Клинико-физиологическая оценка содержания лейкоцитов

В норме в крови содержится 4-9 тыс. лейкоцитов в 1 мм³, или 4-9*10⁹/л.

Увеличение общего количества лейкоцитов - лейкоцитоз.

Если общее количество лейкоцитов превышает 100.000 в мм³ , это состо­яние характеризуется как лейкемия ("белокровие", наблюдается при лейкозах. Как правило, такие лейкоциты функционально недееспособны и человек погибает от сопутствующей инфекции).

Уменьшение - лейкопения.

Лейкоцитоз бывает:

, отн. моноцитоз, отн. эозин - физиологическим:

- алиментарный (прием пищи, максимум - через 2 часа после приема);

- эмоциональный (при стрессах, адреналин переводит секвестрированные

нейтрофилы в циркулирующие);

- тяжелая физическая работа (также неспецифическая защитная

реакция на возможное повреждение, травму);

- определенные физиологические состояния у женщин (менструация,

беременность)

- патологическим (инфекция, воспаление).

Правила забора крови для общего анализа крови (в т.ч. и для подсчета лейкоцитов):

- натощак, утром, у женщин - учитывая физиологическое состояние.

 

Для количественной оценки отдельных видов лейкоцитов считают лейкоцитарную формулу и лейкоцитарный профиль.

Лейкоцитарная формула - соотношение между отдельными видами лейкоцитов, выраженное в процентах.

Лейкоцитарный профиль - содержание отдельных видов лейкоцитов в 1 мм³ крови, выраженное в абсолютных числах.

Анализ Лейкоцитарной формулы:

- все изменения содержания отдельных видов лейкоцитов по лейкоформуле- относительные;

- увеличение отдельных показателей - ...филия и...цитоз; снижение - ...пения (н-р: отн. нейтрофилия офилопения).

Увеличение количества метамиелоцитов и палочкоядерных нейтрофилов свидетельствует об "омоложении" лейкоцитов и обозначается как "сдвиг лейкоцитарной формулы влево" (как правило, наблюдается при острых воспалениях), а их отсутствие - как "сдвиг лейкоцитарной формулы вправо" (наблюдается при апластических процессах в красном костном мозге, вызванном облучением, либо цитостатиками).

 

		нейтрофилы (45-75)
Б	Э	ММ	П	С	Л	М
0-1	1-5	0-1	1-5	45-70	20-40	2-10
0-90	40-450	0-90	40-450	1800-6300	800-3600	80-900

 

Об абсолютных изменениях содержания лейкоцитов в кровотоке судят по Лейкоцитарному профилю (н-р: при общем содержании лейкоцитов 3 тыс./мм³ содержание моноцитов по ЛФ 20% будет оцениваться как относительный моноцитоз, но не абсолютный, т.к. по ЛП их содержание составит 600 в мм³ что является вариантом нормы).

 

 

3 Виды иммунитета…

 

Иммунная защита человека складывается из врожденного (естественного) иммунитета, который обеспечивается неспецифическими механизмами защиты и приобретенного иммунитета, за который ответственна иммунная система.

ВРОЖДЕННЫЙ ИММУНИТЕТ

Неспецифические механизмы защиты

Неспецифические механизмы защиты обеспечиваются комплексом клеточных и гуморальных неспецифических факторов, действие которых является проявлением врожденного (естественного) иммунитета.

Механизмы врожденного иммунитета полностью сформированы к моменту рождения человека.

К ним относятся:

1. Вещества, обладающие антибактериальной и антивирусной активностью (лизоцим, интерфероны).

2. Система комплимента: система белков, разрушающая целостность мембран клеток.

3. Гранулоциты.

4. Клетки моноцитарно-макрофагальной системы.

5. Естественные киллеры.

6. Естественные антитела («антигеннезависимые», «неспецифические» антитела).

 

1. Вещества, обладающие антибактериальной и антивирусной активностью (лизоцим, интерфероны).

Лизоцим.

Является ферментом, который, действуя на мембраны микроорганизмов, способен катализировать гидролиз β-1,4-связей N-нейраминовой кислоты, входящей в состав гликопротеинов.

Фермент встречается во всех биологических жидкостях организма, особо высока его активность в слюне и слезной жидкости.

Интерфероны.

Система интерферона (ИФН) - важнейший фактор неспецифической защиты организма человека.

Различают интерфероны I типа: α-интерферон, β-интерферон, и интерферон II типа γ-интерферон.

α-интерферон синтезируется лейкоцитами периферической крови и макрофагами, а β-интерферон - фибробластами, а также NK-клетками.

Эффекты α- и β-интерферонов не имеют специфичности.

γ-интерферон (иммунный интерферон) является продуктом стимуляции Т-лимфоцитов и не относится к системе врожденного иммунитета, а участвует в формировании приобретенного иммунитета.

Кроме того, при развитии иммунного ответа на действие чужеродного антигена Т- и В-лимфоциты продуцируют альфа- и бета-интерферон.

 

Интерфероны обладают рядом биологических эффектов:

- противовирусным;

- антипролиферативным (противоопухлевым);

- антибактериальным.

С-реактивный белок.

Связывается с поверхностью антигенов. Выступает маркером для системы комплимента и фагоцитов (опсонизация).

2. Система комплимента: система белков, разрушающая целостность мембран клеток.

Система комплимента выполняет ряд функций:

- опсонизацию антигенов (маркировку антигенов);

- активацию макрофагов, базофилов;

- цитотоксическую (литическую).

Это семейство более 20 протеаз, образуют два сходных ферментных каскада, которые активируются:

• «классическим» путем, иммуноглобулинами (IgG, IgM). При этом активируются все 9 компонентов (С1-С9) системы комплимента. В естественных спонтанной активации С1 препятствует С1-ингибитор;

• «альтернативным» путем, за счет характерных полисахаридов мембран микроорганизмов, которые активируют компонент СЗ, взаимодействующий с ком-понентами В и D при участии компонента Р.

На конечном этапе классического и альтернативного путей активации системы комплимента образуется атакующий мембрану комплекс или мембранноповреждающий комплекс (С5-С9).

За счет компонента С5 комплекс прикрепляется (адгезия) к мембране клетки-мишени (поверхности микробов, клетками, инфицированными вирусами).

Литическая (растворяющая) часть комплекса С6-С9 (активированные протеазы) вызывает появление в мембранах каналов. Это приводит к осмотическому разрушению мембраны биологического объекта, а значит и самого объекта.

Связываясь с антигеном, отдельных компонентов системы комплимента является маркером для фагоцитов (опсонизация), которая ускоряет процессы фагоцитоза антигена.

Продукты расщепления некоторых компонентов системы комплимента:

1) выступают как хемотаксические факторы;

2) индуцируют адгезию нейтрофилов у эндотелия, что создает необходимые условия для их выхода из крови в ткань;

3) активируют образование в нейтрофилах реактивных метаболитов кислорода (перекись водорода, пероксиданионы, гидроксилрадикалы);

4) активируют секреторную функцию нейтрофилов;

5) вызывают дегрануляцию базофилов, освобождение гистамина;

6) участвуют в опсонизации антигенов;

7) играют важную роль в формировании специфической иммунной реакции.

3. Гранулоциты.

К ним принадлежат все гранулоциты: полиморфно-ядерные нейтрофилы, эозинофилы, базофилы (тучные клетки, таким термином обозначают клетки, перешедшие в ткань).

4. Клетки макрофагально-моноцитарной системы. Моноциты, тканевые макрофаги, альвеолярные, перитониальные макрофаги, остеокласты, дендритные клетки и др.

Важнейшей функцией полиморфно-ядерных нейтрофилов и клеток макрофагально-моноцитарной системы является фагоцитоз.

Активаторами неспецифического (конституционального) фагоцитоза могут выступать бактериальные продукты, компоненты системы комплимента, многие цитокины, гистамин и др.

Неспецифический фагоцитоз

Процесс поглощения фагоцитами микроорганизмов, других клеток, некротизированных фрагментов тканей, чужеродных частиц. Если в фагоцитах происходит полное или неполное внутриклеточное переваривание объекта, то процесс обозначается терминами: завершенный фагоцитоз или незавершенный фагоцитоз.

В процессе фагоцитоза фагоциты выполняют не только защитные (поглощение, переваривание), но и дренажные функции (удаление поврежденных структур).

Фазы фагоцитоза

1. Хемотаксис.

Миграция клеток крови в ткань происходит за счет хемотаксиса, т.е. передвижения клеток, осуществляющих фагоцитоз по направлению места действия.

Факторами, определяющими вектор передвижения этих клеток, выступают хемотаксически активные вещества. К ним относятся некоторые из простагландинов и лейкотриенов, ряд компонентов системы комплимента, а также специальная группа веществ, называемая хемокинами: лимфотак-тин, выделяемый NK-клетками, моноцитарныс хемоаттрактные белки, эотаксины, интерлейкин-8, выделяемый нейтрофилами, всего более 30 веществ.

Важную роль в развитии этого процесса играет гистамин, который существенно увеличивает адгезивность эндотелия в месте действия.

На поверхности эндотелия появляются дополнительные адгезивные молекулы (Р-селектины, L-селектины, FAT, Ig-подобные белки), на которых адгезируются (прилипают) нейтрофилы.

Фиксация нейтрофилов адгезивными молекулами на поверхности эндотелия приводит к их активации, которая проявляется в увеличении на поверхности нейтрофилов сильно адгезивных белков р2-интегринов, которые до активации находились в специальных везикулах в нейтрофиле. Эти процессы значительно усиливают процессы адгезии нейтрофилов.

Повышение адгезивности эндотелия по отношению к нейтрофилам сопровождается существенной мобилизацией нейтрофилов, создает необходимые условия для выхода ней-трофилов из кровеносного русла в ткани.

Параллельно для отдельных нейтрофилов происходит ослабление процессов адгезии за счет интернализации (погружения в клетку) Р-селектинов и «слущиванию» (потере селективных доменов клетками эндотелия) L-селектинов.

В ряде случаев (при специфическом фагоцитозе) гистамин, взаимодействуя с Н1 гистаминовыми рецепторами, активирует фосфолипазу Сβ, которая в свою очередь катализирует ДИД2 с образованием ИФ3 и ДАГ.

ИФ3 активирует кальциевые каналы цитоплазматической мембраны и мембраны эндоплазматического ретикулума, что приводит к увеличению кальция в цитозоле сосудистого эндотелия.

Увеличение в цитозоле ионов кальция сопровождается существенными изменениями в клетках эндотелия: изменяется форма клеток, уменьшается их поперечный размер, кроме того, увеличивается вертикальный размер, такое изменение объема связано с влиянием кальция на внутриклеточные сократительные элементы и цитоскелет.

В результате таких изменений увеличивается размер межклеточных щелей в сосудистом эндотелии (таким образом гистамин увеличивает проницаемость микрососудов для воды при различных физиологических реакциях).

Кальций опосредованно активирует образование в эндотелии простациклина (PG-I2) и NO (оксида азота), которые, проникая в гладкомышечные клетки кровеносных микрососудов, вызывают их расслабление. Это приводит к расширению кровеносных сосудов, что также сопровождается увеличением межклеточных щелей в эндотелии.

Наличие увеличенных межклеточных щелей в сосудистом эндотелии и снижении адгезии с эпителиоцитами позволяет погрузиться в них псевдоподиям нейтрофила, которые, выделяя протеазы, осуществляют локальный протеолиз ба-зальной мембраны. Эти процессы позволяют нейтрофилу выйти в межклеточное пространство ткани, достигнуть за счет хемотаксиса места действия и превратиться в фагоцит.

2. Прикрепление чужеродного объекта к фагоциту.

За счет адгезивных белков фагоцита и микроорганизмов возникает прикрепление объекта к фагоциту. Быстрее процесс прилипания идет, если предварительно произошла опсонизация антигена компонентом СЗ системы комплимента или антителами, так как мембраны фагоцитов имеют соответствующие мембранные рецепторы (Fc, C3b), которые опознают объект как чужой.

3. Поглощение.

После связывания объекта фагоцит за счет псевдоподии окружает объект, и он как бы погружается в цитозоль в виде образовавшейся фагосомы.

4. Лизис.

Фагосома сливается с лизосомой, образуя фаголизосому. Лизосомальные ферменты активны только в кислой среде.

В лизосоме имеются протеазы, пептидазы, оксидазы, нуклеазы, липазы, способные разрушать оболочки микробов

Кроме того, фагоциты продуцируют реактивные метаболиты кислорода (перекись водорода, пероксидаиионы, гид-роксилрадикалы).

Перечисленные выше факторы повреждают мембраны бактерий и тем самым обеспечивают оптимальные условия Для действия лизосомальных ферментов. В фаголизосоме происходит лизис чужеродных объектов.

Если объект велик для фагоцитоза (паразиты), то в действие вступают эозинофилы и базофилы. Эозинофилы способны образовывать цитотоксический белок дефенсин, который способен вызывать в мембране объектов образование дополнительных ионных каналов, которые нарушают ионную асимметрию и, как следствие, осмотический «шок» и гибель объекта.

Базофилы (тучные клетки в тканях) выделяют хемотаксические факторы для эозинофилов. Эти хемотаксические факторы стимулируют выход эозинофилов из кровеносного русла в место действия, а также при дегрануляции выделяют гистамин, который, как было сказано выше, существенно изменяет проницаемость сосудистой стенки для жидкости.

 

Секреторная функция гранулоцитов и клеток макро-фагально-моноцитарной системы.

Нейтрофилы секретируют цитотоксические факторы, ферменты, активирующие биологически активные системы (калликреин-кининовая, свертывающая и др.), БАВ, активирующие предшественники медиаторов воспаления.

Эозинофилы выделяют цитотоксический белок - дефенсин, лейкотриен С4, гистаминазу.

Они могут продуцировать реактивные метаболиты кислорода (перекись водорода, пероксиданионы, гидроксилрадикалы), которые способны разрушать оболочку паразитов.

Базофилы выделяют гистамин, факторы хемотаксиса нейтрофилов и эозинофилов, анафилаксии.

Макрофаги способны секретировать большое количество цитокинов (факторы пролиферации и дифференцировки -ГМКСФ и др., различные цитотоксические факторы - ФНО и пр., интерлейкин-1 и др.).

Они выделяют ферменты, компоненты системы комплимента, ингибиторы протеаз, реактогенные метаболиты кислорода, факторы хемотаксиса для нейтрофилов, простагландины, лейкотриены.

Мембранные рецепторы.

Макрофаги имеет рецепторы к Fc-фрагменту иммуноглобулинов классов А, М, Е, подкласса G (Fc-гамма-R1, Fc-гамма-R3), а также рецепторы (CR1) к компонентам системы комплимента.

Моноцит (макрофаг) имеет на своей поверхности CD64, который является маркером данной клетки.

Нейтрофилы имеют рецепторы (Fc-гамма-R2, Fc-гамма-R3) к Fc-фрагменту иммуноглобулинов G. Это обеспечивает их участие в антителозависимых цитотоксических реакциях и CR1 и CR3 к компонентам комплимента.

Эозинофилы имеют рецепторы к Fc-фрагменту иммуноглобулинов Е и G, а также рецепторы CR1 к активированному СЗ. Взаимодействие с последним активирует в клетке образование реактивных метаболитов кислорода (перекись водорода, пероксиданионы, гидроксилрадикалы).

Базофилы имеет высокоактивные рецепторы к Fc-фрагменту иммуноглобулинов.

Естественные киллеры.

К ним относятся NK-клетки. Это большие зернистые лимфоциты. Они элиминируют опухолевые и инфицированные клетки.

Они не имеют основных маркеров лимфоцитов (поэтому их называют нулевыми лимфоцитами). Способны экспрессировать CD2, CD56, CD 16 антигена (рецептор Fc-фрагментов антител).

У них на мембране отсутствует Т-антигенраспознающий рецептор.

NK-клетки способны за счет специального киллинграспознающего мембранного рецептора (КАР) самостоятельно распознать «свое-чужое», фиксировать объект за счет адгезивных белков (Ig-подобных белков, β2-интегринов) и уничтожить клетку за счет индукции в ее мембрану при непосредственном контакте специального белка - перфорина.

Неуправляемый канал, образованный этим белком, заполняется межклеточной жидкостью. Мембрана утрачивает свою избирательную проницаемость для веществ, прежде всего ионов, утрачивается ионная асимметрия, развивается явление, получившее название «осмотический шок».

Это в конце концов вызывает гибель данных биологических объектов.

Кроме того, существуют просто киллерные клетки (К-клетки), которые способны осуществлять антителозависимый киллинг и ЛАК-клетки, проедставляющие собой лейкоциты, активированные интерлейкином-2.

NK-клетки и К-клетки способны осуществлять киллинг без предварительной активации (сенсибилизации).

Естественные («антигеннезависимые», «неспецифические» антитела).

Естественные антигены составляют до 7% от общего количества иммуноглобулинов.

Эти антитела низкоспецифичны и способны перекрестно реагировать с широким спектром антигенов.

Вызывают склеивание микробов с последующим их разрушением в присутствии системы комплимента.

Стимулируют фагоцитарные реакции за счет опсонизции антигенов:

 

Особенности врожденного (естественного) иммунитета

1. Отсутствие специфичности врожденной ответной реакции.

2. Участие в ответной реакции всех факторов врожденного иммунитета.

3. Стереотипность реализации всех факторов врожденного иммунитета.

4. Отсутствие специфики реагирования на разные антигены.

5. Неспособность механизмов врожденного иммунитета изменяться в соответствии с особенностями конкретных антигенов.

6. По завершении ответа не остается иммунологической памяти.

 

ГЛАВНЫЙ КОМПЛЕКС ГИСТОСОВМЕСТИМОСТИ

В него входят антигенпредставляющие молекулы главного комплекса гистосовместимости (HLA I, HLA II) и молекула CD1 (а, b, с, d, e).

Молекулы HLA разделяются на классы: HLA I (А, В, С, Е, F, G) и HLAII (DR, DP, DQ).

 

HLAI.

Экспрессированы на всех клетках и позволяют распознать в организме аутологичность клеток.

HLA II.

Имеются только у клеток иммунной системы: В- и Т-лимфоцитах, макрофагах и др.

 

Главный комплекс гистосовместимости I (ГКС-1).

Экспрессированы на всех клетках и позволяют распознать в организме аутологичность клеток.

Его основу составляют антигены HLA I и белки - шапероны.

Молекула HLA I состоит из α-цепи, в которой имеются три домена, и β2-микроглобулина.

К шаперонам относятся кальнесин, кальретикулин, тапазин, Ii-цепь и др.

Домены α1 и α2 α-цепи формируют желобок для загрузки распознаваемого антигена (или его пептидных фрагментов).

Шапероны ответственны за правильность укладки распознаваемого антигена (или его пептидных фрагментов).

Главный комплекс гистосовместимости II (ГКС-II).

ГКС-II имеется только у клеток иммунной системы: В-и Т-лимфоцитах, макрофагах и др.

Его основу составляют антигены HLA II и белки - шапероны.

Молекула HLA II состоит из двух димеров α и β, которые формируют желобок для загрузки распознаваемого антигена (или его пептидных фрагментов).

Шапероны ответственны за правильность укладки распознаваемого антигена (или его пептидных фрагментов).

 

Гены HLA находятся в шестой хромосоме. Около 180 генов с более чем 500 аллелями кодируют синтез молекул HLA I, более 20 генов и 300 аллелей кодируют синтез HLA II.

Наличие такого числа аллелей позволяет каждому человеку иметь свой специфический комплекс гистосовместимости класса I и II (фенотип).

Наличие специфического комплекса гистосовместимости обеспечивает возможность контроля за собственными и чужеродными антигенами по принципу «свой»-«чужой».

Кроме того, антигенпрезентующие клетки имеют на мембране CD1 молекулы, которые, по аналогии с HLA I, состоят из из α-цепи и β2-микроглобулина, которые обеспечивают укладку небелковых антигенов (фосфолипидов, липополисахаридов) и их презентацию.

Распознавание антигена.

Т-лимфоциты не способны непосредственно взаимодействовать и распознать чужеродный антиген. Способностью презентовать (представлять) Т-лимфоцит чужеродный антиген обладают дендритные клетки, макрофаги, В-лимфоциты.

Антигенпрезентующие клетки.

К ним относятся дендритные клетки 1 и 2 типов, макрофаги, В-лимфоциты.

Антигенпрезентующие клетки способны осуществить:

- захват чужеродного антигена;

- переработку чужеродного антигена (процессинг-осуществляется путем расщепления ферментативным путем чужеродного антигена на экзогенные пептиды, имеющие антигенную детерминанту);

- формирование комплексов, наколовшихся экзогенных пептидов, с собственными молекулами главного комплекса гистосовместимости I и II;

- транспортировку образовавшихся комплексов на поверхность антигенпрезентующих клеток;

- доставку комплексов в периферические органы иммунной системы;

- презентацию комплексов Т-лимфоцитам;

- взаимодействие комплексов с Т-антигенраспозна-ющим рецептором.

Причем Т-хелперы могут распознать экзогенные пептиды чужеродного антигена, если они образуют комплекс с молекулами гистосовместимости класса II. Т-киллеры распознают их, если они образовали комплекс с молекулами гистосовместимости класса I.

 

Стабилизация отношений Т-лимфоцитов с антигенпрезентующими клетками осуществляется за счет костимулирующих сигналов, которые возникают при взаимодействии адгезивных белков мембран: LFA-1 у Т-лимфоцитов и ICAM-1 у антигенпрезентующих клеток, а также образования других пар костимулирующих молекул CD28-CD80, CD40-CD40, CD86-CD154 соответственно.

При отсутствии этих контактов может наступить анергия Т-лимфоцитов или их апоптоз.

Т-супрессоры.

Наличие специальных клеток, Т-супрессоров, которые способны подавлять образование антител, ставится под сомнение.

По-видимому, супрессорную (подавляющую) функцию способны выполнять и CD8, и CD4 лимфоциты.

Имеются сведения, что существуют специальные Т-клетки, которые выполняют только регуляторную функцию (Т-регуляторы 1 типа), однако в настоящее время их функциональное назначение только начинает изучаться.

Т-клетки иммунной памяти.

Часть клона Т-клеток остается после первичного иммунного ответа, она длительно сохраняет информацию о действовавшем антигене.

При повторном попадании антигена формируют вторичный иммунный ответ. Существуют CD4 и CD8 клетки иммунной памяти, обеспечивающие длительное хранение информации о действовавшем антигене.

 

4 Эритроциты…

 

Эритроциты - красные кровяные тельца. Имеют форму двояковогнутого диска.

Функции эритроцитов:

1. Дыхательная - транспорт кислорода и участие в транспорте углекислого газа.

2. Адсорбция и транспорт питательных веществ.

3. Адсорбция и транспорт токсинов.

4. Регуляция ионного состава плазмы крови.

5. Формирует реологические характеристики крови/вязкость и т.д./

Эритрон

Эритрон - часть системы крови, обеспечивающая поддержание постоянства количества эритроцитов. В эритрон входят:

а) эритороидный ряд красного косного мозга

б) ретикулоциты и эритроциты

в) органы разрушения эритроцитов

г) продукты распада эритроцитов

д) Эритропоэтины /вырабатываются почками, печенью, а также продукты распада эритроцитов/

 

Эритрокинетика

Эритрокинетика - это процессы, направленные на образование и разрушение эритроцитов. Продолжительность жизни эритроцитов - 120 дней.

Регуляция эритрокинетики осуществляется преимущественно гуморальным путем. Стимуляторы образования и созревания эритроцитов (эритропоэза) - эритропоэтины (специфический стимулятор), глюкокортикоиды. Противоположным действием на эритропоэз влияют женские половые гормоны - эстрогены.