Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Базофилы составляют 0–1% общего числа лейкоцитов циркулирующей крови. В крови базофилы диаметром 10–12 мкм находятся 1–2 сут. Как и другие зернистые лейкоциты, при стимуляции могут покидать кровоток, но их способность к амебоидному движению ограничена. Продолжительность жизни и судьба в тканях неизвестны.

Специфические гранулы довольно крупные (0,5–1,2 мкм), окрашиваются метахроматически (в иной цвет, чем краситель, от красновато-фиолетового до интенсивно-фиолетового). В гранулах содержатся различные ферменты и медиаторы. К наиболее значимым из них можно отнести гепаринсульфат (гепарин), гистамин, медиаторы воспаления (например, медленно реагирующий фактор анафилаксии МРВ-A, фактор хемотаксиса эозинофилов ФХЭ-А).

Метаболическая активность. При активации базофилы вырабатывают медиаторы липидной природы. В отличие от тучных клеток, не обладают активностью простагландин D2-синтетазы и окисляют арахидоновую кислоту преимущественно до лейкотриена C4.

Функция. Активированные базофилы покидают кровоток и в тканях участвуют в аллергических реакциях. Базофилы имеют высокоаффинные поверхностные рецепторы к Fc-фрагментам IgE, а IgE синтезируют плазматические клетки при попадании в организм антигена (аллергена). Дегрануляция базофилов опосредована молекулами IgE. При этом происходит перекрестное связывание молекул IgE. Выделение гистамина и других вазоактивных факторов при дегрануляции и окисление арахидоновой кислоты вызывают развитие аллергической реакции немедленного типа (такие реакции характерны для аллергического ринита, некоторых форм бронхиальной астмы, анафилактического шока).

Моноциты — самые крупные лейкоциты (диаметр в мазке крови около 15 мкм), их количество составляет 2–9% всех лейкоцитов циркулирующей крови. Образуются в костном мозге, выходят в кровоток и циркулируют около 2–4 сут. Моноциты крови — фактически незрелые клетки, находящиеся на пути из костного мозга в ткани. В тканях моноциты дифференцируются в макрофаги. В этом виде они могут жить месяцами до тех пор, пока не разрушатся, выполняя функцию фагоцитоза. Совокупность моноцитов и макрофагов — система мононуклеарных фагоцитов.

Активация моноцитов. Различные вещества, образующиеся в очагах воспаления и разрушения ткани, — агенты хемотаксиса и активации моноцитов. В результате активации увеличивается размер клетки, усиливается обмен веществ, моноциты выделяют биологически активные вещества (ИЛ-1, колониестимулирующие факторы гранулоцитов и макрофагов — КСФ-ГМ, моноцитов — КСФ-М, простагландины, ИНФ, факторы хемотаксиса нейтрофилов и др.).

Функция. Главная функция моноцитов и образующихся из них макрофагов — фагоцитоз. В переваривании фагоцитированного материала участвуют лизосомные ферменты, а также формируемые внутриклеточно H2O2, OH–, О2–. Активированные моноциты/макрофаги продуцируют также эндогенные пирогены.

Пирогены. Моноциты/макрофаги продуцируют эндогенные пирогены (ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, фактор некроза опухоли a, ИНФa) — полипептиды, запускающие метаболические изменения в центре терморегуляции (гипоталамус), что приводит к повышению температуры тела. Критическую роль играет образование простагландина E2. Образование эндогенных пирогенов моноцитами/макрофагами (а также рядом других клеток) вызывают экзогенные пирогены — белки микроорганизмов, бактериальные токсины. Наиболее распространенные экзогенные пирогены — эндотоксины (липополисахариды грамотрицательных бактерий).

Макрофаг — дифференцированная форма моноцитов — крупная (около 20 мкм) подвижная клетка системы мононуклеарных фагоцитов. Макрофаги — профессиональные фагоциты, они найдены во всех тканях и органах; это мобильная популяция клеток. Продолжительность жизни макрофагов — месяцы. Макрофаги подразделяются на резидентные и подвижные. Резидентные макрофаги содержатся в тканях в норме в отсутствие воспаления. Среди них различают свободные, имеющие округлую форму, и фиксированные макрофаги — звездообразной формы клетки, прикрепляющиеся своими отростками к внеклеточному матриксу или к другим клеткам.

Свойства макрофага зависят от их активности и локализации. В лизосомах макрофагов содержатся бактерицидные агенты: миелопероксидаза, лизоцим, протеиназы, кислые гидролазы, катионные белки, лактоферрин, супероксиддисмутаза — фермент, способствующий образованию H2O2, OH–, О2–. Под плазмолеммой в большом количестве имеются актиновые микрофиламенты, микротрубочки, промежуточные филаменты, необходимые для миграции и фагоцитоза. Макрофаги мигрируют по градиенту концентрации многих веществ, поступающих из различных источников. Активированные макрофаги образуют цитоплазматические псевдоподии неправильной формы, участвующие в амебоидном движении и фагоцитозе.

Функции. Макрофаги захватывают из крови денатурированные белки, состарившиеся эритроциты (фиксированные макрофаги печени, селезенки, костного мозга). Макрофаги фагоцитируют обломки клеток и тканевого матрикса.

Неспецифический фагоцитоз характерен для альвеолярных макрофагов, захватывающих пылевые частицы различной природы, сажу и т.п.

Специфический фагоцитоз происходит при взаимодействии макрофагов с опсонизированной бактерией. Активированный макрофаг секретирует более 60 факторов. Макрофаги проявляют антибактериальную активность, выделяя лизоцим, кислые гидролазы, катионные белки, лактоферрин, H2O2, OH–, O–2. Противоопухолевая активность заключается в прямом цитотоксическом действии H2O2, аргиназы, цитолитической протеиназы, фактора некроза опухоли из макрофагов.

Макрофаг — антигенпредставляющая клетка: он процессирует антиген и представляет его лимфоцитам, что приводит к стимуляции лимфоцитов и запуску иммунных реакций (см. главу 28). Интерлейкин ИЛ-1 из макрофагов активирует Т-лимфоциты и в меньшей степени — В-лимфоциты.

Макрофаги продуцируют липидные медиаторы: простогландин E2 и лейкотриены, фактор активации тромбоцитов. Клетка также выделяет ИНФa, блокирующий репликацию вирусов. Активированный макрофаг секретирует ферменты, разрушающие внеклеточный матрикс (эластазу, гиалуронидазу, коллагеназу). С другой стороны, факторы роста, синтезируемые макрофагом, эффективно стимулируют пролиферацию эпителиальных клеток, фибробластов, синтез коллагена фибробластами, формирование новых кровеносных сосудов — ангиогенез. Таким образом, основные процессы, лежащие в основе заживления раны (реэпителизация, образование внеклеточного матрикса, восстановление поврежденных сосудов), опосредованы факторами роста, производимыми макрофагами. Вырабатывая ряд колониестимулирующих факторов (гранулоцитов — КСФ-Г, моноцитов — КСФ-М), макрофаги влияют на дифференцировку клеток крови.