ЛЕЙКОЦИТИ (ЛЕЙКОЦИТИ): ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФУНКЦІЇ, ВИДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

У лейкоцитах є різноманітний набір клітин крові , що належать до системи імунітету. У них не вистачає пігментів, через що їх також називають білими кров’яними тільцями. Клітини беруть участь у імунній відповіді та у виведенні потенційних патогенів, які потрапляють в організм.

Білі клітини крові поділяються на дві широкі категорії: гранулоцити та мононуклеарні клітини або агранулоцити. У межах гранулоцитів є еозинофіли, базофіли та нейтрофіли. Вміст гранул часто токсичний, і коли ці клітини їх спорожняють, вони можуть боротися з інфекцією. Ядра цих клітин зазвичай сегментовані або часточкові.

Джерело: Edgardolanza

Мононуклеарні клітини складаються з клітин двох типів: моноцитів і лімфоцитів. Кожен тип лейкоцитів відіграє певну роль у захисті.

Більшість лейкоцитів походять з мієлоїдної стовбурової клітини, тоді як лімфоцити походять із лімфоїдної стовбурової клітини. Коли кількість лейкоцитів змінюється, це може бути медичним показанням для діагностики якоїсь патології чи інфекції.

Історична перспектива

Відкриття лейкоцитів відбулося в середині 18 століття Вільямом Хьюсоном, який просто описав їх як клітини, позбавлені кольору.

Крім того, він зазначив, що ці клітини виробляються лімфатичною системою, де вони транспортуються в кров. Хьюсон вважав, що білі кров'яні клітини згодом можуть перетворитися на еритроцити.

За цей час не існувало технік фарбування, що дозволяло б детальніше вивчити лейкоцити. З цієї причини лише в 19 столітті дослідник Пол Ерліх використовував різні барвники, які дозволяють класифікувати лейкоцити на різні типи.

Імунна система людини: вроджена і адаптивна

Щоб зрозуміти роль лейкоцитів в імунній системі, ми повинні знати, що ця система чітко поділяється на два компоненти, відомі як вроджена і адаптаційна. Кожен має свої рецептори розпізнавання і має свою швидкість реагування на патогени, які атакують господаря.

Вроджений імунітет

Механізми, які активуються негайно в присутності стороннього суб'єкта, відповідають вродженому імунітету. Ці бар'єри включають шкіру та слизову, розчинні молекули, такі як комплемент, пептиди з антимікробними властивостями та цитозини. Еволюційно це здається примітивною системою.

Клітини, що їх складають, - це макрофаги та дендритні клітини. Ці клітини використовують рецептори, які розпізнають певні закономірності, виявлені в генетичному матеріалі, швидко реагуючи на загальні біохімічні структури, що поділяються між патогенами.

Адаптивний імунітет

На противагу цьому адаптаційна реакція відбувається значно повільніше. У клітинах, що їх складають, у нас є лімфоцити Т і В, які мають рецептори конкретних антигенів. Адаптаційна відповідь має "пам'ять" і може швидше реагувати, якщо відповідний антиген вже присутній в організмі.

Ці дві системи діють синергетично із загальною метою - захистити організм від інфекції та проти поширення ракових клітин.

Особливості та функції

Кров - рідка тканина, яка просувається всередину серцево-судинної системи. Всередині цієї рідкої матриці знаходяться елементи і фрагменти клітин трьох типів: еритроцити або еритроцити, лейкоцити або лейкоцити, тромбоцити або тромбоцити.

Розміри та морфологія

Лейкоцити або білі кров’яні клітини - це група сферичних клітин, яким не вистачає пігментів. Середні розміри коливаються між 9 і 18 мікрометрами (мкм).

На відміну від інших клітин крові, лейкоцити зберігають ядро ​​у зрілому клітинному стані. Насправді ядро ​​є основною характеристикою, що використовується для класифікації цих клітин.

Особливості

Вони беруть участь у захисті організму. Лейкоцити мають здатність переміщатися через клітинні простори шляхом процесу, званого діапедезом, мігруючи за допомогою амебоїдного руху.

Ця рухливість контролюється в основному за допомогою хемотаксису та нейтрофілів. Для усунення збудників лейкоцити виконують фагоцитоз.

Існує п'ять основних типів лейкоцитів, і кожен з них пов'язаний з певною функцією в імунній системі. Оскільки клітини, що складають лейкоцити, дуже неоднорідні між собою, ми детально опишемо їх характеристики та функції в наступному розділі.

Типи лімфоцитів

Існує кілька класифікацій лейкоцитів. Класифікацію можна встановити, спостерігаючи за клітиною під світлом оптичного мікроскопа після фарбування серією барвників, або їх можна класифікувати за антигенами, наявними на поверхні клітини, використовуючи методику, що називається проточною цитометрією.

У цій статті ми будемо використовувати класифікацію, подану оптичним мікроскопом, завдяки широкому використанню та простоті. Нижче ми детально опишемо кожну з основних категорій: гранулоцити та мононуклеари.

Гранулоцити

Як випливає з назви, гранулоцити - це клітини, цитоплазми яких багаті гранулами. Крім наявності цих відсіків, для гранулоцитів характерна наявність лопатевих або сегментованих ядер.

У межах гранулоцитів є підкатегорія, яка класифікує клітини залежно від їх реакції на різні кольори.

Якщо гранули фарбуються кислими барвниками, такими як еозин, вони є еозинофілами. Якщо барвник, який їх забарвлює, має основний характер, наприклад, метиленовий синій, гранулоцит називають базофілом. Нарешті, якщо вона не реагує на плями, їх називають нейтрофілами.

Оскільки ядерне розщеплення нейтрофілів є помітним, їх часто називають поліморфноядерними клітинами.

Нейтрофіли

Нейтрофіли є найбільш поширеними гранулоцитами і утворюють першу лінію захисту від інфекцій, спричинених бактеріями та іншими збудниками. Вони є елементами вродженої імунної системи.

Клітинні гранули мають цілу батарею ферментів і бактерицидів, що допомагає знищити хвороботворні мікроорганізми та сторонні утворення.

Щоб виконати свою функцію, ці клітини можуть мігрувати в різні тканини і охоплювати відповідний елемент. Після знищення збудника нейтрофіл зазвичай гине і може виводитися разом з бактеріальними відходами у вигляді гною.

Нейтрофіли можуть виділяти низку речовин, які сповіщають про інші клітини імунної системи - будь то інші нейтрофіли чи макрофаги - і «дзвонять» або набирають їх до місця, де вони потрібні.

Вони також пов'язані із запальною реакцією та виробництвом позаклітинних нейтрофільних пасток.

Еозинофіли

У межах гранулоцитів еозинофіли складають лише невеликий відсоток від загальної кількості клітин, хоча їх кількість може збільшуватися у пацієнтів з інфекціями або лихоманкою. Вони пов'язані з реакцією на події алергії.

Як і нейтрофіли, еозинофіли - це білі кров’яні клітини, які можуть охоплювати сторонні агенти, що потрапляють в організм. Вони були спеціально пов'язані з наявністю паразитів та гельмінтів.

Гранули, представлені еозинофілами, містять травні ферменти та інші цитотоксичні компоненти, що дозволяє виконувати свою роль як захисної клітини.

Хоча вони є клітинами дуже малих розмірів для поглинання паразита, еозинофіли можуть осідати на поверхні паразита і спорожнювати токсичний вміст гранул.

Базофіли

У гранулоцитах базофіли - найменш рясні клітини. Це передбачає низку методологічних ускладнень для їх вивчення, тому про їх біологію та функції дуже мало відомо.

Історично базофіли вважалися клітинами, що мають вторинну роль в алергічних процесах. Це інтуїтоване наявністю рецепторів для імуноглобулінів Е на поверхні мембрани.

Сьогодні вдалося підтвердити роль базофілів як членів вродженої та адаптивної імунної системи. Ці клітини здатні секретувати ряд цитокінів, які допомагають модулювати імунну відповідь, а також спонукають В-клітини до синтезу імуноглобулінів E.

Завдяки вивільненню цитокінів базофіли ініціюють алергічну реакцію. Цей процес не обмежений специфічними антигенними реакціями з імуноглобулінами Е, вони можуть бути спровоковані довгим списком інших молекул, таких як антигени паразитів, лектини, серед інших.

На відміну від еозинофілів та нейтрофілів, вміст гранул базофілів вивчено недостатньо.

Поряд з еозинофілами, базофіли також грають роль у боротьбі з інвазіями, спричиненими гельмінтами.

Моноядерні клітини

Друга категорія лейкоцитів - це мононуклеарні клітини, де ми знаходимо моноцити та лімфоцити.

На відміну від гранулоцитів, ядро ​​мононуклеарних клітин не сегментоване або лобульоване, воно округле і унікальне. Їх ще називають агранулоцитами, оскільки їм не вистачає типових гранул еозинофілів, базофілів та нейтрофілів.

Моноцити

Характеристики моноцитів

Моноцити є найбільшими лімфоцитами, а за пропорцією вони складають майже 11% усіх лейкоцитів, що циркулюють. Для них характерне прояв ядра у формі нирки та синюшної цитоплазми. Вони існують і в крові, і в тканинах.

Особливості

Функції моноцитів досить різноманітні, беруть участь як у вроджених, так і у адаптаційних реакціях імунної системи.

У складі вродженої імунної системи моноцити здатні розпізнавати низку збудників бактеріальної природи завдяки розпізнаванню рецепторів, що стимулюють вироблення цитокінів та фагоцитозу.

Вони мають ряд рецепторів типу Fc, тому вони можуть охоплювати та атакувати матеріали, покриті антитілами.

Макрофаги і дендритні клітини можуть взаємодіяти з Т і В-лімфоцитами, щоб ініціювати адаптивну відповідь. Дендритні клітини відомі своєю прекрасною роллю як антиген-презентуючі клітини.

Нарешті, моноцити беруть участь у видаленні клітинних уламків та мертвих клітин на ділянках, де відбулося пошкодження тканин або інфекції. Вони також беруть участь у синтезі білків, таких як фактори згортання, компоненти комплементу, ферменти, інтерлейкіни, серед інших.

Лімфоцити

Характеристики лімфоцитів

Лімфоцити - це клітини, які беруть початок у кістковому мозку, де вони диференціюються та дозрівають. В кінці свого розвитку клітини вступають в обіг. Кількість лейкоцитів змінюється залежно від кількох факторів, таких як вік, стать та активність людини.

Лімфоцити виявляють пару особливостей порівняно з рештою лейкоцитів. Вони не є кінцевими клітинами, оскільки при їх стимуляції вони починають процес ділення мітотичних клітин, в результаті чого виникають ефекторні клітини та клітини пам'яті.

Вони мають здатність переходити з крові в тканини, а потім назад в кров. Через складність процесу закономірність міграції недостатньо описана в літературі.

Типи лімфоцитів

Вони поділяються на три великі групи: Т-клітини, В-клітини та клітини природних вбивць або NK (природні вбивці англ.). Клітини Т і В відіграють неодмінну роль у адаптивній імунній відповіді, тоді як NK-клітини - це невеликий відсоток лімфоцитів, які беруть участь у вродженій відповіді.

Т-клітини називають так, оскільки вони виробляються в тимусі, В-клітини в кістковому мозку (В походить з кісткового мозку), а NK-клітини виробляються в обох сайтах.

Що стосується адаптивного реагування, то слід виділити три характеристики. По-перше, він має значно високу кількість лімфоцитів, кожен зі специфічними рецепторами, розташованими на їх мембранах, які розпізнають конкретні ділянки для чужорідних антигенів.

Після контакту з антигеном клітина може запам'ятати його, і ця клітинна пам’ять може викликати більш швидку і енергійну реакцію, якщо відбудеться повторне опромінення того ж антигену. Зауважте, що антигени з організму переносяться імунною системою і ігноруються.

Лімфоцитарні функції

Кожен тип лімфоцитів має специфічну функцію. В-лімфоцити беруть участь у виробленні антитіл та в представленні антигенів Т-клітинам.

В-клітини також беруть участь у виробленні цитокінів, які регулюють різноманітні Т-клітини та представлення антигену.

Т-клітини діляться на CD4 + і CD8 +. Перші поділяються на кілька категорій і беруть участь конкретно у таких функціях, як посередництво імунної відповіді проти внутрішньоклітинних патогенів, бактеріальних інфекцій, грибкової індукції астми та інших алергічних реакцій.

Ті з типів CD8 + здатні знищувати клітини-мішені через виділення гранул, які містять низку токсичних ферментів. У літературі клітини CD8 + відомі також як цитотоксичні Т-лімфоцити для всіх молекул, які вони вивільняють.

Функція лімфоцитів NK безпосередньо пов'язана з вродженою імунною відповіддю. Крім того, вони здатні вбивати пухлинні клітини та клітини, заражені вірусами. Крім того, NK-клітини можуть модулювати функції інших клітин, включаючи макрофаги та Т-клітини.

Період напіввиведення лейкоцитів

Гранулоцити і моноцити

Життя лейкоцитів у крові та в тканинах залежить від досліджуваного типу. Деякі гранулоцити, наприклад базофіли, живуть лише кілька годин, а еозинофіли живуть кілька днів, приблизно трохи більше тижня. Моноцити також тривають від години до доби.

Лімфоцити

Тривалість життя лімфоцитів помітно довша. Ті, хто бере участь у процесах пам'яті, можуть тривати роками, а ті, що не тривають декількох тижнів.

Хвороби

Нормальні значення лейкоцитів складають в порядку від 5 до 12,10 ³ на мл. Зміни в загальній кількості лейкоцитів відомі як лейкопенія та лейкоцитоз. Перший термін відноситься до низької кількості клітин, тоді як лейкоцитоз відноситься до високої кількості.

Лейкоцитоз

Висока кількість лейкоцитів може виникнути через реакцію організму на широкий спектр фізіологічних чи запальних процесів, останні є найбільш частою причиною. Запальний або інфекційний лейкоцитоз виникає через наявність бактерій, вірусів та паразитів.

Залежно від інфекційного агента рівні специфічних лейкоцитів змінюються певним чином. Тобто кожен збудник підвищує певний тип лейкоцитів.

Наприклад, якщо збудником є ​​вірус, може виникнути лейкопенія або лейкоцитоз. У випадку бактерій початкова інфекція характеризується нейтрофілією, потім моноцитозом, а закінчується лімфоцитозом та повторною появою еозинофілів.

Збільшення нейтрофілів може свідчити про запальну реакцію. Збільшення кількості еозинофілів пов’язане з наявністю паразитів або явищем гіперчутливості.

Останній тип лейкоцитозу має неінфекційний тип і може виникати з неопластичних чи неопластичних та негематологічних гематологічних причин.

Знаючи, що значення лейкоцитів ненормальні, насправді не дуже інформативно. Тип клітини, яка уражена, має бути охарактеризований для встановлення більш точного діагнозу.

Лейкопенія

Низька кількість лейкоцитів у пацієнта може виникнути через зменшення їх вироблення в кістковому мозку, гіперспленізму, серед інших умов. Вважається, що лейкоцити мають низьку аномальну кількість, якщо кількість менше 4000 лейкоцитів на мм ³ .

Список літератури

1. Аббас, AK, Lichtman, AH, & Pillai, S. (2014). Клітинна та молекулярна імунологія Електронна книга. Науки про здоров’я Ельзев'є.
2. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Основна клітинна біологія. Гарленд Наука.
3. Олександр, JW (1984). Принципи клінічної імунології. Я перевернувся.
4. Alonso, MAS, & i Pons, EC (2002). Практичний посібник з клінічної гематології. Антарес.
5. Arber, DA, Glader, B., List, AF, Means, RT, Paraskevas, F., & Rodgers, GM (2013). Клінічна гематологія віночка. Lippincott Williams & Wilkins.
6. Espinosa, BG, Campal, FR, & González, MRC (2015). Методи гематологічного аналізу. Ediciones Paraninfo, SA.
7. Hoffman, R., Benz Jr, EJ, Silberstein, LE, Heslop, H., Anastasi, J., & Weitz, J. (2013). Гематологія: основні принципи та практика. Науки про здоров’я Ельзев'є.
8. Kierszenbaum, AL, & Tres, L. (2015). Гістологія та клітинна біологія: вступ до патології Електронна книга. Науки про здоров’я Ельзев'є.
9. Кліон А. (2017). Останні досягнення в розумінні біології еозинофілів. F1000Дослідження, 6, 1084.
10. Лансковський, П. (2005). Посібник з дитячої гематології та онкології. Ельзев'є.
11. Miale, JB (1985). Гематологія: лабораторна медицина. Я перевернувся.
12. Pollard, TD, Earnshaw, WC, Lippincott-Schwartz, J., & Johnson, G. (2016). Електронна книга з біології клітин. Науки про здоров’я Ельзев'є.
13. Porwit, A., McCullough, J., & Erber, WN (2011). Патологія крові та кісткового мозку Електронна книга: Консультація експертів: Інтернет та друк. Науки про здоров’я Ельзев'є.
14. Ross, MH, і Pawlina, W. (2006). Гістологія. Lippincott Williams & Wilkins.