ЛЕЙКОЦИТЫ (ЛЕЙКОЦИТЫ): ХАРАКТЕРИСТИКА, ФУНКЦИИ, ВИДЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

В лейкоцитах представляют собой разнообразный набор клеток крови , принадлежащие к системе иммунитета. В них отсутствуют пигменты, поэтому они также известны как белые кровяные тельца. Клетки участвуют в иммунном ответе и устранении потенциальных патогенов, попадающих в организм.

Лейкоциты делятся на две широкие категории: гранулоциты и мононуклеарные клетки или агранулоциты. В гранулоцитах есть эозинофилы, базофилы и нейтрофилы. Содержимое гранул часто токсично, и когда эти клетки опорожняют их, они могут бороться с инфекцией. Ядра этих клеток обычно сегментированы или лопастные.

Источник: Edgardolanza

Мононуклеарные клетки состоят из двух типов клеток: моноцитов и лимфоцитов. Каждый тип лейкоцитов играет определенную роль в защите.

Большинство лейкоцитов происходят из миелоидных стволовых клеток, тогда как лимфоциты происходят из лимфоидных стволовых клеток. Когда количество лейкоцитов изменяется, это может быть медицинским показанием для диагностики какой-либо патологии или инфекции.

Историческая перспектива

Открытие лейкоцитов произошло в середине 18 века Уильямом Хьюсоном, который просто описал их как клетки, лишенные цвета.

Кроме того, он упомянул, что эти клетки вырабатывались лимфатической системой, откуда они попадали в кровоток. Хьюсон считал, что белые кровяные тельца позже могут стать эритроцитами.

В то время не было методов окрашивания, позволяющих более детально изучить лейкоциты. По этой причине только в 19 веке исследователь Пауль Эрлих использовал различные красители, которые позволили ему классифицировать белые кровяные тельца на разные типы.

Иммунная система человека: врожденная и адаптивная

Чтобы понять роль лейкоцитов в иммунной системе, мы должны знать, что эта система четко разделена на два компонента, известных как врожденный и адаптивный. У каждого есть свои рецепторы распознавания и своя скорость реакции на патогены, атакующие хозяина.

Врожденный иммунитет

Механизмы, которые активируются немедленно в присутствии постороннего объекта, соответствуют врожденному иммунитету. Эти барьеры включают кожу и слизистые оболочки, растворимые молекулы, такие как комплемент, пептиды с антимикробными свойствами, цитозины и другие. В эволюционном отношении это кажется примитивной системой.

Клетки, из которых они состоят, представляют собой макрофаги и дендритные клетки. Эти клетки используют рецепторы, которые распознают определенные закономерности, обнаруженные в генетическом материале, быстро реагируя на общие биохимические структуры, общие для патогенов.

Адаптивный иммунитет

Напротив, адаптивный ответ намного медленнее. Внутри клеток, из которых он состоит, есть Т- и В-лимфоциты, у которых есть рецепторы для определенных антигенов. Адаптивный ответ имеет «память» и может реагировать быстрее, если рассматриваемый антиген уже присутствует в организме.

Эти две системы действуют синергетически с общей целью защиты организма от инфекции и против распространения раковых клеток.

Особенности и функции

Кровь - это жидкая ткань, которая проходит через сердечно-сосудистую систему. Внутри этой жидкой матрицы находятся элементы и клеточные фрагменты трех типов: эритроциты или красные кровяные тельца, лейкоциты или белые кровяные тельца и тромбоциты или тромбоциты.

Размеры и морфология

Лейкоциты или белые кровяные тельца - это группа сферических клеток, в которых отсутствуют пигменты. Средние размеры варьируются от 9 до 18 микрометров (мкм).

В отличие от других клеток крови, лейкоциты сохраняют ядро ​​в его зрелом клеточном состоянии. Фактически, ядро ​​- это основная характеристика, используемая для классификации этих клеток.

Характеристики

Они участвуют в защите организма. Лейкоциты обладают способностью перемещаться через клеточные пространства посредством процесса, называемого диапедезом, мигрируя посредством амебоидного движения.

Эта подвижность в основном контролируется хемотаксисом и нейтрофилами. Для устранения патогенов лейкоциты выполняют фагоцитоз.

Существует пять основных типов лейкоцитов, каждый из которых связан с определенной функцией иммунной системы. Поскольку клетки, составляющие лейкоциты, очень неоднородны между собой, мы подробно опишем их характеристики и функции в следующем разделе.

Типы лимфоцитов

Существует несколько классификаций лейкоцитов. Классификацию можно установить, наблюдая за клеткой под светом оптического микроскопа после окрашивания серией красителей, или их можно классифицировать в соответствии с антигенами, присутствующими на поверхности клетки, с помощью метода, называемого проточной цитометрией.

В этой статье мы будем использовать классификацию оптического микроскопа благодаря его широкому применению и простоте. Ниже мы подробно опишем каждую из основных категорий: гранулоциты и мононуклеарные клетки.

гранулоциты

Как следует из названия, гранулоциты - это клетки, цитоплазма которых богата гранулами. Помимо наличия этих компартментов, гранулоциты характеризуются наличием дольчатых или сегментированных ядер.

Внутри гранулоцитов есть подкатегория, которая классифицирует клетки в зависимости от их реакции на разные цвета.

Если гранулы окрашены кислотными красителями, такими как эозин, они являются эозинофилами. Если окрашивающий их краситель является основным по природе, например метиленовым синим, гранулоцит называется базофилом. Наконец, если он не реагирует на пятна, их называют нейтрофилами.

Поскольку ядерное расщепление нейтрофилов заметно, их часто называют полиморфно-ядерными клетками.

Нейтрофилы

Нейтрофилы являются наиболее многочисленными гранулоцитами и образуют первую линию защиты от инфекций, вызываемых бактериями и другими агентами. Они являются элементами врожденной иммунной системы.

Клеточные гранулы содержат целую батарею ферментов и бактерицидов, которые помогают уничтожать патогены и инородные тела.

Для выполнения своей функции эти клетки могут мигрировать в разные ткани и поглощать рассматриваемый элемент. После уничтожения патогена нейтрофил обычно умирает и может выводиться вместе с бактериальными отходами в виде гноя.

Нейтрофилы могут выделять ряд веществ, которые предупреждают другие клетки иммунной системы - будь то другие нейтрофилы или макрофаги - и «вызывают» или вербуют их туда, где они необходимы.

Они также связаны с воспалительной реакцией и образованием внеклеточных ловушек нейтрофилов.

Эозинофилы

В гранулоцитах эозинофилы составляют лишь небольшой процент от общего количества клеток, хотя их количество может увеличиваться у пациентов с инфекциями или лихорадкой. Они связаны с реакцией на проявления аллергии.

Как и нейтрофилы, эозинофилы - это белые кровяные тельца, которые могут поглощать чужеродные агенты, попадающие в организм. Они были конкретно связаны с наличием паразитов и гельминтов.

Гранулы, представленные эозинофилами, содержат пищеварительные ферменты и другие цитотоксические компоненты, что позволяет им выполнять свою роль защитной клетки.

Хотя это клетки очень маленького размера, чтобы поглотить паразита, эозинофилы могут оседать на поверхности паразита и выводить токсичное содержимое гранул.

Базофилы

В гранулоцитах базофилы являются наименее многочисленными клетками. Это связано с рядом методологических сложностей при их изучении, поэтому об их биологии и функциях известно очень мало.

Исторически базофилы считались клетками, играющими второстепенную роль в процессах аллергии. Это было интуитивно понятно по наличию рецепторов иммуноглобулинов E на поверхности мембраны.

Сегодня стало возможным подтвердить роль базофилов как членов врожденной и адаптивной иммунной системы. Эти клетки способны секретировать ряд цитокинов, которые помогают модулировать иммунный ответ, а также побуждают В-клетки синтезировать иммуноглобулины E.

Благодаря выбросу цитокинов базофилы вызывают аллергическую реакцию. Этот процесс не ограничен специфическими антигенными реакциями с иммуноглобулинами E, они могут быть вызваны длинным списком других молекул, таких как антигены паразитов, лектины и другие.

В отличие от эозинофилов и нейтрофилов, гранулярный состав базофилов изучен недостаточно.

Наряду с эозинофилами базофилы также играют роль в борьбе с заражениями, вызванными гельминтами.

Мононуклеарные клетки

Вторая категория лейкоцитов - это мононуклеарные клетки, в которых мы находим моноциты и лимфоциты.

В отличие от гранулоцитов, ядро ​​мононуклеарных клеток не сегментировано и не дольчато, оно округлено и уникально. Их также называют агранулоцитами, потому что в них отсутствуют типичные гранулы эозинофилов, базофилов и нейтрофилов.

Моноциты

Характеристики моноцитов

Моноциты - это самые большие лимфоциты, и с точки зрения пропорций они составляют почти 11% всех циркулирующих лейкоцитов. Они характеризуются наличием ядра в форме почки и голубоватой цитоплазмы. Они существуют как в крови, так и в тканях.

Характеристики

Функции моноцитов весьма разнообразны, они участвуют как в реакциях врожденной, так и в адаптивной иммунной системе.

Как часть врожденной иммунной системы, моноциты способны распознавать ряд патогенов бактериальной природы путем распознавания рецепторов, которые стимулируют выработку цитокинов и фагоцитоз.

У них есть ряд рецепторов Fc-типа, поэтому они могут поглощать и атаковать материалы, покрытые антителами.

Макрофаги и дендритные клетки могут взаимодействовать с Т- и В-лимфоцитами, чтобы инициировать адаптивный ответ. Дендритные клетки известны своей превосходной ролью антигенпрезентирующих клеток.

Наконец, моноциты участвуют в удалении клеточного мусора и мертвых клеток в областях, где произошло повреждение тканей или инфекции. Они также участвуют в синтезе белков, таких как факторы свертывания крови, компоненты комплемента, ферменты, интерлейкины и другие.

Лимфоциты

Характеристики лимфоцитов

Лимфоциты - это клетки, происходящие из костного мозга, где они дифференцируются и созревают. В конце своего развития клетки переходят в циркуляцию. Количество лейкоцитов варьируется в зависимости от нескольких факторов, таких как возраст, пол и активность человека.

Лимфоциты обладают несколькими особенностями по сравнению с остальными лейкоцитами. Они не являются терминальными клетками, поскольку при их стимуляции начинается процесс деления митотических клеток, в результате чего образуются эффекторные клетки и клетки памяти.

У них есть способность переходить из крови в ткани, а затем обратно в кровь. Из-за сложности процесса схема миграции недостаточно хорошо описана в литературе.

Типы лимфоцитов

Они делятся на три большие группы: Т-клетки, В-клетки и естественные киллерные клетки или NK (естественный киллер по-английски). Т- и В-клетки играют незаменимую роль в адаптивном иммунном ответе, в то время как NK-клетки составляют небольшой процент лимфоцитов, которые участвуют во врожденном ответе.

Т-клетки называются так потому, что они вырабатываются в тимусе, В-клетки - в костном мозге (B поступает из костного мозга), а NK-клетки производятся в обоих местах.

Что касается адаптивного ответа, мы должны выделить три характеристики. Во-первых, он имеет значительно большое количество лимфоцитов, каждый из которых имеет специфические рецепторы, расположенные на его мембранах, которые распознают специфические участки для чужеродных антигенов.

После контакта с антигеном клетка может его запомнить, и эта клеточная память может вызвать более быструю и энергичную реакцию, если произойдет повторное воздействие того же антигена. Обратите внимание, что антигены из организма переносятся и игнорируются иммунной системой.

Функции лимфоцитов

Каждый тип лимфоцитов выполняет определенную функцию. В-лимфоциты участвуют в производстве антител и презентации антигенов Т-клеткам.

В-клетки также участвуют в выработке цитокинов, которые регулируют различные Т-клетки и презентацию антигена.

Т-клетки делятся на CD4 + и CD8 +. Первые делятся на несколько категорий и конкретно участвуют в таких функциях, как опосредование иммунного ответа против внутриклеточных патогенов, бактериальных инфекций, индукции астмы грибами и других аллергических реакций.

Те, что относятся к типу CD8 +, способны разрушать клетки-мишени через секрецию гранул, содержащих ряд токсичных ферментов. В литературе клетки CD8 + также известны как цитотоксические Т-лимфоциты для всех молекул, которые они выделяют.

Функция лимфоцитов NK напрямую связана с врожденным иммунным ответом. Кроме того, они способны убивать опухолевые клетки и клетки, инфицированные вирусами. Кроме того, NK-клетки могут модулировать функции других клеток, включая макрофаги и Т-клетки.

Период полураспада лейкоцитов

Гранулоциты и моноциты

Продолжительность жизни лейкоцитов в кровотоке или тканях зависит от изучаемого типа. Некоторые гранулоциты, такие как базофилы, живут всего несколько часов, а эозинофилы - несколько дней, то есть чуть больше недели. Моноциты также живут от часов до дней.

Лимфоциты

Продолжительность жизни лимфоцитов значительно больше. Те, которые участвуют в процессах памяти, могут длиться годами, а те, что не длится несколько недель.

болезни

Нормальные показатели лейкоцитов составляют от 5 до 12 · 10 ³ на мл. Изменения общего количества лейкоцитов известны как лейкопения и лейкоцитоз. Первый термин относится к низкому количеству клеток, тогда как лейкоцитоз относится к большому количеству.

лейкоцитоз

Большое количество лейкоцитов может возникнуть из-за реакции организма на широкий спектр физиологических или воспалительных процессов, причем последние являются наиболее частой причиной. Воспалительный или инфекционный лейкоцитоз возникает из-за присутствия бактерий, вирусов и паразитов.

В зависимости от возбудителя инфекции уровни конкретных лейкоцитов различаются определенным образом. То есть каждый патоген вызывает лейкоциты определенного типа.

Например, если агент представляет собой вирус, может возникнуть лейкопения или лейкоцитоз. В случае бактерий начальная инфекция характеризуется нейтрофилией, затем моноцитозом и заканчивается лимфоцитозом и повторным появлением эозинофилов.

Увеличение нейтрофилов может указывать на воспалительную реакцию. Увеличение количества эозинофилов связано с присутствием паразитов или событием гиперчувствительности.

Последний тип лейкоцитоза является неинфекционным и может возникать из-за неопластических или неопухолевых и негематологических гематологических причин.

Информация об отклонениях от нормы лейкоцитов на самом деле не очень информативна. Тип пораженной клетки должен быть охарактеризован, чтобы установить более точный диагноз.

лейкопения

Низкое количество лейкоцитов у пациента может возникать из-за снижения их продукции в костном мозге, гиперспленизма и других состояний. Считается, что лейкоциты находятся в низком аномальном количестве, если их количество составляет менее 4000 лейкоцитов на мм ³ .

Ссылки

1. Аббас, А.К., Лихтман, А.Х., и Пиллаи, С. (2014). Электронная книга по клеточной и молекулярной иммунологии. Elsevier Health Sciences.
2. Альбертс, Б., Брей, Д., Хопкин, К., Джонсон, А.Д., Льюис, Дж., Рафф, М.,… и Уолтер, П. (2013). Существенная клеточная биология. Наука о гирляндах.
3. Александр, JW (1984). Принципы клинической иммунологии. Я поменял направление.
4. Алонсо, МАС, и я Понс, ЕС (2002). Практическое руководство по клинической гематологии. Antares.
5. Арбер, Д.А., Глэдер, Б., Лист, А.Ф., Средние, RT, Параскевас, Ф., и Роджерс, Г.М. (2013). Клиническая гематология Винтроба. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.
6. Эспиноза, Б.Г., Кампал, Франция, и Гонсалес, Марокко (2015). Методики гематологического анализа. Ediciones Paraninfo, SA.
7. Хоффман, Р., Бенц-младший, Э.Дж., Зильберштейн, Л.Е., Хеслоп, Х., Анастази, Дж., И Вайц, Дж. (2013). Гематология: основные принципы и практика. Elsevier Health Sciences.
8. Кирзенбаум, А.Л., и Трес, Л. (2015). Гистология и клеточная биология: введение в электронную книгу патологии. Elsevier Health Sciences.
9. Клион А. (2017). Последние достижения в понимании биологии эозинофилов. F1000Research, 6, 1084.
10. Ланжковский, П. (2005). Руководство по детской гематологии и онкологии. Elsevier.
11. Миале, Дж. Б. (1985). Гематология: лабораторная медицина. Я поменял направление.
12. Поллард, Т. Д., Эрншоу, В. К., Липпинкотт-Шварц, Дж., И Джонсон, Г. (2016). Электронная книга по клеточной биологии. Elsevier Health Sciences.
13. Порвит А., Маккалоу Дж. И Эрбер В. Н. (2011). Электронная книга по патологии крови и костного мозга: Консультация эксперта: Интернет и печать. Elsevier Health Sciences.
14. Росс, М.Х., и Павлина, В. (2006). Гистологии. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.