MEDDAILY.INFO
медицинская энциклопедия
ГлавнаяКарта сайта Контакты
 

Общие представления о гемопоэзе

фото Общие представления о гемопоэзе
Закладка кроветворной системы происходит посредством взаимодействия трех клеточных пулов (производных мезодермы) — гемопоэтического, стромального и сосудистого.

Выделяют 4 критических периода становления эмбрионального гемопоэза:
I — возникновение кроветворных клеток-предшественников в желточном мешке эмбриона (внеэмбриональное кроветворение, 4-5-я неделя развития плода);
II — заселение печени плода кроветворными клетками-предшественниками и начало печеночного кроветворения (5-я неделя внутриутробного развития);
III — проникновение ранних Т-лимфоцитов в тимус и формирование Т-клеточной иммунной системы (9-10-я неделя);
V — смена печеночного кроветворения на костномозговое (15- 18-я неделя).

По-видимому, период изменения территории и типа кроветворения наиболее уязвим для возникновения врожденных заболеваний крови. Интерес к эмбриональному гемопоэзу в последние годы возрос в связи с возможностью трансплантации гемопоэтических предшественников, полученных из эмбриональных стволовых клеток in vitro. После рождения в костном мозге образуются клеточные элементы эритро-, гранулоцито-, моноцито-, тромбоцитопоэза, предшественники Т-лимфоцитов, НК-клеток и В-лимфоциты.

Необходимое условие нормального роста и созревания клеток крови — тесное взаимодействие стволовых кроветворных клеток, стромального микроокружения и гемопоэтических ростовых факторов.


Функциональные и структурные изменения элементов микроокружения могут быть причиной нарушений кроветворной функции костного мозга.

СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КРОВЕТВОРЕНИЯ
Современные представления о кроветворении основаны на унитарной теории А.А. Максимова, согласно которой все клетки крови происходят из единой родоначальной клетки, морфологически напоминающей лимфоцит.

Подтверждение этой гипотезы было получено в 60-е гг. прошлого века в эксперименте со смертельно облученными мышами, которым вводили донорский костный мозг. Клетки, способные восстанавливать гемопоэз после облучения или токсических воздействий, носят название стволовых клеток. Иерархическая модель гемопоэза предполагает, что все гемопоэтические клетки происходят из относительно небольшого числа гемопоэтических стволовых клеток через последовательные этапы образования промежуточных клеток-предшественников, характеризующихся способностью развиваться сначала во многие кроветворные линии (полипотентные клетки- предшественники), а затем во все более ограниченное количество линий (олиго-, уни- или монопотентные клетки-предшественники). Гемопоэз условно подразделен на ряд классов, границы между которыми весьма размыты, а между ними содержится много переходных, промежуточных форм.


В процессе дифференци- ровки происходит постепенное снижение пролиферативной активности клеток и способности развиваться сначала во все кроветворные линии, а затем во все более ограниченное количество линий.

Нормальное кроветворение поликлональное, т. е. осуществляется одновременно многими клонами. Размер индивидуального клона обычно меньше 0,5-1 млн зрелых клеток, а продолжительность жизни клона не превышает 1 мес, около 10% клонов существуют до полугода. Как правило, клональный состав кроветворной ткани полностью меняется в течение 1-4 мес. Постоянную замену клонов объясняют истощением пролиферативного потенциала стволовой кроветворной клетки. Исчезнувшие клоны никогда не появляются вновь.

Пул полипотентных, или мультипотентных, стволовых кроветворных клеток (II отдел) образуется из тотипотентной эмбриональной стволовой клетки, нахо¬дящейся на самом верху иерархической лестницы (I отдел). Стволовые кроветворные клетки обладают уникальным свойством — полипотентностью, т. е. способностью к дифференцировке во все без исключения линии гемопоэза. В клеточной культуре можно создать условия, при которых возникающая из одной клетки колония содержит до 6 различных клеточных линий дифференцировки.


В целом стволовые кроветворные клетки обладают высоким, но ограниченным пролиферативным потенциалом и способны к ограниченному самоподдержанию, они могут проделать приблизительно 50 клеточных делений.

Основная масса стволовых кроветворных клеток находится в фазе покоя клеточного цикла, обладая при этом огромным пролиферативным потенциалом. При выходе из состояния покоя клетка вступает на путь дифференцировки, постепенно снижая пролиферативный потенциал и ограничивая набор возможных дифференцировочных программ. После нескольких циклов деления (от 1 до 5) стволовые кроветворные клетки могут вернуться вновь в состояние покоя. При этом вернувшиеся в резервный пул стволовых кроветворных клеток неравноценны исходным, их состояние покоя менее глубоко и при запросе они отвечают быстрее, приобретая маркеры определенных линий дифференцировок за 1-2 сут, тогда как исходным стволовых кроветворных клеток для этого требуется 10-14 сут. Таким образом, длительное под-держание кроветворения обеспечивают стволовые кроветворные клетки, находящиеся в глубоком резерве, а срочный ответ на запрос удовлетворяется за счет стволовых кроветворных клеток, прошедших основную дистанцию на пути от G0- к G1-фазе клеточного цикла.

Гетерогенность пула стволовых кроветворных клеток и степень их дифференцировки могут быть установлны на основе экспрессии ряда дифференцировочных мембранных антигенов. Среди стволовых кроветворных клеток выделены примитивные мультипотентные предшественники и более дифференцированные предшественники, характеризующиеся экспрессией антигена гистосовместимости II класса (HLA-DR), — CD38. Истинные стволовые кроветворные клетки не экспрессируют линейно-специфические маркеры и дают рост всем линиям гемопоэтических клеток. Количество стволовых кроветворных клеток в костном мозге невелико — около 0,01%, а вместе с клетками-предшественниками — 0,05%.

Один из основных методов изучения стволовых кроветворных клеток — метод колониеобразования in vivo или in vitro, поэтому иначе стволовые кроветворные клетки называют колониеобразующими единицами (КОЕ). Истинные стволовые кроветворные клетки способны к формированию колоний из бластных клеток (КОЕ-бластные). Сюда же относят клетки, формирующие селезеночные колонии. Эти клетки способны полностью восстанавливать гемопоэз.

По мере снижения пролиферативного потенциала стволовых кроветворных клеток дифференцируются в полиолигопотентные коммитированные клетки-предшественники (III отдел). Клетки этого отдела имеют ограниченную потентность, так как коммитированы к дифференцировке в направлении 2-5 клеточных линий. Полиолигопотентные коммитированные предшественники гранулоцитарно-эритроцитарно-макрофагально-мегакариоцитарных дают начало четырем росткам гемопоэза, кгранулоцитарно-эритроцитарно-макрофагально-мегакариоцитарные — двум росткам. Кгранулоцитарно-эритроцитарно-макрофагально-мегакариоцитарные — общие предшественники миелопоэза. Они имеют маркер CD34, маркер миелоидной линии — CD33, детерминанты гистосовместимости HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-DR.

Клетки IV отдела (монопотентные коммитированные предшественники) являются родоначальными для одного ростка гемопоэза: например, кгранулоцитарно-эритроцитарно-макрофагально-мегакариоцитарные — для гранулоцитарного, кгранулоцитарно-эритроцитарно-макрофагально-мегакариоцитарного — для моноцитарно-макрофагального. Монопотентные коммитированные предшественники экспрессируют маркеры соответствующей клеточной линии дифференцировки.

Стволовые кроветворные клетки и клетки-предшественники обладают способностью к миграции — выходу в кровь и возвращению в костный мозг, что получило название homing-effect («инстинкт дома»). Именно это их свойство обеспечивает обмен кроветворных клеток между разобщенными кроветворными территориями, позволяет использовать их для трансплантации в клинической практике.

V отдел морфологически распознаваемых клеток включает дифференцирующиеся, созревающие и зрелые клетки всех 8 клеточных линий, начиная с бластов, большинство из которых имеют характерные морфоцитохимические особенности.

РЕГУЛЯЦИЯ ГЕМОПОЭЗА
Кроветворную ткань относят к динамичной, постоянно обновляющейся клеточной системе организма. В кроветворных органах образуется более 30 млн клеток в минуту. Появляющиеся в костном мозге клетки по мере созревания равномерно поступают в кровеносное русло, при этом время циркуляции их также постоянно: эритроциты живут 100-120 сут, тромбоциты — около 10 сут, нейтрофилы — менее 10 ч. Каждый день теряется 1x10й клеток крови, но эти потери постоянно восполняются костным мозгом.

После кровопотери, при остром гемолизе или воспалении производство соответствующих клеток может быть увеличено в 10-12 раз в течение нескольких часов. Увеличение клеточной продукции обеспечивается гемопоэтическими факторами роста, действие которых очень разнообразно. Гемопоэз инициируется ростовыми факторами, цитокинами и непрерывно поддерживается благодаря пулу стволовых кроветворных клеток. Стволовые кроветворные клетки стромозависимы и воспринимают короткодистантные стимулы при межклеточном контакте с клетками стромального микроокружения. По мере дифференцировки клетка начинает реагировать на дальнодействующие гуморальные факторы. Эндогенную регуляцию гемопоэза осуществляют цитокины через рецепторы на клеточной мембране. Основные продуценты цитокинов — моноциты, макрофаги, активированные Т-лимфоциты, стромальные элементы (фибробласты, эндотелиальные клетки и др.).

Выделяют позитивные и негативные регуляторы гемопоэза. Позитивные регуляторы необходимы для выживания стволовых кроветворных клеток, их пролиферации, для дифференцировки и созревания более поздних стадий гемопоэтических клеток. К ингибиторам пролиферативной активности стволовых кроветворных клеток и всех видов ранних гемопоэтических предшественников относят трансформирующий ростовой фактор-p (TGF-p), макрофагальный воспалительный белок (М1Р-1а), фактор некроза опухоли-а (ФНО-а), а- и у-интерфероны, кислые изоферритины, лактоферрин и другие факторы.

Факторы регуляции гемопоэза подразделяют на короткодистантные (для стволовых кроветворных клеток) и дальнодействующие — для коммитированных предшественников и созревающих клеток. В зависимости от уровня дифференцировки клетки факторы регуляции делят на III основных класса.

I. Факторы, влияющие на ранние стволовые кроветворные клетки, — фактор стволовых клеток, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор, интерлейкины, а также ингибиторы, которые тормозят выход стволовых кроветворных клеток в клеточный цикл из состояния покоя. Эта фаза регуляции стволовых кроветворных клеток не зависит от запросов организма.
II. Линейно-неспецифические факторы — ИЛ-3, ИЛ-4, ГМ-КСФ (для гранулоцитомонопоэза).
III. Позднедействующие линейно-специфические факторы, которые поддерживают пролиферацию и созревание коммитированных предшественников и их потомков. К ним относят эритропоэтин, тромбопоэтин, колониестимулирующие факторы. Один и тот же ростовой фактор может иметь разнообразные клетки-мишени на различных этапах дифференцировки, что обеспечивает взаимозаменяемость молекул, регулирующих гемопоэз. Клетка начинает дифференцировку только после взаимодействия с факторами роста, но в выборе направления дифференцировки ростовые факторы не участвуют. От содержания этих факторов зависит количество продуцируемых клеток и проделываемых клеткой митозов. Так, после кровопотери снижение парциального давления кислорода в почках приводит к усилению продукции эритропоэтина, под действием которого эритропоэтинчувствительные эритроидные клетки-предшественники костного мозга (бурстообразующие единицы эритропоэза) увеличивают число митозов на 3-5, что повышает образование эритроцитов в 10-30 раз. Одним из регуляторов гемопоэза служит апоптоз — запрограммированная клеточная смерть.

МЕХАНИЗМЫ ГИБЕЛИ КЛЕТОК
Поддержание клеточного равновесия, элиминация дефектных клеток и клеток, достигших стадии терминальной дифференцировки, происходят за счет способности клеток к программируемой смерти — апоптозу. Основной закон клеточной кинетики гласит, что в единицу времени рождается и умирает одно и то же количество клеток. Различают два вида клеточной смерти: некроз и апоптоз. Морфологические признаки апоптоза: конденсация хроматина, фрагментация ядра, буллезное (пузырчатое) выпячивание цитоплазматической мембраны. Ядро уменьшается в размере (пикноз), хроматин конденсируется, сжимаясь в глыбки неправильной формы, уплотняется и подвергается фрагментации (кариорексису) в результате расщепления эндонуклеазами двойной цепочки ДНК на фрагменты, которые хорошо выявляются с помощью гель-электрофореза в виде дискретных полос, что используют для идентификации апоптоза. Процесс конденсации цитоплазмы и ее распад на апоптозные тельца происходят за несколько минут. Апоптозные тельца быстро поглощаются расположенными вблизи макрофагами. Фагоцитоз протекает также быстро, из-за чего процесс апоптоза часто остается гистологически незаметным. При апоптозе удаление умирающих клеток происходит безболезненно для окружающей ткани, которая не пропитывается внутриклеточным содержимым, и, таким образом, не создаются условия для развития воспаления. 

Апоптоз участвует в элиминации тех клеток, необходимость в которых отпала или выживание которых вредно для организма в целом, например, клеток-мутантов или вирусинфицированных клеток. Апоптоз стимулируется при лечении опухолей химиопрепаратами. Уничтожение пораженных вирусом клеток путем апоптоза обеспечивает минимальное повреждение ткани. При этом фрагментация ДНК имеет исключительно важный биологический смысл, так как она предупреждает перенос генетического материала при фагоцитировании апоптозных телец.

Ключевой фактор в реализации апоптоза — белок р53, относящийся к группе супрессоров опухоли, он участвует в управлении клеточным циклом, вызывая блок в делении клеток при повреждении ДНК. Генетические дефекты, связанные с мутацией гена р53, приводят к образованию злокачественных опухолей с пониженной способностью к апоптозу. Одним из основных ингибиторов апоптоза считают продукт гена bcl-2. В то же время сверхпродукция белка гена bcl-2 тормозит апоптоз в клетке, что наблюдают, в частности, при В-клеточной фолликулярной лимфоме.

Пролиферация и дифференцировка стволовых и коммитированных клеток-предшественников в нормальном кроветворении могут происходить только в условиях их выживания, для чего необходимо воздействие антиапоптотических факторов. Среди последних наиболее значимы ростовые факторы, большинство из которых препятствует апоптозу (фактор стволовых клеток, тромбопоэтин, эритропоэтин, колониестимулирующие факторы, HJI-2, ИЛ-3, ИЛ-6 и др.). Ростовые факторы действуют не только на клетки-предшественники, но и на зрелые клет¬ки, обеспечивая их выживание и нормальное функционирование. Воздействие ростовых факторов происходит через специфические рецепторы — FAS-R (CD95/ АРО-1) — поверхностные рецепторы клетки, передающие сигнал апоптоза, под действием которого активируются каспазы (семейство цистеиновых протеаз), эндонуклеазы, другие ядерные белки, приводящие к апоптозу. Уровень экспрессии FAS/APO-1 наиболее выражен в зрелых гранулоцитах, моноцитах и минимален в бластных клетках, что, по-видимому, имеет свой биологический смысл: для клетки в конечной стадии дифференцировки облегчаются условия запуска апоптоза, в то время как для бластов вероятность программированной гибели низка. Изучение механизмов апоптоза и его регуляции имеет большое значение в изучении онкогенеза, поиске новых путей ингибиции опухолевого роста.

Гибель клеток при физической или химической травме, ишемии, гипертермии и других повреждениях происходит путем некроза. В клетке возникают дезинтеграция, изменение функции органелл, повреждается большая часть цитоплазматической мембраны, что приводит к высвобождению лизосомных ферментов. На поздней стадии ядерный хроматин исчезает, т. е. происходит кариолизис. Некроз сопровождается экссудативным воспалением, и, если в процесс вовлечено большое количество клеток, происходит образование рубца.

ЭРИТРОПОЭЗ
Эритропоэз — процесс образования и созревания эритроидных клеток в костном мозге. У взрослого человека с массой тела 70 кг костный мозг ежедневно продуцирует 20-25х1010 новых эритроцитов. Такое количество клеток необходимо для поддержания нормального уровня гемоглобина. Родоначальные клетки эритропоэза — бипотентные клетки-предшественники мегакариоцитарно-эритроидного ростка. Коммитированные монопотентные клетки-предшественники называются бурстообразующими единицами эритропоэза, они гетерогенны по составу, их различия зависят от степени дифференцировки. Колониеобразующие единицы эритроидного ряда дифференцируются в первую, морфологически распознаваемую клетку костного мозга — проэритробласт, который в течение 3-5 сут подвергается дальнейшей дифференцировке, проходит стадии базофильного, полихроматофильного и оксифильного эритробласта. Дифференцировка и созревание эритроидных клеток, начиная с проэритробласта до эритроцита, происходит в течение 9-14 сут. Синтез гемоглобина в клетках эритроидного ряда начинается на стадии проэритробласта и продолжается вплоть до ретикулоцита.

Образование эритробластов происходит только в присутствии достаточной концентрации эндогенного эритропоэтина, в противном случае клетки подвергаются апоптозу. Эритропоэтин действует через эритропоэтинчувствительные клеточные рецепторы, количество которых максимально на клетках проэритробластах и базофильных эритробластах. Связывание эритропоэтина с соответствующим рецептором предотвращает апоптоз клеток. В регуляции эритропоэза принимают участие также витамин В12, фолиевая кислота, микроэлементы (железо, медь). В норме на долю эритрокариоцитов костного мозга приходится 20-30% всех ядросодержащих клеток.

Оксифильный эритробласт после потери ядра (энуклеации) называется ретикулоцитом. Образовавшиеся ретикулоциты созревают в костном мозге в течение 36-44 ч, после чего поступают в кровь, где дозревают в течение 24-30 ч. Незрелые ретикулоциты имеют большое количество РНК-содержащих структур и, несмотря на отсутствие ДНК, способны синтезировать гемоглобин, липиды, пурины. Ретикулоцит имеет на поверхности те же молекулы, что и зрелый эритроцит, включая гликофорин А, антигены группы крови и системы резус, абсорбирует молекулы железа благодаря рецепторам к трансферрину (CD71), плотность которых выражена у менее зрелых ретикулоцитов.

Количество эритроцитов у взрослого человека в физиологических условиях — 25-30х1012 клеток (около 2 кг). При средней продолжительности жизни эритроцита 100-120 сут костный мозг должен продуцировать в течение часа порядка 1010 клеток. Количество эритроцитов в организме зависит от скорости их образования и разрушения. Тканевая гипоксия приводит к избыточному синтезу эритропоэтина, который стимулирует пролиферацию, увеличение общего содержания эритрокариоцитов в костном мозге и ретикулоцитов в периферической крови.

Диаметр эритроцитов — 7,2-7,5 мкм, площадь поверхности — 140 мкм2, объем — 90 мкм3. Благодаря дискоидной двояковогнутой форме клетка имеет избыточную поверхность, которая при высокой пластичности и деформируемости мембраны позволяет эритроциту проходить через капилляры диаметром 2-4 мкм, проникать через стенки синусоидов (диаметр отверстия синусоидов в селезенке равен 0,5-0,7 мкм), возвращаясь после этого к исходным параметрам. Мембрана эритроцитов имеет сложный двойной слой фосфолипидов, в который встроены гликопротеины, углеводная часть их образует надмембранный слой — гликокаликс. Гликопротеиновые комплексы мембраны организованы таким образом, что отрицательно заряженные участки (чаще всего сиаловые группы полисахаридов) обращены кнаружи, придавая поверхности эритроцитов отрицательный заряд. Внутренняя сторона мембраны эритроцитов связана с сетью миофиламентных белков, формирующих спектринактиновый цитоскелет, придающий эритроциту специфическую двояковогнутую форму.

Эритроцит не имеет митохондрий, поэтому энергетическое обеспечение зависит от гликолиза. Прекращение гликолиза приводит эритроцит к «метаболической смерти» — процессу, конечным результатом которого является гемолиз. До 30% глюкозы эритроцита используется в пентозофосфатном цикле, результатом которого является синтез основного метаболита, обеспечивающего функционирование антиоксидантных систем в эритроците. Эта система в эритроците предупреждает чрезмерное накопление свободных радикалов двухвалентного железа и кислорода , способных вызвать активацию перекисного окисления липидов эритроцитарной мембраны и гемолиз.

Основная функция эритроцита — участие в газообмене за счет высокого содержания в нем гемоглобина. Кроме того, эритроциты участвуют в гемостазе, иммунных процессах, взаимодействуя с циркулирующими иммунными комплексами, поскольку на мембране эритроцитов имеются Fc-рецепторы к иммуноглобулинам. На мембране эритроцита адсорбируются токсины, липиды, аминокислоты. Клеточная мембрана эритроцита имеет более 250 поверхностных антигенов.

ГРАНУЛОЦИТОПОЭ3
Дифференцировка и созревание клеток гранулоцитопоэза происходят в костном мозге, где из морфологически неидентифицируемых клеток-предшественников — колониеобразующей единицы грануломоноцитопоэза и колониеобразующей единицы гранулоцитопоэза формируется пул пролиферирующих гранулоцитов, состоящий из миелобластов, промиелоцитов и миелоцитов. Пролиферация и созревание этих клеток приводят к образованию метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных гранулоцитов. Процесс формирования зрелого гранулоцита из миелобласта происходит в костном мозге в течение 10-13 сут. Регуляцию гранулоцитопоэза обеспечивают колониестимулирующие факторы: гранулоцитарно-макрофагальны и гранулоцитарный, действующие до конечной стадии созревания гранулоцитов. Клетки, коммитированные в сторону миелопоэза, характеризуются экспрессией ранних линейных миелоидных маркеров CD33, CD117, CD13, миелопероксидазы. Основные маркеры зрелых клеток крови гранулоцитарного ряда — CD45, CD10, CDllc, CD13, CD15, CD16, CD18, CD32, CD33, CD50, CD65w, CD117, лактоферрин.

На стадии поздних миелобластов и промиелоцитов происходит первичный гранулогенез. Первичные гранулы окрашиваются азуром, их маркерный фермент — миелопероксидаза, в связи с чем их называют азурофильными, пероксидазопо- зитивными. Первичные гранулы содержат бактерицидные ферменты (лизоцим, катепсин, эластазу, миелопероксидазу), антибактериальные катионные белки, нейтральные сериновые протеиназы, кислые гидролазы, гранулофизин. Эти вещества обладают выраженной антимикробной активностью. В цитоплазме миелоцитов начинается формирование специфической зернистости (вторичные гранулы). Маркеры вторичных гранул — лактоферрин, катионный белок кателицидин, В12-связывающий белок и другие факторы. В состав вторичных гранул также входят лизоцим, коллагеназа, металлопротеиназы. Нейтрофилы имеют и третичную зернистость, в состав гранул которых входит желатиназа. Биосинтез желатиназы происходит главным образом в палочко- и сегментоядерных клетках независимо от специфических гранул. Желатиназу рассматривают как маркер циркулирующих нейтрофилов, не свойственный костномозговым предшественникам. Четвертый тип гранул — секреторные пузырьки — эндоплазматические органеллы, содержащие щелочную фосфатазу, белок тетранектин, |32-микроглобулин, биосинтез которых происходит на уровне миелоцита.

Зрелые гранулоциты костного мозга составляют гранулоцитарный костно-мозговой резерв, насчитывающий около 8,8х109 клеток и мобилизуемый в ответ на специфический сигнал при бактериальных инфекциях. Процесс выхода лейкоцитов из костного мозга высокоселективен. В норме в кровоток поступают только зрелые клетки. Покидая костный мозг, гранулоциты являются полностью дифференцированными клетками, имеющими полный спектр поверхностных рецепторов и цитоплазматических гранул с набором многочисленных биологически активных веществ.

Нейтрофилы
Нейтрофилы составляют 60-70% общего количества лейкоцитов крови. После выхода нейтрофильных гранулоцитов из костного мозга в периферическую кровь часть их свободно циркулирует в сосудистом русле (циркулирующий пул), другие занимают пристеночное положение, образуя маргинальный, или пристеночный, пул. У здоровых людей соотношение циркулирующего и маргинального пулов составляет 1:3. Скорость обновления пулов равна 1,6х109/кг массы тела в сутки. Зрелый нейтрофил пребывает в циркуляции 8-10 ч, затем поступает в ткани, образуя по численности значительный пул клеток. Продолжительность жизни нейтрофильного гранулоцита в тканях составляет в среднем 2-3 сут. При этом клетка «стареет», приобретая пикнотичный вид. У человека за сутки вырабатывается около 1011 нейтрофильных гранулоцитов, поэтому наряду с продукцией крайне важным для организма является их удаление, что происходит по механизму апоптоза.

Нейтрофилы рассматривают как первую линию защиты от внешних и внутренних агентов, направленную на поддержание постоянства внутренней среды организма. Их быстрая трансмиграция через клетки эндотелия опосредована действием многих цитокинов, в том числе хемокинов. Основная функция нейтрофилов — участие в борьбе с микроорганизмами путем их фагоцитоза. Содержимое гранул способно разрушить практически любые микробы. В азурофильных и специфических гранулах нейтрофилов содержатся более 20 различных протеолитических ферментов, миелопероксидаза, интегрины, бактерицидные белки (лактоферрин, дефенсины, катионный антимикробный белок), лизоцим, лактоферрин, щелочная фосфатаза, вызывающие бактериолиз и переваривание микроорганизмов. В азурофильных гранулах имеется большое количество эластазы, которая может быть фактором, приводящим к деструкции тканей в очаге воспаления. Две металлопротеиназы — коллагеназа и желатиназа — могут вызывать деградацию внеклеточного матрикса. На поверхности нейтрофилов обнаружены интегрины, селектины, которые обеспечивают взаимодействие нейтрофилов с эндотелиальными клетками и последующую миграцию нейтрофилов из кровеносного русла в ткани. Нейтрофилы способны синтезировать и секретировать ряд цитокинов, некоторые колониестимулирующие факторы, трансформирующий фактор роста-p. Эти биологически активные вещества позволяют нейтрофилам участвовать в реакции воспаления, обеспечивают их созревание и функциональную активность, а также определяют влияние нейтрофилов на эффекторные функции других клеток.

Ведущая функция нейтрофилов — фагоцитоз, открытый И.И. Мечниковым в конце XIX в. Нейтрофил мобилизуется в очаг воспаления через минуты или часы. Существенно позже сюда поступают макрофаги. Нейтрофилы могут захватывать только опсонизированные частицы. Опсонизацию осуществляют сывороточные факторы — опсонины, которые обволакивают бактерии или другие антигены, готовя их к фагоцитозу. Основные опсонины — система комплемента, иммуноглобулины, фибронектин. С недостаточной опсонизирующей активностью сыворотки связана восприимчивость к бактериальным инфекциям при многих заболеваниях. Взаимодействие мембраны нейтрофила с микроорганизмом инициирует образование псевдоподий, которые, окружая микроорганизм, сливаются между собой по принципу застежки «молнии», в результате чего частица (и вместе с ней часть мембраны) погружаются внутрь клетки (эндоцитоз), формируя фагосому. Внутри образованной фаголизосомы происходит киллинг микроорганизмов протеолитическими ферментами, содержащимися в гранулах, а также за счет образующихся в результате «респираторного взрыва» перекиси водорода и гидроксильных радикалов при кислородзависимом механизме киллинга.

Некоторые бактерии способны угнетать слияние гранул с фагосомой и, таким образом, избегать киллинга. К ним относят микобактерии туберкулеза, лепры, сальмонеллы, гонококки, токсоплазмы, грибы. Гонококки, прикрепляясь к нейтрофилам, стимулируют кислородзависимый метаболизм, при этом азурофильные гранулы не выбрасывают свое содержимое в фагосомы и внутриклеточные гонококки сохраняют свою жизнеспособность. Хламидии активно поглощаются нейтрофилами, однако, подавляя процесс дегрануляции, хламидии успешно размножаются в фагосомах. Ряд бактерий резистентны к действию лизосомальных ферментов, в частности лейшмании, которые размножаются в фаголизосомах.

Эозинофилы
Образование эозинофилов из клеток-предшественников продолжается около 3-4 сут, затем в течение 2-5 сут они остаются в костном мозге. Ростовой фактор эозинофилов — ИЛ-5. Эозинофилы составляют 0,5-5% всех лейкоцитов крови, циркулируют в крови в течение 6-12 ч, затем поступают в ткани; срок их жизни — около 12 сут. Тканевый пул эозинофилов значительно превышает их количество в крови; распределены эозинофилы неравномерно. Наибольшее их количество выявляют в тканях, соприкасающихся с внешней средой; в подслизистом слое дыхательного, пищеварительного и частично мочеполового трактов. Эозинофилы повторно в кровеносное русло не возвращаются, разрушаются в тканях путем апоптоза.

На поверхности мембраны эозинофила имеются рецепторы к Fc-фрагменту молекулы иммуноглобулина, рецепторы к компонентам комплемента, молекулам адгезии, CD52, CD69, CD40 и др. В клетках содержится значительное количество гранул, основной компонент которых — главный щелочной белок (катионный белок), а также перекиси, обладающие бактерицидной активностью. Главный щелочной белок обладает цитотоксичностью, повреждает некоторые личинки гельминтов, нейтрализует гепарин. Гранулы эозинофилов содержат простагландины, кислую фосфатазу, арилсульфатазу, коллагеназу, эластазу, глюкуронидазу, катепсин, эозинофильную пероксидазу и другие ферменты. Простагландины угне-тают дегрануляцию тучных клеток. Арилсульфатаза ингибирует анафилактоидные вещества, тем самым уменьшает реакцию гиперчувствительности немедленного типа. Эозинофилы способны к генерации токсичных кислородных радикалов и кислороднезависимых катионных белков. Обладая слабой фагоцитарной активностью (по сравнению с нейтрофилами), эозинофилы обусловливают внеклеточный цитолиз, участвуя в противогельминтном иммунитете. Соприкосновение эозинофилов с личинками, покрытыми антителами к IgG и активированным СЗ-компонентом комплемента, сопровождается дегрануляцией эозинофилов с отложением главного щелочного белка и пероксидазы на личинке, что вызывает ее гибель. Цитотоксичность эозинофилов могут повышать не только антитела к IgG, но и к IgE.

Объектом фагоцитоза эозинофилов могут быть бактерии, грибы, продукты распада тканей, иммунные комплексы. Механизм фагоцитоза такой же, как у нейтрофилов, однако переваривающая и бактерицидная способность эозинофилов значительно ниже. Возможно, это связано с отсутствием в них лизоцима, фагоцитина и недостаточной активностью пероксидазы.

Основная функция эозинофилов — участие в механизмах защиты при гельминтозах, паразитозах, в реакциях гиперчувствительности немедленного типа, связанных с острой аллергией. В зависимости от соответствующего антигена эозинофилы могут вызывать повреждение эпителия дыхательных путей, отек и деструкцию гранулематозной ткани. Эозинофилы способны быстро проникать из сосудистого русла в ткани и концентрироваться в большом количестве в очаге поражения. Это приводит сначала к эозинопении, ответное усиление продукции эозинофилов в костном мозге сопровождается нормализацией их уровня в периферической крови, а затем эозинофилией. Секреторная функция эозинофилов состоит в продукции и секреции ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, у-интерферона.

Базофилы
Дифференцировка базофилов в костном мозге длится 1,5-5 сут. Ростовые факторы базофилов и тучных клеток — ИЛ-3, ИЛ-4, ГМ-КСФ. Созревшие базофилы поступают в кровоток, период их полужизни составляет около 6 ч. На долю базофилов приходится всего 0,5% общего количества лейкоцитов крови. Базофилы мигрируют в ткани, где через 1-2 сут после осуществления основной эффекторной функции погибают. Гранулы этих клеток содержат гистамин, гистидин, хондроитинсульфаты А и С, гепарин, серотонин, ферменты (трипсин, химотрипсин, перок-сидазу, РНКазу, арилсульфатазу, p-глюкуронидазу), лейкотриены, тромбоксаны, простагландины, фактор хемотаксиса эозинофилов, фактор активации тромбоцитов, фактор хемотаксиса нейтрофилов, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ГМ-КСФ, ФНО-а и др. Базофилы подвижны, обладают, как и тучные клетки, слабой способностью к фагоцитозу.

Предшественники тучных клеток покидают костный мозг и через периферическую кровь попадают в ткани. Тучные клетки локализуются в эпителии, под- слизистом слое желудочно-кишечного, дыхательного и урогенитального трактов, в коже, соединительной ткани, окружающей капилляры, серозных оболочках. От микроокружения зависит окончательный фенотип тучных клеток, среди которых выделяют две субпопуляции: соединительнотканные и слизистые тучные клетки, которые фиксируются на специфических структурах соединительной ткани, таких как фибронектин и ламинин. Белки внеклеточного матрикса влияют на окончательную дифференцировку, состояние активности и выживаемость клеток. В отличие от базофилов, тучные клетки способны к делению и имеют большой срок жизни (месяцы и годы).

На поверхности тучных клеток и базофилов имеются рецепторы к комплементу, Fc-y-рецепторы, рецепторы высокой плотности к IgE, обеспечивающие не только связывание IgE, но и высвобождение гранул, содержимое которых обусловливает развитие аллергических реакций. IgE, секретируемый плазматическими клетками в слизистых оболочках, фиксируется на рецепторах тучных клеток. Такая фиксация может сохраняться очень долго (до года) и не сопровождаться активацией клеток. Состояние организма, характеризующееся фиксацией на рецепторах тучных клеток IgE к конкретному аллергену, называется сенсибилизацией к данному аллергену. При фиксации аллергена на поверхности тучных клеток происходят активация клетки, слияние мембран гранул с цитоплазматической мембраной и выброс содержимого гранул наружу. Дегрануляция осуществляется в течение нескольких секунд и не приводит к гибели клетки. В тучных клетках (но не в базофилах) возможен процесс восстановления гранул. Активированными тучными клетками и базофила- ми в течение нескольких часов секретируются цитокины, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-13, ГМ-КСФ, хемотаксические агенты, в частности ИЛ-8. Следствие активации и дегрануляции тучных клеток — местная дилатация и повышение проницаемости сосудов, гиперемия и зуд, гиперпродукция слизи, раздражение нервных окончаний, т.е. реакция гиперчувствительности немедленного типа.

МОНОЦИТОПОЭЗ
Клетки, объединенные в систему мононуклеарных фагоцитов, включают костномозговые предшественники, пул циркулирующих в сосудистом русле моноцитов и тканевые макрофаги. Процесс дифференцировки и созревания клеток моноцитопоэза регулируется колониестимулирующими факторами — ГМ-КСФ, М-КСФ, ИЛ-3. Дифференцировка моноцитов из монобласта происходит в костном мозге в течение 5 сут, после чего они сразу выходят в кровоток, не создавая кост-номозгового резерва (в отличие от гранулоцитов). В костном мозге клетки моноцитарного ряда представлены в основном пролиферирующим пулом. Небольшая часть моноцитов дифференцируется в макрофаги костного мозга, количество которых составляет примерно 30±12 в 1 мкл костного мозга. 

В крови моноциты распределяются на циркулирующий и пристеночный пулы, количественное соотношение которых может меняться. У человека циркулирующий пул моноцитов насчитывает в норме 18х106 клеток/кг массы тела, а маргинальный (пристеночный) — в 3,5 раза больше (63х106 клеток/кг).

В периферической крови моноциты составляют от 1 до 10% всех лейкоцитов (80-600х109/л). Моноциты циркулируют в кровотоке от 36 до 104 ч, затем покидают сосудистое русло, взаимодействуя со специализированными адгезивными молекулами на эндотелиальных клетках. За сутки из кровеносного русла в ткани уходит 0,4х109 моноцитов. При воспалении увеличивается количество моноцитов, поступающих в кровь и покидающих кровеносное русло, время их транзита через кровь при этом сокращается.

Цитохимические маркеры клеток системы мононуклеарных фагоцитов — неспецифическая эстераза, подавляемая фторидом натрия, кислая фосфатаза. По мере созревания клеток моноцитарного ряда снижается активность миелопероксидазы, отмечается незначительное содержание гликогена и липидов. В тканях моноциты дифференцируются в тканевые макрофаги (гистиоциты), их незначительная часть (менее 5%) способна к однократному делению. В основном обновление макрофагов происходит за счет притока моноцитов из крови. Тканевый пул мононуклеарных фагоцитов в 25 раз превышает их содержание в крови; наибольшее количество макрофагов содержится в печени (клетки Купфера) — 56,4%, легких — 14,9%, селезенке — 15%, перитонеальной полости — 7,6%, несколько меньше — в центральной нервной системе (клетки микроглии и астроциты), костной ткани (остеокласты) и других тканях. Продолжительность жизни тканевых макрофагов (гистиоцитов) исчисляется месяцами и годами. Если не происходит их мобилизации в очаг инфекции или воспаления, они погибают, мигрируя в селезенку или лимфатические пути. Макрофаги в соответствии с их структурно-функциональными параметрами раз-делены на 2 класса: антигенперерабатывающие (профессиональные фагоциты) и антигенпредставляющие (дендритные клетки).

Функции моноцитов/макрофагов. Макрофаги принимают активное участие в неспецифической защите от патогенных микроорганизмов, в процессах репарации, инициации специфического иммунного ответа, в метаболизме липидов и железа. Мононуклеарными фагоцитами секретируются цитокины и другие биологически активные вещества, способные запускать каскад воспалительных реакций. Среди них провоспалительные и противовоспалительные (ИЛ-10, трансформирующий ростовой фактор-p) цитокины. С высоким уровнем ИЛ-1 связаны лихорадка, анорексия, нейтрофилез, активация эндотелиальных клеток с повышением экспрессии на них молекул адгезии, активация нейтрофилов, усиленный синтез острофазных белков, компонентов комплемента, глюкокортикоидов, синтез коллагена и коллагеназ, активация остеокластов, усиление протеолиза в мышечной ткани. Мононуклеарные фагоциты поддерживают постоянный уровень железа в организме, обеспечивая регуляцию рециркуляции железа, катаболизм состарившихся эритроцитов, высвобождение железа из гемоглобина и хранение основных фондов запасного железа в виде ферритина. Кроме того, макрофагами продуцируются железосвязывающие белки — трансферрин и ферритин. Многочисленные функции мононуклеарных фагоцитов дают основание считать их ключевыми клетками в инициации и регуляции иммунного ответа, гемопоэза, в реализации неспецифической резистентности организма.

МЕГАКАРИОЦИТОПОЭ3
Дифференцировка и созревание клеток мегакариоцитарного ряда происходят в костном мозге. При созревании клетки проходят три морфологически дифференцируемые стадии: мегакариобласт, содержание которого не превышает 10% среди клеток всей популяции, промегакариоцит (около 15%) и мегакариоцит, на долю которого приходится от 75 до 85% клеток. Время созревания мегакариоцита составляет примерно 25 ч, его жизненный цикл длится около 10 сут. Отличительной чертой клеточных элементов мегакариоцитопоэза является их способность к эндомитозу (полиплоидизации) — делению ядра без разделения цитоплазмы, что приводит к появлению клеток гигантского размера. В процессе мегакариоцитопоэза клетки проделывают от 3 до 6 эндомитозов, что соответствует плоидности мегака-риоцита от 8п до 64п. Созревание мегакариоцитарных элементов сопровождается накоплением в цитоплазме гранул, в которых содержится значительное количество белков: фактора фон Виллебранда, тромбоцитарного фактора-4, тромбоспон- дина, фибриногена, фибронектина, тромбоцитарного ростового фактора, траннсформирующего ростового фактора-p (оба цитокина усиливают митотическую активность фибробластов), тромбоцитарного ингибитора коллагеназы. Основная масса их синтезируется в мегакариоцитах, некоторые белки, такие как альбумин, фибриноген, IgG поступают в клетку путем эндоцитоза.

Способность зрелых мегакариоцитов к эндоцитозу проявляется в эмпириополизисе, суть которого заключается в захвате гемопоэтических клеток. Частота его возрастает при злокачественных новообразованиях.

Основные функции мегакариоцитопоэза — репопуляция тромбоцитов, поддержание их количества в кровотоке на постоянном уровне. Мегакариоциты расположены в костном мозге вблизи костномозговых синусов, по мере созревания внутрь клетки врастают разделительные мембраны, по которым в дальнейшем происходит деление цитоплазмы на тромбоциты.

Регуляция мегакариоцитопоэза происходит по принципу обратной связи: избыток тромбоцитов в крови тормозит тромбоцитопоэз, а тромбоцитопения его стимулирует. Основные регуляторы, стимулирующие мегакариоцитопоэз, — ИЛ-1, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-11, фактор стволовых клеток, лейкозингибирующий фактор, ГМ-КСФ, Г-КСФ, эритропоэтин, тромбопоэтин. К факторам, ингибирующим тромбоцитопоэз, относят тромбоцитарный фактор-4, трансформирующий фактор роста-рг а- и у-интерфероны и др. Основные маркеры клеток мегакариоцитарного ряда - CD41 и CD61.

Тромбоцит - безъядерная клетка диаметром 2-4 мкм, ее средний объем — 7,5 мкм3 (от 3 до 10 мкм3). Популяция тромбоцитов неоднородна. Различают зрелые тромбоциты (87%), юные (незрелые — 3,2%), старые (4,5%), формы раздражения (2,5%). Микроформы тромбоцитов имеют диаметр менее 1,5 мкм, макроформы могут быть диаметром 5 мкм, мегалоформы имеют диаметр 6-10 мкм. В центре зрелого тромбоцита содержится обильная азурофильная зернистость. В кровотоке в неактивном состоянии тромбоциты имеют дискоидную форму. При активации клетки приобретают сферичность и образуют псевдоподии и нити. Период созревания тромбоцитов составляет в среднем 8 сут, продолжительность пребывания в кровотоке варьирует от 9 до 11 сут. В циркуляции находится около 67% тромбоцитов.

Специфические функции тромбоцитов в гемостазе требуют активного взаимо-действия с другими тромбоцитами, плазменными белками и небелковыми веществами. Роль посредника между тромбоцитом и различными факторами внешней среды, в том числе другими участниками процесса гемостаза, играют рецепторы тромбоцитов — гликопротеины, фиксированные на цитоплазматической мембране тромбоцита.

Основные функции тромбоцитов
Ангиотрофическая функция обеспечивает нормальную проницаемость и резистентность стенок микрососудов. Тромбоциты поддерживают или восстанавливают сосудистую стенку посредством процесса реэндотелизации места повреждения. Дефицит тромбоцитов приводит к дистрофии эндотелия сосудов, и он становится проницаем для плазмы и эритроцитов. Повышенная проницаемость (ломкость) капилляров сопровождается мелкими кровоизлияниями (петехиями). При выраженной тромбоцитопении развивается геморрагический синдром.

Адгезивно-агрегационная функция обусловлена способностью тромбоцитов адгезироваться к субэндотелиальным структурам поврежденной сосудистой стенки и образовывать сначала агрегаты, а затем тромбоцитарную пробку. В условиях патологии (парапротеинемии, криоглобулинемии) продукты фибринолиза ингибируют агрегацию тромбоцитов. Также эта функция нарушается при отсутствии фибриногена, дефиците или аномалии мембранных гликопротеинов.

Сорбционно-транспортная функция тромбоцитов заключается в адсорбции ими на своей поверхности и доставке к месту кровотечения плазменных факторов свертывания, таких как фибриноген, фактор VIII, а также иммунных комплексов и антикоагулянтов.

Ретракция кровяного сгустка — функция тромбоцитов, обеспечивающая уплотнение сгустка и выделение из него избытка сыворотки. Ретракция способствует улучшению механических характеристик сгустка и снижению активности фибринолиза внутри него. При врожденной недостаточности фактора GPIIb-IIIa (тромбастении Гланцмана) нарушается ретракция сгустка крови. Следствием этого является не только грубый дефект тромбоцитарного гемостаза, но и качественный дефект образовавшегося сгустка крови.

ЛИМФОЦИТОПОЭ3
Лимфоциты — клетки иммунной системы, гетерогенная популяция, отличающаяся по иммунофенотипическим и функциональным характеристикам. Для типирования лейкоцитов предложена классификация мембранных антигенов и распознающих их моноклональных антител (групп кластеров). Было введено обозначение антигенов как CD {Cluster Designation) с указанием соответствующего номера. При отсутствии контакта с антигеном лимфоциты представляют собой покоящиеся клетки, они не делятся, не секретируют активные вещества, их метаболическая активность минимальна. Морфологически такие клетки представлены малыми лимфоцитами.

Только после связывания антигенов происходит активация лимфоцитов, приводящая к их дифференцировке в эффекторные и регуляторные клетки. На каждом лимфоците имеется уникальный по специфичности рецептор, передающийся дочерним клеткам. В результате возникают клоны, отличающиеся по специфичности рецепторов. Каждый клон настроен на свой собственный антиген, а в совокупности все клоны лимфоцитов узнают огромное множество антигенов, существующих в природе. При попадании в организм антигена в иммунный ответ вовлекается тот клон (группа клонов), клетки которого несут соответствующий рецептор.

Наиболее многочисленна Т-клеточная популяция лимфоцитов, нуждающаяся в особых условиях развития, которые они находят, мигрируя из костного мозга в тимус. Костномозговая дифференцировка Т-лимфоцитов. Наиболее ранним Т-клеточным маркером является CD7, появление которого на стволовых CD34+- гемопоэтических клетках указывает на Т-клеточную направленность дифференци-ровки. Этап ко-экспрессии CD34 и CD7 в костном мозге протекает очень быстро. Практически одновременно с CD7 начинается цитоплазматическая экспрессия CD2 и CD3 и появляется мембранный антиген CD5, а затем CD2. На ранних этапах дифференцировки Т-лимфоцитов может отмечаться экспрессия CD10. Незрелые протимоциты не имеют молекул HLA-DR, TdT (терминальной дезоксинуклеоти-
дилтрансферазы), CD3, в них только начинается перестройка генов Т-клеточного рецептора.

Дифференцировка Т-лимфоцитов в тимусе. Миграция предшественников Т-лимфоцитов из костного мозга в тимус сопровождается преодолением гематотимического барьера. Под влиянием микроокружения тимуса клетки проходят последовательные стадии преобразования сначала в кортикальном, затем в медуллярном слое. В результате формируется Т-клеточный рецептор, служащий для распознавания антигена.

Для кортикальных тимоцитов характерны экспрессия молекулы CDla и одновременное присутствие антигенов CD4 и CD8. Последний этап дифференцировки тимоциты проходят в медуллярном слое (медуллярные тимоциты). Он характеризуется появлением мембранных маркеров CD3, CD2, TCR-ap, разделением Т-лимфоцитов на две субпопуляции — Т-хелперы (CD4+) и цитотоксические клетки (CD8+).

Из тимуса наивные Т-лимфоциты (CD4+ или CD8+) через сосуды кортикомедуллярной зоны и кровоток поступают в периферические лимфоидные органы. Характерная иммунофенотипическая особенность этих клеток — мембранная экспрессия молекулы CD45RA. Во вторичных лимфоидных органах (лимфатических узлах, селезенке, лимфатических фолликулах) Т-лимфоциты занимают преимущественно тимусзависимые зоны: паракортикальные зоны лимфатических узлов, параартериальные муфты селезенки. В медуллярной зоне обнаруживают Т-клетки вместе с В-лимфоцитами и плазматическими клетками. В этих областях Т-клетки CD4+ преобладают над CD8+.

Т-лимфоциты недолго задерживаются в лимфоидных органах, быстро покидают их, поступая в лимфу, или мигрируют с током крови. Т-клетки вовлечены в процессы активации и иммунного ответа при контакте с антигеном в периферических лимфоидных органах. После ряда последовательных делений дифференцировка заканчивается образованием сенсибилизированных (эффекторных) Т-хелперов (CD4) либо цитотоксических лимфоцитов (CD8) и формированием клеток памяти (CD45RO+), доля которых составляет почти 50% лимфоцитов.

Т-лимфоциты имеют разную продолжительность жизни. Небольшая часть клеток живет несколько недель, месяцев. У большей части Т-лимфоцитов время обновления составляет годы, что иногда сопоставимо со сроком жизни человека. Именно поэтому с возрастом увеличивается количество СБЗ+С04+-клеток памяти (CD45RO+) и уменьшается количество наивных клеток (CD45RO-).

С возрастом количество Т-лимфоцитов в костном мозге повышается: в трепанобиоптате их насчитывают до 34,8%, в аспиратах костного мозга — до 46%. Отмечен селективный хоминг-эффект зрелых СЕ)8+-лимфоцитов в костный мозг, где соотношение CD4/CD8 составляет менее 1,0. Зрелые Т-лимфоциты костного мозга осуществляют контроль над процессами пролиферации и дифференцировки гемопоэтических клеток как путем контактных взаимодействий, так и опосредованно через продукцию цитокинов. Основной и наиболее специфический маркер Т-лимфоцитов — CD3. Менее специфичны, но почти всегда присутствуют на Т-клетках CD7, CD2, CD5. Молекула CD4 определяет субпопуляцию Т-хелперов, молекула CD8 — Т-киллеров (цитотоксических лимфоцитов).

Среди клеток-хелперов выделяют Т-хелперы 1-го и 2-го типа (Thl и Th2), которые помогают развитию соответственно клеточного и гуморального иммунных ответов. Т-лимфоциты участвуют в реализации клеточного иммунного ответа, который проявляется в двух формах: цитотоксическом ответе и реакции гиперчувствительности замедленного типа. В основе цитотоксического ответа лежит активация Т-киллеров, которые разрушают пораженные клетки-мишени (например, вирусинфицированные, опухолевые клетки). Реакция гиперчувствительности замедленного типа имеет в основе реакцию макрофагов, направляемую клетками Thl. Клеточный иммунный ответ развивается при отторжении аллогенного трансплантата — реакции «хозяин против трансплантата» и «трансплантат против хозяина».

Дифференцировка В-лимфоцитов
Костный мозг служит основным местом дифференцировки В-лимфоцитов. Основная характеристика В-лимфоцитов — присутствие на их мембране рецепторов для распознавания антигенов, основу которых составляют молекулы иммуноглобулинов.

В-лимфоциты в костном мозге проходят этап антигеннезависимой дифференцировки. Самый ранний распознаваемый этап дифференцировки В-лимфоцитов носит название про-В-лимфоцита. На этой стадии происходит начальный этап перестройки генов тяжелых 11-цепей иммуноглобулинов и на мембране появляется CD19, который является общим (пан-В-клеточным) маркером для всех В-лимфоцитов, участвует в процессах активации клеток. Появление CD 19 происходит в клетках, экспрессирующих молекулы HLA-DR, часто в сочетании с CD38, CD34 и TdT. Отличительная черта следующего этапа дифференцировки В-лимфоцитов — экспрессия на мембране CD10 (CALLA) и цитоплазматического CD22 антигенов. Эта стадия носит название пре-пре-В-лимфоцита.

На следующем этапе происходит появление цитоплазматических 11-цепей иммуноглобулинов и молекулы CD20 — клетка приобретает иммунофенотип пре-В-лимфоцита. На этой стадии происходит перестройка генов легких цепей, которая завершает процесс генетических преобразований в В-лимфоцитах. Легкие цепи иммуноглобулинов еще не синтезируются в пре-В-клетках. Клетки с непродуктивно перестроенными генами иммуноглобулинов гибнут в костном мозге, вероятно, путем апоптоза. Следствие реаранжировки генов L-цепей — экспрессия полноценного мембранного IgM в сочетании с другими мембранными маркерами. Этот этап соответствует стадии незрелой В-клетки. Процесс антигеннезависимой дифференцировки В-лимфоцитов завершается экспрессией IgD, который сосуществует с IgM-рецептором. Присутствие на мембране комплекса «IgM + IgD», CD19-, С020-антигенов позволяет считать В-лимфоцит зрелой (наивной) клеткой. С момента завершения формирования рецепторного комплекса В-клетка приобретает способность взаимодействовать с антигеном.

Содержание В-лимфоцитов в трепанобиоптатах костного мозга у взрослых составляет 33,6% (16,5-40,3%), количество клеток с иммунофенотипом CD20+CD19+ —16,2% (12,3-22,7%), в аспиратах костного мозга — 8 и 6,6% соответственно. С возрастом происходит уменьшение общего количества В-лимфоцитов в костном мозге и снижение их пролиферативного потенциала. В основном это происходит за счет примитивных В-клеток, а также клеток, экспрессирующих CD45RA. Зрелые девственные (наивные) В-клетки покидают костный мозг, имея сформированный иммуноглобулиновый рецептор, активационные антигены CD23 и CD5 на мембране отсутствуют. Они попадают в циркуляцию и поступают в периферические лимфоидные органы, где при встрече с антигеном проходят этап антигензависимой дифференцировки. В этих органах они выполняют свои функции, локализуясь в наружных слоях коры лимфатических узлов, краевой зоне и фолликулах белой пульпы селезенки. Продолжительность жизни большинства зрелых В-лимфоцитов при отсутствии антигенной стимуляции составляет несколько месяцев. Зрелые В-лимфоциты располагают необходимыми мембранными молекулами, чтобы распознать антиген и эффективно контактировать с другими клетками иммунной системы, молекулами иммуноглобулинов, компонентами комплемента, цитокинами.

В лимфатических узлах зрелые В-лимфоциты поступают в первичные фолликулы, которые представлены в виде компактных округлых образований, не имеющих светлого (зародышевого) центра. Вторичные фолликулы отличаются от первичных наличием зародышевого центра.

Морфология клеток первичного фолликула соответствует малому лимфоциту, большинство из них не имеет признаков активации. Лимфоциты экспрессируют на мембране рецепторы CD19, CD20, CD21, CD22, CD24, CD37, т.е. имеют фенотип периферических В-клеток. Чаще всего эти клетки содержат мембранный комплекс «IgM + IgD» или IgM. Активационные антигены CD5, CD23, CD38, а также CD10, как правило, отсутствуют. У плода и новорожденного фенотип клеток первичных фолликулов лимфатических узлов отличается от фенотипа клеток взрослых присутствием маркера CD5 на большинстве лимфоцитов. Содержание С05+-клеток в ЛУ взрослых составляет 2-3% общего количества В-лимфоцитов. При отсутствии антигенной стимуляции клетки через несколько дней гибнут путем апоптоза. При взаимодействии с антигеном происходит активация и пролиферация В-лимфоцитов, отражением которой служат появление на мембране молекулы CD23, повышенная экспрессия HLA-DR, утрата мембранного IgD. Особая группа антигенов, включающая главным образом аутологичные и немногочисленные (преимущественно тимуснезависимые) экзогенные антигены, ведет к появлению экспрессии CD5 в процессе активации В-лимфоцитов. Активированные CD5'CD23+ В-лимфоциты мигрируют в фолликул лимфатических узлов, структура которого из-за быстрой пролиферации видоизменяется — появляются зародышевый центр и мантийная зона.

В условиях микроокружения зародышевого центра происходит многоступенчатый процесс антигензависимого созревания и дифференцировки В-клеток. В темной зоне зародышевого центра активированные В-клетки утрачивают CD23 и превращаются в центробласты, которые активно пролиферируют. Для центробластов характерны экспрессия CD77, CD10, CD19, CD20, CD38, практически полное отсутствие IgM и IgD. Большинство этих клеток гибнет путем апоптоза, поскольку ген антиапоптоза bcl-2 в центробластах не функционирует. Разрушенные погибшие клетки поглощаются макрофагами зародышевых центров, называемых макрофагами инородных тел (tingible-body macrophages). Здесь же, в зародышевом центре, часть центробластов дифференцируется в центроциты — клетки с расще-пленными ядрами. На центроцитах появляются мембранные иммуноглобулины (IgG, IgA или IgE). Синтез переключается с продукции IgM на IgG, IgA и IgE, но преимущественно на синтез IgG, обнаружение которого свидетельствует о том, что клетка подверглась антигенной стимуляции.

Одновременно с пролиферацией и дифференцировкой центробластов в цен-троциты происходят соматические гипермутации в вариабельных участках генов иммуноглобулинов. Процесс соматической мутации необходим для повышения специфичности иммуноглобулиновых цепей и приобретения высокого аффинитета к антигену. Из центроцитов формируются В-клетки памяти и плазматические клетки. Это происходит в апикальной светлой зоне зародышевого центра фолликула, содержащей густую сеть фолликулярных дендритных клеток с CD23+. ФДК содержат значительное количество антигена, к которому формируется иммунный ответ в данном зародышевом центре. Антиген на фолликулярных дендритных клетках удерживается в виде иммунных комплексов с антителами и комплементом — за счет экспрессии на фолликулярных дендритных клеток большого количества Fc-рецепторов (CD23, CD16, CD32) и рецепторов комплемента (CD35, CD21, CD lib). Антиген на фолликулярных дендритных клетках представлен В-лимфоциту в свободном виде или в виде маленьких мембранных телец, нагруженных антигеном. Направленность дифференцировки В-лимфоцитов в клетки памяти или в плазматические клетки регулируется в апикальной светлой зоне зародышевых центров. Связывание молекулы CD40 на В-клетках с соответствующим лигандом Т-лимфоцитов ведет к формированию В-клеток памяти. Плазмоцитарная дифференцировка В-лимфоцитов происходит после их взаимодействия с растворимым фрагментом CD23 или с антигеном CD23, присутствующим на фолликулярных дендритных клетках. В этих взаимодействиях участвуют CD21 и ИЛ-1. 

Зрелые плазматические клетки выполняют основные функции — синтез и секрецию иммуноглобулинов, обеспечивающих гуморальную защиту организма. При этом плазматическая клетка теряет большинство В-клеточных мембранных рецепторов, на их поверхности определяют только CD38. Субпопуляция CD5+ В-клеток присутствует на границе зародышевого центра и внутреннего слоя мантии. Эти клетки способны к дифференцировке в плазмоциты и переключению синтеза иммуноглобулинов с IgM на IgG и IgA.

Клетки маргинальной зоны фолликула лимфатических узлов представлены в незначительном количестве — это так называемые моноцитоидные В-клетки. Термин отражает их внешнее сходство с моноцитоидными элементами (неправильная форма ядра, широкая, обильная светлая цитоплазма). Выраженную пролиферацию этих клеток в лимфатических узлов наблюдают при токсоплазмозе, инфекционном мононуклеозе, краснухе, ВИЧ-инфекции. Иммунофенотип этих клеток соответствует активированным В-клеткам, близким к терминальным стадиям дифференцировки (CD19, CD20, CD22, CD37, CD40, IgM). Экспрессия CD21, CD23, CD24 обычно отсутствует, что отличает их от лимфоидных элементов светлых центров и зоны мантии фолликулов. Наибольшее сходство этот тип клеток имеет с лимфоцитами маргинальной зоны селезенки, но отличается от них большим постоянством экспрессии CD20, CD39, CD75, CD38.

Общие маркеры В-лимфоцитов — CD19, CD20, CD22, CD79a. Основная функция В-лимфоцитов — реализация гуморального иммунного ответа, в основе которого лежат активация В-клеток и их дифференцировка в антителообразующие плазматические клетки. В процессе ответа происходит переключение синтеза антител с IgM на IgG, а при иммунном ответе в слизистых оболочках — на IgA. Антитела нейтрализуют свободные антигены, образуя иммунные комплексы, опсонизируют клетки и делают их мишенями для фагоцитов и естественных киллеров, активируют комплемент.

В результате иммунного ответа образуются Т- и В-клетки памяти, которые обеспечивают ускоренное развитие реакции на повторное попадание в организм тех же антигенов — вторичный иммунный ответ. Клетки памяти представляют собой малые лимфоциты, обладающие способностью к рециркуляции и большой продолжительностью жизни, которая обусловливает длительное сохранение иммунитета к возбудителям инфекционных заболеваний и другим чужеродным агентам.

Естественные киллеры (NK-клетки) — фракция лимфоцитов, лишенных маркеров Т- и В-клеток. Их фенотип — CD3~CD16+CD56+. Они не имеют перестройки генов Т-клеточного рецептора, экспрессируют на мембране рецептор к комплементу (C3d), вирусу Эпштейна-Барр (CD21), Fc-рецептор. Наибольшее содержание этих клеток отмечено в печени и селезенке, незначительное их коли-чество содержится в лимфатических узлах, костном мозге, легких, лимфоидных фолликулах тонкой кишки. В периферической крови на долю NK-клеток приходится от 5 до 25% лимфоцитов, в трепанобиоптате костного мозга — 4,4% (3,2-7,1%). Морфология этих клеток соответствует большим гранулярным лимфоцитам — 12—15 мкм в диаметре, азурофильные гранулы в цитоплазме, количество и плотность которых варьирует. Основная функция естественных киллеров — контактный цитолиз клетки-мишени (инфицированные вирусом, опухолевые и быстропролиферирующие клетки) с выбросом сигнальных молекул, включающих в них апоптоз.

Таким образом, благодаря своей полифункциональности клетки крови участвуют во многих обменных процессах организма. Место пребывания клеток гемопоэза — кровь, лимфа, ткани, органы, где они выполняют транспортную функцию, участвуют в защитных реакциях организма, репаративных, воспалительных и других процессах. Имея ограниченную продолжительность жизни, клетки требуют периодического обновления. 

Постоянство клеточного состава крови обусловливает нормальные показатели миело- и гемограммы. Несмотря на многочисленные изменения окружающей среды, кроветворение остается стабильным, а ситуации, при которых имеются отклонения от нормальных параметров гемограммы, служат показанием к более глубокому гематологическому обследованию. Общий анализ крови рассматривают как показатель состояния организма.



Новые статьи

» Стронгилоидоз
Стронгилоидоз
Стронгилоидоз - хронически протекающий геогельминтоз с преимущественным поражением ЖКТ и общими аллергическими проявлениями. Основной источник заражения стронгилоидозом - больной человек. Некоторые... перейти
» Трихинеллез
Трихинеллез
Трихинеллез у человека - это острый зооноз с природной очаговостью, протекающий с лихорадкой, мышечными болями, отеком лица, кожными высыпаниями, высокой эозинофилией, а при тяжелом т... перейти
» Энтеробиоз
Энтеробиоз
Энтеробиоз - кишечный гельминтоз, вызываемый мелкой нематодой Enterobius vermicularis, со стертым и невыраженным течением, наиболее распространенный признак которого - перианальный зуд, возникающий на... перейти
» Аскаридоз
Аскаридоз
Аскаридоз - кишечный гельминтоз, вызываемый нематодой Ascaris lumbricoides, протекающий с поражением ЖКТ, интоксикацией, аллергическими реакциями. Аскаридоз - один из самых распространенных гельмин... перейти
» Альвеококкоз
Альвеококкоз
Альвеококкоз (Alveococcosis) - зоонозный биогельминтоз, вызываемый личиночной стадией цепней Echinococcus multilocularis, с хроническим прогрессирующим течением, развитием в печени и других органах мн... перейти
» Эхинококкоз
Эхинококкоз
Эхинококкоз (Echinococcosis) - зоонозный биогельминтоз, вызываемый личиночной стадией цепня Echinococcus granulosus, характеризуемый хроническим течением и развитием преимущественно в печени, реже в л... перейти