fc-фрагментов IgG, IgM и IgE, компонентов комплемента C1s, C3a, C3b, C4 и C5a, хемокина эотаксина, ИЛ5. Миграцию эозинофилов в тканях стимулируют эотаксин, гистамин, фактор хемотаксиса эозинофилов ECF, ИЛ5 и др. После выполнения своих функций (после дегрануляции) или в отсутствие факторов активации (например, ИЛ-5) эозинофилы погибают.  Рис. 24–19. Эозинофил [11]. Ядро эозинофила обычно образует два крупных сегмента, соединённых тонкой перемычкой. В цитоплазме содержится умеренное количество типичных органелл, гликоген. Крупные гранулы овоидной формы содержат электроноплотный материал — кристаллоид. Клетка образует цитоплазматические выросты, при помощи которых перемещается в тканях. Специфические гранулы. В цитоплазме эозинофила присутствуют крупные и мелкие специфические гранулы (красно-оранжевые). Крупные гранулы размером 0,5–1,5 мкм имеют овоидную форму и содержат удлинённый кристаллоид. Кристаллоид имеет структуру кубической решётки и состоит в основном из антипаразитарного агента — главного щелочного белка (MBP). В крупных гранулах также присутствуют нейротоксин (белок X), пероксидаза эозинофила EPO, гистаминаза, фосфолипаза D, гидролитические ферменты, кислая фосфатаза, коллагеназа, цинк, катепсин. Мелкие гранулы содержат арилсульфатазу, кислую фосфатазу, пероксидазу, катионный белок эозинофилов ECP. При аллергических и воспалительных реакциях содержимое гранул секретируется (дегрануляция). Метаболическая активность. Как и нейтрофилы, эозинофилы синтезируют метаболиты арахидоновой кислоты (липидные медиаторы), включая лейкотриен LTС4 и фактор активации тромбоцитов PAF. Активация. Эозинофилы активируются множеством факторов из самых различных клеток: интерлейкинами (ИЛ2, ИЛ3, ИЛ5), колониестимулирующими факторами GM-CSF и G-CSF, фактором активации тромбоцитов PAF, фактором некроза опухолей TNF, интерферонами и факторами из паразитов. Хемотаксис. Активированные эозинофилы перемещаются по градиенту факторов хемотаксиса — бактериальных продуктов и элементов комплемента. Особенно эффективны в качестве хемоаттрактантов вещества, выделяемые базофилами и тучными клетками — гистамин и фактор хемотаксиса эозинофилов ECF. Функции. Уничтожение паразитов, участие в аллергических и воспалительных реакциях. Эозинофилы способны к фагоцитозу, но менее выраженному, чем у нейтрофилов. Уничтожение паразитов. Эозинофилия возникает при многих паразитарных болезнях. Эозинофилы особенно активно уничтожают паразитов в местах их внедрения в организм, но менее эффективны в отношении паразитов, достигших области окончательной локализации. После активации АТ и компонентами комплемента эозинофилы выделяют содержимое гранул и липидные медиаторы, что оказывает повреждающее действие на паразитов. Секреция содержимого гранул запускается в течение нескольких минут и может продолжаться несколько часов. Участие_в_аллергических_реакциях'>Участие в аллергических реакциях. Содержимое гранул эозинофилов инактивирует гистамин и лейкотриен LTС4. Эозинофилы вырабатывают ингибитор, блокирующий дегрануляцию тучных клеток. Медленно реагирующий фактор анафилаксии (SRS-A), выделяемый базофилами и тучными клетками, также ингибируется активированными эозинофилами. Участие в воспалительных реакциях. Эозинофилы отвечают хемотаксисом на многие сигналы, исходящие из эндотелия, макрофагов, паразитов и повреждённых тканей. Побочные эффекты эозинофилов. Секретируемые эозинофилом вещества могут повреждать нормальные ткани. Так, при постоянном высоком содержании эозинофилов в крови хроническая секреция содержимого гранул эозинофилов вызывает тромбоэмболические повреждения, некроз тканей (особенно эндокарда) и образование фиброзной ткани. IgE-стимуляция эозинофилов может вызывать обратимые изменения проницаемости сосудов. Продукты секреции эозинофилов повреждают бронхиальный эпителий, активируют комплемент и систему свёртывания крови. Базофилы Базофилы (рис. 24–20, см. также рис. 24–2, 5) составляют 0–1% общего числа лейкоцитов циркулирующей крови. В крови базофилы диаметром 10–12 мкм находятся 1–2 суток. Как и другие зернистые лейкоциты, базофилы при стимуляции могут покидать кровоток, но их способность к амебоидному движению ограничена. Продолжительность жизни и судьба в тканях неизвестна. Базофилы и тучные клетки во многом сходны. Тем не менее, они имеют морфологические и функциональные различия, по-разному распределяются в тканях и относятся к разным клеточным типам.  Рис. 24–20. Базофил [11]. Слабодольчатое ядро изогнуто в форме буквы S. Специфические гранулы разнообразны по размерам и по форме. Специфические гранулы довольно крупные (0,5–1,2 мкм), окрашиваются метахроматически (в иной цвет, чем краситель, от красновато-фиолетового до интенсивно-фиолетового). В гранулах содержатся различные ферменты и медиаторы. К наиболее значимым из них можно отнести гепаринсульфат (гепарин), гистамин, медиаторы воспаления (например, медленно реагирующий фактор анафилаксии SRS A, фактор хемотаксиса эозинофилов ECF). Метаболическая активность. При активации базофилы вырабатывают медиаторы липидной природы. В отличие от тучных клеток, не обладают активностью PGD2-синтетазы и окисляют арахидоновую кислоту преимущественно до лейкотриена LTC4. Функция. Активированные базофилы покидают кровоток и в тканях участвуют в аллергических реакциях. Базофилы имеют высокоаффинные поверхностные рецепторы к Fc-фрагментам IgE, а IgE синтезируют плазматические клетки при попадании в организм Аг (аллергена). Дегрануляция базофилов опосредована молекулами IgE. При этом происходит перекрёстное связывание двух и более молекул IgE. Выделение гистамина и других вазоактивных факторов при дегрануляции и окисление арахидоновой кислоты вызывают развитие аллергической реакции немедленного типа (такие реакции характерны для аллергического ринита, некоторых форм бронхиальной астмы, анафилактического шока). Моноциты Моноциты (рис. 24–1,Е; см. также рис. 24–2,7) — самые крупные лейкоциты (диаметр в мазке крови около 15 мкм), их количество составляет 2–9% от всех лейкоцитов циркулирующей крови. Образуются в костном мозге, выходят в кровоток и циркулируют около 2–4 сут. Моноциты крови — фактически незрелые клетки, находящиеся на пути из костного мозга в ткани. В тканях моноциты дифференцируются в макрофаги; совокупность моноцитов и макрофагов — система мононуклеарных фагоцитов. Активация моноцитов. Различные вещества, образующиеся в очагах воспаления и разрушения ткани, — агенты хемотаксиса и активации моноцитов. В результате активации увеличивается размер клетки, усиливается обмен веществ, моноциты выделяют биологически активные вещества (ИЛ1, колониестимулирующие факторы M-CSF и GM-CSF, Пг, интерфероны, факторы хемотаксиса нейтрофилов и др.). Функция. Главная функция моноцитов и образующихся из них макрофагов — фагоцитоз. В переваривании фагоцитированного материала участвуют лизосомные ферменты, а также формируемые внутриклеточно H2O2, OH–, O2–. Активированные моноциты/макрофаги продуцируют также эндогенные пирогены. Пирогены. Моноциты/макрофаги продуцируют эндогенные пирогены (ИЛ1, ИЛ6, ИЛ8, фактор некроза опухоли TNF, -интерферон) — полипептиды, запускающие метаболические изменения в центре терморегуляции (гипоталамус), что приводит к повышению температуры тела. Критическую роль играет образование простагландина PGE2. Образование эндогенных пирогенов моноцитами/макрофагами (а также рядом других клеток) вызывают экзогенные пирогены — белки микроорганизмов, бактериальные токсины. Наиболее распространённые экзогенные пирогены — эндотоксины (липополисахариды грамотрицательных бактерий). Макрофаг — дифференцированная форма моноцитов — крупная (около 20 мкм), подвижная клетка системы мононуклеарных фагоцитов. Макрофаги — профессиональные фагоциты, они найдены во всех тканях и органах, это мобильная популяция клеток. Продолжительность жизни макрофагов — месяцы. Макрофаги подразделяют на резидентные и подвижные. Резидентные макрофаги присутствуют в тканях в норме, в отсутствие воспаления. Среди них различают свободные, имеющие округлую форму, и фиксированные макрофаги — звездообразной формы клетки, прикрепляющиеся своими отростками к внеклеточному матриксу или к другим клеткам. Свойства макрофага зависят от их активности и локализации. В лизосомах макрофагов содержатся бактерицидные агенты: миелопероксидаза, лизоцим, протеиназы, кислые гидролазы, катионные белки, лактоферрин, супероксид дисмутаза — фермент, способствующий образованию H2O2, OH–, O2–. Под плазмолеммой в большом количестве присутствуют актиновые микрофиламенты, микротрубочки, промежуточные филаменты, необходимые для миграции и фагоцитоза. Макрофаги мигрируют по градиенту концентрации многих веществ, поступающих из различных источников. Активированные макрофаги образуют цитоплазматические псевдоподии неправильной формы, участвующие в амебоидном движении и фагоцитозе. Функции. Макрофаги захватывают из крови денатурированные белки, состарившиеся эритроциты (фиксированные макрофаги печени, селезёнки, костного мозга). Макрофаги фагоцитируют обломки клеток и тканевого матрикса. Неспецифический фагоцитоз характерен для альвеолярных макрофагов, захватывающих пылевые частицы различной природы, сажу и т.п. Специфический фагоцитоз происходит при взаимодействии макрофагов с опсонизированной бактерией. Активированный макрофаг секретирует более 60 факторов (табл. 24–12). Макрофаги проявляют антибактериальную активность, выделяя лизоцим, кислые гидролазы, катионные белки, лактоферрин, H2O2, OH–, O2–. Противоопухолевая активность заключается в прямом цитотоксическом действии H2O2, аргиназы, цитолитической протеиназы, фактора некроза опухоли (ФНО) из макрофагов. Макрофаг — антигенпредставляющая клетка: он процессирует Аг и представляет его лимфоцитам, что приводит к стимуляции лимфоцитов и запуску иммунных реакций (см. подробнее в главе 29). ИЛ1 из макрофагов активирует Т лимфоциты и в меньшей степени — В лимфоциты. Макрофаги продуцирует липидные медиаторы — ПгE2 и лейкотриены, фактор активации тромбоцитов PAF. Клетка также выделяет ИФН, блокирующий репликацию вирусов. Активированный макрофаг секретирует ферменты, разрушающие внеклеточный матрикс (эластазу, гиалуронидазу, коллагеназу). С другой стороны, факторы роста, синтезируемые макрофагом, эффективно стимулируют пролиферацию эпителиальных клеток (трансформирующий фактор роста TGFa, фактор роста фибробластов bFGF), пролиферацию и активацию фибробластов (фактор роста из тромбоцитов PDGF), синтез коллагена фибробластами (трансформирующий фактор роста TGFb), формирование новых кровеносных сосудов — ангиогенез (фактор роста фибробластов bFGF). Таким образом, основные процессы, лежащие в основе заживления раны (реэпителизация, образование внеклеточного матрикса, восстановление повреждённых сосудов), опосредованы факторами роста, производимыми макрофагами. Вырабатывая ряд колониестимулирующих факторов (макрофагов — M-CSF, гранулоцитов — G-CSF), макрофаги влияют на дифференцировку клеток крови. Таблица 24–12. Биологически активные вещества, образуемые мононуклеарными фагоцитами
Лимфоциты Лимфоциты (рис. 24–1,Д; см. также рис. 24–2,6) составляют 20–45% общего числа лейкоцитов крови. Кровь — среда, в которой лимфоциты циркулируют между органами лимфоидной системы и другими тканями. Лимфоциты могут выходить из сосудов в соединительную ткань, а также мигрировать через базальную мембрану и внедряться в эпителий (например, в слизистой оболочке кишечника). Продолжительность жизни лимфоцитов: от нескольких месяцев до нескольких лет. Лимфоциты — иммунокомпетентные клетки, имеющие огромное значение для иммунных защитных реакций организма (см. подробнее в главе 29). С функциональной точки зрения различают В лимфоциты, Т лимфоциты и NK клетки. B лимфоциты (произносят как «б») образуются в костном мозге и составляют менее 10% лимфоцитов крови. Часть В лимфоцитов в тканях дифференцируются в клоны плазматических клеток. Каждый клон синтезирует и секретирует АТ только против одного Аг. Другими словами, плазматические клетки и синтезируемые ими АТ обеспечивают гуморальный иммунитет. Дифференцировка В-лимфоцитов в Ig-продуцирующие плазматические клетки. Стволовые клетки костного мозга проходят серию этапов дифференцировки, превращаясь в зрелые В-лимфоциты (плазматические клетки). Выделено шесть стадий созревания В-клеток: про-В клетка пре-В клетка В клетка, экспрессирующая мембранные Ig ( цепь или цепь и цепь) активированная В клетка В-лимфобласт плазматическая клетка, секретирующая Ig. T лимфоциты Клетка-предшественница T-лимфоцитов поступает в тимус из костного мозга. Дифференцировка T-лимфоцитов происходит в тимусе. Зрелые Т-лимфоциты покидают тимус, их обнаруживают в периферической крови (80% и более всех лимфоцитов) и лимфоидных органах. Т-лимфоциты, как и В-лимфоциты, реагируют (т.е. узнают, размножаются и дифференцируются) на конкретные Аг, но — в отличие от B-лимфоцитов — участие Т-лимфоцитов в иммунных реакциях сопряжено с необходимостью узнавать в мембране других клеток белки главного комплекса гистосовместимости MHC. Основные функции Т лимфоцитов — участие в клеточном и гуморальном иммунитете (так, Т лимфоциты уничтожают аномальные клетки своего организма, участвуют в аллергических реакциях и в отторжении чужеродного трансплантата). Среди Т лимфоцитов различают CD4+- и CD8+ лимфоциты. CD4+ лимфоциты (Т хелперы) поддерживают пролиферацию и дифференцировку В лимфоцитов и стимулируют образование цитотоксических Т лимфоцитов, а также способствуют пролиферации и дифференцировке супрессорных Т лимфоцитов. NK клетки — лимфоциты, лишённые характерных для Т- и В клеток поверхностноклеточных детерминант. Эти клетки составляют около 5–10% всех циркулирующих лимфоцитов, содержат цитолитические гранулы с перфорином, уничтожают трансформированные (опухолевые) и инфицированные вирусами, а также чужеродные клетки. Классификации. Ранее лимфоциты подразделяли на различные категории по их величине, значительно важнее их функциональная классификация. Величина клетки. Популяция лимфоцитов по этому признаку неоднородна, их размер в крови варьирует от 4,5 до 10 мкм: малые (4,5–6 мкм), средние (7–10 мкм) и большие лимфоциты (10–18 мкм). Функциональная классификация. К лимфоцитам относят сходные морфологически, но различающиеся функционально клетки: В-лимфоциты, Т-лимфоциты и NK клетки. Важное практическое значение имеет также классификация лимфоцитов по дифференцировочным Аг — CD–маркёрам. Кровяные пластинки Тромбоциты, или кровяные пластинки (рис. 24–21) — фрагменты расположенных в красном костном мозге мегакариоцитов (см. рис. 24–7,1). Размеры кровяных пластинок в мазке крови — 3–5 мкм. Количество тромбоцитов в циркулирующей крови — 190–405109/л. Две трети кровяных пластинок находятся в крови, остальные депонированы в селезёнке. Продолжительность жизни тромбоцитов — 8 дней. Старые тромбоциты фагоцитируются в селезёнке, печени и костном мозге. Циркулирующие в крови тромбоциты могут при ряде обстоятельств активироваться, активированные тромбоциты участвуют в свёртывании крови и восстановлении целостности стенки сосуда. Одно из важнейших свойств активированных кровяных пластинок — их способность к взаимной адгезии и агрегации, а также адгезии к стенке кровеносных сосудов.  |