Гранулоциты: строение и функции¶

Гранулоциты — группа лейкоцитов (белых клеток крови) позвоночных, цитоплазма которых содержит специфические гранулы, различимые при световой микроскопии после окрашивания. Вместе с агранулоцитами (лимфоцитами и моноцитами) они образуют систему лейкоцитов крови. Гранулоциты относятся к клеткам врождённого иммунитета, обеспечивают фагоцитоз, воспалительную реакцию и защиту от внеклеточных патогенов.

¶Общая характеристика

Гранулоциты составляют наибольшую долю лейкоцитов периферической крови человека — в норме 60–75 %. Их главный отличительный признак — наличие в цитоплазме гранул двух типов: специфических (вторичных) и азурофильных (первичных, лизосомальных). Ядро у зрелых гранулоцитов обычно сегментированное, поэтому их нередко называют полиморфноядерными лейкоцитами.

Диаметр клеток — 9–15 мкм. Продолжительность жизни в кровотоке невелика: от нескольких часов до нескольких суток. Основная часть гранулоцитов находится не в крови, а в тканях и костном мозге, который служит их резервуаром. Образуются они в красном костном мозге из общей миелоидной клетки-предшественника в процессе гранулоцитопоэза.

¶Классификация

По окрашиванию специфических гранул выделяют три вида гранулоцитов:

Отдельно рассматривают тучные клетки (тканевые базофилы), которые близки к базофилам по функции, но локализуются в тканях и происходят от другого предшественника.

¶Нейтрофилы

Нейтрофилы — самый многочисленный и подвижный тип гранулоцитов. Их ядро состоит из нескольких сегментов, соединённых перемычками; у незрелых форм встречаются палочкоядерные и юные формы, что учитывается в лейкоцитарной формуле. Нейтрофилы первыми прибывают к очагу воспаления, мигрируя через стенку капилляров путём диапедеза.

Основной механизм их действия — фагоцитоз. Клетка захватывает микроорганизм в фагосому, которая сливается с лизосомами; внутри образуются активные формы кислорода и ферменты (миелопероксидаза, лизоцим, протеазы), разрушающие патоген. Помимо фагоцитоза, нейтрофилы выделяют цитокины, формируют внеклеточные ловушки (NETs) из собственной ДНК и участвуют в регуляции воспаления.

¶Эозинофилы

Эозинофилы содержат крупные гранулы с кристаллоидным ядром, в которых находятся белки, токсичные для паразитов, — главный щелочной белок и эозинофильный катионный белок. Их число возрастает при гельминтозах и аллергических реакциях. Эозинофилы способны к фагоцитозу, но в меньшей степени, чем нейтрофилы; их основная роль — внеклеточное уничтожение крупных паразитов, которых невозможно поглотить целиком. Они также модулируют аллергическое воспаление и участвуют в реакциях гиперчувствительности.

¶Базофилы

Базофилы — самая малочисленная группа. Их гранулы содержат гистамин, гепарин и ряд медиаторов. При активации, например при связывании аллергена с IgE на поверхности клетки, происходит дегрануляция с выбросом гистамина, что вызывает расширение сосудов, повышение проницаемости и спазм гладких мышц. Тем самым базофилы участвуют в развитии анафилактических реакций и воспаления.

¶Гранулоцитопоэз и регуляция

Образование гранулоцитов происходит в костном мозге под действием колониестимулирующих факторов (G-CSF, GM-CSF), интерлейкинов (ИЛ-3, ИЛ-5) и других цитокинов. Последовательность созревания: миелобласт → промиелоцит → миелоцит → метамиелоцит → палочкоядерный → сегментоядерный гранулоцит. Зрелые клетки выходят в кровь, откуда мигрируют в ткани. Регуляция числа клеток в крови отражается в лейкоцитарной формуле, отклонения которой имеют диагностическое значение.

¶Клиническое значение

Изменение числа гранулоцитов — важный лабораторный признак. Нейтрофилёз (увеличение нейтрофилов) наблюдается при бактериальных инфекциях, воспалении, стрессе; нейтропения — при вирусных инфекциях, действии некоторых лекарств, поражении костного мозга. Эозинофилия характерна для паразитарных инвазий и аллергий. Сдвиг лейкоцитарной формулы влево указывает на появление незрелых форм и активный воспалительный процесс.

Тяжёлое наследственное заболевание — хроническая гранулематозная болезнь, при которой нарушена способность нейтрофилов уничтожать поглощённые микробы; она проявляется recurrent-инфекциями. Опухолевые заболевания крови (лейкозы) также связаны с неконтролируемым размножением предшественников гранулоцитов.

¶Методы исследования

Для подсчёта гранулоцитов применяют общий анализ крови с лейкоцитарной формулой, автоматические гематологические анализаторы и микроскопию окрашенных мазков. Оценка функциональной активности включает тесты фагоцитоза, хемилюминесценции и определения активности миелопероксидазы. В гистологии гранулоциты выявляют по морфологии ядра и характеру зернистости цитоплазмы.

¶Значение в биологии и медицине

Гранулоциты — ключевое звено врождённого иммунитета. Они обеспечивают быструю неспецифическую защиту, ограничивают распространение инфекции до включения адаптивного иммунного ответа и участвуют в заживлении ран. Изучение их биологии важно для иммунологии, гематологии и разработки методов лечения воспалительных и аутоиммунных заболеваний. Нарушения функций гранулоцитов лежат в основе ряда первичных иммунодефицитов и используются как маркеры в клинической диагностике.

Источники: учебники по гистологии и цитологии; руководства по гематологии; материалы по иммунологии врождённого иммунитета; справочники по клинической лабораторной диагностике.