Лейкоциты

Лейкоциты
В зависимости от формы, функции и
биосинтетической способности
различают гранулоциты, лимфоциты и
моноциты. Только 1 % лимфоцитов
находится в кровяном русле.
Гранулы нейтрофилов содержат
множество различных ферментов
Среди гранулоцитов (нейтрофильных,
эозинофильных и базофильных),
нейтрофилы занимают ключевые позиции
при противоинфекционной защите.
Нейтрофильные гранулоциты –или
полиморфноядерные лейкоциты – обладают
выраженной способностью к фагоцитозу,
богаты гранулами (название!), в состав
которых входят гидролазы (протеазы:
эластаза, коллагеназа или катепсин G и
гликозидазы: лизоцим (мураминидаза)),
обеспечивающие разрушение бактерий.
Некоторые важные ферменты и
белки нейтрофилов,
Миэлопероксидаза (МПО)H2O2 + X(галоген ) + H+- → HOX + H2O где Х=Cl- HOX=гипохлорная кислота.
Функцияответственна за зеленый цвет гноя. При
недостаточности отмечается склонность
к повторным инфекциям
NADFH- оксидаза является ключевым
ферментом «респираторного взрыва».
2О2 +НАДФН → 2О2- + НАДФ+Н+
Дефицит отмечается при хронических
грануломатозах.
Лизоцим- Катализирует гидролиз
связи между N-ацетил мураминовой
кислотой и N ацетил В глюкозамином
полисахаридов стенки некоторых
бактерий. Много в макрофагах.
Лактоферрин -Fe связывающий белок.
Ингибирует рост некоторых бактерий,
связывая железо, может включаться в
регуляцию пролиферации миэлоидных
клеток
CD11b / CD 18
Разновидность
интегринов.
При их недостатке у клеток теряется
способность к адгезии.
Рецепторы для Fc фрагмента IgG.
Связывает Fc фрагменты молекул IgG.
Мишень АТ-АГ комплексов в миэлоидных
и лимфоидных клетках
Под влиянием хемотактических
раздражителей после переселения в ткань
нейтрофилы изменяют форму и по
постоянно действующему градиенту
хемотактически активных веществ
направляются к источнику привлекающих их
соединений. После контакта с инородным
телом (организмом) ,они при помощи
псевдоподий, содержащих гранулы, окружают
и захватывают его внутрь клетки, замыкая
свои псевдоподии на дистальных сторонах
микроба, формируя окруженную клеточными
мембранами вакуолю (фагосому), в которой
инкапсулирована бактерия.
Фагосома отделяется от плазматической
мембраны и перемещается внутрь клетки.
Захват чужеродного тела сопровождается
потреблением энергии, и сопряжен с
активированием процессов ведущих к
образованию АТФ.
Дегрануляция и возникновение
высокоактивных форм кислорода делает
возможным уничтожение бактерии.
Попавшая внутрь клетки фагосома
сливается с гранулами клетки (дегрануляция
), при этом в фагосомы переходят ферменты
первичных и вторичных гранул такие как:
- Лизоцим обеспечивающий разрушение
полисахаридов бактериальной стенки
- Нейтральные и кислые гидролазы
- Лактоферрин – белок связывающий железо,
необходимое для жизни бактерий.
Одновременно в течении нескольких секунд в
сотни раз повышается немитохондриальное
потребление кислорода гранулоцитами
(респираторный взрыв). Это явление отражает
быстрое использование кислорода (после задержки
в15-60 секунд) и образование больших количеств
активных форм кислорода O2*-, H2O2, OH- и OCl(гипохлоритный ион). Большинство этих соединений
обладают бактерицидным действием
Система переноса электронов, ответственная за
дыхательный взрыв содержит несколько
компонентов, включая флавопротеин НАДФН:O2оксидоредуктазу (часто называемый НАДФН оксидазой) и цитохром b - типа (называемый
цитохром b558 из-за характерного спектрального
пика при этой длине волны или, альтернативно,
цитохром b245 по величине его редокс потенциала
в 245 mV наиболее низкого из всех цитохромов, что
обеспечивает его участие в образовании
супероксидного кислорода Эта система катализирует
одноэлектронное восстановление кислорода в
супероксидный анион
НАДФН+ Н+ +2 О2 → НАДФ+ + Н+ + 2О2-
Оксидоредуктаза восстанавливается НАДФН, и
цитохром выполняет одноэлектронное
восстановление кислорода с образованием
супероксида. Система расположена в
плазматической мембране нейтрофилов и других
фагоцитирующих клеток. НАДФН образуется в
пентозофосфатном пути, активность которого
заметно увеличивается в течение фагоцитоза.
Протеинкиназа С активируемая внешними сигналами
фосфорилирует в цитозоле специфический белок с
ММ 47 кД, который после фосфорилирования
взаимодействует с другим белком с ММ 67 кД и
образующийся димер связывается с цитохромом 588,
что и приводит к активировании ферментной
системы.
Образующиеся супероксидные анионы
подвергаются спонтанной дисмутации с
образованием пероксида водорода
Суперокисный ион может выходить за
пределы клетки или переходит в фагосому,
где находится захваченная бактерия.
Разрушение бактерий в фагосомах зависит
от комбинированного действия повышения
pH, супероксидного иона, и других активных
производных кислорода (H2O2, ОН-, и HOCl[гипохлорной кислота]) и действия некоторых
бактерицидных пептидов (дефензины) и
других белков (например, катепсин G и
некоторые катионных белков)
присутствующих в фагоцитирующих клетках.
Любой супероксид, который попадает в цитозоль
фагоцитирующей клетки, преобразуется в H2O2
супероксид дисмутазой, которая катализирует
реакцию подобную спонтанной дисмутации ,
показанной выше. Кроме того, H2O2 используется
миэлопероксидазой или разрушается действием
глютатион пероксидазой или каталазой. Некоторое
количество Н2О2 образуется оксидазами Даминокислот, которые при объединении фагосом с
пероксисомами катализируют окисление Даминокислот бактериальной стенки.
Все эти активные формы кислорода вызывают
перекисное окисление мембранных липидов.
Радикалы кислорода могут также реагировать с
a1- антитрипсином и этот ингибитор протеолиза
путем окисления остатков метионина инактивируется.
В то время как это для разрушения бактерий не
имеет особого значения, но играет важную роль в
механизмах развития повреждения тканей при
воспалении. Судьба гранулоцитов нераздельно
связана с захваченными бактериями. Фагосомы
заполненные ферментами не могут быть удалены из
клетки и через несколько часов их мембраны
становятся проницаемы, а содержимое их переходит
в клетку и она погибает. Фагосомы обозначают как
«суицидные сумки».Эозинофилы и базофилы также
обладают способностью к фагоцитозу и участвуют в
защитных реакциях.
Мутации генов компонентов НАДФН-оксидазы
- причина хронического грануломатоз.
Среди многочисленных известных нарушений
функции полиморфноядерных лейкоцитов лучше
всего исследована хроническая грануломатозная
болезнь (хронический грануломатоз). Клинически это
заболевание проявляется вяло текущими
инфекционными заболеваниями и появлением
гранулом в коже, легких и лимфатических узлах.
Лейкоциты фагоцитируют микроорганизмы, но не
могут их разрушить. Грануломы формируются как
следствие попытки изолировать бактерии, которые
не были разрушены из-за генетического дефектов
НАДФ-оксидазной системы . В 60% случаев
хронический грануломатоз наследуется Х
хромосомально, а в остальных 40% аутосомальнорецессивно.
Молекулярной причиной этого может быть
недостаточная активность самого фермента
или нарушение механизма его
активирования.
Последовательность событий в развитии
хронической грануломатозной болезни:
- Мутации генов цитохрома b558 или
цитозольных белков
- Уменьшение образования супероксидного
иона и других активных форм кислорода.
- Снижение бактерицидной функции клеток
- Вялотекущие инфекции и образование
гранулом, изолирующих выжившие бактерии
Интерферон G, который стимулирует
транскрипцию гена цитохрома b оказывает у
некоторых людей благоприятный эффект при
лечении таких состояний.
Нейтрофилы содержат миелопероксидазу,
которая катализирует образование
хлорированных окислителей
Фермент миелопероксидаза обнаруживается в
больших количествах в гранулах нейтрофилов и
может использовать H2O2 для образования
гипохлорной кислоты. H2O2 образуется НАДФНоксидазной системой, а ионы Cl- наиболее часто
используемое галоидное соединение, так как они
присутствуют в относительно высокой концентрации
в плазме и жидкостях организма..
HOCl является мощным окислителем и
обладает сильными бактерицидными
свойствами. В нормальных условиях
повреждающий эффект НОCl уменьшается
благодаря взаимодействию с первичными
или вторичными аминами, которые имеются
в нейтрофилах и тканях, с образованием
различных производных - хлораминов,
которые, хотя и являются хорошими
окислителями, оказывают более слабое
действие, чем HOCI