Клетки с сегментированными ядрами и цитозольными гранулами происходят из общей полипотентной СК в костном мозге (рис. 7). Они осу-ществляют защитные функции в основном за счет фагоцитоза (нейтрофилы) и/или за счет секреции токсических субстанций, содержащихся в их гранулах (эозинофилы, базофилы, тучные клетки).
Нейтрофилы — полиморфноядерные лейкоциты с сегментированным ядром и многочисленными цитозольными гранулами. Классически считают-ся клетками, определяющими первую линию защиты врожденного иммунитета (Куртасова Л.М. с соавт., 2003, 2009; Савченко А.А., 2015).
Они быстро мигрируют в больших количествах к участкам воспаления, уничтожая патогены в первые дни заражения. Это основной состав гноя. Уничтожение патогенов нейтрофилами происходит с помощью:
— фагоцитоза — способности поглощать микроорганизмы или частицы;
— респираторного (окислитель-ного) взрыва с образованием актив-ных форм кислорода (АФК/ROS) (Савченко А.А. с соавт., 2016, 2018);
— дегрануляции — высвобождения набора белков из гранул (секреторные везикулы, гранулы желатиназы, гранулы азурофилов, особые гранулы), которые обладают анти-микробными свойствами;
— нетоза — запрограммирован-ной гибели нейтрофилов c высвобождением нейтрофильных внеклеточных ловушек (NET);
— продукции провоспалительных цитокинов IL-1β, TNFα, IL-6, IL-12, IL-17А, факторов роста (G-CSF) и др. (Зурочка А.В. с соавт., 2012).
Морфологическая характеристика нейтрофилов определяется степенью зрелости клеток: юные, палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы (Добрынина М.А. с соавт., 2023). Эти популяции можно дополнительно идентифицировать с помощью набора клеточных маркеров (незрелые нейтрофилы экспрессируют CD15 и CD11b, при достижении полной зрелости — CD16).
Сегментоядерные нейтрофилы — терминально дифференцированные клетки, которые во время воспаления могут мигрировать в ткани и выполнять свои эффекторные функции [например, фагоцитоз, производство активных форм кислорода (ROS) и уничтожение бактерий]. Важно отметить, что нейтрофилы могут быстро менять свои характеристики и поведение по мере того, как они активируются, стареют или входят в новую среду при остром или хроническом воспалении (реализуют совершенно разные эффекторные механизмы).
Нейтрофильные гранулоциты обладают рядом свойств, обусловливающих их участие в патогенезе острого воспаления: богатый набор цитотоксических факторов; высокая чувствительность ко всевозможным локальным изменениям гомеостаза; способность накапливаться в очагах поражения и инициировать цепную реакцию с выделением цитотоксических веществ и созданием локального перевеса в балансе «эффектор–ингибитор»; секреция биологически активных веществ, активирующих предшественников медиаторов воспаления.
Нейтрофилы принимают участие в реализации иммунокомплексных повреждений тканей и в антителозависимых цитотоксических реакциях.
Тучные клетки, базофилы и эозинофилы относятся к гранулоцитам. В отличие от нейтрофилов, их защитная функция осуществляется не фагоцитозом, а за счет дегрануляции (Куртасова Л.М. с соавт., 2002, 2006). Учитывая их полиморфизм, с клинической точки зрения следует различать клетки, относимые к мукозальному иммунитету, которые заложены со времени эмбриогенеза (резидентные эозинофилы, тучные клетки), и традиционные эозинофилы и базофилы [продукты стволовых клеток костного мозга (СККМ)].
Тучные клетки — богатые гранулами иммунные клетки, которые распределены по всему организму в областях, где обычно возможно соприкосновение с микроорганизмами (барьерные ткани), таких как слизистые оболочки и кожа, а также в большинстве тканей, окружающих кровеносные сосуды и нервы. Традиционно выделяют две подгруппы тучных клеток — клетки соединительной ткани (CTMC) и клетки слизистой оболочки (MMC). По происхождению CTMC делят на самоподдерживающиеся, которые заселены в тканях до рождения, и СТМС, поддерживаемые костным мозгом (Цуканов В.В. с соавт., 2019).
Тучные клетки признаны регуляторными и эффекторными клетками как врожденного, так и адаптивного иммунитета, принимающими активное участие в развитии острых и хронических аллергических, аутоиммунных, воспалительных заболеваний и рака. Эти первичные, сигнальные клетки связаны со многими иммунными и неиммунными клетками, которые реагируют на патогены и инициируют защитный ответ, высвобождая большую группу медиаторов, оказывающих различное действие на окружающие ткани. Выделяют медиаторы: быстровысвобождаемые, находящиеся в связанном с гранулярным матриксом состоянии (гистамин, эозинофильный хемотаксический фактор анафилаксии, нейтрофильный хемотаксический фактор, арилсульфатаза А); прочно
связанные, находящиеся в связанном с гранулярным матриксом состоянии (гепарин, химаза, триптаза, пероксидаза, супероксиддисмутаза); образуемые в ходе активации клетки (лейкотриены C4, D4, E4, простагландин D2, тромбоксан А2, эндопероксиды, фактор активации тромбоцитов и пр.). Они активно участвуют в формировании воспаления, аллергии и анафилаксии. Также тучные клетки играют важную роль в заживлении ран, ангиогенезе, иммунной толерантности, защите от патогенов и формировании гематоэнцефалического
барьера.
Активация тучных клеток происходит за счет распознавания DAMP, и/или PAMP, и/или рецепторов, связанных с G-белком; их активаторами также могут выступать белки системы комплемента (Larbi A., 2024; Lauten T.H. et al., 2024). Отдельный механизм активации связан с высокоаффинным рецептором для IgE (FcεRI). Этот рецептор имеет высокое сродство и необратимо связывается с IgE, в результате чего тучные клетки покрываются IgE. Как и любое АТ, IgE специфично к одному конкретному антигену, который связывается с вариабельными участками IgE, находящимися на поверхности тучных клеток, активирует их с быстрым высвобождением содержимого гранул (анафилактическая дегрануляция). Этим и обусловлены аллергические реакции.
Благодаря большому разнообразию других рецепторов тучные клетки реагируют на различные типы стимулов, включая микробные, нервные, иммунные, гормональные, метаболические и химические триггеры. Именно взаимодействие тучных и нервных клеток способствует возникновению боли и зуда.
Базофилы — наименее распространенный в периферической крови тип гранулоцитов, составляющий от 0,5 до 1% циркулирующих лейкоцитов. Морфологически, в отличие от других гранулоцитов крови, имеют базофильные гранулы, а в отличие от тучных клеток — сегментированное ядро, меньшие размеры и округлую форму (Сафронова Э.А. с соавт., 2023). Базофилы функционально тесно связаны с тучными клетками, хотя отличаются от них по своему происхождению и развиваются из разных гемопоэтических клонов. В отличие от тучных клеток, базофильные гранулы базофилов содержат меньше протеаз, кроме того, этих гранул в базофилах в целом меньше. Базофилы секретируют сравнительно немного активных веществ, но эффективно выделяют IL-4.
На поверхности базофилов представлено большое число хемотаксических рецепторов, однако спектр Toll-подобных рецепторов (TLR) представлен скудно. Подобно тучным клеткам, базофилы имеют два типа рецепторов к иммуноглобулинам E — высокоаффинные (FcεRI) и низкоаффинные (FcεRII, или CD23), а также гистаминовые рецепторы. За счет этого базофилы быстро рекрутируются в лимфатические узлы, могут функционировать как антиген-презентирующие клетки и имеют решающее значение для индукции дифференцировки Th2-клеток, а также связанных с ними воспалительных реакций после контакта с паразитами или аллергенами. Все это дает основание предполагать, что базофилы в основном являются регуляторными, а не эффекторными клетками иммунитета.
Эозинофилы — разновидность гранулоцитов с крупными эозинофильными гранулами и сегментированным ядром. Это больше тканевые клетки, чем циркулирующие, поэтому в периферической крови их не более 150 клеток в 1 мкл (1–3%). Дифференцировка эозинофилов регулируется цитокинами (IL-3, IL-5, GM-CSF). После созревания клеток миграцию эозинофилов из костного мозга в кровь контролирует IL-5 (Савченко А.А. с соавт., 2012). Исходно эозинофилы локализуются в вилочковой железе, желудочно-кишечном тракте, матке и молочной железе. Эозинофилы способны спонтанно или при стимуляции секретировать большое количество разнообразных медиаторов (табл. 4).
Таблица 4
Состав гранул эозинофилов
Гранулы эозинофилов | Основное содержание | Назначение содержимого |
Специфические (крупные, вторичные) | Главный основной белок 1 (МВР-1), главный основной белок 2 (МВР-2), эозинофильный нейротоксин (EDN), эозинофильный катионный белок (ЕСР), эозинофильная пероксидаза (ЕРО)
| Внеклеточный цитолиз |
Мелкие
| Арилсульфатаза В, кислая фосфатаза, пероксидаза | Бактерицидность |
Первичные | Лизофосфолипаза (кристаллы Шарко–Лейдена, или галектин-10), митохондриальная ДНК | Липидный метаболизм |
Липидные тельца | Арахидоновая кислота, липоксигеназа, циклооксигеназа для синтеза простагландинов, простациклинов, тромбоксанов, лейкотриенов и др.
| Выработка эйкозаноидов |
Секреторные везикулы | Ферменты: эластаза, гистаминаза, коллагеназа. Цитокины: IL-1, -2, -4, -5, -6, -8, -13, TNFα, GM—CSF. Факторы роста: TGF beta, VEGF, PDGF. Хемокины: CCL3, CCL5, CCL11, CXCL13 | Регуляторная роль |
Активные формы кислорода
| O2, Н2О2, гидроксильные радикалы, синглетный кислород | Бактерицидность |
Исходя из локализации (паренхима/барьерная ткань), морфологии яд-ра (кольцеобразная/сегментированная), поверхностного фенотипа, ответа на IL-5, различают два типа эозинофилов — резидентный (rEOS) и воспали-тельный (iEOS) (Каспаров Э.В. с соавт., 2002; Савченко А.А. с соавт., 2017).
Характерной особенностью эозинофилов является их защитная анти-паразитарная функция. Гельминты и продукты их жизнедеятельности, меди-аторы воспаления (прежде всего гистамин) и хемокины, макрофаги, тучные и эпителиальные клетки привлекают эозинофилы в ткани (Добрынина М.А. с соавт., 2023). Оказавшись в месте повреждения, эозинофилы прикрепляются к поверхности паразитов за счет своего рецептора к С3b (большинство гель-минтов активируют систему комплемента по альтернативному пути с образо-ванием С3b), высвобождают свои цитотоксические гранулярные белки, а также предварительно сформированные цитокины и липидные медиаторы, способствуя уничтоже-нию паразитов, развитию воспаления и повреждению тканей.
Эозинофилы являются эффекторами в метаболизме гистамина, секре-тируемого тучными клетками. Фермент гистаминаза, выделяемый эозинофи-лами, катализирует расщепление гистамина, также эозинофилы фагоцитиру-ют гистаминсодержащие гранулы тучных клеток, адсорбируют гистамин на своей плазмалемме, связывая его своими рецепторами, помимо этого, эози-нофилы секретируют фактор, тормозящий дегрануляцию и высвобождение гистамина из
цитоплазмы тучных клеток. Эозинофилы являются предполагаемыми анти-ген-презентирующими клетками и играют существенную роль в активации тучных клеток, коммуникации и функции Т-клеток.