1. Вовед и општи карактеристики на леукоцитите
Леукоцитите, познати и како бели крвни клетки, се една од основните клеточни компоненти на крвта и претставуваат суштински дел од имунолошкиот систем на човекот. Нивната главна функција е да го заштитат организмот од патогени микроорганизми, туѓи материи и други потенцијално штетни фактори, како и да учествуваат во воспалителните реакции, отстранувањето на оштетените клетки и одржувањето на ткивната хомеостаза. За разлика од еритроцитите, чија основна улога е транспортот на кислород и јаглерод диоксид, и тромбоцитите, кои учествуваат во хемостазата, леукоцитите се специјализирани за одбрана, имунолошко препознавање и регулирање на реакциите на организмот кон различни надворешни и внатрешни дразби. Леукоцитите се создаваат главно во коскената срцевина, а нивното созревање, активирање и функционирање се поврзани со повеќе органи и ткива на имунолошкиот систем, меѓу кои се тимусот, лимфните јазли, слезината и лимфното ткиво поврзано со слузниците.
Особено значајна карактеристика на леукоцитите е нивната способност да ја напуштат циркулацијата и да преминуваат во ткивата каде што се одвива инфекција, воспаление или оштетување. Овој процес им овозможува да дејствуваат непосредно на местото каде што е потребна одбранбена реакција.
Леукоцитите се функционално разновидна група клетки. Некои од нив ги уништуваат микроорганизмите преку фагоцитоза, други создаваат антитела, трети ги уништуваат инфицираните или малигно изменетите клетки, а одредени популации ја регулираат активноста на другите имунолошки клетки. Оттука, леукоцитите не се само пасивни компоненти на крвта, туку претставуваат динамичен клеточен систем што постојано ја следи состојбата на организмот и реагира на промените во неговата внатрешна и надворешна средина.
2. Морфолошки и физиолошки карактеристики
Леукоцитите се безбојни клетки, бидејќи немаат хемоглобин. Нивниот изглед, големина, форма на јадрото и присуство на цитоплазматски гранули се разликуваат зависно од клеточниот тип и функционалната специјализација. За разлика од зрелите човечки еритроцити, кои немаат јадро, сите вообичаени леукоцитни популации имаат јадро. Некои имаат сегментирано јадро, како неутрофилите, додека други имаат едно, најчесто округло или овално јадро, како лимфоцитите.
Големината на леукоцитите варира приближно од 7 до 20 μm, зависно од клеточниот тип, степенот на зрелост и функционалната состојба. Нивната цитоплазма содржи различни органели, ензими и протеини што овозможуваат движење, препознавање на антигени, фагоцитоза, уништување на микроорганизми и создавање имунолошки медијатори.
Основни физиолошки својства на леукоцитите се:
- Амебовидно движење – способност за активно движење со промена на обликот на клетката.
- Хемотакса – насочено движење кон хемиски супстанции што се ослободуваат на местото на инфекција или воспаление.
- Дијапедеза – преминување на леукоцитите низ ѕидот на крвните садови кон околните ткива.
- Фагоцитоза – опфаќање и внесување на микроорганизми, клеточни остатоци и други честички.
- Секреција – ослободување цитокини, хемокини, ензими и други биолошки активни материи.
- Имунолошко препознавање – способност за препознавање на патогени, антигени и изменети клетки.
- Клеточна комуникација – размена на сигнали со други клетки преку рецептори и растворливи медијатори.
Овие својства се основа на клеточната одбрана и овозможуваат координирано функционирање на вродениот и стекнатиот имунитет.
3. Број на леукоцити во периферната крв
Кај здрави возрасни лица, вкупниот број на леукоцити во периферната крв најчесто се движи приближно од 4.000 до 11.000 клетки на микролитар крв (4–11 × 10⁹/L). Референтните вредности може да се разликуваат според лабораторијата, возраста и клиничкиот контекст. Бројот на леукоцитите не е постојан. Тој се менува под влијание на повеќе физиолошки и патолошки фактори, како што се:
- физичка активност и интензивен напор;
- емоционален стрес;
- хормонални промени;
- бременост;
- оброци и дневни варијации;
- инфекции и воспалителни процеси;
- употреба на одредени лекови;
- заболувања на коскената срцевина и имунолошкиот систем.
Зголемувањето на бројот на леукоцитите над референтните вредности се нарекува леукоцитоза, додека намалувањето под долната референтна граница се нарекува леукопенија.
Леукоцитозата може да се појави при инфекции, воспаление, стресни реакции, употреба на кортикостероиди и некои хематолошки заболувања. Леукопенијата може да биде последица на вирусни инфекции, дејство на одредени лекови, автоимуни процеси, недостаточна продукција во коскената срцевина или зголемено уништување на клетките. Важно е да се нагласи дека ниту леукоцитозата ниту леукопенијата сами по себе не претставуваат конечна дијагноза. Нивното значење се проценува заедно со клиничката слика, леукоцитната формула и другите лабораториски параметри.
4. Поделба на леукоцитите
Според морфолошките карактеристики, особено присуството или отсуството на специфични гранули во цитоплазмата и формата на јадрото, леукоцитите се делат на две основни групи: гранулоцити и агранулоцити.
1. Гранулоцити
Содржат специфични цитоплазматски гранули што се забележуваат со соодветни бои при микроскопско испитување. Во оваа група спаѓаат неутрофилите, еозинофилите и базофилите.
2. Агранулоцити
Немаат изразени специфични гранули што се разликуваат со вообичаеното боење на крвниот размаз, иако може да содржат азурофилни гранули и лизозоми. Во оваа група спаѓаат лимфоцитите и моноцитите.
4.1. Леукоцитна формула
Леукоцитната формула претставува процентуална застапеност на одделните видови леукоцити во периферната крв. Таа дава информации за составот на леукоцитната популација и може да помогне при процената на инфекции, алергиски реакции, паразитски заболувања и хематолошки нарушувања.
Следната табела ги прикажува приближните вредности за возрасни лица.
Напомена: Овие проценти се ориентациски. Референтните граници зависат од лабораторијата и возраста. При клиничка интерпретација, особено е важно да се земе предвид и апсолутниот број на секој клеточен тип.
5. Гранулоцити
Гранулоцитите претставуваат група леукоцити со значајна улога во вродениот имунитет. Тие реагираат брзо на инфекција, ткивно оштетување и воспалителни сигнали. Нивните гранули содржат ензими, антимикробни протеини и други активни супстанции што придонесуваат за уништување на патогените и регулирање на воспалението.
5.1. Неутрофили
Неутрофилите се најзастапениот тип леукоцити во периферната крв кај повеќето здрави возрасни лица. Тие претставуваат една од првите клеточни линии на одбрана при акутни бактериски инфекции и многу други воспалителни состојби. Зрелите неутрофили имаат јадро поделено на приближно три до пет сегменти, поврзани со тенки хроматински мостови. Цитоплазмата содржи фини гранули со ензими и антимикробни супстанции.
Физиолошки функции на неутрофилите
1. Фагоцитоза
Неутрофилите ги препознаваат микроорганизмите, се врзуваат за нив и ги опфаќаат со цитоплазматската мембрана. Така се создава фагозом, во кој се внесува микроорганизмот. Фагозомот потоа се спојува со гранули и други везикули, создавајќи средина во која се активираат механизмите за уништување на патогенот. Фагоцитозата е особено ефикасна кога микроорганизмите се обложени со антитела или компоненти на комплементот. Овој процес се нарекува опсонизација и го олеснува препознавањето и внесувањето на патогените.
2. Уништување на микроорганизмите
По фагоцитозата, неутрофилите користат повеќе механизми за уништување на микроорганизмите:
- создавање реактивни кислородни видови;
- активност на ензимите во гранулите;
- дејство на антимикробни пептиди;
- промени во јонската и хемиската средина на фагозомот.
Еден од важните ензими е миелопероксидазата, која кај неутрофилите учествува во создавањето силно антимикробни соединенија.
3. Движење кон местото на инфекција
Неутрофилите реагираат на хемокини, компоненти на комплементот и други хемиски сигнали. Тие ги насочуваат клетките кон воспаленото ткиво, каде што може да ги уништуваат микроорганизмите и да учествуваат во отстранувањето на оштетените клетки.
4. Формирање неутрофилни екстрацелуларни мрежи
Под одредени услови, неутрофилите можат да ослободат мрежи од ДНК и придружни протеини, познати како NETs (neutrophil extracellular traps). Овие структури можат да задржуваат микроорганизми и да го ограничуваат нивното ширење. Сепак, прекумерното создавање NETs може да придонесе за ткивно оштетување и тромбовоспалителни процеси.
Животен циклус на неутрофилите
Неутрофилите се создаваат во коскената срцевина преку процесот на гранулопоеза. По созревањето, дел од нив се ослободуваат во крвта, а други остануваат во резервните клеточни популации на коскената срцевина. Во крвта циркулираат релативно кратко, а при воспаление преминуваат во ткивата. Нивното преживување зависи од локалните сигнали и функционалната состојба. По извршувањето на задачата, многу неутрофили умираат преку апоптоза и се отстрануваат од макрофагите.
Клиничко значење: Зголемувањето на неутрофилите се нарекува неутрофилија и често се среќава при бактериски инфекции, акутно воспаление, физички стрес и употреба на кортикостероиди. Намалувањето се нарекува неутропенија и може да го зголеми ризикот од инфекции, особено кога е изразено или продолжено.
5.2. Еозинофили
Еозинофилите се гранулоцити што се карактеризираат со двосегментно јадро и крупни цитоплазматски гранули кои при боење со еозин добиваат портокалово-црвена боја. Тие учествуваат во одбраната од одредени паразити, особено хелминти, како и во воспалителните процеси поврзани со алергиски заболувања.
Главни функции:
1. Одбрана од паразити
Еозинофилите можат да се врзуваат за паразити и да ослободуваат токсични протеини од нивните гранули. Меѓу нив се главниот основен протеин (major basic protein), еозинофилната пероксидаза и други молекули што можат да ги оштетат паразитските структури.
2. Учество во алергиски реакции
Еозинофилите се присутни во воспалителните реакции поврзани со астма, алергиски ринитис и некои други алергиски заболувања. Тие реагираат на цитокини, меѓу кои интерлеукин-5 (IL-5), и можат да ослободуваат медијатори што влијаат врз околните клетки и ткива.
3. Регулација на воспалението
Еозинофилите не се само ефекторни клетки. Во зависност од ткивото и околностите, тие можат да влијаат и врз регулацијата на имунолошкиот одговор, обновувањето на ткивата и комуникацијата со другите имунолошки клетки. Кога се прекумерно активирани, нивните гранули можат да предизвикаат оштетување на епителот и други ткивни структури.
Клиничко значење: Зголемувањето на еозинофилите се нарекува еозинофилија. Може да се јави при паразитски инфекции, алергиски заболувања, реакции на лекови и одредени хематолошки или системски заболувања. Намалени вредности може да се сретнат при стресни реакции и употреба на кортикостероиди, но често имаат ограничено самостојно клиничко значење.
5.3. Базофили
Базофилите се најмалку застапениот тип леукоцити во периферната крв. Нивните цитоплазматски гранули содржат хистамин и други биолошки активни супстанции. Гранулите се темновиолетови при вообичаеното микроскопско боење и понекогаш го прикриваат изгледот на јадрото. Базофилите учествуваат во алергиските реакции и во одредени воспалителни процеси. На нивната површина се наоѓаат рецептори со висок афинитет за имуноглобулин Е (IgE).
Механизам на активирање
При сензибилизација, IgE-антителата се врзуваат за соодветните рецептори на базофилите. При повторен контакт со соодветниот алерген, неговото поврзување со IgE може да доведе до активирање на клетката и ослободување медијатори.
Најважни се:
- Хистамин – предизвикува проширување на крвните садови и зголемување на нивната пропустливост.
- Леукотриени – учествуваат во воспалението и можат да предизвикаат бронхоконстрикција.
- Цитокини – ја регулираат активноста на другите имунолошки клетки.
Други грануларни медијатори – придонесуваат за локалниот воспалителен одговор.
Базофилите се разликуваат од мастоцитите (mast cells). Иако имаат слични функции и медијатори, базофилите најчесто се наоѓаат во крвта, додека мастоцитите се резидентни клетки во ткивата.
Клиничко значење: Зголемувањето на базофилите се нарекува базофилија. Може да се забележи кај некои миелопролиферативни заболувања, алергиски и воспалителни состојби. Поради нивниот мал број, процентуалните промени треба внимателно да се толкуваат заедно со апсолутниот број.
6. Агранулоцити
Агранулоцитите се леукоцити без изразени специфични гранули при вообичаено микроскопско боење. Во оваа група се вбројуваат лимфоцитите и моноцитите. Тие имаат суштинска улога во стекнатиот имунитет, клеточната одбрана, фагоцитозата, презентацијата на антигени и координацијата на имунолошките реакции.
6.1. Лимфоцити
Лимфоцитите се клетки со централна улога во специфичниот, односно стекнатиот имунитет, но одредени лимфоцитни популации учествуваат и во вродената имунолошка одбрана. Морфолошки, малите лимфоцити најчесто имаат големо, округло јадро и тесен раб од базофилна цитоплазма. При активирање, тие може значително да ја зголемат големината, да развијат поизразена цитоплазма и да започнат интензивна синтеза на протеини. Според нивната функција и клеточни маркери, се разликуваат три главни функционални групи: Т-лимфоцити, Б-лимфоцити и природни клетки-убијци (NK-клетки).
6.1.1. Т-лимфоцити
Т-лимфоцитите се создаваат од хематопоетски матични клетки во коскената срцевина, а нивното созревање и селекција се одвиваат во тимусот. Оттука потекнува и нивното име. Тие препознаваат антигенски пептиди презентирани на молекулите на главниот комплекс на ткивна подударност (MHC). За разлика од Б-лимфоцитите, Т-лимфоцитите вообичаено не препознаваат слободни антигени на ист начин, туку користат специфичен Т-клеточен рецептор (TCR) за препознавање на комплексот пептид–MHC.
Постојат повеќе функционални подгрупи.
Т-помошнички клетки (CD4⁺): овие клетки ја координираат имунолошката реакција преку лачење цитокини и преку интеракции со Б-лимфоцити, макрофаги и други имунолошки клетки. Нивните подгрупи имаат различни функции. На пример: Th1-клетките го поддржуваат клеточниот имунитет против одредени внатреклеточни патогени. Th2-клетките учествуваат во одговорите против хелминти и во алергиските реакции. Th17-клетките придонесуваат за одбраната на слузниците, особено против одредени бактерии и габи. Ф
оликуларните Т-помошнички клетки (Tfh) им помагаат на Б-лимфоцитите да созреат и да создаваат антитела со соодветни карактеристики. Цитотоксични Т-лимфоцити (CD8⁺):
Цитотоксичните Т-лимфоцити ги препознаваат и уништуваат клетките инфицирани со вируси и одредени други внатреклеточни патогени, како и некои туморски клетки. Тие користат механизми како ослободување перфорин и гранзими, кои активираат програмирана клеточна смрт, односно апоптоза. Може да активираат и други патишта на уништување на целната клетка.
Регулаторни Т-лимфоцити (Treg)
Регулаторните Т-клетки ја ограничуваат прекумерната имунолошка реакција и помагаат во одржувањето на имунолошката толеранција. Со тоа го намалуваат ризикот имунолошкиот систем да ги напаѓа сопствените ткива. Нарушувањето на нивната функција може да придонесе за автоимуни заболувања, додека нивната прекумерна супресивна активност во одредени услови може да ја ослаби антитуморската одбрана.
6.1.2. Б-лимфоцити
Б-лимфоцитите се создаваат и созреваат во коскената срцевина. Нивната главна улога е да учествуваат во хуморалниот имунитет, кој се остварува преку антитела. На површината на Б-лимфоцитите се наоѓаат Б-клеточни рецептори (BCR) што специфично препознаваат антигени. По соодветно активирање, често со помош на Т-помошничките клетки, Б-лимфоцитите се размножуваат и се диференцираат во плазма-клетки и мемориски Б-клетки.
Плазма-клетките се специјализирани клетки што создаваат и лачат големи количества антитела. Антителата се врзуваат за специфични антигени и можат да ги неутрализираат патогените и токсините, да ја олеснат фагоцитозата и да го активираат системот на комплементот.
Главните класи на антитела се:
- IgG – најзастапената класа во серумот; важна за системската одбрана и долготрајниот имунитет.
- IgM – обично прва класа антитела што се создава во примарниот хуморален одговор.
- IgA – особено важна за заштитата на слузниците и секретите.
- IgE – учествува во алергиските реакции и одбраната од одредени паразити.
- IgD – се наоѓа главно на површината на одредени зрели наивни Б-лимфоцити, каде што функционира како рецептор.
Мемориските Б-клетки можат да останат во организмот долго време и да овозможат побрз и поефикасен одговор при повторна средба со истиот антиген. Овој механизам е една од основите на имунолошката меморија и дејството на вакцините.
6.1.3. Природни клетки-убијци (NK-клетки)
NK-клетките (natural killer cells) се лимфоцити што припаѓаат на вродениот имунитет. Тие можат да уништуваат одредени вирусно инфицирани и туморски клетки без претходна специфична сензибилизација на ист начин како цитотоксичните Т-лимфоцити.Нивната активност се регулира преку рамнотежа меѓу активирачки и инхибиторни рецептори. Нормалните клетки често испраќаат инхибиторни сигнали преку молекулите MHC-I. Некои инфицирани или туморски клетки ги намалуваат овие молекули, што може да овозможи нивно препознавање од NK-клетките. NK-клетките уништуваат целни клетки преку перфорин и гранзими. Дополнително, можат да учествуваат во антитело-зависна клеточна цитотоксичност преку рецепторот CD16. Тие создаваат и цитокини, особено интерферон-гама (IFN-γ), кој ја регулира активноста на другите имунолошки клетки.
6.2. Моноцити
Моноцитите се најголемите вообичаени леукоцити во периферната крв. Имаат релативно големо јадро, често со бубреговидна или неправилна форма, и обилна сиво-синкава цитоплазма. Тие се создаваат во коскената срцевина и циркулираат во крвта пред да преминат во ткивата. Во зависност од локалните сигнали, дел од нив може да се диференцираат во макрофаги или други специјализирани моноцитно-потекнати клетки.
Главни функции на моноцитите
1. Фагоцитоза
Моноцитите внесуваат микроорганизми, клеточни остатоци и други честички. Нивната фагоцитна активност е важна за отстранување на материјалот што се создава при воспаление и ткивно оштетување.
2. Диференцијација во макрофаги
Во ткивата, моноцитите може да се диференцираат во макрофаги. Макрофагите имаат значајна улога во фагоцитозата, секрецијата на цитокини, отстранувањето на мртвите клетки и регулирањето на воспалителниот одговор. Сепак, важно е да се знае дека не сите макрофаги потекнуваат од циркулирачки моноцити. Многу ткива содржат резидентни макрофаги што се воспоставуваат уште во ембрионалниот развој и можат локално да се самообновуваат.
3. Презентација на антигени
Моноцитите и нивните следствени клетки можат да презентираат антигени на Т-лимфоцитите преку молекулите MHC-II. Овој процес помага во поврзувањето на вродениот и стекнатиот имунитет. Дендритичните клетки се особено специјализирани за активирање на наивните Т-лимфоцити, па затоа не треба да се изедначуваат со моноцитите и макрофагите, иако сите можат да учествуваат во презентација на антигени.
4. Отстранување на клеточните остатоци
Макрофагите ги отстрануваат мртвите и оштетените клетки преку процесот на ефeроцитоза. Ова е важно за контролирано разрешување на воспалението и обновување на ткивата.
Клиничко значење: Зголемувањето на моноцитите се нарекува моноцитоза. Може да се јави при одредени хронични инфекции, воспалителни и автоимуни заболувања, како и при некои хематолошки состојби.
7. Хематопоеза – создавање на леукоцитите
Хематопоезата е процес на создавање, диференцијација и созревање на крвните клетки. Кај возрасниот човек, таа се одвива главно во црвената коскена срцевина. Сите главни крвни клеточни линии потекнуваат од хематопоетските матични клетки, кои имаат способност за самообновување и диференцијација во различни клеточни популации.
Поедноставен приказ на клеточните линии. Созревањето и селекцијата на лимфоцитите се одвиваат во различни органи.
7.1. Миелопоеза
Миелопоезата го опфаќа создавањето на гранулоцитите и моноцитите во коскената срцевина. Во овој процес, клетките постепено се диференцираат од прекурсорски клетки во зрели леукоцити. Созревањето на неутрофилите, на пример, вклучува повеќе последователни фази: миелобласт, промиелоцит, миелоцит, метамиелоцит, бенд-форма и зрел сегментиран неутрофил. При тешка инфекција или силна потреба за неутрофили, коскената срцевина може да ослободува поголем број незрели форми во крвта. Ова може да се забележи како зголемување на бенд-неутрофилите или присуство на други незрели гранулоцити, зависно од состојбата.
7.2. Лимфопоеза
Лимфопоезата е процес на создавање и развој на лимфоцитите. Б-лимфоцитите созреваат главно во коскената срцевина, додека Т-лимфоцитите созреваат во тимусот. По созревањето, лимфоцитите циркулираат меѓу крвта, лимфата и секундарните лимфни органи. Таму можат да се сретнат со антигени, да се активираат и да се размножуваат. Лимфните јазли, слезината и лимфното ткиво поврзано со слузниците создаваат услови за контакт меѓу антигените и лимфоцитите, што е неопходно за ефикасен стекнат имунолошки одговор.
7.3. Регулација на леукоцитната продукција
Создавањето на леукоцитите е строго регулирано со фактори на раст, цитокини и други сигнали. Меѓу најважните се:
- G-CSF – го стимулира создавањето и созревањето на неутрофилите.
- GM-CSF – влијае врз развојот и функцијата на одредени гранулоцитни и моноцитни линии.
- Интерлеукин-5 (IL-5) – е особено важен за развојот и активноста на еозинофилите.
- Интерлеукин-7 (IL-7) – има важна улога во развојот и одржувањето на одредени лимфоцитни популации.
Други цитокини и фактори на раст – учествуваат во одржувањето на клеточната рамнотежа и во реакцијата на организмот при инфекција или воспаление. На тој начин, коскената срцевина може да ја приспособи продукцијата на леукоцити според моменталните потреби на организмот.
8. Физиологија на движењето на леукоцитите
Една од најважните функционални способности на леукоцитите е нивното движење од крвта кон воспалените или оштетените ткива. Овој процес се одвива во неколку последователни фази.
8.1. Маргинација и тркалање
Во нормални услови, леукоцитите циркулираат во крвотокот. При воспаление, промените во крвниот проток и активирањето на ендотелот го олеснуваат приближувањето на леукоцитите до внатрешната површина на крвниот сад. Овој процес се нарекува маргинација. Потоа леукоцитите воспоставуваат слаби, привремени врски со ендотелните клетки и се движат по нивната површина. Оваа фаза се нарекува тркалање (rolling) и е посредувана главно преку селектините.
8.2. Адхезија
Хемокините на ендотелната површина ги активираат интегрините на леукоцитите. Интегрините потоа воспоставуваат поцврсти врски со адхезивните молекули на ендотелот, како ICAM-1 и VCAM-1. На овој начин леукоцитите се запираат на местото каде што можат да преминат во ткивото.
8.3. Дијапедеза
Дијапедезата, позната и како трансмиграција, е процес во кој леукоцитите минуваат низ ендотелниот слој на крвниот сад, најчесто меѓу ендотелните клетки, и ја преминуваат базалната мембрана. Во овој процес учествуваат молекули како PECAM-1 (CD31), како и други адхезивни и регулаторни протеини.
8.4. Хемотакса
По напуштањето на крвниот сад, леукоцитите се движат низ ткивото следејќи хемиски градиент. Хемотаксичните сигнали може да потекнуваат од бактерии, активирани компоненти на комплементот, хемокини и оштетени клетки. На тој начин, клетките се насочуваат кон местото на инфекција или ткивно оштетување. Редослед на излегување на леукоцитите од крвта:
- Маргинација кон ендотелот.
- Тркалање по ендотелната површина.
- Активирање на интегрините и цврста адхезија.
- Дијапедеза низ ѕидот на крвниот сад.
- Хемотакса кон местото на воспаление.
- Препознавање и отстранување на причинителот, доколку е присутен.
Овие механизми се особено важни при акутното воспаление. Нарушувањата во адхезијата и миграцијата на леукоцитите можат да предизвикаат сериозни имунодефицитни состојби, бидејќи клетките не успеваат ефикасно да стигнат до местото на инфекција.
9. Фагоцитоза и клеточно уништување на патогените
Фагоцитозата е еден од основните механизми на вродениот имунитет. Таа е особено важна кај неутрофилите и макрофагите. Процесот може да се подели на неколку фази.
Прва фаза – препознавање. Фагоцитот го препознава патогенот преку рецептори за микробни структури или преку рецептори што ги препознаваат опсонините.
Втора фаза – прицврстување. Леукоцитот се врзува за микроорганизмот. Опсонизацијата со IgG или C3b може значително да ја зголеми ефикасноста на оваа фаза.
Трета фаза – внесување. Клеточната мембрана го опфаќа микроорганизмот и формира фагозом.
Четврта фаза – уништување. Фагозомот се спојува со лизозомски и грануларни компоненти. Се активираат ензими, реактивни кислородни видови и други антимикробни механизми.
Петта фаза – отстранување на остатоците. Разградените материи се обработуваат и отстрануваат, а одредени антигенски фрагменти може да се презентираат на Т-лимфоцитите.
Важен механизам во неутрофилите е респираторниот изблик (respiratory burst). При овој процес нагло се зголемува создавањето реактивни кислородни видови, кои учествуваат во уништувањето на микроорганизмите. Овој процес не е ист со митохондријалното клеточно дишење.
Фагоцитозата има двојно значење: го намалува бројот на патогени и помага во отстранувањето на мртвите клетки. Сепак, ензимите и реактивните соединенија можат да ги оштетат и здравите ткива ако воспалителниот одговор не е соодветно регулиран.
10. Леукоцитите и воспалителниот одговор
Воспалението е заштитна реакција на организмот кон инфекција, повреда или други штетни дразби. Леукоцитите се меѓу главните клетки што ја започнуваат, одржуваат и регулираат оваа реакција. Класичните локални знаци на воспаление се: црвенило (rubor); зголемена температура (calor); оток (tumor); болка (dolor); нарушена функција (functio laesa). Овие знаци се поврзани со проширувањето на крвните садови, зголемената васкуларна пропустливост, насобирањето течност и активирањето на нервните завршетоци.
Неутрофилите најчесто имаат значајна улога во раните фази на акутното воспаление, додека моноцитите и макрофагите придонесуваат за подоцнежната фаза, отстранувањето на клеточните остатоци и разрешувањето на реакцијата. Сепак, оваа поделба не е апсолутна, бидејќи различните клеточни популации дејствуваат паралелно и зависат од природата на воспалителниот стимул. Леукоцитите ослободуваат цитокини и хемокини што ги активираат ендотелните клетки, привлекуваат други имунолошки клетки и влијаат врз локалните ткива. Во исто време, регулаторните механизми спречуваат воспалението да стане непотребно силно или продолжено. По отстранувањето на причинителот, макрофагите ги отстрануваат мртвите клетки, а медијаторите што го поддржуваат воспалението постепено се намалуваат. Ако воспалителната реакција продолжи или се регулира неправилно, може да настанат хронично воспаление, фиброза и оштетување на органите.
11. Вроден и стекнат имунитет: функционална соработка на леукоцитите
Имунолошкиот систем се дели на вроден и стекнат имунитет. Овие два системи не функционираат одделно, туку постојано комуницираат и меѓусебно се надополнуваат.
Вродениот имунитет обезбедува брза почетна одбрана и создава услови за активирање на стекнатиот имунитет. Стекнатиот имунитет, пак, овозможува специфично препознавање на антигените и формирање мемориски клетки. На пример, при вирусна инфекција, интерфероните и NK-клетките можат рано да ја ограничат инфекцијата. Подоцна, специфичните Т-лимфоцити ги препознаваат инфицираните клетки, а Б-лимфоцитите создаваат антитела што можат да го неутрализираат вирусот.
12. Физиолошка распределба и животен циклус на леукоцитите
Леукоцитите не се наоѓаат само во крвта. Тие постојано циркулираат меѓу крвотокот, лимфниот систем, коскената срцевина и периферните ткива. Крвната слика ја прикажува само популацијата што се наоѓа во циркулацијата во моментот на земање на примерокот. Таа не ги прикажува директно сите леукоцити во ткивата. Кај неутрофилите постои резерва во коскената срцевина, од каде што клетките може брзо да се ослободат при потреба. Кај лимфоцитите е особено важна циркулацијата низ секундарните лимфни органи, каде што се среќаваат со антигени.
Животниот век на леукоцитите е различен:
- Неутрофилите обично имаат краток животен век во циркулацијата и ткивата, иако времетраењето зависи од физиолошките и воспалителните услови.
- Моноцитите циркулираат во крвта пред да преминат во ткивата или да бидат отстранети од циркулацијата.
- Еозинофилите можат да преживеат подолго во ткивата, особено под влијание на цитокини.
- Базофилите циркулираат во крвта и се активираат при специфични имунолошки сигнали.
- Ефекторните лимфоцити може да имаат краткотрајна активност, додека мемориските лимфоцити можат да опстанат со години.
Поради овие разлики, вкупниот број леукоцити во крвта не ја одразува целосно функционалната состојба на имунолошкиот систем.
13. Лабораториско испитување на леукоцитите
Леукоцитите се испитуваат со повеќе лабораториски методи, меѓу кои најчести се комплетната крвна слика, диференцијалната леукоцитна формула и микроскопскиот преглед на периферниот крвен размаз.
13.1. Комплетна крвна слика
Комплетната крвна слика (ККС) го определува вкупниот број леукоцити, а автоматизираните анализатори најчесто ја определуваат и нивната диференцијална распределба. Резултатите се користат за процена на инфекции, воспалителни состојби, ефектите на лековите и нарушувањата на коскената срцевина.
13.2. Диференцијална леукоцитна формула
Диференцијалната формула го прикажува процентот на неутрофили, лимфоцити, моноцити, еозинофили и базофили. Покрај процентот, особено е важно да се пресмета или разгледа апсолутниот број на секој тип клетки. На пример, ако вкупниот број леукоцити е 2.000 клетки/μL, а лимфоцитите сочинуваат 50%, нивниот апсолутен број е 1.000 клетки/μL. Иако процентот од 50% може да изгледа висок, апсолутниот број треба да се толкува во контекст на соодветните референтни граници.
13.3. Микроскопски преглед на периферна крв
При микроскопскиот преглед се оценуваат:
- формата и сегментацијата на јадрото;
- големината и изгледот на цитоплазмата;
- присуството на гранули;
- појавата на незрели или атипични клетки;
- морфолошки промени што може да упатуваат на инфекција, воспаление или хематолошко заболување.
Во одредени случаи, абнормалните резултати од автоматизираниот анализатор бараат рачна проверка на крвниот размаз.
13.4. Апсолутен број на неутрофили
Апсолутниот број на неутрофили (ANC) е важен параметар за процена на ризикот од инфекции, особено кај пациенти со неутропенија. Се пресметува според формулата:
Пример: ако вкупниот број леукоцити е 4.000 клетки/μL, а сегментираните неутрофили се 50%, без бенд-форми, тогаш:
Оваа вредност е во вообичаениот опсег кај возрасни, иако конечната процена зависи од лабораториските граници и клиничкиот контекст.
14. Најважни нарушувања поврзани со леукоцитите
14.1. Леукоцитоза
Леукоцитозата претставува зголемен вкупен број леукоцити во крвта. Можни причини се:
- бактериски и некои други инфекции;
- акутно или хронично воспаление;
- физички напор и стрес;
- употреба на одредени лекови;
- ткивно оштетување;
- хематолошки заболувања.
Видот на клетките што се зголемени може да даде дополнителни информации. На пример, неутрофилијата често се среќава при бактериски инфекции, додека еозинофилијата може да се јави при алергиски реакции и паразитски инфекции. Сепак, овие асоцијации не се апсолутни и не можат самостојно да потврдат конкретна дијагноза.
14.2. Леукопенија
Леукопенијата претставува намален вкупен број леукоцити. Може да биде последица на:
- вирусни инфекции;
- супресија на коскената срцевина;
- цитостатска или друга миелосупресивна терапија;
- одредени автоимуни заболувања;
- недостатоци на хранливи материи во одредени околности;
- зголемено уништување или прераспределба на клетките.
Клиничкото значење зависи од тоа кои клеточни популации се намалени и колку е изразено намалувањето.
14.3. Неутропенија
Неутропенијата е намален апсолутен број неутрофили. Таа може да го зголеми ризикот од бактериски и габични инфекции, особено кога е тешка и продолжена. Често користени ориентациски категории кај возрасни се:
- лесна: ANC од 1.000 до 1.500 клетки/μL;
- умерена: ANC од 500 до 1.000 клетки/μL;
- тешка: ANC под 500 клетки/μL.
Референтните граници може да варираат меѓу популациите и лабораториите. Кај изразена неутропенија, појавата на треска бара итна медицинска процена.
14.4. Лимфоцитоза и лимфопенија
Лимфоцитозата е зголемување на бројот на лимфоцити, а лимфопенијата е нивно намалување. Лимфоцитозата може да се јави при некои вирусни инфекции, одредени бактериски инфекции и хематолошки заболувања. Лимфопенијата може да биде поврзана со инфекции, употреба на кортикостероиди, имуносупресивна терапија и одредени системски заболувања. Важно е да се разликува релативна промена во процентот од вистинска промена во апсолутниот број.
14.5. Хематолошки неоплазми
Некои заболувања на коскената срцевина и лимфниот систем доведуваат до неконтролирано размножување на одредени леукоцитни популации. Меѓу нив се леукемиите и лимфомите. Тие може да бидат придружени со промени во бројот и морфологијата на клетките, анемија, тромбоцитопенија, зголемени лимфни јазли, замор или други симптоми. Ниту многу висок ниту многу низок број леукоцити сам по себе не е доволен за дијагноза. Потребна е соодветна хематолошка процена, а во зависност од случајот и дополнителни испитувања.
15. Функционална споредба на петте главни типа леукоцити
Неутрофили
Главни фагоцити во раната фаза на многу акутни воспалителни реакции. Особено важни за одбраната од бактерии и габи.
Еозинофили
Учествуваат во одбраната од хелминти и во алергиските и еозинофилно-посредуваните воспалителни реакции.
Базофили
Ослободуваат хистамин и други медијатори; учествуваат во одредени алергиски реакции.
Лимфоцити
Б-лимфоцитите создаваат антитела, Т-лимфоцитите координираат имунолошки одговори или убиваат целни клетки, а NK-клетките учествуваат во вродената клеточна одбрана.
Моноцити
Фагоцитоза, создавање воспалителни медијатори и диференцијација во одредени ткивни фагоцити.
16. Практично клиничко размислување за студентите
За полесно поврзување на физиологијата со клиничката пракса, корисно е да се разгледаат следниве примери.
Пример 1: Пациент со акутна бактериска инфекција
Пациентот има покачена температура, болка и зголемен број леукоцити, со доминантна неутрофилија.
Физиолошко објаснување: воспалителните медијатори го стимулираат ослободувањето и мобилизацијата на неутрофилите. Тие преминуваат во инфицираното ткиво, вршат фагоцитоза и ослободуваат антимикробни молекули.
Прашање за студентите: Зошто коскената срцевина има важна улога во одговорот на акутната инфекција?
Пример 2: Пациент со алергиска астма
Пациентот има епизоди на отежнато дишење, свирење во градите и еозинофилно воспаление.
Физиолошко објаснување: одредени имунолошки механизми поттикнуваат активирање на еозинофилите и ослободување воспалителни медијатори. Тие можат да придонесат за оштетување на епителот, бронхијална хиперреактивност и одржување на воспалението.
Прашање за студентите: Како се разликува улогата на еозинофилите од улогата на неутрофилите?
Пример 3: Пациент со намален број неутрофили
Кај пациент што прима миелосупресивна терапија се утврдува значително намален ANC.
Физиолошко објаснување: намалената достапност на неутрофили ја ослабува раната фагоцитна одбрана и го зголемува ризикот од инфекции.
Прашање за студентите: Зошто апсолутниот број на неутрофили е покорисен од нивниот процент кога се проценува ризикот од инфекција?
Пример 4: Пациент со вирусна инфекција
Кај пациентот се откриваат активирани лимфоцити во периферната крв.
Физиолошко објаснување: специфичните Т-лимфоцити се активираат и се размножуваат како одговор на антигените. Б-лимфоцитите можат да се диференцираат во плазма-клетки и да создаваат антитела, додека NK-клетките учествуваат во раната клеточна одбрана.
Прашање за студентите: Која е разликата меѓу функцијата на цитотоксичните Т-лимфоцити и функцијата на антителата?
17. Заклучок
Леукоцитите се суштинска компонента на одбранбениот систем на човечкиот организам. Нивната физиолошка важност произлегува од функционалната разновидност и способноста за координирано дејствување. Неутрофилите и моноцитите се особено значајни за фагоцитозата и отстранувањето на патогените и клеточните остатоци. Еозинофилите учествуваат во одбраната од одредени паразити и во алергиските воспалителни реакции, додека базофилите ослободуваат медијатори што влијаат врз васкуларните и воспалителните процеси. Лимфоцитите се неопходни за специфичното препознавање на антигените, создавањето антитела, клеточната цитотоксичност и имунолошката меморија. Создавањето на леукоцитите во коскената срцевина, нивната распределба меѓу крвта и ткивата, миграцијата кон местата на инфекција и интеракцијата со другите компоненти на имунолошкиот систем овозможуваат ефикасна одбрана на организмот.
За студентите по предметот Физиологија со функционална анатомија, разбирањето на леукоцитите е особено важно за поврзување на нормалните физиолошки процеси со лабораториските наоди, воспалителните реакции, инфективните заболувања и нарушувањата на имунолошката функција.
18. Прашања за повторување и проверка на знаењето
1. Кој е вообичаениот референтен опсег на вкупниот број леукоцити кај возрасни?
- 400–1.100 клетки/μL
- 4.000–11.000 клетки/μL
- 40.000–110.000 клетки/μL
2. Кои леукоцити се најзастапени во периферната крв кај повеќето здрави возрасни?
- Еозинофили
- Лимфоцити
- Неутрофили
3. Каде се одвива созревањето на Т-лимфоцитите?
- Во тимусот
- Во слезината
- Во црниот дроб
4. Која е главната функција на плазма-клетките?
- Транспорт на кислород
- Создавање антитела
- Создавање тромбоцити
5. Што претставува дијапедезата?
- Создавање антитела
- Делење на леукоцитите во крвта
- Преминување на леукоцитите низ ѕидот на крвниот сад
6. Кои клетки се особено важни во раната фагоцитна одбрана при акутно воспаление?
- Неутрофили
- Еритроцити
- Тромбоцити
7. Кои клетки се поврзани со алергиски реакции и одбрана од одредени паразити?
- Еозинофили
- Еритроцити
- Ретикулоцити
8. Зошто е важен апсолутниот број на неутрофили?
- Ја мери концентрацијата на хемоглобин
- Помага во процената на ризикот од инфекции
- Ја определува крвната група
