Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Загальні відомості

Як відомо, нейтрофіли, що представляють собою найбільшу популяцію клітин периферичної крові дорослої людини і є активними фагоцитувальними клітинами, відіграють виключно важливу роль у захисті організму від інфекції. Крім нейтрофілів функцію фагоцитозу в крові виконують моноцити.

Нейтрофільні гранулоцити або нейтрофіли (Див. Лабораторну роботу №1). Нейтрофільні гранулоцити мають здатність активно рухатися, пересуватися у тканинах до вогнища запалення і фагоцитувати мікроорганізми та інші дрібні частинки, І.І. Мечніков назвав їх мікрофагами.

В цитоплазмі нейтрофілів міститься дрібна зернистість, кількість гранул в одній клітині від 50 до 200. Зернистістю зайнята не вся цитоплазма – поверхневий шар її у вигляді тоненької смужки залишається гомогенним, містить тонкі філаменти. Цей шар відіграє важливу роль при амебоїдному русі клітин, приймаючи участь в утворенні псевдоподій. Гранули нейтрофілів поділяються на первинні (азурофільні) та вторинні (нейтрофільні, специфічні).

Первинні гранули – це лізосоми, про що свідчить наявність у їх складі типових для лізосом ферментів. Вони містять різноманітні гідролази, мієлопероксидазу, а також білки з бактерицидними властивостями, наприклад мурамідазу (лізоцим).

Вторинні гранули – це так звана специфічна зернистість (вони з’являються в процесі розвитку клітини пізніше азурофільних гранул), її вміст 80 – 90% від усієї зернистості у зрілому нейтрофілі. Для хімічного складу вторинних гранул нейтрофілів характерна відсутність лізосомальних ферментів і пероксидази та наявність лужної фосфатази, основних катіонних білків, фагоцитинів (мають антибактеріальну активністю), лактоферину (білок, який зв’язує залізо), лізоциму тощо.

У цитоплазмі нейтрофілів слабко розвинені органели: є небагато мітохондрій, невеликий комплекс Гольджі, іноді зустрічаються елементи ендоплазматичної сітки. Характерна наявність включень – глікогену, ліпідів. Таким чином, нейтрофіли містять повний набір речовин, за допомогою яких вони руйнують фагоцитовані мікроорганізми.

Ядра нейтрофілів містять щільний хроматин, особливо по периферії, в якому розрізняють ядерця. Форма ядер неоднакова, тому їх називають поліморфоядерними лейкоцитами. За формою ядра (відповідно до віку клітини) розрізняють три види нейтрофілів, а саме – юні, паличокядерні та сегментоядерні.

Юні нейтрофіли є наймолодшими формами, ядро в них має форму боба. Їх кількість невелика 0 – 1%. Паличкоядерні нейтрофіли мають ядро, яке нагадує літеру S або С. Їх вміст складає 1 – 6%. Сегментоядерні нейтрофіли є зрілими формами. Їхнє ядро складається із кількох сегментів, з’єднаних тонкими перетяжками. Кількість сегментів від 2 до 5, частіше 3 – 4. Вони складають основну частину нейтрофільних гранулоцитів 60 – 65%.

Співвідношення трьох видів нейтрофілів має певне діагностичне значення і використовується у клініці. Наприклад, зростання кількості юних і паличкоядерних форм у поєднанні з лейкоцитозом свідчить про наявність в організмі вогнища запалення.

Тривалість життя нейтрофілів близько 8 діб. При цьому в кров’яному руслі вони знаходяться 8 – 12 год, а далі виходять в сполучну тканину, де проявляється їх максимальна функціональна активність.

Макрофаги (макрофагоцити).Макрофаги називають клітинами-прибиральницями, або клітинами-санітарами, оскільки вони звільняють організм від решток загиблих клітин, апоптичних тілець, імунних комплексів, що циркулюють або відкладаються в тканинах тощо. Крім того, мікрофаги здатні фагоцитувати та знешкоджувати різні патогенні мікроорганізми. Мають розміри клітинного тіла 10 – 15 мкм, яке добре відмежоване від основної речовини. Форма різна: округла, витягнута або неправильна. Ядро має невеликі розміри, не досить правильну форму, містить велику кількість гетерохроматину. Цитоплазма макрофагів базофільна, неоднорідна, плямиста, містить багато лізосом, фагосом, піноцитозних пухирців. Інші органели (мітохондрії, гранулярна ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі) розвинені помірно.

Плазмолема макрофагів утворює глибокі складки і довгі мікроворсинки, за допомогою яких ці клітини захоплюють сторонні частки. На поверхні плазмолеми макрофага містяться рецептори до пухлинних клітин, еритроцитів, Т- та В-лімфоцитів, антигенів, імуноглобулінів. Макрофаги відіграють важливу роль як у природному, так і в набутому імунітеті організму. Участь макрофагів у природному імунітеті виявляється у їхній здатності до фагоцитозу і синтезі низки активних речовин – фагоцитину, лізоциму, інтерферону тощо, які є основними чинниками природного імунітету; їхня роль у набутому імунітеті полягає у передачі антигену імунокомпетентним клітинам (участь у триклітинній системі імунної відповіді разом з Т- та В-лімфоцитами). Крім того, макрофаги продукують медіатори-монокіни, які сприяють специфічній реакції на антигени, і цитолітичні фактори, що вибірково руйнують пухлинні клітини.

Основна функція нейтрофілів та макрофагів – фагоцитоз. Ці клітини здатні до виразної фагоцитарної активності і приймають участь у гострих запальних реакціях. Головна функція – фагоцитоз тканинних залишків та знищення опсонізованих мікроорганізмів.

Фагоцитоз – явище поглинання і перетравлювання клітиною-фагоцитом (нейтрофілом, макрофагом) корпускулярного матеріалу (бактерій, крупних вірусів, відмерлих власних клітин організму або чужорідних клітин, таких, наприклад, як еритроцити різних видів). Розглянемо основні стадії фагоцитозу.

Процес фагоцитозу складається з 5 основних стадій:

1. Активація (підсилення енергетичного метаболізму); факторами активації і хемотаксису є бактеріальні продукти (ліпополісахариди, пептиди), компоненти комплементу (С3 та С5), цитокіни та антитіла.

2. Хемотаксис – направлений рух.

3. Адгезія (прикріплення).

4. Поглинання.

5. Завершення фагоцитозу.

Отже, фагоцити надходять у місце запалення завдяки хемотаксису (направлений рух завдяки градієнту хемофакторів). Адгезія молекул на клітині може здійснюватися двома способами: неспецифічно – в результаті випадкової зустрічі молекул з клітиною-фагоцитом і специфічно – за рахунок поверхневих рецепторів на клітині (рецептори до Fc-фрагменту антитіл, компонентів комплементу, фібронектину). Контакт мікробної клітини з фагоцитом призводить до утворення псевдоподій – виростів мембрани, які оточують чужорідну клітину.

Рис.6.1. Нейтрофільний гранулоцит (фагоцитоз, темне поле).

Після поглинання бактерій і інших частинок в нейтрофілах формуються фагосоми, які спочатку зливаються зі специфічними гранулами, ферменти яких (лужна фосфатаза, лізоцим, лактоферин) діють в нейтральному або лужному середовищі близько 3 хв. Після цього відбувається злиття фагосом з первинними гранулами (лізосомами) і формування фаголізосом, в яких створюються оптимальні умови (зниження рН до 4,0 – 5,0) для дії гідролітичних ферментів, які руйнують фагоцитовані мікроорганізми. Саме в цей час за рахунок активації гідролітичних ферментів відбувається повне або часткове руйнування патогенна.

За перехресного зв’язування Fc-рецепторів нейтрофілів полівалентними антигенами вміст гранул може вивільнятися назовні. Ферменти, що виділяються з гранул нейтрофілів, можуть ушкоджувати тканини, внаслідок чого формується осередок запалення з гнійним вмістом – абсцес. Гній складається переважно з нейтрофілів та їхніх залишків. Цікаво, що нейтрофіли, які становлять більшість білих кров’яних тілець, насправді не білі. Завдяки наявності в гранулах мієлопероксидази – білка, що містить гем, нейтрофіли мають зелений колір. Тому, гній, як правило зелений, а при змішуванні з еритроцитами набуває жовтого кольору.

Можливі 3 варіанти завершення фагоцитозу:

1. Завершений фагоцитоз.

2. Незавершений фагоцитоз.

3. Процесинг антигенів.

Завершений фагоцитоз – повне перетравлювання мікроорганізмів в клітині-фагоциті. Незавершений фагоцитоз – виживання і навіть розмноження мікроорганізмів у фагоциті. Це характерно для факультативних і особливо облігатних внутрішньоклітинних паразитів. Механізми виживання у фагоцитах пов’язані з блокуванням фагосомо-лізосомального злиття (вірус грипу, мікобактерії, токсоплазми); резистентністю до дії лізосомальних ферментів (гонококи, стафілококи); здатністю мікроорганізмів швидко покидати фагосоми після поглинання і тривалого перебування у цитоплазмі (риккетсії).

Процесинг антигенів – є однією з важливих функцій макрофагів (поряд з хемотаксисом, фагоцитозом, секрецією БАР) – перероблення (процесинг) антигенів і представлення його імунокомпетентним клітинам за участі білків МНС ІІ. Після поглинання генетично чужорідного матеріалу і розщеплення, що має назву процесингу, антигенний матеріал подається на поверхню макрофага і представляється, тобто презентується Т-хелперу для розпізнавання. Молекули АГ розміщуються в особливих структурах – молекулах головного комплексу гістосумісності класу І або ІІ. Тільки при такому поєднанні АГ може розпізнаватися рецепторами Т-лімфоцитів. Регуляція імунологічної реакції організму здійснюється за рахунок синтезу макрофагами ряду цитокінів: ІЛ-1, 4, 6, 8, 11, 12, 15, 16, ФНП (фактору некрозу пухлин), ІФН α (інтерферон α ), ІНФ β (інтерферон β). Система фагоцитів унікальна, вона належить до неспецифічних факторів захисту організму і є першою ланкою в імунній системі організму тому, вона і перша страждає при інфекційних захворюваннях. Багато бактерій еволюційно виробили механізми захисту від макрофагів, гальмуючи процес внутрішньоклітинного перетравлення (незавершений фагоцитоз). В зв’язку з цим треба підсилювати фагоцитоз цитокінами, імуноглобулінами, компонентами комплементу.

Фагоцитарна активність нейтрофілів кількісно виражається відсотком фагоцитуючих клітин та фагоцитарним числом (кількість часточок, що поглинуті однією клітиною-фагоцитом).

Облік отриманих результатів проводять світловою мікроскопією з використанням імерсійного об’єктиву ×90 і визначають 2 показники: відсоток фагоцитозу (ВФ), тобто відсоток фагоцитувальних клітин, які містили латексні частки або бактерії, та фагоцитарне число (ФЧ), яке розраховували за формулою 5.1:

, у.о. , де:

a – кількість клітин, які поглинули 5 – 9 гранул латексу;

b – кількість клітин, які містять 10 – 14 гранул;

c – кількість клітин, в яких кількість гранул 15 і більше.

Відсоток фагоцитувальних нейтрофілів у здорових людей складає від 47% до 72%, а фагоцитарне число – від 12 до 23.

Принцип НСТ-тесту.

НСТ-тест являється виключно простим і в той же час інформативним методом оцінки фагоцитозу. Цей цитохімічний тест ґрунтується на відновленні нітросинього тетразолію при взаємодії з активованими фагоцитами.

За допомогою цього тесту можна виявити наявність «метаболічного вибуху», який виникає в фагоцитувальних клітинах при стимуляції і супроводжується збільшенням споживання кисню, інтенсифікацією гексомонофосфатного шляху розщеплення вуглеводів (пентозний шунт), а також зростаючим утворенням перекису водню і супероксидного аніону. Внаслідок реакції поглинутий лейкоцитами нітросиній тетразолій (НСТ) (жовтого кольору) відновлюється в червоний диформазан. За допомогою цієї проби можна виявити дефект бактерицидності поліморфоядерних і моноцитарних фагоцитів.

Нейтрофіли спричиняють кілінг бактерій двох типів: оксигензалежний та оксигеннезалежний. Спочатку нейтрофіл спричиняє кілінг за допомогою оксигеннезалежного механізму, який забезпечується дією ферментів, катіонних білків тощо. Якщо це не допомагає, нейтрофіл використовую оксигензалежний кілінг. Оксигензалежний кілінг більш енерговитратний. Для забезпечення оксигензалежного кілінгу в нейтрофілах активується спеціальний фермент – НАДФ-оксидаза, який призводить до появи в фагоциті активних токсичних форм кисню – супероксид-аніону, перекису водню, радикалу гідроперекису тощо. Викидання таких речовин називається респіраторним або метаболічним вибухом. Такий респіраторний вибух реєструється за допомогою постановки НСТ тесту.

В основі реакції лежить відновлення в цитоплазмі нейтрофілів нітросинього тетразолію до диформазану під впливом супероксидного аніону, який у підвищених кількостях утворюється при активізації клітини. Диформазан має вид темно-синіх або чорних гранул, кількість яких змінюється в залежності від ступеня активізації клітини, тобто від виразності фагоцитозу.

Під впливом ферментів НАДН- і НАДФН-оксидази утворюються темно-сині гранули диформазану, які відкладаються всередині або на поверхні нейтрофілів. За інтенсивністю реакції можна оцінювати активність пероксидазних систем фагоцитів, їх оксигенгенеруючу активність, оксигензалежний механізм бактерицидності. НСТ-тест визначає активність окисно-відновних процесів в фагоциті.

НСТ-тест проводять в двох модифікаціях – нестимульований і стимульований. Нестимульований (спонтанний) – НСТ-тест дозволяє оцінити ступінь активації оксигензалежних механізмів кілінгу неактивованих фагоцитів, характеризує ступінь активації внутрішньоклітинних мікробоцитних систем, відображає ступінь функціонального подразнення нейтрофілів, виступаючи дзеркалом гомеостазу. Генерація нейтрофілами активних форм кисню в ході респіраторного вибуху є однією з ланок фагоцитозу, необхідного для забезпечення неспецифічного імунітету.

Стимульований НСТ-тест характеризує потенціальну здатність нейтрофілів відповісти «респіраторним вибухом» на адекватне подразнення, характеризую активність фагоцитувальних клітин в присутності антигенного подразника і вказує на готовність фагоцитів до завершеного фагоцитозу.

Облік отриманих результатів НСТ-тесту проводять світловою мікроскопією при збільшенні ×90: підраховують вміст НСТ-позитивних клітин-фагоцитів (у розрахунку на 100 – 200 клітин) та розраховують середній цитохімічний показник (ЦХК) за формулою 5.2:

, у.о. де:

an₊ – кількість клітин, в яких гранули диформазану займають до 25%

цитоплазми;

bn₊₊ – кількість клітин,в яких гранули диформазану займають 25 – 50 %

цитоплазми;

cn₊₊₊ – кількість клітин, в яких 70 – 75% цитоплазми покрито гранулами

диформазану;

dn₊₊₊₊ – кількість клітин, в яких гранули покривають більше 75 % цитоплазми та ядро.

Підвищені показники НСТ-тесту свідчать про початок гострих бактеріальних інфекцій, гнійнозапальних процесів. Зниження показників вказує про недостатність фагоцитозу як первинної ланки імунітету.

Різниця між кількістю індукованих диформазанпозитивних клітин і кількістю спонтанних диформазанпозитивних клітин дозволяє розрахувати функціональний резерв фагоцитів.

Завдання на виконання:

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5	\|	Завдання №1. Вивчення поглинальної здатності фагоцитів.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.008 сек.