Часть IV. Физиология систем внутренних органов

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.

Лимфоциты составляют 19–37% общего числа лейкоцитов крови. Кровь — среда, в которой лимфоциты циркулируют между органами лимфоидной системы и другими тканями. Лимфоциты могут выходить из сосудов в соединительную ткань, а также мигрировать через базальную мембрану и внедряться в эпителий (слизистую оболочку кишки). Продолжительность жизни лимфоцитов от нескольких месяцев до нескольких лет. Лимфоциты — иммунокомпетентные клетки, имеющие огромное значение для иммунных защитных реакций организма (см. подробнее в главе 29). С функциональной точки зрения различают В-, Т-лимфоциты и NK-клетки.

B-лимфоциты (произносят как «бэ») образуются в костном мозге и составляют менее 10% лимфоцитов крови. Часть В-лимфоцитов в тканях дифференцируется в клоны плазматических клеток. Каждый клон синтезирует и секретирует антитело только против одного антигена. Иными словами, плазматические клетки и синтезируемые ими антитела обеспечивают гуморальный иммунитет.

T-лимфоциты. Клетка-предшественница T-лимфоцитов поступает в тимус из костного мозга. Дифференцировка T-лимфоцитов происходит в тимусе. Зрелые Т-лимфоциты покидают тимус, их обнаруживают в периферической крови (80% и более всех лимфоцитов) и лимфоидных органах. Т-лимфоциты, как и В-лимфоциты, реагируют (то есть узнают, размножаются и дифференцируются) на конкретные антигены, но в отличие от В-лимфоцитов участие Т-лимфоцитов в иммунных реакциях сопряжено с необходимостью узнавать в мембране других клеток белки главного комплекса гистосовместимости MHC. Основные функции Т-лимфоцитов — участие в клеточном и гуморальном иммунитете (так, Т-лимфоциты уничтожают аномальные клетки своего организма, участвуют в аллергических реакциях и в отторжении чужеродного трансплантата). Среди Т-лимфоцитов различают CD4+- и CD8+-лимфоциты. CD4+-лимфоциты (Т-хелперы) поддерживают пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов и стимулируют образование цитотоксических Т-лимфоцитов, а также способствуют пролиферации и дифференцировке супрессорных Т-лимфоцитов.

NK-клетки — лимфоциты, лишенные характерных для Т- и В-клеток поверхностно-клеточных детерминант. Эти клетки составляют около 5–10% всех циркулирующих лимфоцитов, содержат цитолитические гранулы с перфорином, уничтожают трансформированные (опухолевые) и инфицированные вирусами, а также чужеродные клетки.