Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гранулоцит
PBEosinophil.jpg
Базофильный гранулоцит.
Подробности
СистемаИммунная система
Идентификаторы
MeSHD006098
FMA62854
Анатомические термины микроанатомии

Гранулоциты - это категория белых кровяных телец в системе врожденного иммунитета, для которых характерно наличие определенных гранул в их цитоплазме . [1] Их также называют полиморфноядерными лейкоцитами ( PMN , PML или PMNL ) из-за различной формы ядра , которое обычно делится на три сегмента. Это отличает их от мононуклеарных агранулоцитов . Термин « полиморфноядерный лейкоцит» часто относится конкретно к « нейтрофильным гранулоцитам» [2].самый обильный из гранулоцитов; другие типы ( эозинофилы , базофилы и тучные клетки ) имеют меньшее количество долей. Гранулоциты образуются в костном мозге посредством гранулопоэза .

Типы [ править ]

Существует четыре типа гранулоцитов (полное название полиморфноядерные гранулоциты): [3]

За исключением тучных клеток, их названия основаны на их характеристиках окрашивания ; например, наиболее распространенным гранулоцитом является нейтрофильный гранулоцит , который имеет нейтрально окрашенные цитоплазматические гранулы.

Нейтрофилы [ править ]

Основная статья: нейтрофилы
Нейтрофил с сегментированным ядром (в центре и в окружении эритроцитов ), внутриклеточные гранулы видны в цитоплазме (при большом увеличении, окрашенном по Гимзе )

Нейтрофилы обычно находятся в кровотоке и представляют собой наиболее распространенный тип фагоцитов , составляя от 60% до 65% от общего количества циркулирующих лейкоцитов [4] и состоящий из двух субпопуляций : нейтрофилов-киллеров и нейтрофилов-клеток. Один литр крови человека содержит около пяти миллиардов (5х10 9 ) нейтрофилов [5], которые имеют диаметр около 12-15 микрометров . [6] После того, как нейтрофилы получили соответствующие сигналы, им требуется около тридцати минут, чтобы покинуть кровь и достичь места инфекции. [7] Нейтрофилы не возвращаются в кровь; они превращаются в гнойклетки и умирают. [7] Зрелые нейтрофилы меньше моноцитов и имеют сегментированное ядро с несколькими секциями (от двух до пяти сегментов); каждая секция соединена нитями хроматина . Нейтрофилы обычно не выходят из костного мозга до зрелости, но во время инфекции выделяются предшественники нейтрофилов, называемые миелоцитами и промиелоцитами . [8]

У нейтрофилов есть три стратегии для прямого нападения на микроорганизмы: фагоцитоз (проглатывание), высвобождение растворимых антимикробных веществ (включая белки гранул) и образование внеклеточных ловушек нейтрофилов (NET). [9] Нейтрофилы - профессиональные фагоциты : [10] они яростно поедают и быстро поглощают захватчиков, покрытых антителами и комплементом , а также поврежденные клетки или клеточный мусор. Внутриклеточные гранулы нейтрофилов человека давно известны своими разрушающими белки и бактерицидными свойствами. [11] Нейтрофилы могут секретировать продукты, стимулирующие моноциты и макрофаги.; эти выделения увеличивают фагоцитоз и образование активных кислородных соединений, участвующих во внутриклеточном уничтожении. [12]

Нейтрофилы имеют два типа гранул; первичные (азурофильные) гранулы (обнаруживаются в молодых клетках) и вторичные (специфические) гранулы (обнаруживаются в более зрелых клетках). Первичные гранулы содержат катионные белки и дефенсины , которые используются для уничтожения бактерий, протеолитические ферменты и катепсин G для расщепления (бактериальных) белков, лизоцим для разрушения стенок бактериальных клеток и миелопероксидазу (используется для выработки токсичных веществ, убивающих бактерии). [13] Кроме того, секреция первичных гранул нейтрофилов стимулирует фагоцитоз бактерий, покрытых антителами IgG . [14]Вторичные гранулы содержат соединения, которые участвуют в образовании токсичных кислородных соединений , лизоцима и лактоферрина (используются для получения необходимого железа из бактерий). [13] Внеклеточные ловушки нейтрофилов (NET) представляют собой сеть волокон, состоящих из протеаз хроматина и серина, которые захватывают и убивают микробы внеклеточно. Улавливание бактерий является особенно важной ролью NET при сепсисе, когда NET образуются внутри кровеносных сосудов. [15]

Эозинофилы [ править ]

Основная статья: эозинофил

У эозинофилов также есть лопастные ядра в форме почки (от двух до четырех долей). Количество гранул в эозинофиле может варьироваться, поскольку они имеют тенденцию к дегрануляции в кровотоке. [16] Эозинофилы играют решающую роль в уничтожении паразитов (например, кишечных нематод), потому что их гранулы содержат уникальный токсичный основной белок и катионный белок (например, катепсин [13] ); [17] рецепторы, которые связываются с IgE , используются для решения этой задачи. [18] Эти клетки также имеют ограниченную способность участвовать в фагоцитозе, [19] они являются профессиональными антигенпрезентирующими клетками, они регулируют другие функции иммунных клеток (например,Функции CD4 + Т-клеток , дендритных клеток , В-клеток , тучных клеток , нейтрофилов и базофилов ) [20], они участвуют в разрушении опухолевых клеток, [16] и способствуют восстановлению поврежденной ткани. [21] Полипептид интерлейкин-5 взаимодействует с эозинофилами и заставляет их расти и дифференцироваться; этот полипептид продуцируется базофилами и Т-хелперами 2 (TH2). [17]

Базофилы [ править ]

Основная статья: базофилы
Базофил с лопастными ядрами, окруженными эритроцитами.

Базофилы являются одними из наименее распространенных клеток в костном мозге и крови (встречаются менее чем в двух процентах всех клеток). Как нейтрофилы и эозинофилы, они имеют дольчатые ядра ; однако они имеют только две доли, и соединяющие их волокна хроматина не очень заметны. Базофилы имеют рецепторы, которые могут связываться с IgE , IgG , комплементом и гистамином . Цитоплазмы базофилов содержат разнообразное количество гранул; этих гранул обычно достаточно, чтобы частично скрыть ядро. Гранулы базофилов богаты гистамином, гепарином., хондроитинсульфат , пероксидаза , фактор активации тромбоцитов и другие вещества.

Когда происходит инфекция, зрелые базофилы высвобождаются из костного мозга и отправляются к месту инфекции. [22] Когда базофилы повреждены, они выделяют гистамин, который способствует воспалительной реакции , помогающей бороться с вторгающимися организмами. Гистамин вызывает расширение и повышенную проницаемость капилляров вблизи базофилов. Поврежденные базофилы и другие лейкоциты выделяют другое вещество, называемое простагландинами, которое способствует усилению кровотока к месту инфекции. Оба этих механизма позволяют доставлять элементы, свертывающие кровь, в инфицированную область (это запускает процесс восстановления и блокирует перемещение микробов.к другим частям тела). Повышенная проницаемость воспаленной ткани также способствует миграции большего количества фагоцитов к месту инфекции, чтобы они могли поглощать микробы. [19]

Тучные клетки [ править ]

См. Статью: Тучная клетка

Тучные клетки представляют собой тип гранулоцитов, присутствующих в тканях; [3] они опосредуют защиту хозяина от патогенов (например, паразитов ) и аллергических реакций , особенно анафилаксии . [3] Тучные клетки также участвуют в опосредовании воспаления и аутоиммунитета, а также в опосредовании и регулировании ответов нейроиммунной системы . [3] [23] [24]

Развитие [ править ]

Гранулоциты получают из стволовых клеток, находящихся в костном мозге. Дифференцировка этих стволовых клеток из плюрипотентных гемопоэтических стволовых клеток в гранулоциты называется гранулопоэзом . В этом процессе дифференцировки существует множество промежуточных типов клеток, включая миелобласты и промиелоциты .

Функция [ править ]

Содержимое гранул [ править ]

Примеры токсичных материалов, образующихся или высвобождаемых в результате дегрануляции гранулоцитами при попадании микроорганизмов в организм:

  • Антимикробные агенты ( дефенсины и катионный белок эозинофилов )
  • Ферменты
    • Кислотные гидролазы : дальнейшее переваривание бактерий
    • Лизоцим : растворяет клеточные стенки некоторых грамположительных бактерий.
  • Везикулы с низким pH (3,5-4,0)
  • Токсичные оксиды азота ( оксид азота )
  • Токсичные продукты, полученные из кислорода (например, супероксид , перекись водорода , гидроксильные радикалы, синглетный кислород, гипогалит )

Клиническое значение [ править ]

Гранулоцитопения - это аномально низкая концентрация гранулоцитов в крови. Это состояние снижает сопротивляемость организма ко многим инфекциям. Тесно связанные термины включают агранулоцитоз (этимологически «отсутствие гранулоцитов вообще»; клинически уровни гранулоцитов менее 5% от нормы) и нейтропения (дефицит нейтрофильных гранулоцитов ). Гранулоциты живут в обращении всего один-два дня (четыре дня в селезенке или другой ткани), поэтому переливание гранулоцитов в качестве терапевтической стратегии принесет очень краткосрочный эффект. Кроме того, с такой процедурой связано множество осложнений.

У людей, страдающих сахарным диабетом 1 типа, обычно наблюдается дефект хемотаксиса гранулоцитов .

Исследования показывают, что переливание гранулоцитов для предотвращения инфекций снижает количество людей с бактериальной или грибковой инфекцией в крови. [25] Дальнейшие исследования показывают, что участники, получающие терапевтические трансфузии гранулоцитов, не показывают различий в клиническом излечении сопутствующей инфекции. [26]

Дополнительные изображения [ править ]

  • Гемопоэз

См. Также [ править ]

  • Анализ крови
  • Гемопоэз
  • Иммунная система
  • Врожденная иммунная система
  • Трогоцитоз
  • лейкоцит

Ссылки [ править ]

  1. ^ WebMD (2009). «гранулоцит» . Медицинский словарь нового мира Вебстера (3-е изд.). Houghton Mifflin Harcourt. п. 181. ISBN. 978-0-544-18897-6.
  2. ^ WebMD (2009). «лейкоцитарный полиморфноядерный» . Медицинский словарь нового мира Вебстера (3-е изд.). Houghton Mifflin Harcourt. п. 244. ISBN 978-0-544-18897-6.
  3. ^ a b c d Breedveld A, Groot Kormelink T, van Egmond M, de Jong EC (октябрь 2017 г.). «Гранулоциты как модуляторы функции дендритных клеток» . Журнал биологии лейкоцитов . 102 (4): 1003–1016. DOI : 10,1189 / jlb.4MR0217-048RR . PMID 28642280 . 
  4. ^ Stvrtinová, Вьера; Ян Якубовский и Иван Хулин (1995). «Нейтрофилы, центральные клетки при остром воспалении». Воспаление и лихорадка от патофизиологии: принципы болезни . Вычислительный центр Словацкой академии наук: Academic Electronic Press. ISBN 80-967366-1-2. Архивировано из оригинального 31 декабря 2010 года . Проверено 28 марта 2009 года .
  5. ^ Хоффбранд стр. 331
  6. ^ Аббас, Глава 12, 5-е издание [ требуется полная ссылка ] [ необходима страница ]
  7. ^ а б Сомпайрак стр. 18
  8. ^ Linderkamp O, P Ruef, Brenner B, Gulbins E, F Lang (декабрь 1998). «Пассивная деформируемость зрелых, незрелых и активных нейтрофилов у здоровых новорожденных и новорожденных с сепсисом» . Педиатрические исследования . 44 (6): 946–50. DOI : 10.1203 / 00006450-199812000-00021 . PMID 9853933 . 
  9. ^ Хикки MJ, Kubes P (май 2009). «Внутрисосудистый иммунитет: встреча возбудителя и хозяина в кровеносных сосудах». Обзоры природы. Иммунология . 9 (5): 364–75. DOI : 10.1038 / nri2532 . PMID 19390567 . 
  10. ^ Робинсон стр. 187 и Эрнст, стр. 7–10.
  11. ^ Паолетти стр. 62
  12. ^ Soehnlein О, Kenne Е, Р Rotzius, Эриксон Е.Е., Линдбом л (январь 2008). «Продукты секреции нейтрофилов регулируют антибактериальную активность моноцитов и макрофагов» . Клиническая и экспериментальная иммунология . 151 (1): 139–45. DOI : 10.1111 / j.1365-2249.2007.03532.x . PMC 2276935 . PMID 17991288 .  
  13. ^ a b c Майер, Джин (2006). «Иммунология - Глава первая: Врожденный (неспецифический) иммунитет» . Электронный учебник микробиологии и иммунологии . Медицинская школа USC . Проверено 12 ноября 2008 года .
  14. ^ Soehnlein О, Кай-Ларсен Y, R Фритхиов, Соренсен О.Е., Kenne Е, Scharffetter-Kochanek К, и др. (Октябрь 2008 г.). «Нейтрофильные первичные гранулярные белки HBP и HNP1-3 усиливают бактериальный фагоцитоз макрофагами человека и мыши» . Журнал клинических исследований . 118 (10): 3491–502. DOI : 10.1172 / JCI35740 . PMC 2532980 . PMID 18787642 .  
  15. ^ Кларк С.Р., Ма А.С., Тавенер С.А., Макдональд Б., Гударзи З., Келли М.М. и др. (Апрель 2007 г.). «TLR4 тромбоцитов активирует внеклеточные ловушки нейтрофилов, чтобы заманить бактерии в септическую кровь». Природная медицина . 13 (4): 463–9. DOI : 10.1038 / nm1565 . PMID 17384648 . 
  16. ^ a b Hess CE. «Сегментированный эозинофил» . Система здравоохранения Университета Вирджинии . Проверено 10 апреля 2009 .
  17. ^ a b Барон, Сэмюэл (редактор) (1996). Медицинская микробиология (4-е издание) . Издание Медицинское отделение Техасского университета в Галвестоне. ISBN 978-0-9631172-1-2.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  18. ^ Gleich GJ, Адольфсона CR (1986). «Эозинофильный лейкоцит: структура и функция». Успехи в иммунологии Том 39 . Успехи иммунологии. 39 . С. 177–253. DOI : 10.1016 / S0065-2776 (08) 60351-X . ISBN 978-0-12-022439-5.
  19. ^ а б Кэмпбелл стр. 903
  20. ^ Akuthota P, Ван HB, Спенсер Л., Weller PF (август 2008). «Иммунорегуляторные роли эозинофилов: новый взгляд на знакомую клетку» . Клиническая и экспериментальная аллергия . 38 (8): 1254–63. DOI : 10.1111 / j.1365-2222.2008.03037.x . PMC 2735457 . PMID 18727793 .  
  21. ^ Карьявасам HH, Robinson DS (апрель 2006). «Эозинофил: клетка и ее оружие, цитокины, ее расположение». Семинары по респираторной медицине и реанимации . 27 (2): 117–27. DOI : 10,1055 / с-2006-939514 . PMID 16612762 . 
  22. ^ Гесс CE. «Зрелый базофил» . Система здравоохранения Университета Вирджинии . Проверено 10 апреля 2009 .
  23. ^ Ли Д.М., Друг DS, Gurish MF, Benoist C, D Матис, Brenner MB (сентябрь 2002). «Тучные клетки: клеточная связь между аутоантителами и воспалительным артритом». Наука . 297 (5587): 1689–92. DOI : 10.1126 / science.1073176 . PMID 12215644 . 
  24. ^ Polyzoidis S, Koletsa Т, Panagiotidou S, Ashkan К, Theoharides ТК (сентябрь 2015). «Тучные клетки при менингиомах и воспалении головного мозга» . Журнал нейровоспаления . 12 (1): 170. DOI : 10,1186 / s12974-015-0388-3 . PMC 4573939 . PMID 26377554 .  MC происходят от предшественника костного мозга и впоследствии развивают различные фенотипические характеристики локально в тканях. Их спектр функций широк и включает участие в аллергических реакциях, врожденном и адаптивном иммунитете, воспалении и аутоиммунитете [34]. В головном мозге человека MC могут располагаться в различных областях, таких как гипофиз, эпифиз, постремная зона, сосудистое сплетение, таламус, гипоталамус и срединное возвышение [35]. В мозговых оболочках они обнаруживаются в слое твердой мозговой оболочки вместе с сосудами и окончаниями ноцицепторов менингеальных сосудов [36]. MC имеют отличительную особенность по сравнению с другими гематопоэтическими клетками в том, что они находятся в головном мозге [37]. MC содержат множество гранул и секретируют множество предварительно сохраненных медиаторов, таких как кортикотропин-рилизинг-гормон (CRH), нейротензин (NT),вещество P (SP), триптаза, химаза, вазоактивный кишечный пептид (VIP), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), TNF, простагландины, лейкотриены и разновидности хемокинов и цитокинов, некоторые из которых, как известно, нарушают целостность крови. мозговой барьер (ГЭБ) [38–40].

    Ключевая роль MC в воспалении [34] и нарушении ГЭБ [41–43] указывает на важность областей для новых исследований в области терапии. Все больше данных также указывает на то, что MC участвуют в нейровоспалении напрямую [44–46] и через стимуляцию микроглии [47], внося свой вклад в патогенез таких состояний, как головные боли [48] аутизм [49] и синдром хронической усталости [50]. Фактически, недавний обзор показал, что периферические воспалительные стимулы могут вызывать активацию микроглии [51], таким образом, возможно, вовлекая MC вне мозга.
  25. ^ Эсткорт LJ, Stanworth S, Doree С, Р Бланко, Хоупвелл S, Trivella М, Е Масси (июнь 2015). «Переливания гранулоцитов для профилактики инфекций у людей с нейтропенией или нейтрофильной дисфункцией» . Кокрановская база данных систематических обзоров (6): CD005341. DOI : 10.1002 / 14651858.cd005341.pub3 . PMC 4538863 . PMID 26118415 .  
  26. ^ Estcourt LJ, Stanworth SJ, Хоупвелл S, Doree C, M Trivella, Massey E (апрель 2016). «Переливания гранулоцитов для лечения инфекций у людей с нейтропенией или дисфункцией нейтрофилов» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 4 : CD005339. DOI : 10.1002 / 14651858.cd005339.pub2 . PMC 4930145 . PMID 27128488 .  

Библиография [ править ]

  • Кэмпбелл Н. А., Рис Дж. Б. (2002). Биология (6-е изд.). ISBN Pearson Education, Inc. 978-0-8053-6624-2.
  • Делвес П.Дж., Мартин С.Дж., Бертон Д.Р., Ройт И.М. (2006). Essential Immunology Ройтта (11-е изд.). Блэквелл Паблишинг. ISBN 978-1-4051-3603-7.
  • Эрнст Дж. Д., Стендаль О (2006). Фагоцитоз бактерий и бактериальная патогенность . Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-84569-6.
  • Хоффбранд А.В., Петтит Дж. Э., Мосс ПА (2005). Essential Hematology (4-е изд.). Blackwell Science. ISBN 978-0-632-05153-3.
  • Паолетти Р., Notario A, Ricevuti G, ред. (1997). Фагоциты: биология, физиология, патология и фармакотерапия . Нью-Йоркская академия наук. ISBN 978-1-57331-102-1.
  • Робинсон Дж. П., Бэбкок Г. Ф., ред. (1998). Функция фагоцитов - руководство для исследований и клинической оценки . Wiley – Liss. ISBN 978-0-471-12364-4.
  • Сомпайрак Л. (2008). Как работает иммунная система (3-е изд.). Блэквелл Паблишинг. ISBN 978-1-4051-6221-0.

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с Гранулозитом, на Викискладе?