I neutrofili polimorfonucleari forniscono la principale protezione contro. Fattori cellulari di difesa aspecifica dell'organismo

I leucociti segmentati neutrofili (granulociti neutrofili o neutrofili) sono la popolazione predominante di globuli bianchi. Lo sviluppo dei neutrofili è controllato dalle citochine, di cui il G-CSF svolge un ruolo importante e il GM-CSF, IL-3 e IL-6 svolgono un ruolo di supporto. L'aumento del contenuto di neutrofili in condizioni infiammatorie è regolato dalle citochine IL-17 e IL-23. IL-23 induce la formazione di IL-17, che stimola la produzione di G-CSF.
Il sangue umano contiene 2,0-7,5x109/l di neutrofili, ovvero il 50-70% del numero totale di leucociti nel sangue; Nel sangue è presente anche una certa quantità (0,04-0,3x109/l, cioè 1-6%) di forme a banda di neutrofili che non hanno completato la maturazione. Il nucleo di tali cellule non è segmentato, sebbene abbia una struttura cromatinica compatta. Solo l'1-2% del numero totale di neutrofili maturi presenti nell'organismo è presente nel flusso sanguigno (il resto è presente nei tessuti, principalmente nel midollo osseo). Il loro tempo di permanenza in circolazione è di 7-10 ore.
Dopo un breve periodo di circolazione, i neutrofili lasciano il flusso sanguigno e migrano nei tessuti. Circa il 30% dei neutrofili che lasciano il flusso sanguigno migrano nel fegato e nel midollo osseo; circa il 20% - nei polmoni (più precisamente, nella loro microvascolarizzazione); circa il 15% - alla milza. I principali fattori chemiotattici per i neutrofili sono il leucotriene B4 e IL-8, prodotti in piccole quantità nei tessuti. La migrazione avviene con la partecipazione di molecole di adesione (integrine P2, selectine P ed E), nonché dell'enzima elastasi, secreto dai neutrofili stessi. Dopo 3-5 giorni di permanenza nei tessuti, i neutrofili vanno incontro ad apoptosi spontanea, cioè morte programmata (vedere sezione 3.4.1.5) e vengono fagocitati dai macrofagi residenti, prevenendo danni alle cellule circostanti. Attualmente è possibile che una piccola frazione di neutrofili tissutali possa trasformarsi in una forma a vita lunga e persino differenziarsi in macrofagi. In generale, la funzione dei neutrofili tissutali rimane poco chiara.
Il diametro dei neutrofili è 9-12 micron. Sono caratterizzati da una morfologia unica: un nucleo segmentato (solitamente costituito da 3 segmenti) con cromatina densamente compattata (eterocromatina); il citoplasma contiene granuli neutri (secondo la colorazione), che determinano il nome di queste cellule. Le caratteristiche della struttura della cromatina del nucleo (inaccessibilità delle regioni promotrici per i fattori di differenziazione) limitano significativamente l'espressione genica e la sintesi de novo delle macromolecole da parte dei neutrofili. Tuttavia, contrariamente a quanto si credeva, i neutrofili mantengono la capacità di biosintetizzare, anche se su scala limitata.
Poiché i neutrofili hanno una morfologia caratteristica, la necessità di determinare il loro fenotipo di membrana sorge solo con un'analisi citometrica speciale (Tabella 2.1). I neutrofili sono caratterizzati dall'espressione sulla superficie cellulare di un numero di molecole: CD13 (aminopeptidasi N, un recettore per numerosi virus), CD14 - un recettore per il lipopolisaccaride (LPS) (presente in quantità minori rispetto ai monociti), β2 -integrine (LFA-1, Mac-1 e p155/95); Recettori Fc, recettori per i componenti del complemento (CR1, CR3 e CR4), recettori per fattori chemiotattici (C3aR, C5aR, recettore del leucotriene B4). Sotto l'influenza di una serie di citochine (principalmente GM-CSF), i neutrofili esprimono molecole MHC di classe II (MHC-II); Su di essi sono espresse in modo costitutivo le molecole MHC-I. Le molecole più importanti che determinano lo sviluppo, la migrazione e l'attivazione dei neutrofili sono i recettori per G-CSF (il principale fattore che ne regola lo sviluppo), nonché per IL-17 e IL-23, il principale fattore chemiotattico - IL-8 ( CXCR1, CXCR2) e una chemochina che determina la connessione dei neutrofili con i tessuti - SDF-1 (CXCR4).
Tabella 2.1. Molecole di membrana di neutrofili, eosinofili e monociti

Fine del tavolo. 2.1

I neutrofili segmentati, chiamati anche granulociti neutrofili, appartengono a uno dei sottogruppi dei leucociti. Avendo proteine ​​antibiotiche nei loro granuli, i neutrofili svolgono un ruolo importante nella lotta contro le infezioni batteriche e fungine.

I neutrofili sono il tipo più numeroso di cellule leucocitarie. La loro quota sul totale varia dal 48 al 78%. Il compito principale dei neutrofili è quello di migrare attivamente nel sito dell'infiammazione, penetrare nei tessuti danneggiati e distruggere i microrganismi patogeni ivi situati.

Tutti i neutrofili circolanti nel sangue umano sono generalmente classificati in base al loro grado di maturità. A questo proposito, si distinguono i neutrofili giovani (normalmente fino allo 0,5% di tutti i neutrofili nel sangue), a banda (dall'1 al 6%) e segmentati (dal 47 al 72%).

I neutrofili segmentati sono cellule neutrofile mature che hanno un nucleo segmentato (costituito da tre o cinque segmenti uniti da ponti sottili) e granuli viola scuro nel citoplasma. Il diametro di un neutrofilo segmentato è di circa 15 micron, cioè queste cellule sono due volte più grandi dei globuli rossi.

Il citoplasma delle cellule neutrofile contiene due tipi di granuli:

• specifici (piccoli e numerosi, contengono sostanze con effetto batteriostatico e battericida - lisozima e fosfatasi alcalina (ALP));
• azzurrofilo (granuli grandi, meno numerosi, rosso violaceo). A causa del contenuto di enzimi lisosomiali e mieloperossidasi, questi granuli appartengono ai lisosomi primari, ovvero forniscono una "digestione" specifica dei patogeni assorbiti.

Oltre al lisozima e alla fosfatasi alcalina, che garantiscono la distruzione delle membrane batteriche, granuli specifici di neutrofili segmentati contengono lattoferrina.

Si tratta di una proteina specifica che garantisce il legame degli ioni Fe e favorisce l'adesione attiva dei batteri. Inoltre, svolge una funzione regolatrice, inibendo, secondo il principio del feedback, la produzione di cellule neutrofile da parte del midollo osseo.

Dopo aver lasciato il midollo osseo nella circolazione sistemica, i neutrofili segmentati rimangono lì per circa otto ore e poi si spostano nel tessuto. La loro durata di vita varia da cinque a nove giorni. La funzione principale dei neutrofili maturi è garantire la fagocitosi attiva (il processo di cattura e digestione di agenti estranei).

La migrazione dei neutrofili segmentati nel sito dell'infiammazione è assicurata dal rilascio nel sangue da parte di basofili, macrofagi e linfociti dei cosiddetti fattori chemiotattici - sostanze chimiche che “attraggono” i neutrofili. Fagocitosi attiva dei batteri, dei loro prodotti metabolici, delle cellule morte, ecc. è fornito da speciali enzimi e radicali liberi altamente attivi contenuti nei granuli dei neutrofili.

Per riferimento. Va notato che le forme delle bande hanno una granularità simile ai neutrofili segmentati, tuttavia differiscono nel nucleo a S o a ferro di cavallo.

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La prova del lavoro attivo dei neutrofili a banda e segmentati nel fuoco infiammatorio è il pus, costituito da neutrofili morti e altre cellule, particelle batteriche, ecc.

Quando condurre la ricerca

Quando si interpreta l'analisi, è necessario tenere conto se la neutrofilia è:

• relativo (cioè aumenta la proporzione di neutrofili tra tutte le cellule leucocitarie);
• assoluto (un aumento del livello dei neutrofili è combinato con un aumento generale dei leucociti).

Attenzione. Dovresti anche considerare la presenza di uno spostamento nel leucogramma . Ad esempio, uno spostamento a sinistra (aumento delle forme di banda) indica molto spesso infezioni acute, mentre uno spostamento a destra (aumento dei neutrofili segmentati) è caratteristico dell'anemia megaloblastica, delle malattie renali ed epatiche, ecc.

È anche importante considerare gli standard di età.

Neutrofili segmentati. Normale per adulti e bambini

Il prelievo di sangue deve essere effettuato a stomaco vuoto, dopo un breve riposo. Il giorno prima è necessario escludere il fumo, il consumo di alcol, cibi grassi e fritti e il sovraccarico emotivo e fisico. I valori dei neutrofili sono registrati come percentuali.

Negli adulti, i valori normali dei neutrofili segmentati vanno dal quarantasette al settantadue%.

Nei neonati, la norma dei neutrofili segmentati varia da 47 a settanta.

Nelle prime due settimane di vita i bambini vanno dai trenta ai cinquanta.

I neutrofili segmentati, la norma nei bambini da due settimane a un anno, vanno da 16 a 45.

Da uno a due anni - da 28 a 48.

Da due a cinque anni - da 28 a 48.

Dai sei ai sette anni - dai 38 ai 58.

Da otto a nove anni - da 41 a sessanta.

Dai dieci agli undici anni - dai 43 ai sessanta.

Dai dodici ai quindici anni - dai quarantacinque ai sessanta.

Dall'età di sedici anni viene stabilita la norma adulta dei neutrofili segmentati: dal cinquanta al settanta per cento.

I neutrofili segmentati sono aumentati. Cause

Un aumento dei neutrofili (senza spostamento a sinistra) è caratteristico di:

• infezioni lievi;
• intossicazione;
• assumere farmaci antinfiammatori non steroidei;
• trattamento con glucocorticosteroidi;
• eclampsia;
• uremia;
• diabete mellito;
• il primo giorno dopo un infarto o un ictus;
• necrosi dei tessuti;
• ustioni;
• congelamento;
• danno ai reni e al fegato;
• processi infiammatori (dermatiti, pancreatiti, tiroiditi, ecc.);
• malattie sistemiche del tessuto connettivo;
• condizioni dopo la vaccinazione;
• gotta;
• sanguinamento;
• emolisi.

Importante. Normalmente, un aumento dei neutrofili segmentati può essere osservato durante la gravidanza, dopo l'esposizione al caldo o al freddo, con affaticamento fisico o mentale o con un eccesso di cibo.

Nelle donne, durante le mestruazioni si osserva una neutrofilia moderata.

Il loro tempo di maturazione nel midollo osseo arriva fino a 14 giorni, quindi entrano nel sangue come maturi, incapaci di dividere cellule con un diametro di 7-9 micron con un nucleo segmentato complesso. Dopo alcune ore (6-10), i neutrofili polimorfonucleati lasciano il flusso sanguigno nello spazio interstiziale (nel tessuto), dove possono persistere fino a 5-7 giorni.

I neutrofili hanno tre tipi di granuli (lisosomi):

1) granuli primari (33%). Contengono mieloperossidasi, idrolasi acide, un'ampia gamma di proteasi neutre e lisozima. La formazione di questi granuli inizia e termina allo stadio di promielociti;

2) granuli secondari (67%). I loro marcatori sono la lattoferrina e la proteina legante la vitamina B12; Inoltre contengono lisozima e non contengono idrolasi acide. Questi granuli compaiono allo stadio mielocitario;

3) e infine, forse, esiste un terzo tipo di granuli che, come i lisosomi classici, contengono solo idrolasi acide.

I neutrofili sono considerati un elemento essenziale della prima linea di difesa antimicrobica. La strategia dell'immunità fagocitica (se agisce indipendentemente dai linfociti) è un attacco mirato su più bersagli contemporaneamente, immediatamente, senza alcuna preparazione.

Macrofagi e neutrofili presentano numerose differenze funzionali (Tabella 1).

Tabella 1

Differenze funzionali tra neutrofili e macrofagi

Coinvolgimento delle cellule effettrici della difesa naturale nel sito dell'infiammazione. I principali effettori dell'immunità naturale - neutrofili e macrofagi - attraversano la fase di circolazione nel sangue prima di entrare nei tessuti. È dal flusso sanguigno che migrano verso il sito di una potenziale minaccia, ad esempio nell'area del danno tissutale. Le cellule endoteliali svolgono un ruolo significativo in questo processo. Con lo sviluppo di una reazione infiammatoria, le cellule endoteliali nel sito dell'infiammazione (indipendentemente dalla sua posizione) vengono attivate e acquisiscono proprietà simili (sebbene non del tutto identiche) alle proprietà dell'endotelio alto degli organi linfoidi e alla capacità di passare i leucociti nel tessuto infiammato. In questo caso, sia i prodotti batterici (principalmente lipopolisaccaridi) che le citochine prodotte dalle cellule locali nel sito dell'infiammazione possono fungere da fattori attivanti.

Riconoscere le strutture delle cellule - effettori dell'immunità naturale. I recettori che attivano le risposte immunitarie naturali riconoscono strutture chimiche o gruppi di strutture che non sono caratteristici delle cellule normali di un dato organismo. Questi includono lipopolisaccaridi batterici e peptidoglicani, nonché gli zuccheri terminali delle glicoproteine ​​di membrana. Di conseguenza, il contatto dei leucociti con le cellule batteriche, sulla cui superficie sono contenute le sostanze indicate, porta all'attivazione cellulare e all'attivazione della prima linea di difesa immunitaria, sebbene non avvenga il riconoscimento dei singoli antigeni batterici (a livello della prima linea di difesa, il concetto di “antigene” non ha senso). Una reazione di riconoscimento simile si verifica quando i leucociti entrano in contatto con le cellule del corpo - intensamente proliferanti, trasformate (comprese le cellule tumorali) o "invecchiate", poiché in tutti questi casi la protezione dei residui carboidratici terminali dei glicoconiugati di membrana è interrotta e loro diventare disponibili al riconoscimento.

Attivazione dei macrofagi e dei neutrofili

I seguenti fattori servono come stimoli attivanti per le cellule fagocitiche:

Prodotti batterici, in particolare lipopolisaccaridi;

Citochine, tra le quali l'interferone g è il più efficace come attivatore;

Componenti attivati ​​del complemento, loro frammenti;

Polisaccaridi tissutali, in particolare contenenti mannosio terminale;

Adesione a varie superfici, che avviene con la partecipazione di molecole di adesione sulla superficie dei macrofagi, nonché il processo di fagocitosi;

Qualsiasi altro fattore che causa l'attivazione della proteina chinasi C e un aumento di Ca 2+ nella cellula (in esperimenti modello in vitro - una combinazione di forbolo miristato acetato e ionofori di calcio).

Le principali manifestazioni dell'attivazione dei macrofagi sono le seguenti:

- “esplosione di ossigeno”, accumulo di radicali liberi;

Generazione di ossido nitrico;

Cambiamenti nell'attività di un numero di enzimi non correlati al metabolismo dell'ossigeno e dell'azoto;

Rafforzare la sintesi delle molecole Ia (prodotti dei geni MHC di classe II) e la loro espressione sulla superficie cellulare;

Rafforzare la sintesi e la secrezione di citochine (IL-1, TNFa, ecc.) e altre molecole biologicamente attive;

Aumentare l'attività fagocitica e l'efficienza della fagocitosi;

Aumento dell'attività antitumorale;

Maggiore capacità di elaborare l'antigene e presentarlo alle cellule T;

Manifestazione dell'attività regolatoria durante la risposta immunitaria.

La maggior parte delle manifestazioni elencate si osservano anche durante l'attivazione dei neutrofili.

Fasi della fagocitosi

1. Chemiotassi

La chemiotassi è il movimento diretto delle cellule determinato da un gradiente di fattori chimici, chemiotassine o chemioattraenti. I prodotti che causano chemiotassi, entrando nell'ambiente interno, provocano la comparsa di chemioattraenti endogeni (ce ne sono non più di 20).

I fagociti hanno uno scopo, cioè la capacità di catturare segnali distanti e migrare nella loro direzione.

La chemiotassi è composta da 3 componenti principali: la scelta del vettore di movimento, la sua stabilizzazione e il movimento stesso.

Chemioattraenti che interagiscono direttamente con i neutrofili:

1.Chemioattraenti endogeni:

1.1. Derivati ​​dei sistemi mediatori del plasma

1.1.2. Chininogeno (callicreina)

1.1.3. Attivatore del plasminogeno

1.1.4. Prodotti di fibrinolisi

1.1.5. Trombina

1.2. Derivati ​​di Ig G, collagene, laminina

1.3. Mediatori cellulari (citochine)

1.3.1 Monokini

1.3.2 Linfochine

1.3.3 Prodotti di neutrofili, piastrine, eosinofili, cellule endoteliali, mastociti, fibroblasti

1.4. Derivati ​​fosfolipidici

1.4.1. Metaboliti della lipossigenasi e della cicloossigenasi dell'acido arachidonico (eicosanoidi)

1.4.2. Fattore di attivazione piastrinica (estere acetilglicerilfosforicolina)

2. Chemioattraenti esogeni:

2.1. Prodotti di microrganismi (ad esempio endotossine).

2.2. Peptidi N-formilmetionil.

Secondo varie fonti, il numero di recettori che percepiscono gli agenti chemiotattici per neutrofilo varia da 2 x 103 a 1 x 105.

Il compito dei recettori è quello di “avviare” il fagocita.

Il compito dei microtubuli è colpire l'oggetto della reazione. I microtubuli stabilizzano le fibre di actina, fissando il vettore del movimento cellulare.

L'autoassemblaggio dei tubi, come risultato dell'aggregazione reattiva della proteina tubulina, è sotto il controllo degli ioni Ca2 + dei nucleotidi ciclici e di altri fattori. Infine, il movimento è ottenuto attraverso la contrazione dei microfilamenti. Le proteine ​​contrattili, simili ma non identiche all'actina e alla miosina, sono assemblate in microfilamenti, che si trovano lungo la periferia cellulare e si aggregano dopo stimolazione per formare fibre contrattili - l'apparato motorio dei neutrofili.

Come è noto, i neutrofili migrano nel sito dell'infiammazione prima delle altre cellule, mentre i macrofagi arrivano qui molto più tardi. Tuttavia, la velocità del movimento chemiotattico dei neutrofili e dei macrofagi è paragonabile (circa 15 μm/min). Le differenze nel momento della loro penetrazione nel sito dell'infiammazione sono ovviamente associate a un insieme non del tutto identico di fattori che fungono da chemiotattici per loro, e ad una reazione iniziale più rapida dei neutrofili (inizio della chemiotassi), nonché alla presenza dei neutrofili nello strato parietale dei vasi sanguigni (cioè la loro disponibilità a penetrare nei tessuti).

2. Adesione dei fagociti all'oggetto della fagocitosi

L'adesione delle cellule fagocitiche ai loro bersagli è dovuta alla presenza sulla superficie di queste cellule di recettori per le molecole presenti sulla superficie dell'oggetto (proprie o ad esso legate).

Quando le cellule sono oggetto di fagocitosi, la natura recettoriale dell'adesione è particolarmente pronunciata, sebbene in questo caso la base dell'adesione sia l'interazione mediata dai recettori. Durante la fagocitosi dei batteri o delle vecchie cellule del corpo ospite, avviene il riconoscimento dei gruppi saccaridici terminali presenti sulla superficie delle cellule fagocitate. Il riconoscimento viene effettuato da recettori simili alle lectine di adeguata specificità, principalmente dalla proteina legante il mannosio e dalle selectine presenti sulla membrana dei fagociti. Un altro tipo di recettori importanti per riconoscere gli oggetti della fagocitosi sono le integrine.

Nei casi in cui l'oggetto della fagocitosi non sono cellule viventi, ma pezzi di carbone, amianto, vetro, metallo, ecc., i fagociti rendono prima "accettabile" l'oggetto di assorbimento per la reazione, avvolgendolo con i propri prodotti (in particolare, componenti della matrice intercellulare, da essi prodotti). Sebbene i fagociti siano in grado di assorbire vari tipi di oggetti "non preparati", il processo fagocitario raggiunge la sua massima intensità in condizioni di opsonizzazione - fissazione sulla superficie degli oggetti di tali molecole per le quali esistono recettori specifici sulla superficie dei fagociti. (Vedere la sezione Opsonine).

L'adesione delle cellule fagocitiche al substrato è uno dei fattori della loro attivazione, necessaria per i successivi eventi di fagocitosi, a partire dalla diffusione del fagocito sulla superficie della cellula bersaglio e terminando con la digestione del bersaglio ucciso cellula.

3. Assorbimento

L'assorbimento si riferisce a un complesso di reazioni a particelle di dimensioni adeguate, che iniziano con la ricezione di un oggetto sulla membrana plasmatica e termina con la sua inclusione in una nuova struttura intracellulare: un vacuolo fagocitico o fagosoma.

Come è noto, una conseguenza diretta dell'attivazione da contatto del fagocita è un cambiamento nello stato del citoscheletro e nella struttura fisico-chimica del citoplasma. La G-actina a peso molecolare relativamente basso viene convertita in F-actina polimerizzata filamentosa. Quest'ultimo fa parte dei citofilamenti ricchi di pseudopodi formati dal fagocito al contatto con la particella. Gli pseudopodi si estendono nella direzione della particella e vi aderiscono. A causa della contrazione delle fibre di actina e dei cambiamenti nella viscosità citoplasmatica (gelatinizzazione), la particella viene completamente avvolta dalla membrana del fagocito, che viene “compressa” sulla particella. Alla fine, la particella, e con essa parte della membrana del fagocito (fino al 50% della sua superficie totale) vengono immerse all'interno della cellula sotto forma di vescicola chiamata fagosoma. Il fagosoma, immerso all'interno della cellula, si fonde con i lisosomi, dando luogo alla formazione di un fagolisosoma, un granulo in cui esistono condizioni ottimali per la batteriolisi e la rottura della cellula microbica uccisa. Nei neutrofili, il fagosoma si fonde prima (dopo 30 secondi) con i granuli secondari e un po' più tardi (dopo 1-3 minuti) con i granuli azzurrofili. I meccanismi di avvicinamento e fusione di fagosomi e lisosomi non sono chiari. Apparentemente, esiste un movimento attivo dei granuli lisosomiali verso il fagosoma, la loro adesione e fusione basata su interazioni idrofobiche.

4. Uccisione e digestione

Esistono diversi sistemi di fattori battericidi nel fagolisosoma:

Fattori che richiedono la partecipazione dell'ossigeno per la loro formazione (dipendenti e indipendenti dalla mieloperossidasi);

Metaboliti azotati;

Principi attivi, compresi enzimi;

Acidificazione locale.

Meccanismi ossigeno-dipendenti di formazione di fattori battericidi

L'esplosione di ossigeno è il processo di formazione di prodotti di riduzione parziale di ossigeno, radicali liberi, perossidi e altri prodotti ad elevata attività antimicrobica (Fig. 2).

L'agente stimolante provoca l'attivazione delle ossidasi di membrana - enzimi che trasferiscono gli elettroni dal NADP. H per ossigeno. NADP. L'H-ossidasi è localizzata nella membrana plasmatica e, durante la fagocitosi, viene invaginata con essa nella cellula. NADP.H (nicotinammide adenina dinucleotide fosfato) è un donatore di elettroni. NADP.H - le ossidasi convertono, ossidandosi, NADP.H in NADP. Il rifornimento di NADPH avviene a causa dell'ossidazione del glucosio nello shunt del pentoso fosfato. L'attività dello shunt dell'esoso monofosfato (HMPS) aumenta. Se in un neutrofilo a riposo viene utilizzato solo l'1-2% del glucosio nelle reazioni HMPSH, un neutrofilo stimolato è in grado di ossidare fino al 30% del glucosio.

Fig.2. Esplosione di ossigeno o respiratoria nel fagocita.

L'ossigeno singoletto nasce come risultato della transizione di un elettrone su un'orbita con un potenziale energetico più elevato. L'ossigeno molecolare viene ridotto in un unico passaggio ad anione superossido, perossido di idrogeno e radicale idrossile. La formazione del perossido di idrogeno (dismutazione del radicale superossido) avviene sia spontaneamente che con la partecipazione della superossido dismutasi. Con la partecipazione della mieloperossidasi, la cui attività aumenta in modo significativo, si formano ulteriori prodotti battericidi dal perossido di idrogeno con la partecipazione di ioni alogeno. Per evitare danni alle proprie cellule derivanti dall'accumulo di questi prodotti, che sono citotossici non solo per i microrganismi, i meccanismi della loro inattivazione vengono attivati ​​convertendoli in acqua e ossigeno con la partecipazione di superossido dismutasi e catalasi. Tuttavia, anche le cellule microbiche possono esibire gli stessi meccanismi protettivi. Nei macrofagi, la principale molecola effettrice della batteriolisi è il perossido di idrogeno.

Tutti i prodotti battericidi menzionati non hanno alcuna specificità per i microrganismi. Hanno anche attività tumoricida e generalmente citotossica. Il luogo di generazione dei prodotti battericidi non è stabilito con precisione; alla fine finiscono nel fagolisosoma e possono essere secreti nello spazio extracellulare.

Nota:

La rottura delle ossidasi di membrana e dello shunt del pentoso fosfato è la ragione principale dell'indebolimento del metabolismo ossigeno-dipendente dei fagociti e delle reazioni killer associate. Numerosi virus (herpes virale, vaiolo bovino, malattia di Newcastle, reovirus) nel periodo acuto dell'infezione virale riducono la capacità di attivare l'HMPSH dei neutrofili, il che porta ad un indebolimento della funzione battericida dei neutrofili.

Metaboliti azotati

Fattori battericidi molto attivi comprendono i prodotti del metabolismo dell'azoto, in particolare l'ossido nitrico e il radicale NO, formati sotto l'influenza della NO sintetasi, specialmente quando l'interferone g o la sua combinazione con TNFa agisce sulle cellule fagocitiche. Questi metaboliti sono particolarmente importanti nella distruzione dei micobatteri, la cui resistenza è correlata all'attività dell'NO sintetasi.

Fattori indipendenti dall'ossigeno e dall'azoto. Acidificazione locale.

Il danno alla membrana microbica è causato dalle defensine (proteine ​​cationiche a basso e alto peso molecolare, in particolare p25, p37 e p57), dalla catepsina G, dalla proteina BP1, che aumenta la permeabilità della parete batterica, e dall'arginasi. Il lisozima (muramidasi), che scompone i peptidoglicani, fornisce un certo contributo alla lisi della parete microbica. La lattoferrina esercita il suo effetto attraverso il legame degli ioni ferro (competizione con i batteri, inibendone la crescita) e l'attivazione del sistema di uccisione dipendente dall'ossigeno.

L'acidificazione dell'ambiente interno dei fagolisosomi (pH 4,5-6,5) può avere un effetto batteriostatico o battericida, poiché a un pH vicino a 4,5 è difficile per i nutrienti entrare nella cellula microbica a causa della diminuzione del suo potenziale elettrico. Inoltre, un ambiente acido favorisce l'attivazione di più enzimi fagolisosomi, compresi quelli coinvolti nella batteriolisi o che la forniscono. I prodotti di scarto dei microrganismi stessi possono contribuire ad aumentare l'acidificazione locale nel fagolisosoma.

Fattori battericidi e batteriostatici indipendenti dall’ossigeno possono agire in condizioni anaerobiche (Tabella 2).

5. Rilascio di prodotti di degradazione

I prodotti della distruzione dei microrganismi, insieme al contenuto dei fagolisosomi, vengono rilasciati dalla cellula all'esterno a seguito di un processo simile alla degranulazione.

Tavolo 2

Fattori antimicrobici dei neutrofili

A differenza dei neutrofili, i macrofagi sono cellule longeve con mitocondri ben sviluppati e un reticolo endoplasmatico ruvido. Se i neutrofili polimorfonucleati forniscono la principale protezione contro i batteri piogeni (piogeni), la funzione dei macrofagi è principalmente ridotta alla lotta contro quei batteri, virus e protozoi che possono esistere all'interno delle cellule ospiti.

La differenza tra la fagocitosi da parte dei leucociti polimorfonucleati (neutrofili) è che un neutrofilo può svolgere la sua funzione effettrice (fagocitosi) una volta, dopodiché di solito muore.

Il macrofago fagocita ripetutamente: dopo aver digerito l'oggetto, è nuovamente capace di funzione effettrice. È importante che alcune molecole antigeniche non vengano completamente distrutte; al contrario, la loro attività antigenica viene potenziata. Successivamente, il fagosoma con l'antigene residuo viene rilasciato sulla superficie cellulare, rilasciando un antigene altamente immunitario, importante per l'induzione di una risposta immunitaria specifica da parte dei linfociti.

Opsonine.

I fattori umorali che migliorano l'attività dei fagociti sono chiamati opsonine (dalla parola greca opsonion - approvvigionamento alimentare). Il concetto di opsonizzazione venne formulato nel 1903. Il termine fu coniato dallo scienziato inglese Almroth Wright nel 1908.

Tutte le opsonine (e ce ne sono più di 10) sono accomunate da una caratteristica comune: si legano a un oggetto, fungendo da intermediario funzionale tra esso e la cellula fagocitica (Fig. 3).

La funzione opsonica consiste nella somma di fattori che hanno bersagli preferiti, si completano a vicenda e solo in collaborazione forniscono la massima efficienza. Il ruolo centrale appartiene alla cascata del complemento e alle immunoglobuline (anticorpi).

Le opsonine includono:

2. Ig G – anticorpi che sono forti opsonine e, insieme al complemento (C3b), formano il principale collegamento effettore nel sistema di cooperazione opsonica.

3. Ig M - anticorpi che, in presenza di complemento, talvolta mostrano attività opsonica nascosta.

4. Ig A, che talvolta agiscono come opsonine deboli.

5. Alfa-2-globuline, principalmente fibronectina. Grazie alla fibronectina, l'ambiente interno viene ripulito dai prodotti di decadimento dei tessuti, dai coaguli di sangue e dalle particelle estranee.

Figura 3. Luogo delle opsonine come mediatori funzionali nella fagocitosi

La relazione dell’opsonizzazione con il fenomeno della fagocitosi può essere considerata sotto tre aspetti principali:

1) Aumento dell'assorbimento (ricezione). I neutrofili hanno recettori per la componente C3 del complemento e per il frammento Fc delle Ig G e Ig A.

2) Maggiore assorbimento. L'effetto è associato al frammento Fc che, combinato con un recettore omologo sulla membrana plasmatica, attiva i neutrofili.

3) Stimolazione della funzione battericida (citotossica). È stato dimostrato che Ig G e C3b sono in grado di indurre uno scoppio respiratorio con formazione di derivati ​​dell'ossigeno altamente tossici.

Metodi per valutare la fagocitosi

1. Test della fagocitosi

Ampiamente utilizzato per valutare l'attività funzionale dei neutrofili del sangue periferico.

Come oggetti di fagocitosi vengono utilizzate cellule microbiche vive o uccise (ad esempio una coltura di stafilococco ucciso), nonché varie particelle solide (microsfere di lattice, carbone, amido), eritrociti animali formalizzati, ecc.

Schema per impostare la reazione:

I leucociti isolati dal sangue periferico vengono miscelati con una sospensione di particelle utilizzate per la fagocitosi e incubati a 37°C per 30-60 minuti. Quindi, nei tratti Romanovsky-Giemsa fissati e colorati, viene calcolato quanto segue:

indice fagocitico(indicatore fagocitico) è la % di fagociti attivi (cioè contenenti materiale fagocitato);

numero fagociticoè il numero medio di particelle inghiottite per fagocita.

Normale: FI (FP) = 40-80%, PF = 4-9 particelle, se come particelle è stato utilizzato Staphylococcus aureus.

FI = 60-80%, PF = 4-9 particelle se è stato utilizzato il lattice.

FI = 40-90%, PF = 1-2,5, se il test è stato effettuato utilizzando candida albicans.

Il test della fagocitosi valuta la capacità di assorbimento dei leucociti (LP). Tuttavia, va tenuto presente che gli esperimenti con sangue intero riflettono non solo le funzioni delle cellule, ma anche lo stato dei fattori umorali (siero) che agiscono come opsonine.

2. NST-prova

Questo test riflette il grado di attivazione del metabolismo ossigeno-dipendente, principalmente la funzione dello shunt del glucosio monofosfato (GMPS) e la produzione associata di radicali liberi.

Il test NBT si basa sulla pinocitosi di una soluzione di nitroblu tetrazolio (NBT) da parte dei neutrofili e sul suo accumulo nei vacuoli fagocitici, seguita dalla riduzione e conversione dell'NBT solubile e incolore in diformazan insolubile blu scuro. È facilmente identificabile visivamente nei neutrofili sotto forma di granuli grossolani di colore blu scuro. La quantità di diformazan serve come criterio per l'intensità della reazione.

Il test NBT spontaneo caratterizza lo stato funzionale dei neutrofili in vitro.

I neutrofili del sangue sono normalmente in uno stato di riposo (non attivato) e quindi nella stragrande maggioranza non ripristinano l'NBT. Il numero di neutrofili contenenti diformazan nelle persone sane non supera il 10-15% (questo è un normale indicatore di NBT spontaneo).

L'NBT spontaneo aumenta nei pazienti con infezioni piogeniche acute e solitamente non cambia nelle malattie ad eziologia virale.

La riserva funzionale dei neutrofili è giudicata dagli indicatori del test NBT indotto.

In altre parole, NSTind. indica la prontezza di mobilitazione dei neutrofili.

Ad esempio, un vaccino standard a cellule morte della Serracia marcescens viene utilizzato come stimolatore della reazione. NST ind. il normale è 40-80%.

Determinazione dell'indice di attivazione dei neutrofili (NAI)

Il metodo prevede l'analisi dell'intensità della reazione di ciascun neutrofilo. Lo IAN è l'indicatore medio di attivazione del sistema della fagocitosi del soggetto, calcolato per 1 neutrofilo. In base al grado di attivazione, tutti i neutrofili sono divisi in 4 gruppi:

0 - cellule con singoli granuli simili a polvere o senza di essi;

1 - celle con depositi di diformazan non superiori a 1/3 dell'area nucleare in totale;

2 - cellule con depositi di diformazan che coprono più di 1/3 dell'area del nucleo, ma non più della dimensione dell'intero nucleo;

3 - Neutrofili con depositi di diformazano superiori alla dimensione del nucleo.

Per ottenere lo IAN, il numero di cellule contate in ciascun gruppo viene moltiplicato per il numero di serie del gruppo, sommato e diviso per 100 (il numero di neutrofili contati).

A x O + B x 1 + C x 2 + D x 3

IAN = 100, dove

A - numero di neutrofili nel gruppo 0

B - nel 1° gruppo

C – nel gruppo 2

D – nel gruppo 3

Esempio. Il paziente K, con gruppo di attività 0, ha 40 neutrofili, con gruppo di attività 1 - 30, con gruppo di attività 2 - 20, con gruppo di attività 3 - 10.

IAN = 40x0 + 30x1 + 20x2 + 10x3 = 1, 0

Attività secretoria dei fagociti

L'attività secretoria si esprime in almeno due forme: il rilascio del contenuto dei granuli (per i macrofagi - lisosomi), ad es. degranulazione e secrezione con la partecipazione del reticolo endoplasmatico e dell'apparato di Golgi. La degranulazione è caratteristica di tutti i principali tipi di cellule fagocitiche: neutrofili, eosinofili e macrofagi, mentre il secondo tipo di secrezione è caratteristico principalmente o esclusivamente dei macrofagi.

Le caratteristiche principali dei monociti/macrofagi rispetto ai neutrofili e agli eosinofili sono la significativa gravità dei processi di secrezione non associati alla degranulazione, nonché la capacità delle cellule di sintetizzare proteine ​​e peptidi secreti e formare granuli de novo. Ciò determina la maggiore durata ed intensità dell'attività secretoria di queste cellule, nonché la possibilità di secrezione spontanea di questi prodotti. Se l’attività secretoria dei neutrofili e degli eosinofili è associata principalmente alla loro attività battericida e killer, allora la secrezione di monociti/macrofagi, insieme a questa funzione, è in gran parte finalizzata a svolgere un ruolo regolatore nello sviluppo della reazione infiammatoria e della risposta immunitaria.

I macrofagi secernono spontaneamente una serie di prodotti: lisozima, componenti del complemento, una serie di enzimi (ad esempio, elastasi), fibronectina, apolipoproteina A e lipoproteina lipasi.

Le prostaglandine, i leucotrieni, i peptidi regolatori e soprattutto le citochine sono particolarmente importanti per regolare lo sviluppo dell'infiammazione e dei processi immunitari. La secrezione di queste sostanze, di regola, non è associata al rilascio di granuli, ma è un classico processo secretorio che avviene con la partecipazione dell'apparato di Golgi.

Pertanto, l'attività secretoria è caratteristica di tutte le cellule fagocitiche. Spesso è associato alla loro attivazione, sebbene i meccanismi per avviare questi processi non siano identici. La secrezione avviene mediante rilascio del contenuto dei granuli cellulari oppure mediante rilascio di sostanze sintetizzate de novo. Il processo secretorio è associato all'esecuzione delle funzioni battericide (più in generale, citotossiche) e, soprattutto per i macrofagi, delle funzioni regolatrici delle cellule fagocitiche.

Attività di uccisione dei fagociti

L'effetto killer dei macrofagi, così importante per l'attività antitumorale di queste cellule, non si limita né alla loro attività fagocitaria né alla citolisi extracellulare causata dai prodotti secreti (sebbene entrambi questi processi possano essere coinvolti nell'implementazione dell'effetto citotossico dei macrofagi) . I meccanismi che richiedono il contatto cellulare diretto svolgono un ruolo più importante nella sua implementazione.

La natura dell'effetto killer dei macrofagi non è stata rivelata. Probabilmente, come nel caso dei linfociti killer, l'azione killer dei macrofagi si basa su una combinazione di vari meccanismi: induzione dell'apoptosi, introduzione di molecole citolitiche prodotte dal macrofago nella membrana della cellula bersaglio, rilascio di citochine ad attività citolitica (ad esempio, TNFa). È ovvio che i prodotti formati durante l'esplosione respiratoria, così come i derivati ​​alogeno e alcuni enzimi secreti nell'ambiente intercellulare dai macrofagi attivati, contribuiscono anche alla loro citolisi mediata. È possibile “iniettare” lisosomi macrofagi nella cellula bersaglio.

I granulociti hanno anche attività killer. Se per gli eosinofili si tratta esclusivamente di citolisi extracellulare causata da prodotti secreti, allora per i neutrofili la natura dell'attività citotossica non è stata stabilita. Apparentemente, come nel caso dei macrofagi, è associato all'azione di diversi meccanismi: induzione da contatto dell'apoptosi, tossicità dei prodotti secreti e, possibilmente, trasferimento di materiale tossico alle cellule bersaglio.

Cellule killer naturali (naturali).

La funzione principale delle cellule killer naturali è la citolisi da contatto delle cellule bersaglio colpite dal virus o trasformate.

Le cellule natural killer (NK) sono una popolazione distinta di linfociti, una popolazione di grandi linfociti granulari con una morfologia caratteristica. Le NK derivano da precursori localizzati nel midollo osseo. Le NK sono prive di recettori per il riconoscimento dell'antigene. Il recettore killer naturale, progettato per riconoscere le cellule bersaglio, è la C-lectina. Riconosce i residui terminali di mannosio sulle glicoproteine ​​di membrana e sulle molecole di glicolipidi. Normalmente questi residui sulla maggior parte delle cellule con cui entrano in contatto i linfociti maturi e i macrofagi vengono bloccati dai residui di acido sialico. Questo li protegge dalla fagocitosi da parte dei macrofagi, che hanno anche recettori che legano il mannosio, e dalla lisi da parte delle cellule NK killer.

Gli NK hanno anche recettori che limitano l'uccisione. Questi recettori riconoscono le molecole MHC autologhe espresse sulle cellule bersaglio e inviano un segnale alle cellule NK che impedisce lo sviluppo di ulteriori eventi che portano alla citolisi. Di conseguenza, i bersagli delle cellule natural killer possono essere cellule sulla cui superficie sono presenti glicoconiugati con residui di mannosio liberi e non contengono molecole MHC di classe 1.

Dopo il riconoscimento dei bersagli e lo stabilimento del contatto intercellulare, avviene la programmazione della lisi e la cellula bersaglio è condannata a morte anche dopo la sua separazione dall'assassino.

La citolisi causata dalle cellule natural killer si basa su un meccanismo perforina-dipendente. Il contatto tra i linfociti NK e le cellule bersaglio porta all'attivazione delle cellule NK, che si esprime nel rilascio di granuli e nella secrezione di un certo numero di citochine in un'area localizzata di fronte alla cellula bersaglio. I granuli contengono due tipi di sostanze: perforina e granzimi (frammentine). L'essenza della programmazione della lisi nel caso delle cellule NK è la formazione di pori della perforina nella membrana delle cellule bersaglio e la penetrazione dei granzimi attraverso di essi, innescando un processo nella cellula che porta allo sviluppo dell'apoptosi. Dopo aver programmato la lisi, la cellula NK si separa dalla cellula bersaglio; Allo stesso tempo, rimane la possibilità di una partecipazione ripetuta alla citolisi (riciclaggio) delle cellule killer naturali.

La citolisi delle cellule bersaglio combina manifestazioni di apoptosi e necrosi. La durata totale della citolisi causata dalle cellule NK è di 1-2 ore.

Vari interferoni aumentano la citotossicità delle NK e poiché gli interferoni sono prodotti da cellule infettate da virus, abbiamo un sistema di difesa a feedback ben integrato. La scoperta che una delle linfochine, l'interferone, potenzia l'attività litica delle cellule natural killer ha portato all'uso degli interferoni soprattutto come agente antitumorale. L'attività NK può anche essere potenziata selettivamente da un'altra linfochina, l'interleuchina-2 (IL-2).Le cellule NK attivate da IL-2 costituiscono la frazione principale delle cosiddette cellule LAC (cellule killer attivate dalle linfochine). Questa frazione di cellule LAK è identificata dalla presenza di marcatori di membrana delle cellule NK - CD16 e 56. La metodologia per ottenere cellule LAK è stata sviluppata nel processo di ricerca di metodi per il trattamento dei tumori maligni.

Per identificare e contare le cellule NK vengono utilizzati anticorpi monoclonali anti-CD del pannello principale (anti-CD16) e aggiuntivo (CD2, CD56, CD158a, CD161).

Il ruolo delle cellule killer naturali nella difesa immunitaria

Le cellule natural killer hanno sempre svolto un ruolo importante nel mediare la difesa dell'organismo contro i tumori e le infezioni intracellulari. Tuttavia, l’opinione sul loro ruolo nella difesa immunitaria è stata radicalmente rivista in relazione alla rivelata “divieto” della lisi delle cellule bersaglio che trasportano molecole autologhe MHC di classe 1 da parte di questi killer. Attualmente si ritiene che gli obiettivi delle cellule natural killer siano le cellule che hanno perso le molecole MHC di classe 1. È noto che alcuni virus (adenovirus, ecc.) inibiscono l'espressione di queste molecole. La perdita di quest'ultimo si osserva anche durante la crescita di alcuni tumori. Questo fenomeno è visto come un modo per evitare il riconoscimento di queste cellule da parte delle cellule T killer CD8+ (i loro recettori sono noti per essere specifici per i peptidi estranei presentati dalle molecole MHC di classe 1). In questo caso le cellule NK che identificano e distruggono i bersagli “sfuggiti” all'azione dei meccanismi immunitari della seconda linea di difesa possono essere considerate come fattori non della prima, ma della terza linea di difesa, se esiste.

In caso di infezione con agenti intracellulari (virus, listeria, ecc.), il ruolo protettivo decisivo nelle prime fasi dell'infezione, quando non si sono formati i meccanismi dell'immunità adattativa, spetta alle cellule killer naturali. Pertanto, in loro assenza, le fasi iniziali dell'infezione sono molto difficili. Ma più tardi vengono attivati ​​i meccanismi immunitari (associati all'attività delle cellule T) e avviene il recupero, al quale il contributo delle cellule NK è piccolo.

FATTORI UMORALI DELLA RESISTENZA NATURALE

Lisozima (muramidasi) - scompone i peptidoglicani della parete cellulare dei batteri sensibili (Gram-positivi). Il lisozima è un enzima sintetizzato da granulociti, monociti e macrofagi.

Tutti i tipi di batteri hanno una membrana cellulare interna e uno strato di peptidoglicano che può essere distrutto dal lisozima o dagli enzimi lisosomiali (Fig. 4). Il doppio strato lipidico esterno dei batteri Gram-negativi, sensibili alle proteine ​​del complemento e alle proteine ​​cationiche, talvolta contiene lipopolisaccaride (LPS, chiamato anche endotossina). È costruito da catene laterali di oligosaccaridi O-specifici attaccate a un polisaccaride centrale, che a sua volta è associato al lipide A, che ha attività mitogenica. Ad esempio, sono note 148 varianti dell'antigene O dell'E. coli. I micobatteri hanno una parete cellulare molto resistente alla distruzione. Se il batterio è circondato da una capsula, questa lo protegge dalla fagocitosi.

Figura 4. Struttura della parete cellulare batterica.

Struttura della mureina:

SOL - M - SOL - M - SOL

M - SOL - M - SOL - M

G - N-acetilglucosamina

M - Acido N-acetilmuramico.

La mureina è più abbondante nella parete dei batteri gram-positivi. Pertanto, il lisozima rompe lo strato di peptidoglicano (mureina) della parete cellulare dei batteri “gram+” e in alcuni casi può persino causare batteriolisi. Quando si effettua la lisi dei batteri “gram”, il lisozima agisce in combinazione con il sistema del complemento. Il lisozima è presente in quasi tutti i fluidi biologici del corpo (saliva, lacrime, ecc.), quindi determinarne la concentrazione è di grande importanza diagnostica.

Determinazione dell'attività del lisozima nella saliva

Fasi di determinazione:

1. Prelevare una provetta con una sospensione microbica di Micr.Lisodeicticus in un volume di 2 ml. (1 ml di sospensione contiene 1 miliardo di cellule microbiche).

2. Determinare la densità ottica della sospensione (normalmente 0,5 unità ottiche).

3. Aggiungere 0,1 ml di saliva in una provetta e 0,1 ml di soluzione di lisozima (controllo) in un'altra provetta. Assumere 3 mg di lisozima per 10 ml di acqua (sulla punta di un bisturi).

4. Le provette vengono poste in un termostato per 30 minuti.

5. Quindi la densità ottica viene determinata sul FEC.

6. L'attività del lisozima è determinata dalla formula:

X 100, dove D1 è la densità ottica dei campioni sperimentali prima dell'incubazione.

D2 - densità ottica dei campioni dopo l'incubazione.

Sistema di complemento

Il sistema del complemento è una delle cascate sieriche più famose. È la principale forza protettiva del corpo. Della quantità totale di proteine ​​sieriche, il sistema del complemento rappresenta circa il 10%. Esiste una connessione funzionale diretta tra il sistema del complemento e il sistema fagocitico, poiché il legame diretto o mediato da anticorpi dei componenti del complemento ai batteri è spesso una condizione necessaria per fagocitosi (opsonizzazione dei microrganismi).

Il sistema del complemento fu descritto per la prima volta da Buchner nel 1889 e definito come alessina, un fattore termolabile in presenza del quale si osserva la lisi dei microrganismi.

Il termine “complemento” fu coniato da Ehrlich nel 1895.

In realtà i fattori umorali di resistenza aspecifica comprendono la via alternativa di attivazione del sistema del complemento, ma non quella classica, dove gli attivatori sono gli immunocomplessi (AG - AT).

Tuttavia, per una comprensione olistica del sistema del complemento, abbiamo ritenuto opportuno in questa sezione considerare sia i percorsi di attivazione del complemento, sia gli effetti e i metodi di valutazione del sistema del complemento.

Il complemento è un complesso complesso di proteine ​​(circa 20) che, come le proteine ​​coinvolte nei processi di coagulazione del sangue, fibrinolisi e formazione di chinina, formano sistemi a cascata presenti nel plasma sanguigno. Questi sistemi sono caratterizzati dalla formazione di una risposta rapida e moltiplicata amplificata al segnale primario a causa di un processo a cascata. In questo caso, il prodotto di una reazione funge da catalizzatore per quella successiva (Tabella 3).

Tabella 3

Caratteristiche dei principali componenti del sistema del complemento umano

(-) - insensibile, (+) - sensibile, (++) - molto sensibile.

I componenti coinvolti nella via di attivazione classica sono designati C1q, C1r, C1s, C4, C2, C3. Le proteine ​​coinvolte nella via di attivazione alternativa sono chiamate fattori e sono designate come B, D, P (properdina). I componenti coinvolti nella fase finale (attacco di membrana) di entrambe le vie di attivazione sono designati C5, C6, C7, C8 e C9.

Infine viene identificato un gruppo di proteine ​​che regolano l'intensità della reazione, o un gruppo di proteine ​​di controllo. Questi includono: C1 - inibitore (C1 JNH - alfa-2-neuraminoglicoproteina termolabile che impedisce l'attivazione spontanea di C1 - esterasi); C3b - inattivatore (C3b JNa), (bJN - fattore - C4 - BP) - inibitore dell'anafilotossina.

Una linea sopra il simbolo, ad esempio C1, C42, indica l'attività enzimatica dei componenti.

I componenti principali del complemento sono designati da C1 a C9. Il sistema del complemento è costituito principalmente da enzimi che catalizzano 9 reazioni sequenziali che si verificano sulla membrana cellulare, causandone infine il danneggiamento. Normalmente, i componenti del complemento sono inattivi. Gli eventi scatenanti la loro attivazione dipendono dai prodotti formati durante la risposta immunitaria o contenuti nei microrganismi.

L'attivazione del sistema del complemento avviene principalmente in due modi: con l'aiuto di immunocomplessi (via classica) o senza la partecipazione di anticorpi (via alternativa).

Via classica di attivazione del complementoè un processo immunologicamente determinato avviato dagli anticorpi. Solo gli anticorpi IgM e IgG (IgM, IgG3, IgG1, IgG2) sono coinvolti nel complesso con l'antigene o gli aggregati di IgG, CRP, DNA, plasmina.

La fase iniziale della classica cascata di attivazione del complemento è la formazione del complesso immunitario. Dopo che l'antigene bivalente si è attaccato alle regioni Fab degli anticorpi, si verificano cambiamenti strutturali nella loro regione Fc, portando all'attivazione del sistema del complemento. Il complemento si lega alla parte Fc (Cg2 o Cm4) dell'immunoglobulina. L'attivazione di C1 avviene tra due frammenti Fc, quindi la cascata di attivazione può essere indotta anche da una molecola Ig M. Nel caso della partecipazione di anticorpi IgG, è necessaria la vicinanza di due molecole anticorpali.

Nota: alcuni batteri (Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, pneumococco) possiedono componenti che si legano in modo aspecifico al frammento Fc delle IgG, attivando il complemento, simili ai complessi AG-AT.

I componenti del complemento da C1 a C9 entrano nella cascata di reazioni in una determinata sequenza. La sequenza di immissione, che rimane sempre la stessa, può essere scritta come una serie:

C1 - 4 - 2 - 3 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9.

Il processo inizia con l'attivazione di C1, che consiste di 3 componenti: C1q, C1r, C1s. L'intero complesso viene convertito in serina esterasi C1qrs. Quest'ultimo divide C4 in 2 frammenti: C4a e C4b e, di conseguenza, C2 in C2a e C2b (Fig. 5).

(IgM, IgG+AG) C2b C3a

Ca2+

C2 C2a

C1g, C1r, C1s, C1 Mg 2+ C3 C5a

C4 C4v

С4а С3в С5

S5v

С9 С8 С7 С6

Figura 5. Via classica di attivazione del complemento.

Il complesso C4b2a risultante è un enzima attivo che scinde il componente C3, cioè essendo una convertasi C3 della via classica.

Il regolatore della via classica è l'inibitore C1 (C1JNH), che sopprime l'attività di C1r e C1 legandosi irreversibilmente a questi enzimi. la mia attivazione di C4 e C2 e si manifesta clinicamente come una carenza congenita di questo inibitore porta ad angioedema incontrollato.

Via alternativa di attivazione del complemento consiste in una serie di reazioni sequenziali che non includono i componenti C1, C4 e C2 e, tuttavia, portano all'attivazione di C3. Queste reazioni portano all'attivazione del meccanismo finale di attacco alla membrana. Le proteine ​​regolatrici della via alternativa sono bJH (fattore H) e inattivatore C3b (C3b INA) = fattore 1.

L'attivazione di questa via viene avviata dall'endotossina dei batteri Gram-negativi, da alcuni polisaccaridi come l'inulina o lo zymosan, dagli immunocomplessi (IC) contenenti IgA o IgG e da alcuni batteri e funghi (ad esempio, Staphylococcus epidermidis e Candida albicans). In considerazione di ciò, la via alternativa di attivazione del complemento dovrebbe essere classificata come un meccanismo di resistenza non specifica come componente essenziale della protezione antimicrobica immediata.

La reazione stessa coinvolge 4 componenti: i fattori D e B, C3 e la correttadina (P) - una proteina del siero di latte con M.w = 220 000. Inoltre, il fattore D (enzima) è simile ai C1 della via classica, poiché scompone il fattore B attaccato a C3b. C3 e il fattore B, rispettivamente, sono simili ai componenti C4 e C2 della via classica. Di conseguenza, si forma la convertasi della via alternativa C3bBb, in grado di scindere C3 in C3a e C3b.

In condizioni normali, dovrebbe esserci un meccanismo che limiti questa scissione a un livello “spento”. C3bBv - la convertasi in soluzione è instabile e il fattore B viene facilmente sostituito da un altro componente, il fattore H, formando un complesso accessibile all'attacco del fattore I, che inattiva il C3b. Il C3b inattivato è biologicamente inerte e viene successivamente scomposto dagli enzimi simili alla tripsina presenti nel corpo.

Alcuni microrganismi possono attivare la convertasi C3bBB con la formazione di un gran numero di prodotti di scissione C3. Ciò avviene legando la convertasi C3bBB alle aree di carboidrati della membrana superficiale dei microrganismi, che protegge la convertasi dall'azione del fattore H.

Un'altra proteina, la correttadina (P), interagisce quindi con la convertasi legata, stabilizzandola ancora di più. Si forma un complesso C3vBvR più complesso, che agisce come un enzima in C3 o C5 e inizia una cascata di attivazione del complemento fino a C9 (Fig. 6).

Figura 6. Fasi iniziali dell'attivazione del complemento

Sequenza di eventi dopo la scissione di C3

Entrambe le vie di attivazione del complemento portano alla stessa C3 convertasi, che è C4b2a nella via classica e C3bBb in quella alternativa. Entrambi gli enzimi, dopo aver legato ulteriore C3b, vengono convertiti in C5 convertasi.

Pertanto, dopo C3, il successivo componente attivato è C5. L’attivazione di C5 “apre” la fase terminale dell’attivazione del complemento – la formazione del complesso di attacco alla membrana. Il componente C5, interagendo con C3b legato alla membrana, diventa un substrato per C3bBb e viene scisso per rilasciare il corto polipeptide C5a. Il grande frammento C5b lega sequenzialmente C6, C7 e C8. Il complesso C5b678 penetra già nella membrana, poiché il dominio idrofobico in C8 è sufficientemente lungo. Ciò porta ad una lisi cellulare limitata (nel caso dei globuli rossi), tuttavia avviene molto lentamente e il suo significato funzionale non è chiaro.

Lo stadio finale della formazione del complesso di attacco di membrana consiste nell'aggiunta di 12-20 molecole di C9, che aumentano di 1000 volte l'attività litica del complesso. Come la perforina, C9 è in grado di polimerizzare al contatto con i fosfolipidi di membrana. Di conseguenza, si forma un complesso cilindrico, incorporato nella membrana come suo componente integrale. I cilindri formano pori che interrompono l'integrità della membrana e creano l'opportunità per gli ioni H+, Na+ e acqua (ma non le proteine) di entrare nella cellula, il che porta alla rottura della membrana e alla morte cellulare.

Funzioni biologiche del sistema del complemento

1. Adesione, opsonizzazione e fagocitosi

Le cellule fagocitiche hanno recettori per C3b e C3bi, che facilitano l'adesione dei microrganismi carichi di C3b alla superficie cellulare. La connessione mediata dal complemento delle particelle con i fagociti accelera significativamente la loro fagocitosi.

La funzione opsonica del complemento è quasi interamente determinata da C3. La funzione opsonica si realizza attraverso C3b, la cui fissazione sull'oggetto della fagocitosi completa la catena di reazioni necessarie per ottenere l'effetto opsonica.

2. Neutralizzazione del virus

La fissazione degli anticorpi e dei fattori del complemento C1/C4 sui virus li neutralizza, di conseguenza perdono la loro infettività.

3. Formazione di frammenti biologicamente attivi

C3a e C5a sono piccoli peptidi che vengono scissi dalle molecole precursori durante l'attivazione del complemento e svolgono una serie di importanti funzioni. Agiscono direttamente sui fagociti, in particolare sui neutrofili, provocando una forte attivazione della respirazione, associata alla produzione di metaboliti dell'ossigeno. Inoltre, entrambe sono “anafilotossine” e possono causare il rilascio di mediatori dai mastociti e dai basofili circolanti. Di particolare rilievo sono le proprietà chemiotattiche di queste molecole e il loro effetto sui vasi sanguigni. A sua volta, C5a funge da potente agente chemiotattico per i neutrofili ed è in grado di agire efficacemente sulle cellule endoteliali capillari, provocando vasodilatazione e aumentandone la permeabilità.

Nota: il tasso di inattivazione di C5a è aumentato nei pazienti con tubercolosi, cirrosi epatica alcolica, glomerulonefrite acuta e cronica, in pazienti con tumori maligni, ecc. Di conseguenza, la chemiotassi e la riserva generale del legame fagocitico sono indebolite.

4. Danno alla membrana

Come notato sopra, l'incorporazione del MAC nella membrana può portare alla lisi cellulare. Fortunatamente, il sistema del complemento è relativamente inefficace nel lisare le membrane delle cellule autologhe.

Valutazione del sistema complementare

Qualsiasi componente del sistema del complemento, fattore o inibitore, ma la cosa più importante è la determinazione di C3.

I componenti del complemento possono essere antigeni completi e causare la produzione di anticorpi. Pertanto, quando ad un coniglio vengono somministrate proteine ​​del sistema del complemento umano, viene indotta una risposta immunitaria umorale con la produzione di anticorpi Ig G. Questi ultimi vengono utilizzati per determinare i componenti del complemento, ad esempio, nella reazione del gel di immunodiffusione radiale Mancini.

I componenti del complemento, i fattori e gli inibitori possono anche essere determinati utilizzando anticorpi monoclonali utilizzando il metodo di dosaggio immunoenzimatico.

Determinazione del livello del complemento sierico basato sull'emolisi al 50% in Unità CH50 (determinazione delle emolisine)

Il metodo si basa sulla dipendenza diretta della percentuale di emolisi dalla quantità di complemento sierico. Questa dipendenza è determinata precisamente nella zona di emolisi parziale, corrispondente al 50% di emolisi. Per unità di attività emolitica al 50% (CH50) si intende la quantità di complemento che favorisce la lisi al 50% di un certo numero di globuli rossi sensibilizzati entro 45 minuti ad una temperatura di 37°C.

La fonte del complemento è il siero in esame in diluizioni seriali. Determinare il titolo corrispondente al 50% di emolisi degli eritrociti (at

esempio, montone), sospeso in 5 ml. soluzione avente una forza ionica di 0,147.

L'ultimo pozzetto della fila (provetta) in cui si osserva ancora l'emolisi viene individuato visivamente e la corrispondente diluizione del siero viene presa come titolo di emolisina.

Il siero umano contiene normalmente circa 40 - 50 CH50/ml.

Determinazione del titolo del complemento

Per determinare il titolo del complemento sono necessari una sospensione al 3% di eritrociti di pecora e un siero emolitico standard per eritrociti di pecora con titolo noto. Il sistema emolitico viene preparato da volumi uguali di siero emolitico diluito tre volte il titolo e da una sospensione di eritrociti di pecora al 3%. Per lavoro viene utilizzato un titolo di siero emolitico tre volte superiore a quello indicato sul passaporto.

Preparazione della reazione: Il siero in esame, diluito con soluzione fisiologica 1:5, viene versato in provette da 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1.2; 1,6; 2,0 ml. Al siero viene aggiunta una soluzione salina in un volume di 2,0 ml e un sistema emolitico in una quantità di 0,5 ml. Le provette vengono poste in un termostato a 37°C per 30 minuti.

Dopo l'incubazione nel termostato, viene registrata la quantità di siero che provoca la completa emolisi dei globuli rossi nel sistema emolitico. Il risultato ottenuto viene diviso per 5 e si ottiene il valore del titolo del complemento desiderato.

Negli individui praticamente sani, il livello medio del titolo del complemento è compreso tra 0,02 e 0,08. In numerose malattie si osserva una diminuzione dei livelli di complemento.

Reazione di fissazione del complemento

Proposto a Bordet e Zhang nel 1901. Viene utilizzato a scopo di sierodiagnosi per una serie di malattie infettive: pertosse, tubercolosi, dissenteria, tularemia, toxoplasmosi, sifilide, leptospirosi e altre (Fig. 7, Tabella 4).

Figura 7. Diagramma di impostazione della reazione.

Tabella 4

Impostazione dell'esperimento principale dell'RSK

Ingredienti:

1) testare il siero del paziente in diluizione 1:5, inattivato ad una temperatura di 56-58°C per 30 minuti;

2) antigene (ad esempio gonococcico);

3) complemento in una diluizione corrispondente alla dose di lavoro;

4) siero emolitico in una dose lavorativa;

5) Sospensione al 3% di eritrociti di pecora.

Le dosi di lavoro del complemento, del siero emolitico e degli antigeni vengono preliminarmente determinate.

Il titolo del complemento è la sua dose minima, che in presenza di siero emolitico provoca la completa emolisi dei globuli rossi. La dose operativa di complemento utilizzata nella stadiazione della RSC è maggiore del 20-30% rispetto al suo titolo.

Proteine ​​della fase acuta

Un posto di rilievo nelle reazioni non specifiche è dato alle proteine ​​della fase infiammatoria acuta (APP), il cui livello cambia significativamente nelle prime ore e giorni della reazione protettiva.

Come è noto, le cellule epatiche producono una varietà di proteine, in particolare la maggior parte delle proteine ​​del siero del sangue. Quando sono esposti alle citochine infiammatorie IL-6 e, in misura minore, IL-1 e TNFa, sotto l'influenza di un processo intracellulare simile ai processi di attivazione delle cellule del sistema immunitario, lo spettro dei geni espressi degli epatociti i cambiamenti. Di conseguenza, la sintesi di alcune proteine ​​viene soppressa, mentre la produzione di altre viene aumentata (a volte di diversi ordini di grandezza al giorno). Esistono proteine ​​positive della fase acuta, il cui livello aumenta di oltre il 25% della norma, e proteine ​​negative della fase acuta, il cui livello diminuisce notevolmente nelle stesse condizioni.

Il primo gruppo è costituito (in ordine crescente di aumento): ceruloplasmina, componente C3 del complemento, glicoproteina acida alfa 1, alfa 1 antitripsina, fibrinogeno, aptoglobina, amiloide sierica P (SAP), amiloide sierica A, proteina C reattiva. (CRP) e alcuni altri. Le proteine ​​negative della fase acuta sono l'albumina, la transferrina, le lipoproteine ​​a bassa e bassissima densità.

Lo stato attuale del problema della funzione dell'allattamento al seno e il vivo interesse per esso in tutto il mondo sono in larga misura associati allo studio del ruolo della CRP e della SAP (proteina amiloide sierica). SRP fu scoperto nel 1930, SAP fu descritto nel 1965 - 66. Queste proteine ​​sono classificate in una famiglia separata di pentraxine - proteine ​​sieriche di natura non immunoglobulinica con una struttura molecolare a cinque bracci e un meccanismo Ca2+-dipendente per legare i ligandi.

Entrambe queste pentraxine hanno le proprietà delle lectine C, cioè legano gruppi di carboidrati. Gli altri loro ligandi sono la fosforilcolina, il DNA, i polielettroliti e le proteine ​​della matrice intercellulare. Non interagiscono con i fosfolipidi delle cellule del corpo, ma si legano alla fosforilcolina dei microrganismi gram-positivi. Quando la proteina C-reattiva si lega ad essa, nuove sezioni della molecola precedentemente mascherate si aprono nella struttura della fosforilcolina. Queste aree sono in grado di interagire con i componenti del complemento e di attivarne i percorsi classici e alternativi. D'altra parte, la proteina C-reattiva legata funge da chemiotattico per i neutrofili e parti della sua molecola esposte quando si legano ai microrganismi vengono riconosciute dalle cellule fagocitiche, ad es. La proteina C-reattiva può agire come un'opsonina. Queste conseguenze del legame della proteina C-reattiva ci permettono di considerarla una sorta di “protoanticorpo” (soprattutto perché esiste una certa omologia tra esso e le immunoglobuline). Dopo la scissione da parte delle cellule fagocitiche, possono essere rilasciati frammenti della molecola di proteina C-reattiva, che attivano i monociti e ne inducono la secrezione di citochine; La forma monomerica di questa proteina ha le stesse proprietà.

La dinamica legata all'età delle concentrazioni sieriche di CRP e SAP in condizioni normali e durante l'infiammazione di varie eziologie è la seguente:

Il livello di CRP aumenta lentamente da concentrazioni in tracce nel sangue di neonati sani a termine a 0,17 - 0,20 μg/ml nei bambini di età compresa tra 8 e 12 anni e a 0,47 - 1,34 μg/ml negli adulti di età compresa tra 18 e 60 anni; non si osservano differenze di genere;

Con l'infiammazione negli adulti, il livello di PCR può raggiungere 1-2 mg/ml;

Il livello di SAP cambia gradualmente da 0,2 - 6 μg/ml nel sangue del cordone ombelicale e nei neonati a 10-20 μg/ml entro 9-18 mesi di vita, e dopo 6 anni si stabilizza al livello degli adulti (30- 50 μg/ml), mentre negli uomini il suo livello è superiore di circa 10 μg/ml;

Nell'infiammazione cronica, le concentrazioni sieriche di SAP possono aumentare fino a 100 mcg/ml o più.

Un aumento dei livelli sierici di CRP inizia 3-6 ore dopo il cambiamento dell'omeostasi e il suo livello raddoppia ogni 8 ore. Il livello di CRP raggiunge il suo massimo nel 2-3° giorno della reazione infiammatoria e nel corso semplice del processo, e in assenza di cronicità ritorna gradualmente al livello precedente il 12-15° giorno dopo l'esposizione che ha causato la reazione di fase acuta (Tabella 5).

In generale, la dinamica della CRP è simile alla dinamica di un'altra proteina della fase acuta, l'amiloide A sierica, e all'indicatore della VES.

Il livello di SAP, al contrario, nell'uomo rimane molto stabile durante la fase acuta dell'infiammazione, aumentando di 2-4 volte verso la sua conclusione e quando il processo diventa cronico. È elevato in tutte le forme di amiloidosi e si sviluppa nei tessuti connettivi, nelle pareti vascolari e nel sistema nervoso centrale.

svolgere queste funzioni di difesa immunitaria naturale nel corpo.
I neutrofili forniscono la difesa primaria contro i batteri piogeni (piogeni) e possono esistere in condizioni anaerobiche. Rimangono principalmente nel sangue, tranne quando sono localizzati in aree di infiammazione acuta. Una mancanza di neutrofili porta a infezioni croniche.
Le disfunzioni dei neutrofili, come varie forme di neutropenia, deficit di adesione dei neutrofili o granulomatosi cronica, portano a una grave suscettibilità dei pazienti alle infezioni batteriche, evidenziando il ruolo chiave dei neutrofili nel mediare la forma innata di immunità. D'altra parte, anche l'iperattivazione dei neutrofili causa patologie. Anomalie come danno da riperfusione, vasculite, sindrome da distress respiratorio dell'adulto o glomerulonefrite suggeriscono l'importanza medica dell'iperattivazione dei neutrofili.
La gamma di reazioni mediate dai recettori dei macrofagi è molto più ampia; percepiscono un numero maggiore di segnali che forniscono chemiotassi e interazione con le pareti cellulari dei microrganismi. Una caratteristica distintiva dei macrofagi rispetto ai microfagi è la loro partecipazione attiva all'eliminazione dei corpi apoptotici dal corpo - "frammenti" di cellule soggette ad apoptosi, e quindi i macrofagi sono caratterizzati come "spazzini".
Ma, forse, una delle principali proprietà funzionali dei macrofagi è la loro capacità di presentare l'antigene con la partecipazione di molecole di istocompatibilità HLA-D (Fig. 4). Il macrofago inizia a sintetizzare queste molecole in modo particolarmente intenso durante l'attivazione. Durante il trasporto delle vescicole contenenti queste molecole alla membrana, l'HLA-D forma un complesso con i singoli componenti dell'agente patogeno fagocitato, che è soggetto a degradazione nei fagolisosomi. Di conseguenza, si forma un complesso che arriva alla superficie della cellula e si fissa sulla membrana dei macrofagi. L'HLA-D come parte di questo complesso è riconosciuto specificamente dalle cellule del sistema immunitario, in particolare dai linfociti T.
Pertanto, in uno stato di attività funzionale, i macrofagi migliorano le loro proprietà migratorie ed eseguono una serie di funzioni effettrici, la principale delle quali rimane la fagocitosi. Va notato che, a differenza di un microfago, un macrofago effettua principalmente la distruzione intracellulare dei patogeni; Le proprietà di presentazione dell'antigene di queste cellule sono strettamente correlate a questo processo. La predominanza della distruzione intracellulare consente ai macrofagi di rimuovere efficacemente le cellule esaurite e alterate in modo distruttivo dagli ambienti biologici del corpo. Inoltre, il macrofago è un potente regolatore delle reazioni di difesa naturale grazie alla sua capacità di secernere citochine proinfiammatorie, eicosanoidi e di indurre infiammazione. Produce fattori antimicrobici, antivirali e antitumorali e partecipa a reazioni citotossiche. Infine, il macrofago, nel processo di presentazione dell'antigene, avvia le reazioni immunitarie, fornendo loro un certo accompagnamento di citochine.
I macrofagi non possono essere mantenuti costantemente in uno stato attivato, poiché consumano molta energia e possono danneggiare i tessuti degli organi.

Ruvido
Reticolo mitocondriale Nucleo Lisosomi
Opsonine
Oh, oh
"C*" C

Assorbimento
agente patogeno
Isosoma del fagolo
Secretive/vescicole con HLA-D
¥ Espressione di complessi\molecole Patogeno residuo
corpo + HLA-D
sulla membrana dei macrofagi
Fig. 4. Caratteristiche degli stadi della fagocitosi nei macrofagi: presentazione delle molecole patogene

hanno un complesso sistema di segnalazione intracellulare, che porta alla disattivazione dei macrofagi. Allo stesso tempo, l'elaborazione degli antigeni catturati, l'espressione degli antigeni di istocompatibilità MHC di classe II, la presentazione degli antigeni e la produzione di citochine vengono ridotte e ne risentono anche le funzioni protettive dei macrofagi. Negli esseri umani infettati con Plasmodium o Trypanosomi è stata descritta la comparsa di macrofagi soppressivi che secernono una citochina che inibisce la secrezione dell'interleuchina-2 (IL-2) e l'espressione del suo recettore sui linfociti T. Tali macrofagi difettosi possono sopprimere i linfociti T attraverso contatti cellula-cellula che coinvolgono molecole regolatrici di superficie. È stato descritto un raro difetto acquisito dei macrofagi chiamato “malakoplachia”, in cui si formano granulomi infiammatori in vari tessuti, più spesso nell'epitelio del tratto genito-urinario. Tali granulomi contengono grandi cellule mononucleate con aggregati batterici mineralizzati nei fagosomi (corpi di Michaelis-Gutman) e un difetto nella degradazione dei batteri catturati.
Negli ultimi anni è stata prestata grande attenzione ai disturbi nell’espressione delle molecole HLA-D sulla superficie dei macrofagi, che fungono da indicatore di condizioni potenzialmente letali come shock settico, insufficienza epatica, pancreatite acuta, ecc.
Per quanto riguarda l'interazione tra macrofagi e antibiotici, è interessante notare che la regolazione della secrezione di citochine proinfiammatorie (TNF-a, IL-1/1, IL-6, IL-8) e di fattori antimicrobici viene spesso effettuata attraverso gli stessi recettori attraverso il quale i microrganismi si attaccano alle cellule fagocitiche. Questa categoria comprende, in particolare, i recettori To11-like (TLR), che riconoscono strutture molecolari caratteristiche solo dei microrganismi. È interessante notare che anche i prodotti microbici come gli antibiotici possono attaccarsi alla superficie dei fagociti attraverso il TLR e, come risultato di questo attacco, l'attività funzionale delle cellule fagocitiche cambia.
Oltre all'effetto diretto sui fagociti, gli antibiotici causano anche effetti indiretti (Fig. 5).
Interagendo con i microrganismi, gli antibiotici possono funzionare come opsonine e promuovere l’assorbimento dei microbi da parte dei fagociti. Inoltre, uccidendo i microrganismi, gli antibiotici causano il rilascio di antigeni, tossine, enzimi, mitogeni e prodotti di proteolisi dalle cellule microbiche, che, a loro volta, interagiscono con le cellule del sistema immunitario e hanno una serie di effetti stimolanti e inibitori sul sistema immunitario. loro. Anche se un antibiotico ha un effetto statico sui microrganismi, la biologia delle cellule microbiche cambia e negli ambienti interni del macroorganismo nasce un nuovo sistema del loro comportamento. In questo sistema di modulazione si verificano interazioni complesse tra le cellule del sistema immunitario. Ad esempio, sono noti fatti di stimolazione dei linfociti da parte di antibiotici e simultanea soppressione delle loro funzioni da parte dei macrofagi.

I neutrofili (NEUT) occupano una posizione speciale tra tutti i globuli bianchi; per il loro numero sono in cima alla lista dell'intera unità leucocitaria e individualmente.

Senza i neutrofili non può verificarsi un singolo processo infiammatorio, perché i loro granuli sono pieni di sostanze battericide, le loro membrane trasportano recettori per le immunoglobuline di classe G (IgG), che consente loro di legare anticorpi di una determinata specificità. Forse la principale caratteristica utile dei neutrofili è la loro elevata capacità di fagocitosi; i neutrofili sono i primi a raggiungere il focolaio infiammatorio e iniziano immediatamente ad eliminare l'"incidente": una singola cellula neutrofila è in grado di assorbire immediatamente 20-30 batteri che minacciano l'uomo salute.

Giovani, giovani, bastoncini, segmenti...

Oltre alla funzione principale - la fagocitosi, dove i neutrofili agiscono come killer, queste cellule nel corpo hanno altri compiti: svolgono una funzione citotossica, partecipano al processo di coagulazione (promuovono la formazione di fibrina), aiutano a formare la risposta immunitaria in generale livelli di immunità (hanno recettori per le immunoglobuline E e G, per gli antigeni leucocitari delle classi A, B, C del sistema HLA, per l'interleuchina, l'istamina, componenti del sistema del complemento).

Come funzionano?

Come notato in precedenza, i neutrofili hanno tutte le capacità funzionali dei fagociti:

• Chemiotassi (positivo - dopo aver lasciato il vaso sanguigno, i neutrofili prendono una rotta “verso il nemico”, “muovendosi decisamente verso il sito di introduzione del corpo estraneo; negativo – il movimento è diretto nella direzione opposta);
• Adesione (la capacità di aderire ad un agente estraneo);
• La capacità di catturare autonomamente le cellule batteriche senza la necessità di recettori specifici;
• La capacità di agire come assassini (uccidere i microbi catturati);
• Digerisce le cellule estranee ("dopo aver mangiato", i neutrofili aumentano notevolmente di dimensioni).

Video: i neutrofili combattono i batteri

La granularità dei neutrofili dà loro l'opportunità (così come altri granulociti) di accumulare un gran numero di vari enzimi proteolitici e fattori battericidi (lisozima, proteine ​​cationiche, collagenasi, mieloperossidasi, lattoferrina, ecc.), che distruggono le pareti dei batteri cellula e “affrontarla”. Tuttavia, tale attività può colpire anche le cellule del corpo in cui vive il neutrofilo, cioè le sue stesse strutture cellulari, danneggiandole. Ciò suggerisce che i neutrofili, infiltrandosi nel focolaio infiammatorio, contemporaneamente alla distruzione di fattori estranei, danneggiano anche i tessuti del proprio corpo con i loro enzimi.

Sempre e ovunque prima

Le ragioni dell'aumento dei neutrofili non sono sempre associate ad qualche patologia. A causa del fatto che questi rappresentanti dei leucociti si sforzano sempre di essere i primi, reagiranno a qualsiasi cambiamento nel corpo:

1. Pranzo abbondante;
2. Lavoro intenso;
3. Emozioni positive e negative, stress;
4. Periodo premestruale;
5. In attesa di un bambino (durante la gravidanza, nella seconda metà);
6. Il periodo di consegna.

Tali situazioni, di regola, passano inosservate, i neutrofili sono leggermente elevati e in quel momento non abbiamo fretta di fare il test.

Un'altra questione è quando una persona sente di essere malata e i leucociti sono necessari come criterio diagnostico. I neutrofili sono elevati nelle seguenti condizioni patologiche:

• Qualsiasi (qualunque cosa possa esserci) processo infiammatorio;
• Malattie maligne (ematologici, tumori solidi, metastasi del midollo osseo);
• Intossicazione metabolica (eclampsia in gravidanza, diabete mellito);
• Interventi chirurgici il primo giorno dopo l'intervento chirurgico (come reazione a un infortunio), ma neutrofili alti il ​​giorno successivo al trattamento chirurgico non sono un buon segno (questo indica che si è verificata un'infezione);
• Trasfusione.

Va notato che in alcune malattie l'assenza della prevista leucocitosi (o, peggio ancora, di un basso numero di neutrofili) è considerata un "segno" sfavorevole, ad esempio, un livello normale di granulociti nella polmonite acuta non offre prospettive incoraggianti.

In quali casi il numero di neutrofili diminuisce?

Anche le ragioni sono piuttosto varie, ma è bene tenerle presenti: stiamo parlando di valori bassi causati da un'altra patologia o dall'influenza di determinate misure terapeutiche, oppure di numeri davvero bassi, che possono indicare gravi malattie del sangue (soppressione dell'emopoiesi) . La neutropenia senza causa richiede sempre un esame e poi, forse, verranno trovate le ragioni. Può essere:

1. Temperatura corporea superiore a 38°C (la risposta alle infezioni è inibita, il livello dei neutrofili diminuisce);
2. Malattie del sangue (aplastiche);
3. 

   C'è una grande necessità di neutrofili nei processi infettivi gravi (febbre tifoide, brucellosi);

4. Infezione con produzione soppressa di leucociti granulari nel midollo osseo (in pazienti indeboliti o affetti da alcolismo);
5. Trattamento con citostatici, uso della radioterapia;
6. Neutropenia indotta da farmaci (farmaci antinfiammatori non steroidei - FANS, alcuni diuretici, antidepressivi, ecc.)
7. Collagenosi (artrite reumatoide);
8. Sensibilizzazione mediante antigeni leucocitari (alto titolo di anticorpi leucocitari);
9. Viremia (morbillo, rosolia, influenza);
10. Epatite virale, HIV;
11. – la neutropenia indica un decorso grave e una prognosi sfavorevole;
12. Reazione di ipersensibilità (collasso, emolisi);
13. Patologia endocrina (disfunzione della ghiandola tiroidea);
14. Aumento della radiazione di fondo;
15. Effetto delle sostanze chimiche tossiche.

Molto spesso, le cause dei bassi neutrofili sono infezioni fungine, virali (soprattutto) e batteriche e, sullo sfondo di un basso livello di leucociti neutrofili, tutti i batteri che popolano la pelle e penetrano nelle mucose del tratto respiratorio superiore e del tratto gastrointestinale sentirsi bene: un circolo vizioso.

A volte sono i leucociti granulari stessi la causa delle reazioni immunologiche. Ad esempio, in rari casi (durante la gravidanza), il corpo di una donna vede qualcosa di "estraneo" nei granulociti del bambino e, cercando di liberarsene, inizia a produrre anticorpi diretti contro queste cellule. Questo comportamento del sistema immunitario della madre può influire negativamente sulla salute del neonato. I leucociti neutrofili nell’esame del sangue del bambino saranno ridotti e i medici dovranno spiegare alla madre cosa Neutropenia neonatale isoimmune.

Anomalie dei neutrofili



Per capire perché i neutrofili si comportano in questo modo in determinate situazioni, è necessario studiare meglio non solo le caratteristiche inerenti alle cellule sane, ma anche familiarizzare con le loro condizioni patologiche, quando la cellula è costretta a sperimentare condizioni insolite per se stessa o non è in grado di funzionare normalmente. a causa di difetti ereditari, geneticamente determinati:



Anomalie acquisite e difetti congeniti dei neutrofili non hanno l'effetto migliore sulle capacità funzionali delle cellule e sulla salute del paziente nel cui sangue si trovano leucociti difettosi. Violazione della chemiotassi (sindrome dei leucociti pigri), attività enzimatica nei neutrofili stessi, mancanza di risposta della cellula al segnale dato (difetto del recettore): tutte queste circostanze riducono significativamente le difese del corpo. Le cellule, che dovrebbero essere le prime nel luogo dell’infiammazione, si “ammalano”, quindi non sanno cosa le aspetta o non possono portare a termine i compiti loro assegnati, anche se arrivano sul luogo dell’“incidente”. " in questo stato. Ecco quanto sono importanti: i neutrofili.