Нарушения пролиферации, созревания и выживаемости гемопоэтических клеток. Мегалобластическая анемия

Продукция нормальных эритроцитов зависит от пролиферации и созревания эритроидных клеток в костном мозге. Нарушения этих процессов могут быть связаны с наследственными или приобретенными дефектами синтеза ДНК, РНК, гемоглобина и других белков.

Витамин В₁₂ и фолиевая кислота. Принимают участие как кофакторы в разнообразных биохимических реакциях организма. Они играют роль в образовании тимидина и уридина, в синтезе метионина и других реакциях. Существенное влияние этих факторов на синтез ДНК и РНК определяет их значение, как для пролиферации, так и для созревания клеток.

Общие запасы витамина В₁₂ составляют примерно 4 мг, из них 1 мг в печени. Поскольку ежедневные потребности – 1 мкг, то для проявления дефицита В₁₂ требуется от 3 до 10 лет, если полностью прекратится его всасывание.

Запасы фолатов составляют от 5 до 10 мг, из которых 4 – 7 в печени. Так как суточные потребности в фолатах в 100 раз выше, чем в В₁₂, запасы фолатов истощаются быстрее. В настоящее время недостаток фолатов как причина анемий находится на 2 месте после дефицита железа.

Дефицит В₁₂ наиболее отчетливо сказывается на тех клетках, которые интенсивно делятся. Поэтому в клинической картине преобладают нарушения, происходящие из гемопоэтических стволовых клеток костного мозга. Костный мозг характеризуется повышенной клеточностью с мегалобластической морфологией.

В норме генерация клетки включает в себя 4 стадии:

1) митоз;

2) постмитотический период покоя;

3) период синтеза ДНК;

4) предмитотический период покоя.

Продолжительность этого клеточного цикла составляет 20 – 30 часов на каждую стадию. В период развития клеток эритрона происходит 3 деления, а 10 – 15 % клеток погибает в разные стадии развития (неэффективный эритропоэз). При дефиците В₁₂ клетки содержат нормальное количество РНК, но они не способны синтезировать достаточного количества ДНК для клеточного деления. В результате нехватки ДНК для вступления в стадию митоза костный мозг «переполняется» клетками, ожидающими «своей очереди», что создает видимость повышенного эритропоэза. Во время продолжительной стадии покоя хроматин рассеивается на всем протяжении ядра, придавая ему мегалобластический вид. Такое ядро характеризуется четким выделением парахроматина и нежно-сетчатой структурой основного хроматина.

Мегалобласты больше по величине, чем нормальные клетки. Имеют крупное ядро и широкую цитоплазму. Отличительный признак: при выраженной гемоглобинизации цитоплазмы ядро сохраняет незрелый вид. Ядро исчезает путем фрагментации (кариорексис) часто с образованием почковидных отростков и телец Жолли. В безъядерных мегалоцитах (10 – 12 мкм в диаметре) нередко обнаруживаются остатки ядра (тельца Жолли и кольца Кебота).

Несмотря на эритроидную гиперплазию, продукция эритроцитов уменьшена в 3 раза, что связано с неэффективным эритропоэзом (анемия). Увеличенный катаболизм гема приводит к гипербилирубинемии. Это связано с укороченным периодом жизни мегалоцитов – 40 дней.

Качественные изменения крови касаются появления больших овальных макроцитов (мегалоцитов) и микроцитов-пойкилоцитов, которые образуются, по-видимому, путем фрагментации. Цветовой показатель больше 1 из-за непропорциональности количества гемоглобина и клеток (хотя концентрация гемоглобина в каждом мегалоците обычная).

Дефицит В₁₂ сказывается на гранулоцитах и тромбоцитах – развиваются явления панцитопении.

Возникают нарушения и со стороны эпителия слизистой полости рта (болезненный, гладкий, десквамированный язык), желудка (потеря аппетита, рвота, поносы), влагалища и мочевого пузыря. Цитологические изменения те же, что и в костном мозгу.

Неврологические изменения выражаются в симптомах периферической невропатии (снижение рефлексов, гиперстезия), демиелинизации задних и боковых столбов спинного мозга (повышение рефлексов, симптом Бабинского). Неврологические изменения связаны с блоком превращения метил-малонил-КоА в сукцинил-КоА, что нарушает пути метаболизма пропионовой кислоты и влияет на миелинизацию.

Дефицит фолатов. Главные проявления связаны с нарушением клеточной пролифирации вследствие недостаточного синтеза ДНК и тимидилата. Витамин В₁₂ играет большую роль в метаболизме фолатов. Недостаточные запасы тетрагидрофолиевой кислоты (ФН4), вероятно, составляют основу для мегалобластического гемопоэза.

Дефицит фолатов клинически проявляется так же как дефицит В₁₂, кроме неврологических изменений. Отличительные признаки: уменьшение содержания фолатов в сыворотке, нормальный уровень В₁₂ повышение секреции формимино-глутаминовой кислоты в моче. Это соединение является нормальным катаболитом при деградации до глутаминовой кислоты – процессе, который происходит при участии ФН4.

Причины дефицита В₁₂

1. Недостаток в пищевом рационе. Исключительно редкая причина, т. к. суточная потребность от 1 до 5 мкг удовлетворяется даже при вегетарианском питании. Недостаток обнаруживается через 10 – 20 лет.

2. Отсутствие внутреннего фактора Кастла. Пернициозная анемия (болезнь Аддисона-Бирмера). Термин «злокачественная» имеет сейчас только историческое значение, т.к. заболевание успешно лечится (за несколько дней). В основе лежит недостаточная выработка париетальными железами желудка внутреннего фактора. Как следствие нарушается всасывание В₁₂ в подвздошной кишке.

Врожденная пернициозная анемия – крайне редкое заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования. Проявляется изолированным отсутствием внутреннего фактора без недостаточности соляной кислоты или пепсина. Пассивно приобретенные запасы В₁₂ исчерпываются к 3 годам.

У взрослых заболевание имеет особенности:

1) отмечена генетическая предрасположенность (страдают этнические группы из Северной и Западной Европы);

2) имеются данные об аутоиммунном генезе: лимфоцитарная инфильтрация слизистой желудка; антитела против париетальных клеток;

3) обнаружены поликлональные антитела (IgA, IgG) против внутреннего фактора Кастла.

Тотальная гастрэктомия вызывает мегалобластическую анемию спустя 5 или 6 лет после операции, хотя наиболее частой формой анемии является пострезекционная железодефицитная анемия.

3. Уменьшение всасывания В₁₂ – наблюдается при резекциях подвздошной кишки, а также ингибировании энзимов всасывания (ПАСК, колхицин), амилоидоз, туберкулез кишечника.

4. Уменьшение наличия В₁₂ в кишечнике.

Наблюдается при анатомических дефектах кишечника (синдром «слепой петли» – вследствие фистул, больших дивертикулов, анастомозов и т.д.).

Причины дефицита фолатов

1. Недостаток в пище. Наиболее частая причина. Необходимо иметь в пище зеленые овощи, не обработанные кипячением и варкой. При ми­нимальной суточной потребности в 50 мкг запасов фолатов хватает на 4 – 5 мес. Часто при замене материнского молока козьим с низким содержанием фолатов, развивается мегалобластическая анемия новорожденных. Этанол препятствует всасыванию фолатов (мегалобластная анемия алкоголиков).

2. Уменьшение всасывания. Нарушение всасывания наблюдается при тропическом и нетропическом спру, амилоидозе, склеродерме кишечника и др. Интересно, что синдром «слепой петли» не приводит к дефициту фолатов из-за деятельности бактериальной флоры.

3. Повышенные потребности - при беременности, хронических гемолитических анемиях.

4. Нарушение утилизации. Антагонисты фолатов конкурируют за энзимы, необходимые для восстановления моноглутаматов до их метаболически активных форм. Классические примеры: метотрексат, фенобарбитураты, этиловый спирт.

Железодефицитные анемии

Неадекватное снабжение железом эритроидных клеток приводит к анемии с образованием гипохромных микроцитов. Недостаток железа – причина 90 % гипохромных анемий.

Снабжение железом зависит от наличия железа в пище, всасывания и потерь железа организмом. Всасывание железа регулируется. Играет роль слизистая кишечника – ферростат – на основании изменения концентрации железа на своей цитоплазме. Высокая концентрация железа в цитоплазме кишечника (в виде ферритина) прекращает дальнейшее всасывание, а низкая концентрация, напротив, стимулирует всасывание. Железо всасывается во всей поверхности ЖКТ, но максимум – в дуоденуме и верхней части тощей кишки. Всасывание идет в закисном виде (Fe⁺⁺), а оксидное железо (Fe⁺⁺⁺) сначала должно восстановиться (под действием желудочного сока). В кислой среде Fe⁺⁺ образует соединения с аскорбиновой кислотой, фруктозой, аминокислотами, что способствует растворимости. Миоглобин и гемоглобин пищи всасываются хорошо.

Железо поступает в плазму в закисной форме, быстро окисляется и связывается с трансферритином (бета-глобулин). Трансферритин освобождает железо и вновь способен к связыванию. Из поступающего железа 80 % транслоцируется в эритрон, а 20 % идет в депо. Почти все железо для эритропоэза поступает путем рециркуляции (95 %) и только 1 % всасывается в кишечнике.

Общие проявления Fe-дефицитной анемии. После падения запасов железа, стимулируется синтез трансферритина. Всасывание усиливается в 3 раза. При недостатке железа клетки эритрона синтезируют нормальный гемоглобин, но в меньшем количестве. Развивается эритроидная гиперплазия (увеличение эритропоэтина), при нормальной пролиферации (отличие от В₁₂). Уменьшение гемоглобина приводит к гипохромии. Поскольку число митозов зависит от концентрации гемоглобина, эритроидные клетки делятся чаще, что приводит к появлению микроцитов. Содержание ретикулоцитов как правило, нормально или ниже (из-за низкой концентрации гемоглобина) и повышается при кровопотере. Наблюдается анизоцитоз, пойкилоцитоз, иногда появляются нормобласты.

Причины недостатка железа

1. Неадекватное поступление. Может наступить в периоды повышенных потребностей организма в железе (новорожденные и подростки, беременные женщины). При грудном вскармливании матери требуется дополнительное количество железа. В состав молочных смесей необходимо вводить железо.

2. Нарушенное всасывание. Нарушения ЖКТ, затрудняющие всасывание железа, играют важную роль в развитии. Уменьшение кислотности желудочного сока не восстанавливает оксиды железа – нарушение всасывания. После резекции желудка весьма часто возникают железодефицитные состояния.

3. Повышенные потребности. Все новорожденные и дети, несмотря на диету, имеют риск дефицита железа. Особенно опасен возраст от 6 месяцев до 3 лет. Далее потребность до 18 лет прогрессивно снижается, достигая уровня взрослых. У девушек большая частота анемий связана с менструациями. У беременных часто наблюдается отрицательный баланс железа перед родами.

4. Избыточные потери. Хронические повторные кровотечения – самый частый по причине случай. Если ежедневные потери превышают 6 – 12 мл, развивается отрицательный баланс железа. Железодефицитная анемия чаще всего связана со скрытыми хроническими кровотечениями.

Наиболее частые причины железодефицитной анемии: язва желудка, рак желудка, геморрой, варикоз вен, меноррагии, фибромиома.

Лекция № 18

Патофизиология лейкопоэза.
Этиология, патогенез лейкоцитозов и лейкопений

 

Лейкоциты, находящиеся в крови в количестве от 4,000 до 9,000 в 1 мм³, выполняют функции зашиты организма от вредных и чужеродных агентов. Циркулируюшие лейкоциты составляют лишь небольшую часть общего количества лейкоцитов, однако их количественные и качественные изменения характеризуют многие болезни и нередко имеют диагностическое значение. В зависимости от функции все лейкоциты можно разделить на две большие группы: фагоциты и иммуноциты. К фагоцитам относятся гранулоциты и моноцитымакрофаги. К иммуноцитам – лимфоциты и плазматические клетки. Макрофаги и плазматические клетки не циркулируют в крови, однако морфологически и функционально они близки соответствующим клеткам крови. Гранулоциты (зернистые лейкоциты) в соответствии с окраской их цитоплазматических гранул подразделяются на нейтрофильные, эозинофильные и базофильные. Диагностическое значение имеет не только определение общего количества лейкоцитов в 1 мм³ крови, но и дифференциальный подсчет лейкоцитов (табл. 1).

Таблица 1

Нормальные величины
циркулирующих лейкоцитов у взрослых

Клетки	Процент	Абсолютное число (в 1 мм^3)
Лейкоциты (общее число)		4,000 – 9,000
Нейтрофилы	40 – 75	2 500 – 7 500
Эозинофилы	1 – 6	40 – 440
Базофилы	1	15 – 100
Моноциты	2 – 10	200 – 800
Лимфоциты	20 – 45	1 500 – 3 500

 

Общее число лейкоцитов в крови может быть нормальным, повышенным (лейкоцитоз) и пониженным (лейкопения). Хотя дифференциальный подсчет лейкоцитов в процентах (т.н. лейкоцитарная формула) иногда может дать представление об изменениях со стороны отдельных групп лейкоцитов, однако далеко не во всех случаях.

Врач должен произвести дифференциальный подсчет лейкоцитов в абсолютных цифрах на основании лейкоцитарной формулы и общего количества лейкоцитов. Например, 10 % нейтрофилов при наличии 40,000 лейкоцитов в 1 мм³ крови вовсе не указывает на абсолютную нейтропению, а 80 % лимфоцитов при наличии 2,000 лейкоцитов не отражает абсолютное увеличение числа лимфоцитов (лимфоцитоз).

Гранулоциты. Образуются в костном мозгу из унипотентных стволовых клеток, коммитированных в гранулоцитарную линию, под влиянием пока еще не идентифицированного гуморального фактора (гранулоцитопоэтина). Самая ранняя клетка гранулоцитарной линии – миелобласт имеет относительно большое круглое ядро с диффузно рассеянным хроматином и базофильную цитоплазму без гранул. В отличие от лимфобласта (ранней клетки лимфоидной линии) ядро миелобласта содержит 2 – 5 ядрышек и не имеет светлой околоядерной зоны. В результате деления миелобласта образуются промиелоциты в цитоплазме которых появляются красновато-голубые или темно-фиолетовые неспецифические гранулы, представляющие собой лизосомы. Ядро промиелоцита имеет несколько более грубую структуру хроматина и все еще содержит ядрышки. Все гранулоциты происходят из морфологически одинаковых миелобластов и промиелоцитов. На стадии миелоцита ядро круглое или овальное с грубым строением уплотненного хроматина, цитоплазма содержит специфические лизосомальные гранулы. Нейтрофильные гранулы небольшие розовато-лилового цвета, содержат щелочную фосфатазу и бактерицидные катионные белки. Эозинофильные гранулы – большие, круглые и содержат основные мукополисахариды, окрашивающиеся в оранжево-красный цвет. Базофильные гранулы – большие черно-синего цвета, содержат гистамин, гепарин и кислые мукополисахариды. На следующих стадиях продолжается созревание цитоплазмы и постепенно уплотняется ядро, изменяющее вместе с тем и свою форму. Метамиелоциты (или «юные» для циркулирующих клеток) имеют почкообразное, с выемкой ядро и содержит почти полный набор специфических гранул. Палочкоядерные гранулоциты имеют ядро в виде палочки или жгута, свернутых в виде подковы. У зрелых сегментоядерных гранулоцитов ядро состоит из двух и более долек, соединенных тонкими перемычками; диаметр клетки около 12 микрон.

Период дифференциации и созревания гранулоцитов в костном мозгу составляет около 9 дней: от миелобласта до миелоцита – 2 дня, на стадии миелоцита – 2 дня, от метамиелоцита до сегментоядерного гранулоцита (митотически неактивные клетки) – 5 дней. Пул миелоцитов является самоподдерживающимся и функционирует наподобие пула стволовых клеток. После того, как миелоцит подвергся митотическому делению, одна дочерняя клетка может остаться в этом пуле и затем вновь пролиферировать, а другая становится метамиелоцитом и уже больше не способна к делению. Конечные деления в пуле миелоцитов не предопределяются, но активно регулируются периферическими потребностями в гранулоцитах. Общее количество костномозговых гранулоцитов (12´10⁹/кг массы тела) в 2 раза больше общего количества пула ядросодержащих эритроидных клеток, хотя ежедневная продукция эритроцитов в 2 раза выше продукции гранулоцитов. Это объясняется тем, что около 75 % созревающих зрелых гранулоцитов (метамиелоциты, палочкоядерные сегментоядерные гранулоциты) составляет большой костномозговой гранулоцитарный резерв. Этот резерв может быть быстро мобилизован для пополнения клеток, удаленных из циркуляции крови. Так как ежедневная продукция гранулоцитов примерно равна 1,5´10⁹/кг, костномозговой гранулоцитарный резерв содержит около 6-дневного запаса клеток при их нормальной утилизации.

Зрелые гранулоциты поступают в циркуляцию, где находятся около 10 часов. Следовательно, гранулоциты крови обновляются примерно 2,5 раза каждый день. Из крови гранулоциты эмигрируют в ткани, где участвуют в фагоцитозе, удаляются из организма или погибают в результате старения примерно через 5 – 6 дней. Таким образом, транзитное время нахождения гранулоцитов в крови не является синонимом периода их жизни, т.к. свои функции эти клетки выполняют в тканях, а не в крови. Общий пул гранулоцитов крови (0,5´10⁹ клеток/кг массы тела) составляет 1/20 – 1/30 костномозгового гранулоцитарного пула и разделяется на два пула одинакового размера: циркулирующий и пристеночный (маргинальный). Пристеночный пул гранулоцитов составляют клетки, прилипшие к стенкам мелких сосудов, и при подсчете лейкоцитов определяется только циркулирующий пул. Два пула гранулоцитов находятся в состоянии динамического равновесия, которое поддерживается постоянным и быстрым обновлением клеток. Изменения в соотношении между циркулирующими и пристеночными гранулоцитами отражаются при подсчете лейкоцитов, даже при неизменном общем пуле гранулоцитов крови. Такого рода перераспределительный лейкоцитоз может быть вызван, например, введением адреналина.

Описано несколько гуморальных факторов, вызывающих мобилизацию костномозгового гранулоцитарного резерва и выход клеток в циркуляцию. Эти факторы обнаруживаются в плазме лейкопенических животных и человека, после введения эндотоксина и вызывают нейтрофильный лейкоцитоз. В зрелых гранулоцитах обнаружен фактор, напротив, тормозящий выход гранулоцитов из костного мозга. Из мочи и плазмы лейкопенических животных и пациентов получен калониестимулирующий фактор (КСФ), повышающий рост гранулоцитарных и моноцитарных колоний на агаре. КСФ может быть физиологическим регулятором гранулоцитопоэза и индуцировать дифференциацию унипотентных стволовых клеток в миелобласты. Однако существование «гранулоцитопоэтина» не доказано. Каким образом разрушаются и удаляются гранулоциты из организма, точно неизвестно. Вероятно, большая часть их погибает в тканях, и значительное количество поступает в ротовую полость, желудочно-кишечный тракт, мочу и легочные альвеолы. Вероятно, селезенка и печень могут удалять гранулоциты путем их секвестрации и деструкции макрофагами.

Нейтрофилы. Метаболически активны и способны к аэробному и анаэробному гликолизу, к синтезу РНК, пиримидинов и белков. Они содержат гликоген, накапливающийся во время созревания, энзимы, необходимые для катаболизма глюкозы, а также многие другие, включая щелочную фосфатазу, пероксидазу, арилсульфатазу, нуклеотидазы, протеазы, пептидазы, оксидазы, диастазы, липазы, эстеразы, мурамидазу, катепсины и хинин-образующие энзимы. Изменения в содержании некоторых энзимов (например, щелочной фосфатазы) имеют диагностическое значение. Нейтрофилы содержит также липиды, аминокислоты, витамины, металлы и ряд катионных белков с бактерицидными и другими свойствами (например, антикоагулянтными и пирогенными).

Нейтрофилы активно подвижны и двигаются наподобие амебы при соответствующем хемотаксическом стимуле. Нейтрофилы составляют первую линию защиты организма против микробов. В ответ на ряд хемотаксических факторов, включая компоненты комплемента (комплекс С5, С6, С7, фрагмент С3), бактериальные продукты и вещества, освобождающиеся из поврежденных тканей, нейтрофилы поступают в ткани. Нейтрофилы являются фагоцитами и могут поглощать ряд чужеродных частиц, в особенности, микроорганизмы. Мигрировавшие через эндотелиальную стенку нейтрофилы накапливаются в месте образования специфических хемотаксических факторов (в очаге воспаления) и функционируют как фагоциты. Начальному этапу – контакту нейтрофила с частицей предшествует процесс «опсонизации», т.е. покрытие поверхности чужеродной частицы сывороточными факторами «опсонинами», такими, как антитела и активированы компонентами комплемента. Фагоциты, которые имеют рецепторы, распознают опсонины (например, комплемент и антитело), вытягивают псевдоподии вокруг чужеродной частицы; псевдоподии сливаются и частица оказывается внутри цитоплазмы фагоцита в вакуоле, ограниченной мембраной фагоцита (фагосома). К фагосомам присоединяются лизосомальные гранулы, сливаются с ними и освобождают свои гидролитические энзимы, разрушая и растворяя содержимое фагосом; фагоциты дегранулируются. Процесс уничтожения микробов включает пероксидазу Н₂O₂, которая в присутствии йодида, образованного из тирозина, разрушает микробные мембраны. Последующее растворение (переваривание) микробов связано с интегральным действием нескольких энзимов и сопровождается повышением расхода энергии, поглощения глюкозы и образования молочной кислоты. Так как нейтрофилы содержат мало митохондрий, главный путь образования энергии - гликолиз, и фагоцитоз стимулирует как путь Эмбдена-Мейергофа, так и гексозомонофосфатный шунт.

Эозинофилы. Обладают амебоидной подвижностью и способностью к фагоцитозу, но в меньшей степени, чем нейтрофилы. Гистамин и определенные комплексы «антиген-антитело» являются хемотаксическими факторами для эозинофилов. Эозинофилы принимают участие в детоксикации и в защитных процессах, особенно против неблагоприятного действия некоторых химических медиаторов воспаления, в аллергических реакциях. Имеются данные, что эозинофилы нейтрализуют эффект гистамина, а также действия других медиаторов (5-гидрокситриптамин, брадикинин). Содержание в эозинофилах плазминогена указывает на их возможную роль в удалении нежелательных отложений фибрина. Кортикостероиды вызывают быстрое (в течение 4 часов) падение числа эозинофилов в крови; этот эозинопенический эффект может быть использован для оценки функциональной способности коры надпочечников реагировать на такой стимул, как АКТГ.

Базофилы. Являются источником гепарина, находящегося в их гранулах. Кроме того, базофилы содержат большое количество гистамина и ряд лизосомальных энзимов; двигаются они очень медленно. Базофилы участвуют в аллергических реакциях и липидном обмене. Например, базофилы подвергаются дегрануляции после алиментарной липемии, что отражает, очевидно, освобождение гепарина, обладающего липолитическим действием. Базофилы, связывают IgЕ антитела и сенсибилизированные этим иммуноглобулином освобождают гистамин при контакте с соответствующим антигеном. Базофилы по структуре и функциям родственны тканевым тучным клеткам. Однако тучные клетки образуются не в костном мозгу, а в тканях; они имеют круглое или овальное ядро с более мелкими гранулами, содержащими гепарин и гистамин, а также гиалуроновую кислоту и серотонин (5-гидроктриптамин). Дегрануляция тучных клеток (и базофилов) и освобождение гистамина могут индуцироваться рядом иммунологических стимулов; это происходит без потери содержимого цитоплазмы и клетки сохраняют жизнеспособность. В процессе принимает участие циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) путем ингибирования освобождения гистамина или стимуляции реабсорбции лейкоцитами ранее освобожденного гистамина из внеклеточного окружения. Так как гистамин имеет сильное хемотаксическое действие в отношении эозинофилов, тучные клетки и базофилы функционально связаны с эозинофилами, но выполняют противоположную роль. Из-за содержания гистамина тучные клетки и эозинофилы играют важную роль в возникновении и поддержании аллергических реакций, тем самым, предупреждая поражение организма вследствие попадания антигенов. С другой стороны, эозинофилы предупреждают повреждение организма путем подавления, разрушения антигенов.

Моноциты. Образуются в костном мозгу из монобластов, которые почти не отличаются от миелобластов (миеломонобласты) и происходят, вероятно, из общей стволовой клетки, коммитированной в сторону фагоцитов. Дифференциация от монобласта до зрелого моноцита включает в себя процессы пролиферации и созревания, однако морфологические стадии развития моноцита распознать трудно. Типичный монобласт имеет круглое или овальное ядро с 1 – 2 ядрышками и тонкой кружевной структурой хроматина, которая характерна для всех клеток этой линии. Цитоплазма базофильная и может содержать несколько красноватых гранул. У промоноцита ядро неправильной формы или дольчатое, обширная цитоплазма голубовато-серого цвета и со­держит лиловые или розовые мелкие гранулы, сохраняющиеся и у зре­лого моноцита. Последний представляет собой самую большую клетку крови (20 – 30 микрон) с дольчатым или свернутым спиралью ядром без перинуклеарной зоны и обширной цитоплазмой голубовато-серого цвета, содержащей мелкие плотные гранулы. Электронно-микроскопически моноциты обнаруживают много мелких митохондрий, хорошо развитый аппарат Гольджи и густой эндоплазматический ретикулум. Моноцит находится в циркуляции крови с полупериодом около 8 часов и, выходя из сосудов, превращается в тканевой макрофаг (или гистиоцит). Превращение моноцита в макрофаг сопровождается изменениями состава, метаболизма и структуры. Эти изменения характеризуются повышением дыхания, гликолиза и синтеза белка, увеличением синтеза гидролитических энзимов – эндоплазматическим ретикулумом с их последующим упаковыванием аппаратом Гольджи в лизосомы и увеличением размера клетки. Большие подвижные макрофаги, обнаруживаемые в легочных альвеолах, брюшной полости и воспалительном экссудате, имеют размер около 50 микронов в диаметре и выбрасывают длинные цитоплазматические псевдоподии «щупальца».

Функции моноцитов-макрофагов состоят в защите против микроорганизмов, в удалении нежизнеспособных клеток и их фрагментов, в переработке антигенной информации. Кроме способности фагоцитировать бактерии, дрожжи и грибы, моноциты-макрофаги могут переваривать вирусы и комплексы: «антиген-антитело». Процесс фагоцитоза сопровождается повышением гликолиза и усиленной утилизацией O₂. Существенную роль в уничтожении микроорганизмов играет, по-видимому, молекулярный кислород. Тканевые макрофаги являются более эффективными фагоцитами, чем моноциты крови. Фагоцитоз облегчается присутствием на моноцитах специфических рецепторов для IgG и иммунных комплексов.

Моноциты-макрофаги удаляют старые, поврежденные или погибшие клетки, а также денатурированные плазменные белки и липиды. Это удаление совершается путем фагоцитоза целых клеток и путем пиноцитоза небольших капель, содержащих белки и липиды. Хотя опсонизация, вероятно, не требуется для фагоцитоза нежизнеспособных клеток, важную роль в разрушении некоторых клеток играет иммунологическое покрытие, например, эритроцитов, покрытых IgG. Такой механизм имеет большое значение в развитии аутоиммунных гемолитических анемий. Некоторые виды тканевых макрофагов обладают гемоксидазной активностью и разрушают гемоглобин эритроцитов. Освобожденное железо включается в ферритин и затем в гемосидерин. Макрофаги печени, селезенки и костного мозга могут снова возвращать железо трансферрину для обратного транспорта в эритроидные клетки костного мозга. Альвеолярные макрофаги не обладают способностью к реутилизации железа, и при легочном гемосидерозе нагруженные железом альвеолярные макрофаги обнаруживаются в большом количестве даже при наличии железодефицитной анемии и истощении запасов железа.

Макрофаги играют важную роль в иммунных реакциях, и переработка антигена макрофагами является, по-видимому, начальным этапом как в клеточном иммунитете, так и в синтезе иммуноглобулинов. Точный механизм, посредством которого макрофаги перерабатывают антиген неизвестен. Неизвестно также, располагается ли антиген внутри макрофага или на его поверхности в процессе своей модификации. Однако ясно, что контакт между макрофагами и лимфоцитами является необходимым для максимальной иммунологической реакции. Макрофаги, вероятно, повышают иммуногенность антигенов, усиливая, таким образом, иммунные реакции лимфоцитов.

Лимфоциты. Морфологически и функционально тесно связаны с плазматическими клетками и вместе с ними составляют высокоспециализированную систему иммуноцитов. Клетки этой системы участвуют в иммунных реакциях, возникающих в ответ на антигенный стимул. Иммунные реакции могут быть двух типов. При гуморальных реакциях иммуноциты вырабатывают антитела (иммуноглобулины), способные специфически соединяться с антигеном в циркуляции крови. При клеточных реакциях иммуноциты пролиферируют, способны специфически распознавать антиген клеточными рецепторами и освобождать различные медиаторы, известные как лимфокины. В то время как воспаление является неспецифической реакцией, иммунные реакции являются строго специфическими, т.е. направленными только на один антиген. Наряду со специфичностью иммунная система обладает «памятью», т.е. способностью более быстрого распознавания и реагирования в ответ на повторное поступление того же самого антигена в организм. Фундаментальной чертой иммуноцитов является их способность дифференцировать «свое» от «чужого» в организме. Тесно связанные между собой гуморальные и клеточные иммунные реакции составляют основу защитного иммунитета и гиперчувствительности (аллергии).

Лимфоидная ткань цитогенетически делится на первичную и вторичную. Лимфоциты вначале дифференцируются в первичной лимфоидной ткани, а затем расселяются во вторичную лимфоидную ткань и выполняют свои функции. Первичные лимфоидные органы у млекопитающих – костный мозг и тимус, у птиц – сумка Фабрициуса (bursa Fabricius). Вторичные лимфоидные органы – селезенка и лимфоузлы, а также лимфоидные скопления в других органах (например, Пейеровы бляшки кишечника). Циркулирующий пул лимфоцитов находится в крови и лимфе. Вычислено, что в организме находится 6´10¹² лимфоцитов, из них 0,2 % (12´10⁹) – в периферической крови.

Лимфобласт – самая незрелая клетка лимфоидной линии с круглым ядром, отчетливой перинуклеарной зоной и одним – двумя ядрышками. Ядерный хроматин имеет диффузно гомогенный фон с разбросанными глыбками или агрегатами более темно окрашенного основного хроматина. Такая структура хроматина отличает все клетки лимфоидной линии, независимо от стадии их созревания. Скудная, темно-голубая цитоплазма не содержит гранул. У пролимфоцита глыбки ядерного хроматина более грубые, чем у лимфобласта; ядро содержит одно, реже два ядрышка. Клетка является промежуточной между лимфобластом и зрелым большим лимфоцитом, и выделение этой стадии является произвольным. Большой лимфоцит имеет круглое ядро с грубыми глыбками блоками основного хроматина, наложенными на гомогенный, темно-окрашенный фон; в ядре может обнаруживаться ядрышко. Цитоплазма более обильная, чем у лимфобласта, небесно-голубого цвета и иногда содержит несколько красноватых гранул. Малый лимфоцит (около 9 микрон в диаметре) имеет узкий ободок цитоплазмы голубого цвета и ядро с компактными голубовато-фиолетовыми глыбками хроматина. В цитоплазме лимфоцита содержатся: рибосомы, аппарат Гольджи, несколько митохондрий, 1 – 2 лизосомы и скудный эндоплазматический ретикулум. Малый лимфоцит в окрашенных мазках крови имеет вид зрелой клетки конечной стадии. Однако в результате сложных биохимических и структурных изменений малый лимфоцит может трансформироваться в большую, метаболически активную и пролиферирующую клетку (бласттрансформация лимфоцита). Популяции больших и малых лимфоцитов, вероятно, развиваются независимо друг от друга.

Лимфоциты периферической крови содержат небольшие количества гликогена и способны как к аэробному, так и к аэробному гликолизу. Активность ДНК-полимеразы и других энзимов, связанных с синтезом ДНК, в норме незначительна. Лимфоциты, однако, синтезируют РНК с низкой, постоянной скоростью. Лимфоциты богаты фосфолипидами, в особенности лецитином. Клетки обладают подвижностью, но двигаются без образования псевдоподий: ядро находится в передней части, а сзади обнаруживается цитоплазматический хвостообразный выступ – уроподий. Последний, возможно, играет роль во взаимодействии между лимфоцитами и другими клетками, участвующими в иммунных реакциях. Плазматические клетки (или плазмоциты) в норме не циркулируют в крови, а находятся в костном мозгу, селезенке и лимфоузлах. Эти клетки характеризуются обильной базофильной цитоплазмой, нередко содержащей вакуоли и гранулы, свидетельствующие о высокой секреторной активности. Круглое или овальное ядро расположено эксцентрически, содержит большие и плотные блоки хроматина. Так как деление ядра может происходить без деления цитоплазмы, нередко обнаруживаются многоядерные плазмоциты. Плазмобласты, проплазмоциты являются предшественниками зрелых плазмоцитов и имеют тонкую структуру хроматина с одним ядрышком.

Существует два класса лимфоцитов: бурса-производные (В-клетки) и тимус-производные (Т-клетки). В-лимфоциты ответственны за иммунные реакции гуморального типа, Т- лимфоциты - за иммунные реакции клеточного типа. Это деление лимфоцитов на два различно функционирующих класса соответствует их различным путям развития и раздельным, хотя и тесно связанным анатомическим местам локализации. Первичным источником всех лимфоцитов является костный мозг, который вместе с тимусом рассматривается как первичная лимфоидная ткань, ответственная за дифференциацию и пролиферацию лимфоцитов крови, лимфы, лимфатической ткани и селезенки. Лимфоциты, по-видимому, происходят из тех же самых плюрипотентных гемопоэтических стволовых клеток костного мозга, которые способны дифференцироваться в гранулоциты, эритроциты, мегакариоиты и моноциты. Однако лимфоцитопоэз происходит, главным образом, в экстрамедуллярных местах (тимусе, селезенке, лимфоузлах, Пейеровых бляшках) автономно и не зависит от постоянного пополнения дифференцирующимися стволовыми клетками.

В клеточных иммунных реакциях участвуют Т-клетки с различными эффекторными функциями. Дифференциация Т-лимфоцитов триггеруется антигенами, специфически реагирующими с сенсибилизированными к ним лимфоцитами. Эта реакция индуцирует синтез ДНК, бласттрансформацию и последующую пролиферацию коммитированных Т-лимфоцитов. Некоторые Т-лимфоциты становятся продуцентами биологически активных лимфокинов – медиаторов клеточных иммунных реакций. Эти вещества не являются иммуноглобулинами, не циркулируют в крови и обладают выраженным действием на макрофаги, лимфоциты и кровеносные сосуды. К лимфокинам относятся:

1. Фактор ингибирования миграции макрофагов. Этот фактор задерживает макрофаги в местах нахождения антигена.

2. Фактор активации макрофагов. Оказывает стимулирующее действие на метаболизм и фагоцитоз макрофагов.

3. Хемотаксический фактор. Вызывают положительный хемотаксис макрофагов. Сенсибилизированные лимфоциты, активированные антигеном, вырабатывают также хемотаксические факторы в отношении лимфоцитов, нейтрофилов и эозинофилов.

4. Митогенный фактор. Вызывает бласттрансформацию лимфоцитов.

5. Фактор переноса. Выделяется из сенсибилизированных лимфоцитов в присутствии антигена и пр