Беляева А.С., Ванько Л.В., Матвеева Н.К., Кречетова Л.В.

НЕЙТРОФИЛЬНЫЕ ГРАНУЛОЦИТЫ КАК РЕГУЛЯТОРЫ ИММУНИТЕТА

ФГБУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России, 117997, Москва, Россия

Результаты многих исследований подтверждают ключевую роль нейтрофильных гранулоцитов в инактивации вне-и внутриклеточных бактерий, вирусов, грибов. Наряду с эффекторной функцией, данные клетки обладают широким спектром механизмов, способствующих привлечению клеток адаптивного иммунитета к очагу воспаления, индукции их созревания, дифференцировки, пролиферации и активации, играют важную роль в формировании микроокружения и моделировании специфического антигензависимого ответа. В обзоре рассматривают значение субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов в поддержании гомеостаза клеток адаптивного иммунитета, представлены данные об иммунорегуляторном воздействии продуктов активации нейтрофилов на дендритные клетки, Т- и В-лимфоциты.

Ключевые слова: нейтрофильные гранулоциты; иммунорегуляторная роль; миелоидные супрессорные клетки; Т-независимый иммунный ответ.

Для цитирования: Беляева А.С., Ванько Л.В., Матвеева Н.К., Кречетова Л.В. Нейтрофильные гранулоциты как регуляторы иммунитета. Иммунология. 2016; 37 (2): 129-133. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-2-129-133

Belyaeva A.S., Van"ko L.V., Matveeva N.K., Krechetova L.V. NEUTROPHIL GRANULOCYTES AS A REGULATORS OF IMMUNITY

Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of Russian Federation, 117997, Moscow, Russia

Many studies confirm a key role of neutrophils in the inactivation of extra- and intracellular bacteria, viruses, fungi. Along with their effector function, neutrophils have a wide spectrum of mechanisms that provide signals for the attraction, activation, maturation and differentiation of cells of adaptive immunity. Neutrophil granulocytes play an important role in the regulation of specific antigen-dependent response and in the microenvironment formation. The present review demonstrates a value of neutrophils in the maintenance of homeostasis of dendritic cells, T- and B-cells.

Keywords: neutrophil granulocytes, immunoregulatory role; myeloid-derived suppressor cells; T-independent immune response.

For citation: Belyaeva A.S., Van"ko L.V., Matveeva N.K., Krechetova L.V. Neutrophil granulocytes as a regulators of immunity. Immunologiya. 2016; 37 (2): 129-133. DOI: 10.18821/0206-4952-2016-37-2-129-133

For correspondence: Belyaeva Anastasiya Sergeevna, junior researcher of laboratory of clinical immunology, E-mail: [email protected].

conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Funding. The study had no sponsorship.

Received 04.03.15 Accepted 18.06.15

К настоящему времени значительно изменилось традиционное представление о нейтрофильных гранулоцитах (НГ). Данная гетерогенная популяция клеток является одним из главных эффекторов врожденного иммунитета. Обладая способностью быстро мигрировать к месту инвазии микроорганизмов и располагая обширным спектром механизмов их инактивации, НГ выступают в роли первой линии иммунной защиты. Наличие сегментированного ядра у зрелых форм позволяет НГ проникать через мелкие поры диаметром 3-5 мкм, купировать инфекционный процесс в месте инвазии патогенов, препятствуя их распространению . Результаты многих исследований свидетельствуют о ключевой роли НГ

Для корреспонденции: Беляева Анастасия Сергеевна, мл. науч. сотр. лаб. клинической иммунологии, E-mail: [email protected]

в инактивации вне- и внутриклеточных бактерий, вирусов, грибов. Конститутивно и при стимуляции патогенами фагоциты выделяют антимикробные белки, ядерный хроматин и широкий спектр растворимых медиаторов, индуцирующих воспаление и поддерживающих прогрессию воспалительной реакции .

Возрождение интереса исследователей к НГ обусловлено тем, что наряду с эффекторной функцией, данные клетки обладают мощным иммунорегуляторным потенциалом. В зависимости от степени зрелости и фенотипических особенностей, НГ могут способствовать развитию врожденного и адаптивного иммунного ответа или приводить к формированию толерантности к специфическому антигену . НГ воздействуют на другие клетки иммунной системы как путем прямых межклеточных взаимодействий, реализующихся во вторичных лимфоидных органах , так и дистанционно, посредством растворимых медиаторов . Секретируемые

в большом количестве активированными нейтрофилами медиаторы способствуют созреванию, дифференцировке, активации клеток врожденного и, в особенности, адаптивного иммунитета. Хемокины, выделяемые НГ при попадании в организм чужеродных структур, взаимодействуют с рецепторами на поверхности других клеток иммунной системы, инициируя миграцию последних к месту инвазии патогенов. В последние годы внимание исследователей привлекают сетчатые структуры, состоящие из ядерного хроматина и гранул антимикробных протеинов, названные нейтрофильными внеклеточными ловушками (NET - neutrophil extracellular traps). Они высвобождаются в результате особой формы клеточной смерти (нетоза) и служат для иммобилизации и деградации микробных патогенов, препятствуя их распространению . Помимо эффекторной функции, NET способны оказывать иммунорегуляторное воздействие на другие клетки иммунной системы: поддерживают пролиферацию, снижают порог активации клеток адаптивного иммунитета, усиливают секрецию цитокинов .

Большой интерес для исследователей представляет реализация иммунорегуляторной функции НГ не только у здоровых индивидуумов, но и при развитии заболеваний.

Взаимодействие нейтрофильных гранулоцитов с дендритными клетками

Дендритные клетки (ДК) занимают пограничное положение между врожденным и адаптивным иммунитетом: с одной стороны, они имеют много общего с клетками врожденного иммунитета предшественника, сходный с макрофагами фенотип, обладают способностью к фагоцитозу, с другой - пре-зентируют антиген в составе молекул MHC II Т-лимфоцитам, что во многом определяет тип и интенсивность специфического антигензависимого ответа. Существенный вклад в регуляцию Т-зависимого ответа вносит степень зрелости ДК, вид и количество синтезируемых ими активационных молекул, соотношение плазмацитоидных и миелоидных ДК .

Созревание и активация ДК происходят при воздействии на них антигенов бактерий и вирусов, механического стресса, Т-лимфоцитарных стимулов. Большое значение НГ в развитии ДК подтверждается в исследованиях in vitro: широкий спектр цитокинов и ростовых факторов, секретируемых НГ конститутивно и при активации, необходим на всех этапах развития ДК .

Важную роль в созревании и активации ДК, привлечении незрелых форм к месту инвазии патогенов имеют бактерицидные факторы гранул нейтрофилов: а-дефензины, катели-цидины, лактоферрин и амфотерин (HMGB1) . Данные белки способны воздействовать на ДК самостоятельно и в составе NET, образуя комплекс с ДНК нейтрофилов. Действие некоторых из них осуществляется посредством связывания с рецепторами на поверхности ДК. Показано, что при отсутствии на ДК TLR4 или при блокировании сигнала антителами к данному рецептору значительно снижается степень активации ДК при их инкубации с лактоферрином . Степень воздействия амфотерина на клетки также определяется интенсивностью экспрессии на их поверхности рецепторов TLR2, TLR4, TLR9 и рецепторов для конечных продуктов гликирования . Бактерицидные пептиды азурофильных гранул (а-дефензины) могут выступать в роли адъювантов, усиливая иммунный ответ на антигены .

Помимо активирующего влияния бактерицидных пептидов, в экспериментах in vitro и in vivo доказано ингибирую-щее воздействие на ДК миелопероксидазы (МРО) - одного из главных ферментов, содержащихся в лизосомах НГ. При активации клеток бактериальными и провоспалительными стимулами, МРО секретируется во внеклеточную среду и вступает в контакт с ДК, что приводит к достоверному снижению секреции ими ГЬ-12р70 и уменьшению экспрессии поверхностного маркера CD86 .

В процессе созревания ДК после поглощения антигена

изменяется набор их поверхностных рецепторов, в том числе хемокиновых. Наивные ДК экспрессируют CCR1, CCR2, CCR5, CCR6, CXCR1, CXCR2, а более зрелые несут на своей поверхности CCR7 и CCR9, поэтому секреция заданного спектра хемокинов нейтрофилами инициирует миграцию ДК определенной степени дифференцировки .

Кроме дистанционного воздействия цитокинов и продуктов секреции гранул, НГ способны активировать ДК путем непосредственного взаимодействия с рецепторами на их поверхности, приводящего к экспрессии молекул CD40, CD80, CD86, HLA-Dr на ДК. Важным участником этого процесса является С-лектин DC-SIGN на ДК, взаимодействующий с молекулами адгезии на поверхности нейтрофилов .

Активация ДК сопровождается более интенсивным про-цессингом антигена, экспрессией ко-стимуляторных поверхностных молекул, секрецией цитокинов, необходимых для поддержания гомеостаза популяции Т-лимфоцитов и их дифференцировки. Таким образом, посредством активации ДК нейтрофильные гранулоциты способны оказывать иммунорегулирующее влияние на антиген-специфический Т-зависимый иммунный ответ.

взаимодействие нейтрофильных гранулоцитов с Т-клетками

Т-лимфоциты признаны главными эффекторами адаптивного антигензависимого иммунного ответа. Их участие в иммунном ответе необходимо для эффективной защиты организма при вирусных инфекциях, опухолевых процессах, аутоиммунных заболеваниях, а также при формировании материнской толерантности к плоду . Соотношение субпопуляций цитотоксических, хелперных (Th1, Th2, Th17) и регуляторных (Tre) Т-лимфоцитов определяет тип иммунного ответа: клеточный, гуморальный, иммунологическая толерантность. При развитии первичного иммунного ответа небольшая часть Т-лимфоцитов трансформируется в Т-клетки памяти, обладающие большим пролиферативным потенциалом и способные быстро отвечать на повторный антигенный стимул . Под воздействием хемоаттрактантов, большая часть которых секретируется активированными НГ, происходит миграция Т-лимфоцитов. Спектр хемокиновых рецепторов специфичен для каждой субпопуляции Т-клеток. Так, для Thl-клеток характерна экспрессия CXCR3, CCR1, CCR2, CCR5, для Th2 - CCR3 и CCR4, для ТЫ7-клеток - CCR6. Treg несут на своей поверхности молекулы

CCR8, а CD8+ клетки памяти - CCR5. В зависимости от типа продуцируемых хемокинов, нейтрофилы способны избирательно инициировать миграцию Т-клеток той или иной субпопуляции .

Современные исследования доказывают способность НГ мигрировать во вторичные лимфоидные органы и презенти-ровать антиген Т-клеткам, что является одним из путей имму-норегулирующего воздействия НГ на антигенспецифический иммунный ответ . В экспериментах in vitro показано, что культивирование полиморфноядерных нейтрофилов с IFNy и GM-CSF приводит к экспрессии на их поверхности MHC II и ко-стимуляторных молекул CD80 (B7.1) и CD86 (B7.2), усиливающих пролиферацию Т-клеток. Наибольшим эффектом обладают аутологичные нейтрофилы .

В процессе системного воспаления и при других патологиях НГ могут оказывать ингибиторное воздействие на Т-клеточное звено иммунитета. В настоящее время большое внимание уделяется супрессорным клеткам миелоидного происхождения (MDSC). У здоровых взрослых незрелые мие-лоидные клетки дифференцируются в макрофаги, дендритные клетки и гранулоциты в костном мозге, и MDSC редко обнаруживаются в периферической крови. Однако при некоторых патологических состояниях дифференцировка этих клеток изменяется, приводя к накоплению циркулирующих супрессорных миелоидных клеток. Эта регуляторная популяция недифференцированных клеток способна подавлять

врожденный и адаптивный иммунный ответ, оказывая значительное ингибирующее воздействие на NK- и Т-клетки. Популяция MDSC гетерогенна, представлена фенотипически неоднородными клетками, экспрессирующими ряд цитоки-нов и хемокинов. Главными субпопуляциями являются гра-нулоцитарная (PMN-MDSC) и моноцитарная (Mo-MDSC). Они несут на своей поверхности различный набор рецепторов и реализуют свое ингибиторное воздействие на Т-клетки при участии различных механизмов . Баланс между этими субпопуляциями определяет направление дифференци-ровки наивных CD4+ Т-лимфоцитов и может влиять на тип иммунного ответа: развитие воспаления или индукция толерантности .

Супрессорная функция MDSC может быть реализована напрямую или через индукцию FOXP3+ Т-регуляторных клеток в присутствии IFNy и IL-10 . Основными механизмами прямой иммуносупрессии Т-клеточного ответа PMN-MDSC являются высокий уровень генерации активных форм кислорода (АФК) и удаление из микроокружения аминокислот, необходимых для пролиферации Т-лимфоцитов. Усиление генерации АФК PMN-MDSC приводит к подавлению поверхностной экспрессии дзета-цепи рецептора Т-клеток (TCRQ, блокированию Nf-кВ пути активации, индукции гибели Т-лимфоцитов за счет снижения экспрессии ими антиапоптотического фактора Bcl-2 . Способность PMN-MDSC секретировать аргиназу-1 является вторым важным механизмом ингибирования Т-клеточного звена иммунитета. Данный фермент катализирует расщепление аргинина, недостаток которого во внеклеточной среде приводит к нарушению пролиферации Т-лимфоцитов и снижению экспрессии TCRZ на их поверхности . Предполагают, что ингибиторы аргиназы могут быть перспективными фармакологическими веществами для лечения нежелательного подавления иммунного ответа .

Изменение активности аргиназы и метаболизма L-аргинина считается механизмом, вносящим вклад в супрессию материнской иммунной системы во время беременности . В периферической крови женщин с нормально протекающей беременностью отмечено повышенное содержание MDSC, однако после родоразрешения содержание клеток данной популяции в циркуляторном русле женщины резко сокращается . В пуповинной крови новорожденных детей в большом количестве обнаруживаются супрессорные клетки гранулоцитарной природы. Вероятно, эмбриональные MDSC вносят вклад в поддержание толерантности матери к плоду, способствуют развитию Тге -клеток, ингибируют воспалительный иммунный ответ . В течение первых месяцев жизни содержание MDSC в периферической детской крови стремительно убывает. Отмечен потенциальный вклад данных клеток в подавление иммунного ответа новорожденных детей на многие инфекции, характерные для раннего периода постнатальной жизни. Понимание их роли в формировании иммунитета новорожденных важно для улучшения схем вакцинации и снижения уровня детской смертности, обусловленной инфекционными заболеваниями .

Большое значение придается MDSC в подавлении иммунного ответа при трансплантациях, онкологических, инфекционно-воспалительных заболеваниях . При аутоиммунных патологиях супрессорное воздействие популяции MDSC распространяется не только на Т-клетки, но и на В-клеточное звено иммунитета .

взаимодействие нейтрофильных гранулоцитов с в-клетками

В-клетки, происходящие из костного мозга, заселяют вторичные лимфоидные органы, где под влиянием микроокружения происходит их созревание. Конечным этапом дифференцировки В-лимфоцитов является их трансформация в антителопродуцирующие плазматические клетки после взаимодействия с антигеном. В зависимости от природы ан-

тигенов, их подразделяют на Т-зависимые и Т-независимые. Иммунный ответ на Т-зависимые белковые антигены развивается при участии фолликулярных В2-клеток, которые распознают антиген, поглощают его, расщепляют и презен-тируют Th-лимфоцитам. В результате такого ответа образуются В-клетки памяти и долгоживущие плазматические клетки, секретирующие высокоафинные, строго специфичные к антигену иммуноглобулины. Напротив, В-лимфоциты маргинальной зоны селезенки и В1-клетки пролиферируют и секретируют иммуноглобулины в ответ на Т-независимые бактериальные полисахаридные и липополисахаридные антигены. Данный тип иммунного ответа характеризуется быстрым началом секреции низкоафинных полиреактивных иммуноглобулинов . Нейтрофильные гранулоциты могут служить индукторами для продукции этих антител благодаря способности перекрестно взаимодействовать с субпопуляцией B-лимфоцитов, расположенных в маргинальной зоне селезенки . Главной функцией популяции НГ, присутствующих в этой области, является поддержание гомеостаза В-лимфоцитов. Данная популяция НГ отличается от циркулирующих нейтрофилов фенотипически и функционально. Для них характерна высокая интенсивность экспрессии поверхностных молекул CD40L, CD86, CD95 и секреция иммуноре-гуляторных цитокинов, наиболее значимыми среди которых являются фактор, активирующий В-клетки (BAFF/BLyS) и лиганд, индуцирующий пролиферацию (APRIL). Цитоки-ны BAFF и APRIL относятся к семейству факторов некроза опухоли, основными их продуцентами являются клетки мие-лоидного ряда: макрофаги и ДК. Нейтрофилы при действии IFNa и G-CSF способны de novo синтезировать BAFF/BLyS и APRIL. Накопление и хранение данных молекул осуществляется в резервуарах комплекса Гольджи, высвобождение их из внутриклеточных хранилищ реализуется при действии про-воспалительных стимулов . BAFF/BLyS и APRIL могут находиться в свободной и мембраносвязанной формах. Их действие на клетку-мишень реализуется посредством связывания со специфическими поверхностными рецепторами TACI, BCMA и BAFF-R; последний в отличие от двух предыдущих, связывает только BAFF/BLyS. Тип поверхностных рецепторов на В-лимфоцитах зависит от степени их диффе-ренцировки: экспрессия BAFF-R характерна для наивных и В-клеток памяти, TACI и BCMA - для плазматических клеток. Взаимодействие данных рецепторов с лигандами приводит к усилению поверхностной экспрессии В-клеточного рецептора (BCR), пролиферации В-лимфоцитов, снижению их гибели за счет усиления экспрессии антиапоптотических факторов Bcl-2 и Bcl-XL . Показано участие BAFF/BLyS и APRIL в формировании Т-независимого иммунного ответа на небелковые антигены, в том числе на компоненты бактериальной стенки инкапсулированных микроорганизмов. При таком типе иммунного ответа формируются внефол-ликулярные герминальные центры и образуются В-клетки памяти. Они фенотипически отличаются от В-клеток памяти, образующихся при Т-зависимом ответе, имеют сходную с наивными В-лимфоцитами продолжительность жизни и чувствительность к полисахаридному антигену при его повторном введении . Под действием BAFF/BLyS и APRIL происходит Т-независимая дифференцировка В-лимфоцитов в плазматические клетки и переключение синтеза секрети-руемых ими иммуноглобулинов с IgM на IgG и IgA .

Несмотря на большое значение BAFF/BLyS и APRIL в формировании иммунного ответа, содержание их в сыворотке крови здоровых доноров невелико. Усиление секреции данных иммунорегуляторных цитокинов НГ может приводить к нарушению толерантности иммунной системы и развитию системных и органоспецифических аутоиммунных заболеваний: системная красная волчанка, ревматоидный артрит, синдром Шегрена, системный склероз, аутоиммунный гепатит . Однако дефицит данных иммунорегуляторных

цитокинов или рецепторов, ответственных за их связывание, приводит к В-лимфопении, патологическому снижению циркулирующих иммуноглобулинов классов G и M в сыворотке крови, неадекватному иммунному ответу на инфицирование и вакцинацию .

Таким образом, нейтрофильные гранулоциты в последнее время признаются важной составляющей эффекторных и регуляторных цепей, контролирующих величину и качество иммунного ответа. Они обладают широким спектром механизмов, способствующих привлечению эффекторов адаптивного иммунитета к очагу воспаления, индукции их созревания, дифференцировки, пролиферации и активации. Поскольку нейтрофилы являются преобладающим типом клеток в поврежденных и воспаленных тканях, растворимые медиаторы, выделяемые ими, играют ключевую роль в формировании микроокружения и моделировании специфического антигензависимого ответа. Нейтрофилы опосредуют разнообразные иммунные функции, высвобождая широкий спектр преформированных и вновь синтезируемых медиаторов, включая цитокины и хемокины. НГ оказывают иммуно-регуляторное воздействие на дендритные клетки, NK- и Т- и В-лимфоциты, поддерживая их гомеостаз за счет секреции широкого спектра цитокинов. Нарушение функции НГ может приводить к неадекватной активации эффекторов адаптивного иммунного ответа и развитию патологических состояний, угрожающих жизни и здоровью пациентов.

Исследование не имело спонсорской поддержки. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

литература

1. Черешнев В.А., Шмагель К.В. Иммунология. М.: МАГИСТР-ПРЕСС; 2013.

7. Долгушин И.И., Андреева Ю.С., Савочкина А.Ю. Нейтрофильные внеклеточные ловушки и методы оценки функционального статуса нейтрофилов. М.: Издательство РАМН; 2009.

13. Пинегин Б.В., Карсонова М.И. Алармины - эндогенные активаторы воспаления и врожденного иммунитета. Иммунология. 2010; 31 (5): 246-55.

14. Spadaro M., Cristiana C., Ceruti P., Varadhachary A., Forni G., Per-icle F. et al. Lactoferrin, a major defense protein of innate immu-

nity, is a novel maturation factor for human dendritic cells. FASEB J. 2008; 22: 2747-57.

19. Van Gisbergen K.P.J.M., Ludwig I.S., Geijtenbeek T.B.H., van Kooyk Y. Interactions of DC-SIGN with Mac-1 and CEACAM1 regulate contact between dendritic cells and neutrophils. FEBS Letters. 2005; 579: 6159-68.

26. Gantt S., Gervassi A., Jaspan H., Horton H. The role of myeloid-derived suppressor cells in immune ontogeny. Frontiers in immunology. 2014; (5): 387. Available at http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/ articles/PMC4131407/pdffimmu-05-00387.pdf

33. Crook K.R., Jin M., Weeks M.F., Rampersad R.R., Baldi R.M., Glekas A.S. et al. Myeloid-derived suppressor cells regulate T cell and B cell responses during autoimmune disease. J. Leukocyte Biol. 2015; 97 (3): 573-82.

35. Scapini P., Carletto A., Nardelli B., Calzetti F., Roschke V., Merigo F. et al. Proinflammatory mediators elicit secretion of the intracellular

B-lymphocyte stimulator pool (BLyS) that is stored in activated neutrophils: implications for inflammatory diseases. Blood. 2005;

105 (2): 830-937.

106 (33): 13 945-50.

1. Chereshnev V.A., Shmagel" K.V. Immunology. . Moscow: MAGISTR-PRESS; 2013. (in Russian)

2. Nauseef W.M., Borregaard N. Neutrophils at work. Nat. Immunol. 2014; 15 (7): 602-11.

3. Mantovani A., Cassatella M.A., Costantini C. Jaillon S. Neutrophils in the activation and regulation of innate and adaptive immunity. Nat. Rev. Immunol. 2011; (11): 519-31.

4. Rieber N., Gille C., Köstlin N., Schäfer I., Spring B., Ost M. et al. Neutrophilic myeloid-derived suppressor cells in cord blood modulate innate and adaptive immune responses. Clin. Exper. Immunol. 2013; 174 (1): 45-52.

5. Chtanova T., Shaeffer M., Han S.-J., van Dooren G.G., Nollman M., Herzmark P. et al. Dynamics of neutrophil migration in lymph nodes during infection. Immunity. 2008; 29 (3): 487-96.

6. Tecchio C., Micheletti A., Cassatella M.A. Neutrophil-derived cytokines: facts beyond expression. Frontiers in immunology. 2014; 5: 508. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/ PMC4204637/pdf/fimmu-05-00508.pdf

7. Dolgushin I.I., Andreeva Yu.S., Savochkina A.Yu. Neutrophil extracellular traps and methods for assessing of functional status of neutrophils. . Moscow: Izdatel"stvo RAMN; 2009. (in Russian)

8. Kaplan M.J., Radic M. Neutrophil extracellular traps: double-edged swords of innate immunity. J. Immunol. 2012; (189): 2689-95.

9. Tillack K., Breiden P., Martin R., Sospedra M.T lymphocyte priming by neutrophil extracellular traps links innate and adaptive immune responses. J. Immunol. 2012; 188 (7): 3150-9.

10. Barrientos L., Bignon A., Gueguen C., de Chaisemartin L., Gorges R., Sandré C. et al. Neutrophil extracellular traps downregulate li-popolysaccharide-induced activation of monocyte-derived dendritic cells. J. Immunol. 2014; 193 (11): 5689-98.

11. Adams S., O"Neill D.W., Bhardwaj N. Recent advances in dendritic cell biology. J. Clin. Immunol. 2005; 25 (2): 87-98.

12. Zou G.M., Tam Y.K. Cytokines in the generation and maturation of dendritic cells: recent advances. Eur. Cytokine Network. 2002; 13 (2): 186-99.

13. Pinegin B.V., Karsonova M.I. Alarmins - endogenous activators of inflammation and innate immunity. Immonologiya. 2010; 31 (5): 246-55. (in Russian)

14. Spadaro M., Cristiana C., Ceruti P., Varadhachary A., Forni G., Per-icle F. et al. Lactoferrin, a major defense protein of innate immunity, is a novel maturation factor for human dendritic cells. FASEB J. 2008; 22: 2747-57.

15. Kumar V., Sharma A. Neutrophils: Cinderella of innate immune system. Intern. Immunopharmacol. 2010; 10: 1325-34.

16. Presicce P., Gianelli S., Taddeo A., Villa M.L., Bella S.D. Human de-fensins activate monocyte-derived dendritic cells, promote the production of proinflammatory cytokines, and up-regulate the surface expression of CD91. J. Leukocyte Biol. 2009; 86: 941-8.

17. Odobasic D., Kitching A.R., Yang Y., O"Sullivan K.M., Muljadi R.C.M., Edgtton K.L. et al. Neutrophil myeloperoxidase regulates T-cell-driven tissue inflammation in mice by inhibiting dendritic cell function. Blood. 2013; 121 (20): 4195-04.

18. Bachmann M., Kopf M., Marsland B.J. Chemokines: more than just road signs. Nat. Rev. Immunol. 2006; 6: 159-64.

19. Van Gisbergen K.P.J.M., Ludwig I.S., Geijtenbeek T.B.H., van Kooyk Y. Interactions of DC-SIGN with Mac-1 and CEACAM1 reg-

ulate contact between dendritic cells and neutrophils. FEBS Letters. 2005; 579: 6159-68.

20. Müller I., Munder M., Kropf P., Hänsch G.M. Polymorphonuclear neutrophils and T lymphocytes: strange bedfellows or brothers in arms? Trend. Immunol. 2009; 30 (11): 522-30.

21. Pelletier M., Maggi L., Micheletti A., Lazzeri E., Tamassia N., Costantini C. et al. Evidence for a cross-talk between human neutrophils and Th17 cells. Blood. 2010; 115 (2): 335-43.

22. Abi Abdallah D., Egan C.E., Butcher B.A., Denkers E.Y. Mouse neutrophils are professional antigen-presenting cells programmed to instruct Th1 and Th17 T-cell differentiation. Intern. Immunol. 2011; 23 (5): 317-26.

23. Movahedi K., Guilliams M., Van den Bossche J., Van den Bergh R., Gysemans C., Beschin A. et al. Identification of discrete tumor-induced myeloid-derived suppressor cell subpopulations with distinct T cell-suppressive activity. Blood. 2008; 111 (8): 4233-44.

24. Hoechst B., Gamrekelashvili J., Manns M.P., Greten T.F., Korangy F. Plasticity of human Th17 cells and iTregs is orchestrated by different subsets of myeloid cells. Blood. 2011; 117 (24): 6532-41.

25. Pillay J., Tak T., Kamp V.M., Koenderman L. Immune suppression by neutrophils and granulocytic myeloid-derived suppressor cells: similarities and differences. Cell. Molec. Life Sci. 2013; (70): 381327.

26. Gantt S., Gervassi A., Jaspan H., Horton H. The role of myeloid-derived suppressor cells in immune ontogeny. Frontiers in immunology. 2014; (5): 387. Available at http://www.ncbi.nlm.nih. gov/pmc/articles/PMC4131407/pdf/fimmu-05-00387.pdf

27. Oberlies J., Watzl C., Giese T., Luckner C., Kropf P., Müller I. et al. Regulation of NK cell function by human granulocyte arginase. J. Immunol. 2009; 182 (9): 5259-67.

28. Kropf P., Baud D., Marshall S.E., Munder M., Mosley A., Fuentes J.M. et al. Arginase activity mediates reversible T cell hyporespon-siveness in human pregnancy. Eur. J. Immunol. 2007; 37 (4): 93545.

29. Köstlin N., Kugel H., Spring B., Leiber A., Marme A., Henes M. et al. Granulocytic myeloid derived suppressor cells expand in human pregnancy and modulate T-cell responses. Eur. J. Immunol. 2014; 44: 2582-91.

30. Gervassi A., Lejarcegui N., Dross S., Jacobson A., Itaya G., Kidzeru E. et al. Myeloid derived suppressor cells are present at high frequency in neonates and suppress in vitro T cell responses. PLOS ONE. 2014; 9 (9): e107816. Available at http://journals.plos.org/plosone/ article?id=10.1371/journal.pone.0107816

31. Wu T., Zhao Y., Zhao Y. The roles of myeloid-derived suppressor cells in transplantation. Exp. Rev. Clin. Immunol. 2014; 10 (10): 1385-94.

32. Serafini P. Myeloid derived suppressor cells in physiological and pathological conditions: the good, the bad, and the ugly. Immunologic Research. 2013; 57 (1-3): 172-84.

33. Crook K.R., Jin M., Weeks M.F., Rampersad R.R., Baldi R.M., Gle-kas A.S. et al. Myeloid-derived suppressor cells regulate T cell and B cell responses during autoimmune disease. J. Leukocyte Biol. 2015; 97 (3): 573-82.

34. Puga I., Cols M., Barra C.M., He B., Cassis L., Gentile M. et al. B cell-helper neutrophils stimulate the diversification and production of immunoglobulin in the marginal zone of the spleen. Nat. Immunol. 2011; 13 (2): 170-80.

35. Scapini P., Carletto A., Nardelli B., Calzetti F., Roschke V., Merigo F. et al. Proinflammatory mediators elicit secretion of the intracellular B-lymphocyte stimulator pool (BLyS) that is stored in activated neutrophils: implications for inflammatory diseases. Blood. 2005;

105 (2): 830-937.

36. Defrance T., Taillardet M., Genestier L. T cell-independent B cell memory. Curr. Opin. Immunol. 2011; 23: 330-6.

37. Castigli E., Wilson S.A., Scott S., Dedeoglu F., Xu S., Lam K.-P. et al. TACI and BAFF-R mediate isotype switching in B cells. J. Exper. Med. 2005; 201 (1): 35-9.

38. Moisini I., Davidson A. BAFF: a local and systemic target in autoimmune diseases. Clin. Exper. Immunol. 2009; 158: 155-63.

39. Warnatz K., Salzer U., Rizzi M., Fischer B., Gutenberger S., Böhm J. et al. B-cell activating factor receptor deficiency is associated with an adult-onset antibody deficiency syndrome in humans. PNAS. 2009;

Лейкоциты в крови представлены пятью типами клеток (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, лимфоциты и моноциты ), различных по функциональным и морфологическим признакам, в отличие от эритроцитов, популяция которых однородна. Анализ общего количества лейкоцитов позволяет определить общее (суммарное) количество всех типов клеток, в отличие от дифференциального анализа, с помощью которого определяют количество каждого отдельного типа лейкоцитов.

Повышение уровня лейкоцитов в крови - основной признак заболеваний, которые сопровождаются патологическими процессами, таких как воспаление, инфекции, онкология. Снижение уровня лейкоцитов встречается реже и является признаком нарушения функции иммунной системы, в результате появляется высокий риск возникновения инфекционных заболеваний.

Полноценная верификация субпопуляции лейкоцитов, особенно при лечении больных с онкогематологической патологией, имеет принципиальное значение. Поэтому сегодня в медицинской практике широкое применение приобрела технология проточной цитофлуориметрии.

ФИЗИОЛОГИЯ

Как и другие форменные элементы крови (эритроциты и тромбоциты), лейкоциты формируются в костном мозге из плюрипотентных (полипотентных) стволовых клеток (см рисунок 1).

Рисунок 1. Формирование и развитие клеток крови

Нейтрофилы

Нейтрофилы - самая многочисленная разновидность лейкоцитов, циркулирующих в крови (их доля составляет 45-70% от общего количества лейкоцитов. В структуру зрелого нейтрофила входят сегментированное ядро и темно-фиолетовые гранулы, находящиеся в цитоплазме. Основная функция нейтрофилов - проникать в ткани и уничтожать там инфекцию. Зрелые нейтрофилы, покидая костный мозг, находятся в циркулирующей крови около 8 часов - остальное время (примерно 5-8 суток) они находятся в тканях, после чего погибают.

В места воспаления или очага инфекции нейтрофилы «привлекают» выделяемые бактериями и другими клетками (макрофагами, лимфоцитами, базофилами) химические вещества (хемотаксические факторы, или хемокины). Проникая в ткани, нейтрофилы окружают инфекцию и поглощают ее - этот процесс называется фагоцитоз . В нейтрофилах образуются специальные ферменты и высокоактивные свободные радикалы, которые убивают инфекцию. В качестве свидетельства функционирования нейтрофилов может выступать гной (густая жидкость), который образуется в месте воспаления. Гной состоит в основном из ослабленных и мертвых нейтрофилов, фрагментов бактериальных клеток и других клеточных остатков, которые образуются в процессе фагоцитоза, вызванного пиогенной (гноеродной) инфекцией.

Эозинофилы

Эозинофилы локализуются в местах воспаления, вызванных аллергическими реакциями (например, бронхиальной астмой или сенной лихорадкой). Одним из компонентов патогенеза аллергических заболеваний является высвобождение химических веществ из эозинофилов.

Базофилы

В крови содержится очень мало базофилов, а в периферической крови они встречаются очень редко. В структуру базофила входит дольчатое ядро, которое маскируется крупными темно-синими гранулами.

Базофилы мигрируют в ткани, где созревают в тучные клетки. При активации из тучных клеток высвобождается большое количество химических медиаторов, среди которых хемотаксический фактор (привлекает нейтрофилы), гистамин (расширяет кровеносные сосуды, тем самым усиливая кровоток в пораженной области), гепарин (антикоагулянт, способствующий восстановлению поврежденных кровеносных сосудов).

Моноциты

В структуру моноцита входит несегментированное овальное или округлое ядро и цитоплазму, в которой обычно отсутствуют гранулы. В крови моноциты циркулируют недолго (примерно 20-40 часов), после чего проникают в ткани, где созревают в макрофаги , которые участвуют в фагоцитозе, как и нейтрофилы. Помимо фагоцитоза, макрофаги выполняют другую важную задачу - перерабатывают и представляют антигены (чужеродные белки) Т-лимфоцитам, чтобы запустить клеточный иммунный ответ . Также макрофаги принимают участие в важном физиологическом процессе - когда эритроцит становится нежизнеспособным, макрофаги обеспечивают их разрушение.

Лимфоциты

Среди всех лейкоцитов, циркулирующих в крови, лимфоциты составляют 20-40% - это вторая по численности разновидность иммунных клеток. Лимфоциты, как и другие форменные элементы крови, образуются в костном мозге. Однако некоторые из этих лимфоцитов нуждаются в дополнительном формирование в тимусе (вилочковой железе) - это Т-лимфоциты (или тимусозависимые лимфоциты . Среди всех циркулирующих в крови лимфоцитов доля Т-лимфоцитов составляет около 70%. Остальные 30% - В-лимфоциты . Также существую NK-лимфоциты (естественные (натуральные) киллеры - Natural killer cells; NK-cells) - популяция «ни Т- ни В-лимфоцитов», обладающих выраженной цитотоксичностью к опухолевым и инфицированным клеткам.

Лимфоциты, как и нейтрофилы, принимают участие в иммунной защите организма от действия патогенных элементов (инфекции). В B-лимфоцитах образуются антитела (иммуноглобулины, Ig) - белки, которые обладают способностью связывать антигены (чужеродные белковые соединения). Микробы (грибки, бактерии, вирусы и т.д.) на своей поверхности содержат особые белки, действующие как антигены. Антитела связывают эти поверхностные антигены, тем самым предупреждая проникновение вирусов и бактерий в тканевые клетки. Кроме этого, окруженный антителами микроб более подвержен фагоцитозу нейтрофилами и макрофагами. Также антитела связывают и нейтрализуют токсины, выделяемые микробами.

Несмотря на то, что антитела эффективно действуют вне клетки, они не способны проникать в саму клетку, поэтому неэффективны против внутриклеточной инфекции. Для борьбы с инфекцией, проникшей в клетку, иммунная система направляет Т-лимфоциты.

Одним из достоинств Т- и B-лимфоцитов, в отличие от других клеток крови, является способность «запоминать» микробы, с которыми им приходилось «иметь дело». Поэтому в случае последующего инфицирования (заражения), иммунная система реагирует гораздо быстрее и эффективнее. То есть, лимфоциты обеспечивают приобретенный иммунитет , поэтому люди редко страдают повторно одним и тем же инфекционным заболеванием, так как при первом контакте вырабатывается иммунитет, обеспечивающий защиту с той же инфекцией.

На функцию NK-лимфоцитов не влияет механизм приобретенного иммунитета - они вместе с нейтрофилами, эозинофилами, базофилами и моноцитами участвуют в обеспечении врожденного иммунитета .

АНАЛИЗ НА ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВИ

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА
(количество лейкоцитов и дифференциальный подсчет)

Референсные значения

Общее количество лейкоцитов		3,7-9,5 × 10 9 /л
		3,9-11,1 × 10 9 /л
Дифференциальное количество лейкоцитов	Нейтрофилы	2,5-7,0 × 10 9 /л
	Лимфоциты	1,5-4,0 × 10 9 /л
	Моноциты	0,2-0,8 × 10 9 /л
	Эозинофилы	0,04-0,44 × 10 9 /л
	Базофилы	0,01-0,10 × 10 9 /л
Уровень лейкоцитов в крови у новорожденных очень высокий - 5,0-26,0 × 10 9 /л. В течение первых двух месяцев жизни ребенка количество лейкоцитов в крови снижается до 8,0-18,0 × 10 9 /л и достигает нормальных показателей (как у взрослых) к 12-15-летнему возрасту.

Критические значения

Критическим значением считается, когда количество лейкоцитов < 2,0 × 10 9 /л или > 30,0 × 10 9 /л.

Термины при интерпретации результатов анализа

Полиморфно-ядерные клетки - «клетки с разнообразными формами ядра». Этот термин применяется ко всем лейкоцитам с дольчатыми и сегментированными ядрами (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы). Моноциты и лимфоциты не относятся к полиморфно-ядерным клеткам, поскольку имеют ядра более правильной формы.

Гранулоциты - все лейкоциты, в цитоплазме которых содержатся ядра: нейтрофилы, эозинофилы, базофилы. Моноциты и лимфоциты не относятся к гранулоцитам.

Агранулоцитоз - полное отсутствие или очень низкий уровень гранулоцитов в крови.

Фагоциты - клетки, способные к фагоцитозу (поглощению инородных структур). К фагоцитам относятся нейтрофилы, базофилы, эозинофилы и моноциты. Лимфоциты не относятся к фагоцитам.

Лейкоцитоз - повышение общего количества лейкоцитов в крови.

Нейтрофилия, Эозинофилия, Базофилия - повышение уровня нейтрофилов, эозинофилов или базофилов в крови.

Лимфоцитоз - повышение количества лимфоцитов в крови.

Лейкопения - снижение количества лейкоцитов в крови.

Нейтропения - снижение количества нейтрофилов в крови.

Лимфоцитопения - снижение количества лимфоцитов в крови.

Панцитопения - снижение уровня всех форменных элементов крови: лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов.

Термины при описании микроскопического исследования лейкоцитов

Увеличение количества палочкоядерных форм - палочкоядерные клетки (незрелые нейтрофилы) легко распознаются благодаря несегментированной форме ядра. В нормальном состоянии (здоровья) содержание палочкоядерных клеток в крови составляет около 3%. Повышение их уровня свидетельствует об усиленном производстве нейтрофилов в костном мозге в ответ на инфекцию.

Сдвиг влево - еще одно название, описывающее повышение количества пасочкоядерных форм.

Бластные клетки - незрелые клетки лейкоцитов, которые в нормальном (здоровом) состоянии никогда не встречаются в крови. Присутствие бластных клеток в крови всегда означает лейкоз .

ПРИЧИНЫ ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ ЛЕЙКОЦИТОВ

Лейкоцитоз развивается, как правило, в результате инфекции, воспалительного процесса или других повреждений тканей. Поскольку основная функция лейкоцитов - защита организма от инфекции, - соответственно при условии инфицирования их количество увеличивается. Очень важно уметь отличать реактивный (доброкачественный) лейкоцитоз от лейкоза (злокачественного заболевания крови, при котором также увеличивается количество лейкоцитов).

Лейкозы - группа злокачественных заболеваний с поражением костного мозга, характеризующихся неконтролируемой пролиферацией одного клона (вида) незрелых клеток с подавлением процесса формирования нормальных клеток крови. В зависимости от клинического течения заболевания (острого или хронического), а также от вида клеток, дающих начало злокачественному процессу (лимфоидные клетки - предшественники лимфоцитов; миелоидные клетки - предшественники эритроцитов, тромбоцитов, гранулоцитов и моноцитов), практически все лейкозы относятся к одной из четырех групп (типов):

• Острый миелолейкоз
• Хронический миелолейкоз
• Острый лимфолейкоз
• Хронический лимфолейкоз

ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ ЧЕТЫРЕХ ТИПОВ ЛЕЙКОЗОВ

Острый миелолейкоз	Острый лимфолейкоз	Хронический миелолейкоз	Хронический лимфолейкоз
Наиболее растпространенная форма острого лейкоза. У детей встречается редко. Вероятность возникновения патологии увеличивается с возрастом	Около 80% случаев диагностируется у детей с пиком заболеваемости в 3-4-летнем возрасте.	На этот тип приходится примерно 15-20% случаев лейкоза. Патология часто развивается в возрасте 40-60 лет, но может быть обнаружена в любом возрасте.	Самая распространенная форма лейкоза (примерно 30% всех случаев лейкозов). Патология развивается преимущественно у лиц старше 50 лет
FAB-классификация (франко-американо-британская классификация), основанная на признаках аномальных клеток, идентифицирует 8 типом острого миелолейкоза (M0-M7)	FAB-классификация идентифицирует 3 типа острого лимфолейкоза (L1-L3)*	FAB-классификация не идентифицирует и не выделяет типов
При отсутствии лечения приводит к летальному исходу		Патология прогрессирует медленно, на протяжение нескольких лет. Затем может наступить острая прогрессивная стадия	Патология прогрессирует медленно, на протяжение нескольких лет.
К моменту постановки диагноза выраженные симптомы могут отсутствовать. Основные признаки острого миелолейкоза: слабость, сонливость в результате анемии; инфекция и лихорадка гематомы и аномальные кровотечения из-за снижения уровня тромбоцитов	На момент постановки диагноза как правило наблюдаются клинические проявления. Основные признаки острого лимфолейкоза: слабость, сонливость в результате анемии; инфекция и лихорадка из-за низкого уровня зрелых лейкоцитов, способных функционировать; гематомы и аномальные кровотечения из-за снижения уровня тромбоцитов; часто наблюдается инфильтрация ЦНС , в результате чего возникает головная боль, тошнота, рвота	К моменту постановки диагноза выраженные симптомы появляются не всегда. К основным клиническим проявлениям относят: слабость и одышка при нагрузке из-за прогрессирующей анемии; гематомы и аномальные кровотечения из-за снижения уровня тромбоцитов; обильное потоотделение во время сна; снижение массы тела	При постановке диагноза примерно 25% больных не жалуются на состояние здоровья - патология обнаруживается при анализе крови. такой период «благополучия» может продолжаться несколько лет, затем возникают симптомы, как при хроническом миелолейкозе.
Лечение начинают с химиотерапии (в комбинации из трех цитостатических препаратов). Транспалнтация костного мозга рассматривается в случае безуспешной химиотерапии у молодых пациентов. Несмотря на то, что около 80-90% молодых пациентов достигают ремиссии, вылечить удается примерно 30% больных.** У пожилых пациентов прогноз хуже	Лечение начинают с химиотерапии (в комбинации из трех или четырех цитостатических препаратов). Транспалнтация костного мозга рассматривается в случае безуспешной химиотерапии.*** Эффективность химиотерапии отмечается у большинства детей и примерно у 30% взрослых	Для больных до 40 лет в качестве терапии первой линии применяют трансплантацию костного мозга. В качестве альтернативного лечения назначают химиотерапию в комбинации: Бусульфан - Интерферон-α - Гливек (Иматиниб) Вылечить можно только при условии трансплантации костного мозга	Лечение не назначают до момента проявления первых симптомов. С помощью химиотерапии можно контролировать состояние пациентов, но не вылечить. Продолжительность жизни больного может варьироваться от 1 года до 20 лет (как правило - 3-4 года).
* - FAB-классификация в настоящее время не имеет клинического значения. Для определения группы риска заболевания сегодня применяют генетическую и иммунологическую классификацию. ** - Трансплантация гемопоэтических клеток назначается пациентам с неблагоприятным прогнозом, основанном на совокупности цитогенетических и клинико-гематологических показателей. *** - лучевая терапия показана всем больным. Трансплантация гемопоэтических клеток назначают пациентов с высоким риском патологии.

Из-за того, что при лейкозе развитие нормальных клеток крови подавлено, к основным симптомам злокачественной патологии относится анемия (вызванная дефицитом эритроцитов), склонность к кровотечениям (по причине снижения уровня тромбоцитов) и высокая предрасположенность к инфекционным заболеваниям (вызванная снижением количества нормальных лейкоцитов).

В независимости от того, какой вид лейкоцитоза обнаружен у пациента (реактивный или злокачественный), анализ крови показывает преобладание одного из пяти типов лейкоцитов. Определить преобладающий тип лейкоцитов позволяет их дифференциальный подсчет . Так как повышение уровня определенного типа лейкоцитов имеет свой ряд причин, дифференциальный подсчет позволяет диагностировать возможную патологию, которая вызвала это состояние.

Нейтрофилия

Нейтрофилия - повышение количества нейтрофилов в крови - наиболее распространенное состояние, среди других состояний, при которых увеличивается количество лейкоцитов других типов.

Реактивная нейтрофилия может быть признаком следующих состояний:

• Большинство острых заболеваний, вызванных бактериальной инфекцией. При гнойных инфекциях, вызванных стрептококками и стафилококками показатели нейтрофилов особенно высокие - до 50 × 10 9 /л
• Неспецифические острые воспаления (например, воспаления кишечника, ревматоидный артрит и др.)
• Повреждения тканей при травмах, хирургических вмешательствах, инфарктах, ожогах и др.
• Солидные опухоли (например, при раке легких количество нейтрофилов повышается в ответ на некротические изменения тканей, которые сопровождают рост опухоли)
• Беременность и роды
• Чрезмерное физическое напряжение

Злокачественная нейтрофилия

Хронический миелоидный лейкоз характеризуется значительным увеличением количества лейкоцитов (часто более 50 × 10 9 /л, иногда выше 500 × 10 9 /л), представленных клетками преимущественно миелоидного ряда, среди которых преобладают нейтрофилы.

Лимфоцитоз

Причиной развития реактивного лимфоцитоза могут быть следующие патологии:

• Инфекционный мононуклеоз (лимфоидно-клеточная ангина) - острое инфекционное заболевание, возбудителем которого является вирус Эпштейна-Барр . При мононуклеозе часто наблюдается картина изолированного лимфоцитоза (особенно среди подростков и молодых людей). Основные симптомы мононуклеоза: боль в горле, головная боль, повышенная утомляемость, лихорадка, тошнота. Наблюдается увеличение шейных лимфоузлов. Через несколько дней после начала заболевания количество лейкоцитов увеличивается до 10-30 × 10 9 /л, потом постепенно снижается и через 1-2 месяца возвращается в пределы нормы.
• Другие, менее частые вирусные заболевания : цитомегаловирусная инфекция, краснуха, ветряная оспа, вирусный гепатит, ранние стадии ВИЧ-инфекции.
• Хронические бактериальные инфекции (например, длительный туберкулез).
• Другие инфекции: токсоплазмоз (возбудитель Toxoplasma gondii), коклюш (возбудитель Bordetella pertussis) и др.

Причиной развития лейкоцитоза также могут быть онкологические заболевания :

• Хронический лимфолейкоз. Общий уровень лейкоцитов часто повышается до 50-100 × 10 9 /л. При этом большинство клеток представлено зрелыми лейкоцитами. У пожилых людей выраженный лимфоцитоз (выше 50 × 10 9 /л) с большой вероятностью является признаком хронического лимфолейкоза.
• Неходжкинская лимфома (злокачественная опухоль лимфатических узлов) в некоторых случаях может вызвать лимфоцитоз.

Эозинофилия

По сравнению с нейтрофилией и лимфоцитозом, эозинофилия встречается гораздо реже. Наиболее распространенными причинами развития эозинофилии являются:

• Аллергия (астма, пищевая аллергия, экзема, сенная лихорадка и др)
• Гельминтозы (круглые и ленточные черви, Schistosoma, Strongyloides и др).
• Ходжкинская лимфома (очень редко).

Моноцитоз и базофилия

Повышение уровня этих клеток в крови встречается не так часто. Моноцитоз, как правило, наблюдается при туберкулезе, подостром бактериальном эндокардите и других хронических инфекционных заболеваниях, вызванных бактериями. Высокий уровень базофилов может быть вызван хроническим миелолейкозом.

ЛЕЙКОПЕНИЯ

Лейкопения обнаруживается гораздо реже, чем лейкоцитоз. Снижение уровня лейкоцитов в большинстве случаев происходит за счет снижения количества нейтрофилов или лимфоцитов (или нейтрофилов и лимфоцитов вместе).

Нейтропения

• Вирусные заболевания (грипп, эпидемический паротит, вирусный гепатит, ВИЧ-инфекция) вызывают нейтропению. Сочетание нейтропении и лимфоцитоза объясняет, почему при некоторых вирусных патологиях общее количество лейкоцитов может оставаться в пределах нормы несмотря на снижение уровня нейтрофилов.
• Массивная бактериальная инфекция. Бывают случаи, когда при тяжелых формах инфекционных заболеваний костный мозг не способен производить необходимое количество нейтрофилов.
• Апластическая анемия - состояние, вызванное дефицитом стволовых клеток в костном мозге. Отметим, что апластическая анемия может вызвать не только угрожающую жизни нейтропению, но и недостаточность всех типов клеток крови. В большинстве случаев причину возникновения апластической анемии определить невозможно, однако известны случаи, когда это состояние провоцируют некоторые лекарственные препараты, особенно цитотоксические (используют для химиотерапии), некоторые антибактериальные препараты (например, хлорамфеникол) и препараты золота (используются при лечении ревматоидного артрита). Также причиной развития апластической анемии может быть лучевая терапия, применяемая при лечении некоторых видов рака. Кроме этого, одной из причин ограничения применения рентгеновского излучения с целью диагностики является риск развития апластической анемии.
• Острый лейкоз. При остром лейкозе злокачественные клетки пролиферируют в ущерб развитию нормальных клеток крови, что также проявляется нейтропенией. Много видов рака метастазируют в костную ткань, откуда злокачественные клетки инфильтрируют костный мозг и подавляют процесс образования клеток крови. То есть, нейтропения может выступать в роли признака запущенной формы рака.

Лимфоцитопения

• СПИД. ВИЧ (вирус иммунодефицита человека), который вызывает синдром приобретенного иммунодефицита человека (СПИД), оказывает свое опустошительное действие путем избирательного поражения Т-лимфоцитов. Вирус проникает внутрь Т-лимфоцитов, где и размножается, вызывая гибель клеток. Поэтому при СПИДе происходит прогрессирующая деструкция Т-лимфоцитов, что в результате приводит к развитию тяжелой формы прогрессирующей лимфоцитопении.
• Аутоиммунная деструкция лимфоцитов (например, при системной красной волчанке) - одна из причин развития лимфоцитопении.
• Острые воспалительные состояния (например, болезнь Крона, панкреатит, аппендицит) могут сопровождаться легкой формой лимфоцитопении.
• Травмы, хирургические вмешательства, ожоги.
• Грипп
• Глубокий дефицит лимфоцитов является признаком некоторых врожденных заболеваний новорожденных, например, синдром Ди Георга (при этом заболевании недостаточно развита вилочковая железа (тимус), в результате чего ребенок рождается без Т-лимфоциов); или тяжелый синдром комбинированного иммунодефицита (SCID) , который характеризуется недостатком B- и Т-лимфоцитов.

ПОСЛЕДСТВИЯ НАРУШЕНИЯ УРОВНЯ ЛЕЙКОЦИТОВ

Повышение количества лейкоцитов в крови всегда является признаком активации иммунитета (защитной реакции организма) против инфекции, воспалительных процессов, повреждений. То есть, лейкоцитоз является естественным физиологическим процессов и, как правило, не приводит к каким-либо последствиям. Бывают случаи, когда при лейкозе уровень лейкоцитов достигает настолько высоких показателей (более 100 × 10 9 /л), что может привести к повышению вязкости крови, уменьшая ее текучесть - такое состояние называют гиперлейкоцитоз (при этом лейкоциты закупоривают микроциркуляторное русло в разных тканях и органах, тем самым нарушая в них кровоток и может представлять угрозу для жизни).

При лейкопении организм подвержен разного рода инфекционным заболеваниям. Такое состояние имеет явные клинические проявления, когда уровень нейтрофилов опускается ниже 1,0 × 10 9 /л, особенно при бактериальной инфекции полости рта и глотки. Без необходимого количества нейтрофилов эти инфекции не могут разрешится, в результате в местах инфицирования образуются изъязвления. Больные, количество нейтрофилов у которых не превышает 1,5 × 10 9 /л, рискуют умереть от неконтролируемой бактериальной инфекции. Для таких пациентов серьезную угрозу жизни представляют даже обычные (непатогенные) микроорганизмы, которые обитают на поверхности кожи. Поэтому они нуждаются в особом уходе, направленном на снижение риска возникновения инфекции.

Тяжелая лифмоцитопения значительно эффективность иммунного ответа, тем самым подвергая больного высокому риску инфицирования грибами, бактериями и вирусами. Так, в результате снижения уровня Т-лимфоцитов, больные СПИДом страдают угрожающими жизни инфекциями.

И.И.Мечников, занимаясь сравнительной эмбриологией и гистологией млекопитающих, в 1882 г. открыл особые клетки среди белыхклеток
крови (лейкоцитов), которые, как амебы,
поглощали микроорганизмы и переваривали их
внутри
себя.
Новая мысль И.И.Мечникова состояла
собственно в осознании защитного значения этого
процесса
для всего организма, а не пищеварительного для
данной единичной клетки. Коллеги - современники
И.И.Мечникова
оценили эту его мысль ни много ни мало как
гиппократовскую. И.И.Мечников назвал эти клетки
пожирающими клетками. Гроббен и Гейдер
подсказали ему греческие корни, составившие прижившийся термин - фагоциты. До
И.И.Мечникова врачи считали лейкоциты крови
болезнетворными.

Макрофаги

Макрофаги– это группа долгоживущих клеток,
которые способны к фагоцитозу

Различают две группы макрофагов
-свободные
фиксированные.
К свободным макрофагам относятся
-макрофаги рыхлой соединительной ткани, или гистиоциты;
-макрофаги серозных полостей;
-альвеолярные макрофаги легких. Макрофаги способны
перемещаться в организме.
Группу фиксированных макрофагов составляют
- макрофаги костного мозга и костной ткани,
- селезенки, лимфатических узлов,
- внутриэпидермальные макрофаги,
- макрофаги ворсин плаценты,
- ЦНС.

Строение

Размер и форма макрофагов варьируют в зависимости
от их функционального состояния.
Макрофаги имеют одно ядро. Ядра макрофагов
небольшого размера, округлые, бобовидные или
неправильной формы. В них содержатся крупные глыбки
хроматина.
Цитоплазма базофильна, богата лизосомами,
фагосомами и пиноцитозными пузырьками, содержит
-умеренное количество митохондрий,
-гранулярную эндоплазматическую сеть,
-аппарат Гольджи,
-включения гликогена,
-липидов и др.

Функции

1. удаляют из организма отмирающие клетки и их
структуры(эритроциты, раковые клетки)
2. удаляют неметаболизируемые неорганические
вещества, попадающие во внутреннюю среду организма
тем или иным путем
3. поглощают и инактивируют микробы(бактерии, вирусы
,грибы)
4. синтезируют разнообразные биологически активные
вещества, необходимые для обеспечения резистентности
организма
5. участвуют в регуляции иммунной системы
6. осуществляют «ознакомление» Т-хелперов с
антигенами

Следовательно

- фагоциты, являются с одной стороны
«мусорщиками» , очищающими организм от всех
инородных частиц независимо от их природы и
происхождения, а с другой стороны участвуют в
процессе специфического иммунитета путем
представления антигена иммунокомпетентным
клеткам (Т-лимфоцитам) и регуляции их активности.

Нейтрофилы - наиболее многочисленная и подвижная
популяция фагоцитов.

Нейтрофилы происходят из
красного костного мозга, они
образуются там из единой
стволовой клетки, которая
является родоначальницей
всех форменных элементов
крови.

Всего существует 6 разновидностей нейтрофилов. 1. Миелобласт 2. Промиелоцит 3. Миелоцит 4. Метамиелоцит (юные нейтрофилы) 5.

Палочкоядерные нейтрофилы
Метамиелоцит – одна из переходных форм
нейтрофилов
6. Сегментоядерные нейтрофилы

Главной классификацией нейтрофилов является
разделение по зрелости.
Виды по данному показателю:
-Палочкоядерные нейтрофилы. Они являются
функционально незрелыми клетками крови, обладают
ядром, напоминающим при визуальном рассмотрении
палочку.
-Сегментоядерные нейтрофилы. Представляют собой
зрелые клетки, которые обладают ярко выраженным
сегментированным ядром. Нейтрофилы данного вида
являются основной массой лейкоцитов человеческой
крови при отсутствии каких-либо болезней.

Палочкоядерные нейтрофилы у новорожденных
детей составляют 5-12%, в возрасте от 1 недели
до 12 лет количество варьируется от 1 до 4%.
У взрослого человека - от 1-4% от общего числа.

Сегментоядерные нейтрофилы, норма которых
варьируется в пределах от 1,8 до 6,5 миллиардов единиц
на 1 литр крови, составляет примерно 50-70% от общего
количества.

Функции

1. уничтожение чужеродных клеток или агрегатов
путем фагоцитоза.
2.нейтрофил осуществляет киллинг чужеродных
клеток, как захваченных им внутрь
(фагоцитированных), так и контактирующих с его
оболочкой.

Процесс фагоцитоза
нейтрофилами, так же как
и макрофагами, состоит из
шести этапов:
1. опсонизации,
2. хемотаксиса,
3.адгезии,
4.захвата,
5.киллинга
6. переваривания
Отличие состоит в том, что
нейтрофил может совершать
свою эффекторную функцию
(фа- гоцитоз) один раз, после
чего он обычно гибнет

Нейтрофилы как наиболее подвижные клетки
первыми приходят к месту вторжения
чужеродного и стимулируют приход в данный очаг
других элементов (моноцитов, эозинофилов,
лимфоцитов). Выбрасывая свои гранулы в
ближайшее окружение, нейтрофилы влияют
фактически на все основные механизмы
воспалительной реакции.

Нейтрофилы выделяют митоген, активирующий
бласттрансформацию В- лимфоцитов, а также
хемотаксическое вещество, специфически
действующее на моно-циты и эозинофилы. Кроме
того, нейтрофилы оказывают влияние на выброс
тромбоцитами серотонина.

Изменение количества нейтрофилов

Изменение
количества нейтрофилов
Повышение:
инфекции (вызванные бактериями, грибами, простейшими, риккетсиями,
некоторыми вирусами, спирохетами)
воспалительные процессы (ревматизм, панкреатит, дерматит, перитонит)
состояние после оперативного вмешательства
ишемический некроз тканей (инфаркты внутренних органов - миокарда,
почек и.т.д.)
эндогенные интоксикации (сахарный диабет, некроз гепатоцитов)
физическое напряжение и эмоциональная нагрузка и стрессовые
ситуации: воздействие жары, холода, боли, при ожогах и родах, при
беременности, при страхе, гневе, радости
онкологические заболевания (опухоли различных органов)
прием некоторых лекарственных препаратов, например,
кортикостероидов, гепарина,
отравление свинцом, ртутью

Понижение:
некоторые инфекции, вызванные бактериями (брюшной тиф),
вирусами (грипп, корь, ветряная оспа, вирусный гепатит,
краснуха), простейшими (малярия), риккетсиями (сыпной тиф),
затяжные инфекции у пожилых и ослабленных людей
болезни системы крови (железодефицитные анемии, острый
лейкоз)
врожденные нейтропении
анафилактический шок
тиреотоксикоз
воздействие цитостатиков, противоопухолевых препаратов
лекарственные нейтропении, связанные с повышенной
чувствительностью отдельных лиц к действию некоторых
лекарственных средств (антибиотиков, противовирусных
средств, психотропных средств)

Литература

1. Медицинская микробиология, вирусология и
иммунология/А.А.Воробьев, 2008, Москва
2. Иммунология/ Р.М.Хаитов, 2006, Москва
3. Иммунология в клинической практике/Под
редакцией профессора К.А. Лебедева, 1996, (1-й

Фагоциты - основная группа клеток системы врожденного иммуни­тета. Они имеют миелоидное происхождение и обладают способностью к фагоцитозу (см. раздел 2.1.3). По морфологии и функции их разделяют на мононуклеарные клетки (моноциты/макрофаги) и нейтрофилы, что соответствует предложенному И.И.

Мечниковым разделению на макро- и микрофаги. Роль фагоцитов в иммунном ответе крайне многообразна. Они выполняют ряд ключевых функций во врожденном и в адаптивном имму­нитете. Активация фагоцитов происходит через многие поверхностные рецепторы. Ведущую роль в активации фагоцитов играют РЕК врожден­ного иммунитета (например, ТЬК, ИОБ-рецепторы, маннозные рецепто­ры, рецепторы-«мусорщики», рецепторы комплемента и многие другие). Ответная реакция развивается быстро, не требует пролиферации и диффе­ренцировки клеток.

Активация обычно происходит в два этапа: прайминг и собственно активация. Суть прайминга заключается в том, что предварительная обра­ботка клеток небольшим количеством стимулятора (1-й сигнал), действие которого не вызывает прямой активации, сопровождается усилением отве­
та фагоцитов на второй сигнал. В результате активированные фагоциты выполняют следующие функции:

Хемотаксис;

Фагоцитоз;

Образование активных форм кислорода;

Синтез оксида азота;

Синтез и секреция цитокинов и других биологически активных медиа- торных молекул (метаболиты арахидоновой кислоты, компоненты комплемента, факторы свертывания крови, белки матрикса, ферменты, противомикробные пептиды, гормоны и др.);

Бактерицидную активность;

Процессиг и презентацию антигена (профессиональные АПК - ДК, мононуклеарные фагоциты).

Основные типы клеток, участвующих в развитии воспаления - универ­сальной защитной реакции организма на повреждение, - нейтрофилы, моноциты, макрофаги, а также клетки эндотелия и фибробласты. Первыми в очаг воспаления мигрируют нейтрофилы (в первые часы, сутки), затем макрофаги (в течение нескольких дней) и самыми последними - лимфо­циты. При остром воспалении преобладают нейтрофилы и активирован­ные Т-хелперы, при хроническом воспалении больше макрофагов, ЦТЛ и В-лимфоцитов. Такая периодичность миграции лейкоцитов в очаг воспале­ния обусловлена хемокинами и молекулами адгезии.

Хемокины - группа низкомолекулярных цитокинов молекулярной массой 8-10 кДа, индуцирующих процесс миграции лейкоцитов из крови. В настоящее время идентифицировано больше 40 различных хемокинов. По химической структуре, а именно в зависимости от положения остат­ков цистеина в молекуле, выделяют четыре основные группы хемокинов (табл. 4-3).

Избирательное вовлечение различных популяций лейкоцитов в форми­рование очагов воспаления обеспечивается экспрессией различных рецеп­торов хемокинов. ТЫ-клетки и моноциты экспрессируют хемокиновый рецептор ССК5, что обеспечивает ответ на хемокин ССЬЗ. ТЬ2-клетки, эозинофилы и базофилы экспрессируют ССКЗ, необходимый для ответа на ССЫ1. Следует отметить, что обе группы клеток экспрессируют рецеп­торы ССК1 и ССК2, чем обусловлен ответ на ССЬ2, ССЬ7, ССЬ8 и ССЫЗ. Известно, что на нейтрофилах экспрессируются СХСК1 и СХСК2 - рецеп­торы ИЛ-8, СХС1Л и СХСЬ2.

Вызванное воспалением проникновение нейтрофилов из сосудов в ткани обеспечивается рядом адгезивных взаимодействий между лейкоцитами и клетками эндотелия, а также действием хемокинов.

В табл. 4-4 представ­лены некоторые клинически значимые молекулы адгезии и их лиганды. Выделяют две группы молекул адгезии: селектины и интегрины.

Семейство хемокинов	Представители семейства	Рецепторы	Клетки-мишени	Биологические эффекты
С у-хемокины	Лимфотактин	ХСВ	В основном Т-лимфоциты	Дифференцировка, миграция лим­фоцитов
СС р-хемокины	Эотоксин	ССПЗ	Т-клетки, моноциты, эозино­филы	Воспаление в тканях
	ВА1\1ТЕЗ	ССР1, ССПЗ, ССК5	Т-лимфоциты (ТИ2), дендритные клетки, 1\1К-клетки, моноциты, эозинофилы, базофилы	Воспаление в тканях, дегрануляция базофилов, активация Т-клеток
	М1Р-1а	ССР1, ССВЗ, ССВ5	ТИ1 -лимфоциты, дендритные клетки, 1\1К-клетки, моноциты, базофилы	Активация клеток, продуцирующих ИФН-у, конкурирует с ВИЧ-1 за свя­зывание с рецептором
	М1Р-1 р	ССВ1, ССВЗ, ССВ5	Активированные Т-клетки, дендритные клетки, !\1К-клетки, моноциты	Конкурирует с ВИЧ-1 за связывание с рецептором
СХС ос-хемокины	ИЛ-8	СХСВ1, СХСВ2	Нейтрофилы, Т-клетки	Ангиогенез, активация нейтрофилов
	50Р-1 а/р	СХСЯ4	Т-клетки, СР34+-клетки - пред­шественники В-лимфоцитов (костный мозг)	Хоминг лимфоцитов, развитие В-клеток
	1Р-10	СХСРЗ	Моноциты, [\1К-клетки, ТМ- лимфоциты	Подавление ангиогенеза, активация клеток, продуцирующих ИФН-у
	СВОа	СХСВ2	Нейтрофилы	Активация нейтрофилов
	свор	СХСВ2	Т-клетки	Пролиферация фибробластов
	ЗРОу	СХСР2	Фибробласты	Ангиогенез
	р-те	СХСВ2	Нейтрофилы	Активация нейтрофилов, ангиогенез, резорбция тромба
СХХХС 5-хемокины	Фракталкин	СХЗСВ1	Моноциты, Т-клетки	Воспалительные процессы в мозге, адгезия лейкоцитов к эндотелию

ЭФФЕКТОРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ АДАПТИВНОГО И ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА

Таблица 4-4. Некоторые клинически значимые адгезивные молекулы Молекула адгезии Лиганд Клинические последствия взаимодействия Последствий дефекта экспрессии Семейство ^-интегринов \/1_А-4* (С049с1/ СЭ29), экспресси­рованы на лимфо­цитах и моноцитах УСАМ-1**, экс­прессирован на эндотелии Адгезия лимфоци­тов и моноцитов на эндотелии Нарушение миграции лимфоцитов и моноцитов в ткани Семейство $2-интегринов С018/СО а экс­прессированы на всех типах лей­коцитов 1САМ-1***, на эндотелии Адгезия всех типов лейкоци­тов к эндотелию сосудов Тяжелый иммунодефицит, прояв­ляющийся нейтропенией, возврат­ными инфекциями бактериальной и грибковой природы, уменьшени­ем способности нейтрофилов к хемотаксису в ткани

Различают Е-селектины (на клетках эндотелия), Ь-селектины (на лей­коцитах) и Р-селектины (на тромбоцитах). Селектины связываются с углеводными остатками на поверхности лейкоцитов и клеток эндотелия и участвуют в миграции клеток в очаг воспаления.

Интегрины - основные молекулы межклеточной адгезии. Это гетероди­меры, состоящие из а- и р-субъединиц, соединенных нековалентными свя­зями. Интегрины пронизывают клеточную мембрану и через адаптерные молекулы талин и винкулин связываются с цитоскелетом. В зависимости от типа р-цепи, входящей в состав молекулы, выделяют три семейства инте- гринов.

р^Интегрины обеспечивают связывание клеток с внеклеточным матрик­сом. р2-Интегрины участвуют в адгезии лейкоцитов к клеткам эндотелия. Р3-Интегрины обусловливают взаимодействие тромбоцитов и нейтро- филов. Дефицит р2-интегрина ЬРА-1 (С018/СБ11) приводит к развитию врожденного дефекта фагоцитов - синдрома дефицита адгезии лейкоцитов (ЬАЭ-синдром), сопровождающегося тяжело протекающими инфекцион-

ными заболеваниями бактериальной и грибковой природы, уменьшением миграции фагоцитов в ткани (см. раздел 11.2.5).

Вызванный воспалением процесс проникновения лейкоцитов в ткани из сосудистого русла обеспечивается рядом адгезивных взаимодействий и включает несколько этапов (рис. 4-20):

Роллинг (перекатывание);

Адгезию;

Проникновение в ткани.

Рассмотрим этапы проникновения лейкоцитов в ткани на примере ней­трофилов. Первый этап - роллинг (качение) нейтрофилов по поверхности клеток эндотелия - происходит при участии селектинов. В норме клетки эндотелия сосудов не несут молекул адгезии. При активации в очаге вос­паления клетки начинают экспрессировать Е-селектины и рецепторы для селектинов. Скорость нейтрофилов в кровотоке замедляется за счет взаи­модействия Е-селектина и углеводной детерминанты Ье\У1$-Х, связаннйой с СБ15-молекулой нейтрофила.

Ь-селектины нейтрофилов взаимодействуют с сиаломуцином (СБ34), расположенным на эндотелии. Активированные эндотелиальные клетки секретируют ИЛ-8, индуцирующий смену селектинов на поверхности ней­трофилов и стимулирующий экспрессию (52-интегринов. Активация клеток эндотелия происходит при развитии местной воспалительной реакции под действием локально образующихся провоспалительных цитокинов ИЛ-1р и ФНО-а.

Второй этап - адгезия - образование прочных связей между лейкоци­тами и эндотелиальными клетками, осуществляемое за счет интегрино- вых взаимодействий. Лигандами Р2-иптегринов служат молекулы группы 1САМ.

Третий этап - миграция нейтрофилов между клетками эндотелия (транс­эндотелиальная миграция) осуществляется под действием хемокинов.

Последующая миграция нейтрофилов в ткани основана на хемотакси­се. Хемоаттрактанты для нейтрофилов существуют в очаге воспаления.

Цитокин(хемокин)зависимая

К ним относятся фактор активации тромбоцитов (ФАТ), лейкотриен В4, компоненты комплемента (С5а), Ы-формил-метионил-пептиды бакте­рий, ИЛ-8. Провоспалительные цитокины повышают уровень экспрессии р2-интегринов, 1САМ-1, ИЛ-8.

В зоне воспаления фагоциты начинают распознавать опсонизированные патогены. В качестве опсонинов выступают чаще всего инактивированные компоненты комплемента \СЗЪ и молекулы 1^0. В распознавании опсо- низированных патогенов участвуют рецепторы комплемента: СК1, СКЗ (у макрофагов важную роль играет СК4) и РсуК (СБ64, СБ32, СБ16). Эти

взаимодеиствия индуцируют процесс поглощения.

Нейтрофилы и макрофаги обладают мощным потенциалом для уничто­жения патогенов. Выделяют кислородзависимые и кислороднезависимые механизмы бактерицидное™ фагоцитов.

Резидентные макрофаги удаляют апоптозные клетки и эндогенные моле­кулы организма, модифицированные вследствие патологического процесса (так называемые эндогенные лиганды: например, модифицированный кол­лаген, белки теплового шока, липиды низкой плотности и др.), с помощью рецепторов-мусорщиков. В данном случае активации макрофагов и разви-

Инфекция

То11-подобные рецепторы

/ф СР14 (рецептор у к липополисахариду)

Рецептор, распознающий остатки маннозы

(фактор хемотаксиса нейтрофилов)

(активирует МК-клетки, способствует дифференцировке ТНО в ТМ)

> Другие медиаторы: простагландины, радикалы кислорода, оксид азота

тия механизмов цитотоксичности не происходит. Поглощение чужеродных клеток и патогенов приводит к активации макрофагов.

Функциональная активность макрофагов регулируется цитокинами. Цитокины, продуцируемые ТЫ- и ТЬ2-клетками, индуцируют в макрофаге разные реакции. ИФН-у стимулирует выработку активных форм кислорода, провоспалительных цитокинов, экспрессию МНС-Н.

ИЛ-4 и ИЛ-13 угнетают эти функции макрофага, но способствуют обра­зованию гигантских клеток в гранулемах, выработке факторов роста, сти­мулируя тем самым заживление повреждений ткани. Эти цитокины вызы­вают альтернативную активацию макрофагов (см. рис. 3-32, рис. 3-33).

Исключительно важную роль в активации фагоцитов и в реализации их кислородзависимой бактерицидной функции играют активные формы кислорода и оксида азота, образуемые в процессе кислородного или дыха­тельного взрыва.

В основе дыхательного взрыва лежит усиление потребления глюкозы и ее расщепление с участием ЫАЮРН по механизму гексозомонофосфатного шунта, что сопровождается накоплением ЫАБРН. Взаимодействие ЫАОРН с молекулой кислорода при участии ИАОРН-оксидазы приводит к обра­зованию супероксид аниона (О2-), из которого с участием ионов водорода образуются потенциально токсичные для бактерий гидроксильные ради­калы (ОН), перекись водорода (Н202) и синглетный кислород. Этот про­цесс начинается спонтанно после образования фагосомы перед слиянием с лизосомой. Наиболее выражен бактерицидный эффект в фаголизосомах. Образование Н202 происходит спонтанно и при участии супероксиддисму- тазы. Фермент миелопероксидаза обеспечивает образование гипохлорида из Н202 с участием ионов галогенов. Оксид азота (N0) образуется в резуль­тате расщепления аргинина до цитруллина и катализируется ЫО-синтазой (рис. 4-22).

Оксид азота (N0) участвует во многих физиологических и патологиче­ских процессах как на клеточном, так и на организменном уровне, оказывая защитное, регуляторное и повреждающее действия.

Регуляторное действие N0 проявляется в поддержании тонуса и прони­цаемости сосудов, подавлении адгезии тромбоцитов, в модуляции клеточ­ной адгезии, нейротрансмиссии и бронходилатации, а также в регуляции некоторых функций почек и иммунной системы.

Под защитным действием оксида азота подразумевают его антиокисли- тельные свойства, т.е, защиту от агентов окислительного стресса (перекись водорода, алкильные гидроперекиси, супероксидный анион-радикал и др.), снижение адгезии лейкоцитов и антитоксический эффект, в частности, про­тив ФНО-а.

Повреждающее действие оксида азота оказывается через подавление функций ферментов, индукцию процессов перекисного окисления липидов

оксидаза

г;г

ОН НОС1 01400" 8-нитрозотиолы

Рис. 4-22. Схема образования бактерицидных веществ фагоцитами (активных форм кис­лорода и оксида азота).

и повреждения ДНК клетки, повышение чувствительности клетки к дей­ствию радиации, алкилирующих агентов и токсичных металлов, а также через истощение антиокислительных возможностей клетки. Непрямое

цитотоксическое действие оксида азота осуществляется за счет изменения цитокинового равновесия и опосредованной ИЛ-12 активации ЫК-клеток и ЦТЛ. Сам по себе оксид азота не является мощным цитотоксическим агентом, но он может усиливать чувствительность клеток к действию дру­гих цитотоксических веществ. Наиболее выраженной антибактериальной активностью обладают соединения, образовавшиеся при взаимодействии активных форм кислорода и оксида азота. В результате взаимодействия N0 с активными формами кислорода и некоторыми другими соедине­ниями образуются цитотоксические вещества, включая пероксинитрит (ОЖЮ), 5-нитрозотиолы (К5Ы0), диоксид азота (ЬГО2), динитроген три- оксид (]М203), динитроген тетраоксид (И204) и железодинитрозильные комплексы (ЬЫ1С).

Эффекты оксида азота принято разделять на основные и опосредо­ванные. Основные эффекты включают реакции, в которых он непосред­ственно взаимодействует со специфическими биологическими моле­кулами (например, с гуанилатциклазой, цитохромом Р450 и др.).

Опосредованные эффекты действия оксида азота связаны с реактивными формами азота, образующимися при взаимодействии N0 с кислородом или с супероксидным анион-радикалом.

Основные и побочные эффекты реакций с непосредственным участием оксида азота определяются его локальной концентрацией. Основные эффек­ты вероятны при низких концентрациях оксида азота (меньше 1 мкМ), тогда как побочные эффекты, включая образование радикалов, становятся воз­можными при более высоких его концентрациях (больше 1 мкМ).

Оксид азота 1п уЬю образуется с участием 1М0-синтазы (N05), суще­ствующей у млекопитающих в трех изоформах: пЫ05 - нейтральной (1-й тип); 1Ы05 - индуцибельной (2-й тип); еЫ05-синтаза - эндотелиаль­ной (3-й тип).

В макрофагах функционирует 1Ы05, экспрессию которой стимулируют

некоторые цитокины и продукты микроорганизмов, часто действующие в синергизме. ЫО-синтазы типов ] и 3 называются также сЫ05 - избира­тельными (существуют в клетках и могут быть активированы притоком кальция, который в последующем связывается с кальмодулином). В при­сутствии 1И08 оксид азота вырабатывается в больших количествах и часто оказывает побочные эффекты, такие, как перекисное окисление липидов и гидроксилирование, образование нитрозаминов и нитротирозина.

На рис. 4-23 представлены некоторые типы рецепторов, участвующих в фагоцитозе и апоптозе.

Скавенджер- Нейтрофилы (полиморфноядерныe лейкоциты, ПЯЛ) Это подвижные фагоциты с сегментированным ядром. Нейтрофилы идентифицируют либо по структуре ядра, либо по поверхностному антигену CD66. Основную роль в эффекторных функциях нейтрофилов играют компоненты гранул. Гранулы нейтрофилов классифицируют на первичные, вторичные, третичные и секреторные пузырьки. Различия между классами гранул могут быть определены после анализа белков-маркеров. В гранулах нейтрофилов сохраняется около 300 различных белков, которые могут быть освобождены в окружение клетки или оставаться присоединенными к мембране нейтрофилов. Секреторные пузырьки Считают, что секреторные пузырьки формируются только в зрелых сегментоядерных нейтрофилах при поступлении их в кровоток . Секреторные пузырьки по происхождению эндосомы , и представляют собой пул рецепторов, включаемых в плазматическую мембрану после слияния мембраны секреторных пузырьков с мембраной нейтрофила. В мембране секреторных пузырьков множество рецепторов - β2-интегрины, Cr1, рецепторы формил-пептида (fpr), CD14, CD16, а также ферменты металлопротеиназы и щелочная фосфатаза. В полости секреторных пузырьков содержится альбумин и белок, связывающий гепарин (HBP). Маркерный фермент пузырьков - щелочная фосфатаза. Вторичные и третичные гранулы Пероксидазонегативние гранулы нейтрофилов могут быть разделены на вторичные и третичные, которые отличаются содержанием белков и секреторными свойствами. Вторичные гранулы содержат больше антибактериальных соединений, чем третичные. Третичные гранулы легче, чем вторичные подвергаются экзоцитозу. Третичные гранулы – резерв матрикс-деградирующих ферментов и мембранных рецепторов, необходимых для экстравазации и диапедеза нейтрофила . Напротив, вторичные гранулы участвуют главным образом, в антибактериальных действиях нейтрофилов путем мобилизации в фагосомы или секрецию во внешнюю среду. В арсенале их антибактериальных пептидов - лактоферрин, NGAL, лизоцим и hCAP18, LL-37. Маркерный белок третичных гранул - фермент желатиназа, вторичных – лактоферрин . Первичные гранулы Первичные гранулы содержат кислые гидролазами, в том числе кислую фосфатазу и антибактериальные белки; их мембрана лишена рецепторов. У человека антибактериальные белки представлены нейтрофильными пептидами – α-дефензинами и сериновыми протеазами с антибактериальной активностью. При созревании нейтрофилов в костном мозге первыми еще на стадии миелобластов формируются азурофильные гранулы; дефензины (катионные белки) в азурофильных гранулах синтезируются на второй стадии дифференцировки нейтрофилов - стадии образования промиелоцитов. Маркерный белок этих гранул фермент миелопероксидазы. Моноциты/макрофаги Моноциты – это фагоциты, которые циркулируют в крови. Когда моноциты мигрируют в ткани, они превращаются в макрофаги. Моноциты имеют характерную форму ядра в виде почки. Они могут быть определены морфологически или по CD14 – маркеру клеточной поверхности. В отличие от ПЯЛ они не содержат гранул, но имеют многочисленные лизосомы, содержимое которых похоже на содержимое гранул нейтрофилов. Специализированные виды макрофагов могут быть найдены во многих органах, включая легкие, почки, мозг и печень. Макрофаги выполняют множество функций. Как мусорщики, они удаляют из организма изношенные клетки, иммунные комплексы. Макрофаги представляют чужеродный антиген для распознавания его лимфоцитами, в этом отношении макрофаги похожи на дендритные клетки. Макрофаги способны секретировать удивительное разнообразие мощных химических сигналов – монокинов, которые жизненно важны для иммунного ответа неспецифического иммунитета: ответ фагоцитов на инфекцию. Циркулирующие в крови нейтрофилы и моноциты реагируют на сигналы опасности (SOS), образующиеся в месте локализации инфекции. SOS сигналы включают в себя N-формил-метионин, освобождаемый бактериями; пептиды, образующиеся при свертывании крови, растворимые пептиды – продукты активации системы комплемента и цитокины, секретируемые тканевыми макрофагами, которые столкнулись в тканях с бактериями. Некоторые из сигналов SOS стимулируют экспрессию молекул клеточной адгезии на эндотелиальных клетках неподалеку от места инфекции, такие как ICAM-1 и селектины. Молекулы адгезии связываются с комплементарными структурами на поверхности фагоцитирующих клеток. Как следствие нейтрофилы и моноциты прилипают к эндотелию. Вазодилататоры, освобождаемые в месте инфекции тучными клетками, способствуют диапедезу прилипших фагоцитов через эндотелиальный барьер " и миграции их к месту локализации инфекции. Перемещение в тканях по градиенту концентрации молекул SOS. Параллельно SOS сигналы активируют фагоциты, что приводит к усилению, как поглощения возбудителей, так и внутриклеточному уничтожению инвазивных организмов. Инициирование фагоцитоза при неспецифическом иммунитете Клетка- фагоциты имеет на своей мембране рецепторы, способствующие связыванию их с возбудителем-антигеном, и поглощать его. К важнейшим рецепторам относятся следующие структуры. 1. Fc-рецепторы - если с бактериями связываются антитела IgG , то на поверхности бактерий будут Fc-фрагменты, которые распознаются и связываются Fc- рецептором на фагоцитах. На поверхности одного нейтрофила содержится порядка 150 000 таких рецепторов! Связывание бактерий, покрытых IgG, инициирует фагоцитоз и активацию метаболической активности фагоцитов (респираторный взрыв). 2. Рецепторы комплемента - фагоциты имеют рецепторы для С3b компонента комплемента, При активации комплемента при взаимодействии со структурами поверхности бактерий, последняя покрывается гидрофобным фрагментом C3b. Связывание рецептора к C3b с С3b на приводит также к повышению фагоцитоза и стимулированию респираторного взрыва. 3. Рецепторы - мусорщики связывают широкий спектр полианионов на бактериальной поверхности, опосредуя фагоцитоз бактерий. 4. Toll-подобные рецепторы - фагоциты имеют различные Toll-подобные рецепторы, которые признают широкий спектр консервативных структур на поверхности инфекционных агентов. Связывание инфекционных агентов через Toll-подобных рецепторов приводит к фагоцитозу и высвобождению провоспалительных цитокинов (IL-1, TNF-альфа и IL-6) фагоцитами. Фагоцитоз и неспецифический иммунитет После прикрепления бактерий, мембрана фагоцитов образует псевдоподии, которые, в конце концов, окружают бактерию и поглощают её, бактерии оказывается заключенной в фагосому. Фагосомы сливаются с вторичными гранулами, образуя фаголизосому. Респираторный взрыв и внутриклеточный киллинг при неспецифическом иммунитете Во время фагоцитоза, фагоцитирующие клетки увеличивают потребление глюкозы и кислорода, этот процесс называют респираторный взрыв. Следствие респираторного взрыва – образование активных форм кислорода, которые способны убить бактерии в составе фаголизосомы. Этот процесс называют кислород-зависимый внутриклеточный киллинг. Кроме того, в составе фаголизосомы бактерии и могут быть уничтожены под действием уже имеющегося содержимого в гранулах. Комплекс этих реакций называют кислород независимый внутриклеточный киллинг. В процессе фагоцитоза включается механизм прямого окисления глюкозо-6-фосфата в пентозофосфатном пути с образованием НАДФН. Тотчас осуществляется сборка надмолекулярного комплекса активной молекулы НАДФН-оксидазы. Активированная НАДФН-оксидаза использует кислород для окисления НАДФН. В результате реакции образуется супероксид-анион. Под действием супероксиддисмутазы часть супероксид-анионов превращается в синглетный кислород и H 2 O 2 Другая часть супероксид-анионов взаимодействует с Н 2 О 2 с образованием гидроксильных радикалов и синглетного кислорода. В результате всех этих реакций образуются токсичные кислорода соединений супероксид-анион перекись водорода, синглетный кислород и гидроксильные радикалы (ОН ). 2. Кислород зависимый миелопероксидаза-зависимый внутриклеточный киллинг Как только азурофильные гранулы сливаются с фагосомой, в состав фаголизосомы высвобождается миелопероксидаза. Миелопероксидаза катализирует реакцию образования гипохлорит иона из H2O2 и хлорид иона. Гипохлорит иона высокотоксичное соединение, мощный окислитель. Некоторая часть гипохлорита может самопроизвольно распадаться до синглетного кислорода. В результате этих реакций образуются токсичные гипохлорит (OCl -) и синглетный кислород (1 O2). 3. Реакции детоксикации (табл. 3) Нейтрофилы и макрофаги располагают средствами защиты от действия активных форм кислорода. Эти реакции включают дисмутацию супероксид аниона в перекись водорода супероксиддисмутазой и конверсию перекиси водорода в воду каталазой. 4. Кислород-независимый внутриклеточный киллинг Кислород-независмые механизмы внутриклеточного киллинга 5. Зависимый от оксида азота киллинг в реакциях неспецифического иммунитета Связывание бактерий макрофагами, в частности, посредством Toll-подобных рецепторов, приводит к продукции ФНО-альфа, который аутокринно (стимулирует те же клетки, которые его секретировали) индуцирует экспрессию гена индуцибельной NO синтазы (iNOS), в результате чего макрофаги синтезируют оксида азота (NO). Если клетка подвергается действию гамма-интерферона (IFN-гамма) , синтез оксида азота усиливается. Концентрация оксид а азота, освобождаемого макрофагами, обладает выраженным токсическим действием на микроорганизмы в непосредственной близости от макрофагов.