Джон И . Гэллин (John J. Gallin)
К лейкоцитам, этим основным клеточным компонентам воспаления и иммунной реакции, относятся нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, эозинофилы и базофилы. Кровь служит наиболее доступным источником лейкоцитов и средством транспортировки клеток из костного мозга, где они генерируют, в различные ткани. В норме число лейкоцитов в крови взрослых лиц составляет 4,5—11•109/л (их норма у лиц разного возраста указана в приложении). Из всех лейкоцитарных клеток большая часть приходится на нейтрофилы (54—62%), затем следуют лимфоциты (25—33%), моноциты (3—7%), эозинофилы (1—3%) и базофилы (0—0,75%). Полагают, что различные типы лейкоцитов происходят от общей стволовой клетки. Из всех ядросодержащих клеток костного мозга 3/4 участвуют в продукции лейкоцитов. Созревание лейкоцитов в костном мозге находится, по всей вероятности, под регуляторным контролем разнообразных факторов, еще не полностью изученных. Поскольку изменение числа и типа лейкоцитов обычно бывает связано с болезненным процессом, их общее число (в 1 мл3) и лейкоцитарную формулу определяют часто. Вопрос о лимфоцитах и базофилах дискутируется в других разделах книги. Настоящая глава посвящена изучению нейтрофилов, моноцитов и эозинофилов.
56-1. Схематически представленный жизненный цикл нейтрофилов.
Нейтрофилы
Процесс созревания
Основные этапы жизненного цикла нейтрофилов схематически представлены на 56-1. В норме нейтрофилы человека вырабатываются исключительно в костном мозге. Оптимальный подсчет позволил определить, что число стволовых клеток, необходимых для поддержания гемопоэза, соответствует 400—500. Получены убедительные доказательства, свидетельствующие о продукции моноцитами периферической крови и тканевыми макрофагами колониестимулирующих факторов и синтезе гормона (ов), необходимого (ых) для роста моноцитов и нейтрофилов в костном мозге. Система гемопоэза не только производит достаточное количество нейтрофилов (примерно 1,3•1011/80 кг в сутки) для участия в физиологических процессах, но и создает резерв в костном мозге, который может быть мобилизован в ответ на воспаление или инфекцию. Увеличение числа нейтрофилов в периферической крови называют нейтрофилией, а появление в ней незрелых клеток—сдвигом формулы крови влево. Уменьшение числа нейтрофилов называют нейтропенией.
Нейтрофилы происходят от полипотентной стволовой клетки. Конечные стадии гемопоэза характеризуются появлением клеток с различными морфологическими признаками. Миелобласт — это первая распознаваемая клетка-предшественник, за которой следует промиелоцит. Последний эволюционирует, когда образуются классические лизосомные гранулы, называемые первичными, или азурофильными. Первичная гранула содержит гидролазу, эластазу, миелопероксидазу и катионные белки. Пролимфоцит делится с образованием миелоцита—клетки, ответственной за синтез специфических, или вторичных, гранул, содержащих такие уникальные вещества, как лактоферрин, белки, связывающие витамин Biz и, вероятно, цитохром b, гистаминазу и рецепторы для некоторых хемоаттрактантов и факторов (промоторы), усиливающих адгезию. Вторичные гранулы не содержат кислые гидролазы и поэтому не относятся к классическим лизосомам. Они легко высвобождаются во внеклеточное пространство и их мобилизация, вероятно, важна для модуляции воспаления. На последних стадиях созревания деление клеток не происходит, но клетка через стадию метамиелоцита переходит в стадию нейтрофила с ядром в форме колбаски. Как только последний созревает, ядро приобретает сегментарную конфигурацию.
При тяжело протекающих острых бактериальных инфекциях в цитоплазме нейтрофилов становятся четко видны гранулы, получившие название токсических грануляций. Они представляют собой незрелые или аномально окрашивающиеся азурофильные гранулы. При инфекции обнаруживаются и цитоплазматические включения, так называемые тельца Доэля, по-видимому, представляющие собой фрагменты эндоплазматического ретикулума. При острых бактериальных инфекциях часто выявляют крупные нейтрофильные вакуоли, образованные в процессе пиноцитоза (интернализация) мембраны.
В течение продолжительного периода нейтрофилы считали гомогенной клеточной популяцией. Однако изучение их функции предполагает, что речь идет о гетерогенном пуле. Относительно недавно проведенные с помощью моноклоиальных антител исследования позволили распознать лишь субпопуляцию зрелых нейтрофилов. Значение гетерогенности нейтрофилов остается невыясненным.
Высвобождение нейтрофилов из костного мозга в систему циркуляции
Специфические сигналы, включая интерлейкин-1 (эндогенный пироген) или С3е-компонент комплемента, мобилизуют лейкоциты из костного мозга и способствуют их поступлению в кровь в нестимулированном состоянии. В норме около 90% пула нейтрофилов находится в костном мозге, 2—3% — в системе циркуляции, оставшаяся часть — в тканях. Нейтрофилы периферической крови существуют в виде двух составляющих: маргинальный, или краевой, пул, прикрепляющийся к клеткам эндотелия, и свободно циркулирующий. В ответ на хемотаксический тканевой стимул (например, компонент комплемента С5а, производный арахидоновой кислоты лейкотриен В4 или продукт бактериального происхождения М-формилметиониллейцилфенилаланин) адгезивность нейтрофилов усиливается и циркулирующие клетки агрегируют на эндотелии. Кроме того, увеличенное количество гликопротеинового рецептора для C3bi (CR3) служит признаком вовлечения клеток в процесс усиления адгезии. Рецепторы для хемоаттрактантов и опсонинов, вероятно, также мобилизуются; клетки, ориентированные на источник хемоаттрактанта во внесосудистом пространстве, активизируют свою подвижность (хемокинез) и миграцию (хемотаксис) в ткани. Процесс миграции в ткани, или диапедез, включает передвижение нейтрофилов сквозь слой посткапиллярных эндотелиальных клеток, чьи открытые стыки между соседними клетками способствуют прохождению лейкоцитов. Реакции эндотелия (усиление кровотока вторично по отношению к расширению и увеличению проницаемости сосудов) опосредованы анафилатоксином (включая и компоненты комплемента С3а и С5а) и в равной степени сосудорасширяющими факторами, такими как брадикинин и простагландины Е и I. У здоровых взрослых большая часть нейтрофилов выводится из организма путем миграции через слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта. В норме нейтрофилы циркулируют в крови сравнительно непродолжительное время, их период полужизни составляет 6— 7 ч. В тканях нейтрофилы однократно высвобождают ферменты, например коллагеназу и эластазу, что позволяет определить локализацию полости абсцесса. Нейтрофилы поглощают (фагоцитоз) патогенный материал, который соответствующим образом перерабатывается (опсонируется) IgG и С3b. Фибронектин и тетрапептид туфтсин способствуют процессу фагоцитоза.
Фагоцитозу сопутствует значительное поглощение кислорода и активация гексозомонофосфатного шунта. Никотинамидадениндинуклеотида фосфат (NADPH) оксидаза активируется через сложную систему ферментов, содержащую флавопротеины и цитохром Ь, генерирует токсические производные кислорода (например, перекись водорода и гидроксильные радикалы). Комплекс перекиси водорода, хлорида и миелопероксидазы обеспечивает особую систему, обладающую токсическими свойствами, которая продуцирует хлорноватистую кислоту, гипохлорит и хлор. Эти продукты окисляют и галогенируют микроорганизмы и опухолевые клетки, но в неконтролируемой ситуации могут повредить ткань хозяина. Сильные катионные белки также участвуют в уничтожении микроорганизмов, а ферменты, например кислые протеазы и лизоцим, способствуют перевариванию их остатков. Через 1—4 дня нейтрофилы в тканях погибают. Вторая волна воспаления, скопление моноцитов, происходит через 6—12 ч после начала воспалительного процесса. Нейтрофилы, моноциты, а также в разной степени переработанные микроорганизмы и измененные клетки местной ткани образуют гнойную массу, -окрашенную за счет миелопероксидазы в характерный зеленоватый цвет. Миелопероксидазе и другим факторам принадлежит главная роль в прекращении интенсивного процесса воспаления путем инактивации хемоаттрактантов и иммобилизации клеток-фагоцитов.
Нарушение функции нейтрофилов
Возможные нарушения жизненного цикла нейтрофилов представлены на 56-1. В качестве клинического результата следует отметить снижение защитных свойств организма, что проявляется рецидивирующими острыми бактериальными и грибковыми инфекциями, создающими новые и зачастую сложные проблемы.
Нейтропения.Последствия отсутствия нейтрофилов в значительной мере отражают драматизм ситуации и одновременно указывают на защитную роль этих клеток в организме. При уменьшении числа нейтрофилов до значения менее 1000 в 1 мм3 повышается к развития инфекции; если же их число становится менее 200 в 1 мл3, то воспалительный процесс не развивается. Причины нейтропении многочисленны, к ним относятся подавление продукции нейтрофилов, их разрушение в периферической крови и депонирование (табл. 56-1).
При выраженной нейтропении у новорожденных развиваются острые бактериальные и вирусные инфекции, обусловленные недостаточностью резерва костного мозга. Известны врожденные формы нейтропении, в том числе синдром Костманна (менее 100 клеток в 1 мм ), часто приводящие к летальному исходу, более доброкачественная хроническая идиопатическая нёйтропения (300— 1500 клеток в 1 мм3), синдромы гипоплазии волос и хряща и Швахмана, связанные с недостаточностью поджелудочной железы, и нёйтропения на фоне иммунодефицита (Х-сцепленная аgглобулинемия, атаксия-телеангиэктазия, дефицит IgA). Циклическая нейтропения, наследуемая по аутосомно-доминантному типу, может встречаться у детей. Материнские факторы, ассоциирующие с нейтропенией у новорожденных, включают в себя трансплацентарный перенос IgG, направленного против антигенов фетальных нейтрофилов и лекарственных средств (например, тиазиды), которые получала беременная.
Таблица 56-1.Причины нейтропении
Основные механизмы нарушении | Клинические формы |
1. Усиление продукции нейтрофилов | Идиопатическая форма |
Нейтрофилия, обусловленная приемом медикаментов: кортикоиды |
Инфекции: бактериальные, грибковые, реже вирусные |
Воспалительные процессы: при ожогах, некрозе ткани, инфаркте миокарда и легких, болезни сверхчувствительности, коллагенозах и сосудистых нарушениях |
Миелопролиферативные заболевания: миелолейкоз, миелометаплазия, полицитемия |
2. Усиление мобилизационной функции костного мозга | Последствия приема кортикоидов |
Острая инфекция |
Воспаление |
3. Аномальная маргина-ция | Последствия приема лекарственных средств: адреналин, кортикоиды, нестероидные противовоспалительные препараты Стресс, возбуждение, энергичные упражнения Недостаточность СЗЫ-рецептора лейкоцитов Некоторые дефекты хемотаксиса |
Иммуноглобулины (IgG), направленные против нейтрофилов, встречаются при синдроме Фелти (триада: ревматоидный артрит, спленомегалия и нейтропения). Больные с синдромом Фелти, реагирующие на спленэктомию увеличением числа нейтрофилов и существенным снижением уровня сывороточного, связанного гранулоцитами, IgG, дают основание предполагать, что одним из основных эффектов спленэктомии следует считать уменьшение числа антинейтрофильных антител. Лекарственные средства, вызывающие нейтропению, усиливая разрушение или секвестрацию нейтрофилов, по-видимому, действуют при условии реакции сывороточных антител с препаратом (антиген), абсорбированном на нейтрофиле. Препараты, вызывающие нейтропению именно с помощью этого механизма, обладают разным латентным периодом для проявления цитотоксичности, хотя при их последующем приеме нейтропения развивается в течение нескольких часов.
Нейтрофилия.Число нейтрофилов в периферической крови увеличивается при усилении их продукции в костном мозге или нарушении процесса маргинации (табл. 56-2). Усиленная продукция нейтрофилов связана с хроническим воспалением или инфекцией, некоторыми формами миелопролиферативных заболеваний. Усиление миграции клеток из костного мозга может происходить под влиянием кортикостероидов. Высвобождение адреналина как при физической нагрузке, так и при возбуждении, стрессе может обусловить перераспределение нейтрофилов, двукратное увеличение по сравнению с нормой их числа в периферической крови. Число лейкоцитов 10—25•109/л встречается как реакция организма на инфекцию или другие формы острого воспаления и обусловлено как высвобождением нейтрофилов из маргинального пула, так и мобилизацией резерва костного мозга. Устойчивую форму нейтрофилии (30—50•109/л или более) называют лейкемоидной реакцией; этот термин часто используют для дифференциации этой степени нейтрофилии от лейкоза. Следует иметь в виду, что при лейкемоидной реакции в периферической крови циркулируют обычно зрелые нейтрофилы.
Аномальные функции нейтрофилов
Врожденные и приобретенные нарушения функции фагоцитов представлены в табл. 56-3. Известны заболевания, рассматриваемые с точки зрения функциональных нарушений адгезии, хемотаксиса или бактерицидной активности нейтрофилов. Отличительные характетики основных наследственных нарушении представлены в табл. 56-4, некоторые из них дискутируются далее.
Недостаточность С3bi (СR3)-рецептора.У больных с врожденной аномальной адгезией фагоцитов (тип, наследования аутосомно-рецессивный) отсутствуют мембранные рецепторы для фрагмента С3-компонента комплемента, по другой терминологии называемого C3bi/CR3. Клинически большинство больных с этим синдромом страдают рецидивирующими бактериальными и грибковыми инфекциями, выраженным периодонтитом, устойчивым лейкоцитозом (15—20•109/л) , в их анамнезе обычно есть указания на замедленное отделение культи пуповинного канатика. Нейтрофилы (и моноциты), выделенные от этих больных, отличаются аномалией адгезии, распространения, агрегации и хемотаксиса.
Таблица 56-3.Типы дисфункции нейтрофилов
Функция | Дисфункция нейтрофилов |
Вызванная лекарственными средствами | приобретенная | врожденная |
Адгезия — агрегация | Ацетилсалициловая кислота, колхицин, алкоголь, кортикостероиды, ибу-профен, пиро- | У новорожденных при гемодиализе | Дефицит С3bi-рецептора |
Способность к деформации | | Лейкоз у новорожденных, сахарный диабет, незрелые нейтрофилы | |
Хемокинез— хемотаксис | Кортикостероиды, (большие дозы), ауранофин, колхицин (слабый эффект), фен ил-бутазон, напроксен, индомета-цин | Терминальные ожоги, опухоли, недостаточность питания, периодонтит, у новорожденных, системная красная волчанка, ревматоидный артрит,сахарный диабет, сепсис, грипп, инфекция вирусом простого герпеса, акродерматит энтеро-патический, синдром Дауна, дефицит a-маннозидазы, выраженный комбинированный иммунодефицит, синдром Вискотта — Олд-рича | Рецидивирующая инфекция с ги-пер-IgE (синдром Джоба), синдром Чедиака —Хига-си, дефицит специфических гранул |
Бактерицидная активность | Колхицин, цикло-фосфамид, кортикоиды (высокие дозы) | Лейкоз, апластическая анемия, некоторые виды нейтропении, дефицит туфтсина, тер-мальные ожоги, сепсис у новорожденных, сахарный диабет, недостаточность питания | Синдром Чедиака— Хигаси, дефицит специфических гранул, хронический гранулема-тоз |
Таблица 56-4. Отличительные признаки синдрома врожденного нарушения функции нейтрофилов
Заболевание | Дефект | Клинические проявления |
Дефицит С3bi-рецеп-тора | Адгезия, агрегация, распределение на поверхности, хемотаксис, лейкемоидная реакция | Замедленное отделение культи пупочного канатика, подавление воспалительной реакции, бактериальные инфекции, гингивит, болезнь периодонта |
Рецидивирующая инфекция с гипер-IgE | Вариабельные дефекты хемотаксиса, очень высокий уровень IgE с антистафилокок1 ковыми антителами и низкий уровень IgA с антистафилококковыми антителами | Грубые черты лица у большинства больных, «холодные» абсцессы кожи, рецидивирующие инфекции легких и костей, верхних дыхательных путей, вызванные золотистым стафилококком или гемофильной палочкой, умеренная эозинофилия, кожно-сли-зистый кандидоз |
Дефицит миелоперок-сидазы | Отсутствие миелопе-роксидазы | Минимально выраженные нарушения, за исключением канди-доза (Candida albicans) или дру- |
Синдром Чедиака— Хигаси | Гигантские лизосом-ные гранулы, нейтро-пения, хемотаксис, де-грануляция, бактерицидная активность, избыточные потребления кислорода и продукция воды | Рецидивирующие гнойные инфекции, особенно вызванные золотистым стафилококком, развитие в пубертатном периоде у большинства больных лимфо-матозноподобного заболевания, болезнь периодонта, частичный кожно-глазной альбинизм, нистагм, прогрессирующая периферическая нейропатия |
Дефицит специфических гранул | Отсутствие специфических гранул, хемотаксис, продукция кислорода, снижение бактерицидной активности | Рецидивирующие бактериальные инфекции кожи, уха, легких, подавление воспалительной реакции |
Хронический грануле-матоз | Отсутствие продукции воды в нейтрофи-лах и моноцитах, аномальное подавление воспалительной реакции | Выраженные инфекции кожи, уха, легких, печени, костей, вызванные каталазоположительны-ми микроорганизмами (золотистый стафилококк, синегнойная палочка, аспергиллы, хромобак-терии), часто устойчивыми в условиях культуры, выраженное воспаление с гранулемой, частые случаи нагноения лимфатического узла, возможно грануле-матозное поражение желудочно-кишечного тракта и мочеполовых путей, гингивит, афтозные язвы |
Рецидивирующая инфекция с гипериммуноглобулинемией Е (синдромом Джоба).Аномальный хемотаксис нейтрофилов и моноцитов отмечается при рецидивирующей инфекции на фоне гиперпродукции IgE. У больных при этом рецидивируют инфекции, вызванные золотистым стафилококком, часто они имеют характерные черты лица, у них выявляют «холодные» абсцессы кожи, дерматит, заметно повышенный уровень в сыворотке IgE, в том числе уровень антистафилококкового IgE, низкий уровень антистафилококкового IgA или его отсутствие, умеренно выраженную эозинофилню и недостаточность функции Т-супрессорных лимфоцитов. В течение многих лет считали, что «холодный» абсцесс отражает дефект хемотаксиса, когда некоторые фагоциты слишком поздно достигают очага воспаления, что, возможно, объясняется действием вторичного по отношению к лимфоцитам фактора ингибнции хемотаксиса. Однако, согласно новым представлениям, дефект хемотаксиса у этих больных вариабелен и основа для снижения защитной функции организма представлена целым комплексом факторов и их неадекватностью.
Дефицит миелопероксидазы.К основным общим дефектам нейтрофилов относят дефицит миелопероксидазы, который наследуется по аутосомно-рецесснвному типу и встречается с частотой примерно 1 на 2000. Изолированный дефицит миелопероксидазы обычно не связан с тяжелой и опасной для жизни формой нарушений, поскольку усиливается активность других систем защиты, таких как продукция перекиси водорода. Однако если речь идет о других состояниях, например о слабоконтролируемой форме сахарного диабета, сопровождаемого дефицитом миелопероксидазы, то защита организма может подвергаться значительному ку. Приобретенная форма дефицита миелопероксидазы встречается при миеломоноцитарном и остром миелобластном лейкозах. При остром миелогенном лейкозе выявляют окрашенные в розовый цвет атипично увеличенные первичные гранулы, называемые тельцами Ауэра.
Синдром Чедиака—Хигаси.Этот редко встречающийся синдром с аутосомно-рецессивным типом наследования клинически проявляется рецидивирующей пиогенной инфекцией, периодонтитом, частичным кожно-глазным альбинизмом, нистагмом и прогрессирующей периферической нейропатией. Почти у 50% больных в пубертатном периоде развивается лимфоматозная (ускоренная) фаза заболевания. Нейтрофилы и другие типы клеток, содержащие лизосомы, содержат крупные гранулы. При этом синдроме нарушается хемотаксис нейтрофилов и моноцитов и снижается интенсивность уничтожения микроорганизмов, что обусловлено замедленным слиянием лизосомных гранул с фагосомами.
Хронический гранулематоз.Хронический гранулематоз отмечается у больных с нарушением окислительного метаболизма нейтрофилов и моноцитов. Несмотря на то что это довольно редкое заболевание (один случай на 1 млн популяции), оно остается основной моделью аномалии окислительного метаболизма нейтрофилов. Чаще всего заболевание наследуется по сцепленному с Х-хромосомой рецессивному типу, но у 15% больных наследование происходит но аутосомно-рецессивному и аутосомно-доминантному тину, о чем сообщалось по отношению к членам одной семьи. В лейкоцитах больных заметно снижена продукция перекиси водорода. Дефекты в системе гексозомонофосфатного шунта или ферменты NADPH-оксидазы в лейкоцитах могут привести к клиническим проявлениям заболевания. Больные с хроническим гранулематозом более подвержены инфекциям, как правило, вызванным каталаза-положительными микроорганизмами (их разрушение зависит от собственной продукции перекиси водорода). К возбудителям инфекций относятся золотистый стафилококк, кишечная палочка, Serratia marcescens, Chromobacteriuin violaceum, нокардии и некоторые грибы (Aspergillus и Candida albicans). He отмечено увеличения числа случаев инфекционных заболеваний, обусловленных каталаза-отрицательным микроорганизмом, например пневмококком. После инфицирования у больного с хроническим гранулематозом часто развиваются выраженная реакция воспаления и нагноение лимфатического узла, несмотря на интенсивное лечение антибиотиками. Обычно появляются афтозные язвы, развиваются гингивит и хроническое воспаление в носовых ходах. Часто образуются гранулемы, которые могут обтурировать желудочно-кишечный тракт и мочеполовые пути. Чрезмерно выраженные воспалительные реакции, вероятно, отражают аномальный процесс переработки хемоаттрактантов и антигенов, что в конечном счете приводит к персистирующему скоплению нейтрофилов. Несостоятельность макрофагов в отношении действия на внутриклеточные микроорганизмы может привести к активации факторов клеточного иммунитета и образованию гранулемы. К помощи хирургических методов прибегают с целью дренажа полости абсцессов в легких, печени и костях.
Мононуклеарные фагоциты
Определяя систему мононуклеарных фагоцитов, следует отметить, что она объединяет связанные воедино монобласты, промоноциты, моноциты и различные по структуре тканевые макрофаги, которые ранее относили к ретикулоэндотелиальной системе. Макрофаги — это долгоживущие фагоцитарные клетки, обладающие большинством функций нейтрофилов. Они представляют собой важные секреторные клетки, которые с помощью своих рецепторов и продуктов секреции участвуют в целом комплексе иммунологических и воспалительных процессов, не опосредуемых нейтрофилами. Моноциты покидают кровеносное русло, через стенки сосудов путем диапедеза, причем значительно медленнее, чем нейтрофилы, их период полужизни составляет 12—24 ч.
После того как моноциты покинут кровоток, они мигрируют в ткани, в которых дифференцируются в макрофаги со специализированными функциями в соответствии с анатомической локализацией. Особыми функциями обладают альвеолярные макрофаги, звездчатые ретикулоэндотелиоциты печени (клетки Купфера), перитонеальные макрофаги, клетки микрогдии головного мозга, макрофаги костного мозга, селезенки, лимфатических узлов, дендритные макрофаги. Факторы, секретируемые макрофагами, включают лизоцим, нейтральные протеазы, кислые гидролазы, аргиназу, ряд компонентов комплемента, ингибиторы ферментов (плазмин, a2-макроглобулин), связующие протеины (трансферрин, фибронектин, транскобаламин II), нуклеозиды, а также интерлейкин-1 (пироген). Последний выполняет многие важные функции, стимулирует гипоталамус, что сопровождается лихорадочной реакцией: мобилизует лейкоциты из костного мозга, а также активирует лимфоциты и нейтрофилы. Другая группа продуктов, секретируемых макрофагами, включает реактивные метаболиты кислорода, биологически активные липиды (метаболиты арахидоновой кислоты и факторы активации тромбоцитов), нейтрофильный хемоаттрактант, факторы регуляции синтеза белка других клеток, колониестимулирующий фактор относительно клеток костного мозга, факторы стимуляции фибробластов и пролиферации элементов микроциркуляции, а также факторы, ингибирующие процесс репликации лимфоцитов, опухолей, вирусов и некоторых видов бактерий (листерии). Макрофаги функционируют и как клетки-эффекторы, участвующие в элиминации внутриклеточных микроорганизмов. Их способность к слиянию с образованием гигантских клеток, которые формируются в гранулему в ответ на воспалительную реакцию, представляет собой важное звено в элиминации внутриклеточных микроорганизмов; этот процесс может находиться под контролем у-интерферона.
Макрофагам принадлежит важная роль в иммунном ответе. Они возбуждают антиген для представления его лимфоцитам, модулируют функцию лимфоидных клеток, участвуют в аутоиммунной реакции, удаляя иммунные комплексы и другие иммунологически активные вещества из кровотока. Кроме того, макрофаги играют определенную роль в заживлении ран, элиминации стареющих разрушающихся клеток и развитии атеромы.
Нарушения функции мононуклеарных фагоцитов
Большинство нарушений нейтрофилов распространяются на мононуклеарные фагоциты. Таким образом, лекарственные вещества, которые подавляют продукцию нейтрофилов в костном мозге, обычно приводят к моноцитопении. Транзиторную моноцитопению можно также наблюдать после стресса или лечения кортикостероидами. Моноцитоз связывают с некоторыми инфекциями, такими как туберкулез, бруцеллез, подострый бактериальный эндокардит, пятнистая лихорадка Скалистых гор (американский клещевой риккетсиоз) и малярия. Моноцитоз сопровождает также кала-азар, опухоли, лейкозы, миелопролиферативный синдром, гемолитическую анемию, хроническую идиопатическую нейтропению, гранулематозы, такие как саркоидоз, региональный энтерит (болезнь Крона) и некоторые сосудистые коллагенозы. У больных с недостаточностью рецептора С3bi нейтрофилов, рецидивирующими инфекциями, гипер-IgE, синдромом Чедиака—Хигаси и хроническим гранулематозом обнаруживают дефекты системы мононуклеарных фагоцитов.
Некоторые вирусные инфекции способствуют нарушению функции мононуклеарных фагоцитов. Например, инфекция вирусом гриппа связана с нарушением хемотаксиса моноцитов. Изменение хемотаксиса моноцитов и клиренса покрытых IgG эритроцитов (дискутируется далее) встречается при синдроме приобретенного иммунодефицита (СПИД), вызванном ретровирусом человека. Вероятно, дефекты моноцитарно-макрофагальной системы при СПИДе связаны с повышенной чувствительностью к возбудителям оппортунистических инфекций, таким как внутриклеточные формы пневмоцист и микобактерий. Фактор, вырабатываемый Т-лимфоцитами, дефицит которого возможен при СПИДе, способствует экспрессии Fc-рецептора и фагоцитозу, опосредованному мононуклеарными фагоцитами. При других заболеваниях, например при Т-клеточной лимфоме, усиленная продукция этого Т-клеточного фактора предпол.агает причинную связь с эритрофагоцитозом, обусловленным макрофагами селезенки.
Специфические дефекты мононуклеарных фагоцитов встречаются при некоторых аутоиммунных заболеваниях. Удаление меченых, покрытых IgG аутологичных эритроцитов, по-видимому, путем связывания на Fc-рецепторах макрофагов селезенки, указывает на основной дефект у больных с активной формой системной красной волчанки. Для больных с другими аутоиммунными заболеваниями типично отложение в тканях иммунных комплексов, что выявляется при синдроме Шегрена, смешанной форме криоглобулинемии, герпетиформном дерматите и хроническом прогрессирующем рассеянном склерозе, а также недостаточности функции Fc-рецептора, что следует из данных, свидетельствующих о снижении клиренса покрытых IgG эритроцитов. У клинически здоровых лиц с генетическими гаплотипами, связанными с аутоиммунными заболеваниями (HLA-B8/DRw3), также повышена частота случаев недостаточности Fc-рецептора, что предполагает склонность к этому функциональному дефекту при генотипе, встречающемся при болезнях иммунных комплексов.
Эозинофилы
Эозинофилы и нейтрофилы отличаются сходством морфологии, содержат многочисленные лизосомные включения, обладают хемотаксическими свойствами, способностью к фагоцитозу и окислительному метаболизму. Однако между ними существуют и значительные различия, недостаточно известно о естественной функции эозинофилов. По сравнению с нейтрофилами эозинофилы отличаются большей продолжительностью жизни, а тканевые эозинофилы могут рециркулировать. При большинстве инфекций эозинофилы не проявляют своих основных функций. Однако при инвазивных паразитарных инфекциях, например при анкилостомозе, шистосомозе, стронгилоидозе, токсокарозе, трихинозе, филариатозе, эхинококкозе и цистицеркозе эозинофилы играют центральную роль в защите организма хозяина. Эозинофилия сопровождает также бронхиальную астму, кожные аллергические реакции и другие состояния гиперчувствительности.
Характерные для эозинофилов, окрашиваемые в красный цвет, гранулы (окраска по Райту) содержат необычные включения. Отличительным признаком эозинофильной гранулы является кталлическая центральная масса, состоящая из богатого аргинином белка (главный щелочной протеин) с активностью гистаминазы, который, по всей вероятности, играет главную роль в защите организма от паразитов. Эозинофильная гранула содержит также особую эозинофильную пероксидазу, катализирующую окисление большинства веществ с помощью перекиси водорода, которая может способствовать уничтожению микроорганизмов. Эозинофильная пероксидаза в путствии перекиси водорода и соли галоидоводородной кислоты инициируют секрецию тучных клеток in vitro, тем самым способствуя развитию воспаления. Среди прочих веществ в эозинофилах содержатся катионные белки, некоторые из них связываются с гепарином, снижая его антикоагулянтную активность. В цитоплазме эозинофилов находятся белковые кталлы Шарко—Лейдена, шестиугольные бипирамидальные кталлы, впервые обнаруженные у больных лейкозом, а затем в мокроте больных астмой. Этот белок обладает активностью лизофосфолипазы и может функционально способствовать снижению токсичности некоторых лизофосфолипидов. Эозинофилы содержат также сильный нейротоксин. Поскольку больные с синдромом гиперэозинофилии и эозинофилией в спинномозговой жидкости страдают различными неврологическими нарушениями, нейротоксину эозинофилов может принадлежать важная роль в индукции заболеваний ЦНС.
Ряд факторов способствует усилению функции эозинофилов, участвующих в защите организма. Например, Т-клеточный фактор, стимулирующий эозинофилы, повышает их способность уничтожать паразитов. Происходящий из тучных клеток эозинофильный хемотаксический фактор анафилаксии (ECFa) увеличивает на эозинофилах число рецепторов к комплементу, в результате чего еще более усиливается их губительное воздействие на паразитов. И, наконец, синтезируемые макрофагами эозинофильные колониестимулирующие факторы могут не только усиливать продукцию эозинофилов в костном мозге, но и активировать их в качестве клеток-киллеров при паразитарных инфекциях.
Эозинофилия и эозинопения
Более 0,5•109/л эозинофилов содержится в крови при большинстве состояний, за исключением паразитарных инфекций. Наиболее часто причиной эозинофилии служат, вероятно, аллергические реакции на лекарственные препараты (йодиды, ацетилсалициловая кислота, сульфаниламиды). Эозинофилией сопровождаются такие аллергические заболевания, как сенная лихорадка, астма и экзема. Она определяется при сосудистых коллагенозах (ревматоидный артрит, эозинофильный фасцит, аллергический ангиит, гранулематоз) и злокачественных процессах (болезнь Ходжкина и грибовидный микоз), а также при рецидивирующих инфекциях с гипер-IgE и хроническом гранулематозе, однако механизм развития эозинофилии при этих заболеваниях еще недостаточно изучен. Наибольшее увеличение числа эозинофилов происходит при синдромах гиперэозинофилии, в том числе при синдроме Леффлера, эозинофильном лейкозе, а также идиопатическом гиперэозинофильном синдроме (с числом эозинофилов 50•109/л).
Идиопатический синдром гиперэозинофилии представлен гетерогенной группой нарушений с признаками пролонгированной эозинофилии неизвестного происхождения. При этом установлена связь с дисфункцией систем органов, включая сердце, ЦНС, почки, легкие, желудочно-кишечный тракт и кожу. Практически у всех больных в процесс вовлекается костный мозг, но наиболее тяжелые осложнения регистрируют при поражениях сердца и ЦНС. Учитывая тот факт, что эозинофилы обнаруживают в пораженных тканях, было высказано предположение о возможной причине повреждений, а именно о локальном депонировании токсических белков эозинофилов, таких как катионный и основной щелочной протеины. Патологические изменения при заболевании сердца приводят к тромбозу и в конечном итоге к эндокардиальному фиброзу и ограниченной эндомиокардиопатии. Сходные изменения происходят и в других тканях. Несмотря на то что механизм гиперэозинофилии неизвестен, было показано, что после лечения кортикостероидами у больного обычно наступает ремиссия. У больных, не чувствительных к кортикостероидам, число эозинофилов эффективно уменьшается при использовании цитотоксического препарата гидроокиси мочевины, более благоприятным становится и прогноз заболевания. При сердечно-сосудистых осложнениях возможны хирургический подход к лечению или более интенсивная медикаментозная терапия.
Эозинопениянаступает при стрессе, обусловленном острой бактериальной инфекцией, а также после лечения кортикостероидами. Механизм эозинопении при острой инфекции неясен; что касается эндогенных кортикостероидов, то эозинопения развивалась независимо от них, так как отмечалась в эксперименте у животных после тотальной адреналэктомии. По-видимому, еще неизвестен в полной мере отрицательный эффект эозинопении.
Диагностика и коррекция дисфункции фагоцитов
При диагностике нарушений фагоцитарной системы исходят из клинических данных. Нейтропения или нарушение функции нейтрофилов часто связаны с подавлением процесса воспаления. Афтозные изъязвления слизистых оболочек (серые язвы без гноя) не составляют исключения. Довольно часто встречаются гингивит и болезнь периодонта. При дефектах клеток фагоцитарной системы больные страдают рецидивирующими и зачастую тяжелыми бактериальными и грибковыми инфекциями, что представляет сложную клиническую проблему. При врожденных дефектах инфекции развиваются уже в первые дни жизни ребенка. При некоторых нарушениях частота инфекций варьирует, а выраженные признаки заболевания могут отсутствовать в течение нескольких месяцев и даже лет. Больные в возрасте старше 30 лет с врожденными дефектами фагоцитов встречаются исключительно редко, что предполагает высокую смертность больных с этими типами нарушений в раннем возрасте. Однако в последние годы с помощью интенсивной терапии удалось повысить частоту встречаемости взрослых лиц с этими заболеваниями. Инфекции кожи, уха, верхних и нижних отделов дыхательных путей и костей встречаются часто, сепсис и менингит довольно редки.
При первичном обследовании больного подсчитывают общее число лейкоцитов, определяют лейкоцитарную формулу и сравнительно часто клеточный состав костного мозга с последующей оценкой резервных возможностей костного мозга (стероидный провокационный тест), маргинального циркулирующего клеточного пула (провокационный тест с адреналином), способность скопления лейкоцитов по краю участка воспаления (провокационный тест с эндотоксином). Оценка воспаления in vivo возможна с помощью теста кожного окна по методу, предложенному Rebuck, при котором определяют способность лейкоцитов мигрировать в очаг поражения и прилипать к поверхности покровного стекла. Учет in vivo клиренса покрытых IgG эритроцитов позволяет осуществлять контроль за системой мононуклеарных фагоцитов. Тесты in vitro по агрегации фагоцитов, адгезии, хемотаксису, фагоцитозу, дегрануляции, бактерицидности по отношению к золотистому стафилококку помогают точно определить нарушение клеточного или гуморального иммунитета, что в дальнейшем может быть оценено на молекулярном уровне. Недостаточность окислительного метаболизма определяют при скрининге с помощью теста с нитросиним тетразолием, основанного на способности продуктов окислительного метаболизма восстанавливать растворимый краситель желтого цвета до темно-синего формазана, нерастворимого вещества, преципитируемого внутри клеток, которое можно видеть под микроскопом. Дополнительные аспекты окислительного метаболизма нейтрофилов определяют путем изучения продукции супероксида и перекиси водорода.
К наиболее важным критериям наблюдения за больным относят замедленную воспалительную реакцию. По этой причине клинические проявления могут быть минимальными, несмотря на массивную инфекцию, поэтому нетипично протекающие инфекции у некоторых больных должны вызывать сомнение. При ранних признаках инфекции требуются немедленное лечение антибиотиками и хирургический дренаж абсцесса. Часто необходим пролонгированный курс антибиотикогерапии, а при угрожающей жизни инфекции ежедневно следует переливать лейкоцитную массу, обогащенную нейтрофилами, хотя вопрос об их использовании остается спорным. У больных с хроническим гранулематозом профилактическое введение антибиотиков (триметоприм-сульфаметоксазол, или бактрим), вероятно, снижает частоту особо опасных инфекций. Тщательная санация полости рта уменьшает, но не снимает полностью чувство дискомфорта при гингивите, болезни периодонта и афтозных язвах; помогает некоторым больным чистка зубов пастой, содержащей перекись водорода и гидробикарбонат натрий; Кетоконазол может привести к улучшению состояния при кожно-слизистом кандидозе у больных с рецидивирующими инфекциями и гипер-IgE (синдром Джоба). Лечение, направленное на восстановление миелопоэза у больных с нейтропенией, обусловленной снижением продукции клеток, предусматривает использование андрогенов, глюкокортикоидов, препаратов лития и иммуносунрессантов. Научно обосновано и лечение при некоторых врожденных дефектах фагоцитарной системы с помощью трансплантации костного мозга, и хотя при этом развиваются довольно серьезные осложнения, тщательный врачебный контроль и оптимальная терапия позволяют исключить развитие жизненно опасных инфекций в течение нескольких лет у больных с нарушениями клеток фагоцитарной системы.