Нейтрофилы — функции и роль в иммунитете¶
Нейтрофилы — это наиболее многочисленный тип лейкоцитов (белых кровяных клеток) в крови человека, относящийся к гранулоцитам и гранулоцитарному звену миелоидного ряда. Они составляют 40–70 % от общего числа лейкоцитов и являются главными «клетками первой линии обороны» врождённого иммунитета. Основная функция нейтрофилов — быстрое обнаружение, захват и уничтожение проникших в организм бактерий, грибков и некоторых вирусов, а также очищение тканей от погибших клеток и продуктов воспаления.
¶Происхождение и жизненный цикл
Нейтрофилы образуются в красном костном мозге из гемопоэтических стволовых клеток под действием ряда факторов роста, ключевым из которых является гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ). Путь созревания занимает около 5–7 дней и проходит через стадии миелобласта, промиелоцита, миелоцита, метамиелоцита и палочкоядерного нейтрофила. Зрелые сегментоядерные нейтрофилы выходят в кровоток, где циркулируют 6–8 часов, после чего мигрируют в ткани и живут ещё 1–2 суток. Общая продолжительность жизни нейтрофила в организме не превышает 5–7 дней; отмершие клетки утилизируются макрофагами селезёнки и печени.
¶За что отвечают нейтрофилы
¶Фагоцитоз
Основная роль нейтрофилов — фагоцитоз, то есть поглощение и переваривание чужеродных частиц. При обнаружении бактерий клетка прикрепляется к микроорганизму, окружает его мембраной и формирует фагосому. Внутри фагосомы происходит уничтожение захваченного возбудителя с помощью ферментов (лизоцим, белково-гидролитические ферменты) и активных форм кислорода, образующихся в ходе так называемого респираторного взрыва.
¶Антимикробные гранулы
Цитоплазма нейтрофила содержит три типа гранул:
| Тип гранул | Содержимое | Функция |
|---|---|---|
| Азурофильные (первичные) | Миелопероксидаза, лизоцим, бактерицидный проникающий белок, эластаза | Уничтожение бактерий внутри фагосомы |
| Специфические (вторичные) | Лактоферрин, коллагеназа, лизоцим | Антимикробное действие, модуляция воспаления |
| Третичные (гелатиназные) | Гелатиназа, желатиназа | Расщепление компонентов внеклеточного матрикса при миграции |
¶Нетрадиционные механизмы защиты
Помимо фагоцитоза нейтрофилы выполняют ряд дополнительных функций:
- Экзоцитоз гранул — высвобождение антимикробных белков в межклеточное пространство.
- Нейтрофильные внеклеточные ловушки (NETs) — выброс сетчатых структур из ДНК, гистонов и гранулярных ферментов, которые связывают и обезвреживают микроорганизмы вне клетки. Этот процесс сопровождается гибелью нейтрофила и называется нетозом.
- Дегрануляция — выброс содержимого гранул без разрушения клетки.
- Синтез цитокинов — нейтрофилы вырабатывают интерлейкины (IL-1, IL-8, IL-12), фактор некроза опухоли (ФНО-α) и хемокины, которые поддерживают воспалительный ответ и привлекают другие иммунные клетки.
¶Участие в воспалении и заживлении
Нейтрофилы первыми прибывают в очаг воспаления в ответ на хемотаксические сигналы (формилпептиды бактерий, компоненты комплемента C5a, лейкотриен B4). Их миграция через стенку сосудов в ткани осуществляется посредством адгезии к эндотелию и диапедеза. Помимо борьбы с инфекцией нейтрофилы участвуют в очищении ран от погибших клеток и выделяют факторы роста, стимулирующие регенерацию тканей, хотя при избыточной активности эти же вещества могут повреждать здоровые ткани.
¶Клиническое значение
¶Нейтрофилёз и нейтропения
Повышенное содержание нейтрофилов в крови (нейтрофилёз) обычно указывает на бактериальную инфекцию, острое воспаление, стресс, приём кортикостероидов или миелопролиферативные заболевания. Снижение числа нейтрофилов (нейтропения) повышает уязвимость организма перед бактериальными и грибковыми инфекциями и наблюдается при вирусных инфекциях, аутоиммунных заболеваниях, апластической анемии, после химиотерапии или лучевой терапии.
¶Анализ крови
В клинической практике содержание нейтрофилов определяется в общем анализе крови с лейкоцитарной формулой. Показатель отражается двумя величинами: абсолютным числом клеток (норма для взрослых — 1,8–7,5 × 10⁹/л) и процентным соотношением среди лейкоцитов. Сдвиг лейкоцитарной формулы влево (увеличение доли палочкоядерных форм) свидетельствует об активной борьбе с инфекцией.
¶Хронические гранулематозные заболевания
Наследственный дефимент ферментов респираторного взрыва приводит к хроническому гранулематозному заболеванию — редкому состоянию, при котором нейтрофилы не способны уничтожать внутриклеточные бактерии и грибы, что проявляется повторными тяжёлыми инфекциями и формированием гранулём.
¶Роль в современной иммунологии
В последние десятилетия представления о нейтрофилах существенно расширились. Показано, что они участвуют в регуляции адаптивного иммунитета, влияют на активность Т- и В-лимфоцитов, могут выполнять иммунорегуляторную функцию в опухолевой микро среде, а также формировать долговременную «иммунную память» врождённого иммунитета (тренированный иммунитет). Изучение нейтрофилов имеет значение для понимания патогенеза сепсиса, аутоиммунных болезней и онкологических процессов.
Источники:
- Абрамов Б. Н., Баранов А. А. «Клиническая гематология»
- Ройт И., Бростофф Дж., Мейл Д. «Иммунология»
- Кокшаров В. И. «Клиническая лабораторная диагностика»
- Abbas A. K., Lichtman A. H. «Cellular and Molecular Immunology»