ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                          ნეიტროფილები

სეგმენტბირთვიანი ნეიტროფილები, რომლებიც გარშემორტყმულია ერითროციტებით. ციტოპლაზმაში შეიმჩნევა ციტოპლაზმური აზუროფილური გრანულები. შეღებილია გიმზა-რომანოვსკის მეთოდით. გამოყენებულია სინათლის მიკროსკოპის აქრომატული იმერსიული ობიექტივი. 1000x

ნეიტროფილები, ან ნეიტროფილური გრანულოციტები, ან ნეიტროფილური სეგმენტირებული გრანულოციტები , ან პოლიმორფონუკლეარული ნეიტროფილები, არის გრანულოციტების ყველაზე მრავალრიცხოვანი ჯგუფი, რომელიც შეადგენს ადამიანებში ყველა ლეიკოციტების 40%-დან 70%-მდე. ნეიტროფილები არის თანდაყოლილი იმუნიტეტის ნაწილი, მათი ძირითადი ფუნქციაა პათოგენური მიკროორგანიზმების (ბაქტერიები, სოკოები, პროტოზოები) და სხეულის ქსოვილების დაშლის პროდუქტების ფაგოციტოზი.

ნეიტროფილები არის ძალიან მობილური უჯრედები, რომლებიც შეაღწევენ იმ ქსოვილებშიც კი, რომლებიც მიუწვდომელია სხვა ლეიკოციტებისთვის. ბირთვის მორფოლოგიიდან გამომდინარე, ნეიტროფილები იყოფა ნაჭრებად (უმწიფარ) და სეგმენტურ (მომწიფებულ) ნეიტროფილებად. ნეიტროფილების განვითარება ხდება ციტოკინების კონტროლის ქვეშ, ძირითადად G-CSF[en], ასევე GM-CSF, IL-3 და IL-6. ანთებითი რეაქციის პირობებში ნეიტროფილების რაოდენობა იზრდება IL-17[en] და IL-[en] გავლენით.

ნეიტროფილები არის სისხლის ნაკადის მთავარი ფაგოციტები, მაგრამ მწვავე ანთების დროს ისინი ინტენსიურად მიგრირებენ ანთების ფოკუსში. ისინი შეაღწევენ სისხლძარღვების კედლებს და მოძრაობენ სხვადასხვა ანთების საწინააღმდეგო მოლეკულების გრადიენტის გასწვრივ ქიმიოტაქსის დროს . ნეიტროფილები არის ყველაზე მრავალრიცხოვანი უჯრედები, რომლებიც ქმნიან ჩირქს, ისინი ანიჭებენ მას მოთეთრო ან მოყვითალო ფერს.

იხ. ვიდეო - НЕЙТРОФИЛЫ В КРОВИ | Почему уровень нейтрофилов в крови повышен и что с этим делать

სტრუქტურა

ნეიტროფილები ლეიკოციტების ყველაზე მრავალრიცხოვანი ქვეტიპია ადამიანებში; ყოველდღიურად, დაახლოებით 1011 ახალი ნეიტროფილი იქმნება ადამიანის ორგანიზმში. ჩვეულებრივ, ნეიტროფილების რაოდენობა სისხლში ლიტრზე მერყეობს 2-2,5-დან 7,5 მილიარდ უჯრედამდე. აფრიკული და ახლო აღმოსავლეთის წარმოშობის ხალხში ნეიტროფილების რაოდენობა შეიძლება იყოს 2,5 მილიარდზე ნაკლები ლიტრზე. მომწიფებული ნეიტროფილების მხოლოდ 1-2% არის სისხლში, დანარჩენი კი ლოკალიზებულია ქსოვილებში. გარდა ამისა, ჯანმრთელი ადამიანის სისხლში არის მოუმწიფებელი ნეიტროფილები 0,04-0,3 × 109 ლიტრზე, რაც შეესაბამება ყველა ნეიტროფილების 1-6%-ს. ადამიანებში, სისხლში ნეიტროფილების გაზრდილი დონე მიუთითებს მწვავე ანთებაზე, ლეიკემიაზე ან ძვლის ტვინის დაზიანებაზე, მაგრამ ზოგიერთ ცხოველში, სისხლში გაუაზრებელი ნეიტროფილების მნიშვნელოვანი ნაწილი ნორმალურია .

სისხლის ნაცხის დროს ნეიტროფილები 12-დან 15 მკმ დიამეტრამდეა. სუსპენზიის დროს, ადამიანის ნეიტროფილების დიამეტრი 7-9 მკმ-ია. სისხლძარღვში მცურავი არააქტივირებული ნეიტროფილები სფერულია; გააქტიურების შემდეგ იცვლება ნეიტროფილების ფორმა, ხდება ამებოიდური, ჩნდება ფსევდოპოდიები, რომელთა დახმარებით ნეიტროფილებს შეუძლიათ ანტიგენების დაჭერა.

ნეიტროფილების ზედაპირზე არის CD13 მოლეკულები, რომლებიც ემსახურება როგორც რეცეპტორს ზოგიერთი ვირუსისთვის, CD14 (ლიპოპოლისაქარიდის რეცეპტორი), β2-ინტეგრინები (LFA-1, Mac-1 და p155/95), Fc რეცეპტორები (CD32[en]). და CD16), კომპლემენტის რეცეპტორები [en] (CR1[en], Mac-1, CR4[en]) და ქიმიოტაქსის ფაქტორის რეცეპტორები. ნეიტროფილები მუდმივად გამოხატავენ I კლასის ძირითად ჰისტოთავსებადობის კომპლექსს (MHC-I[en]) და გარკვეული ციტოკინების გავლენით, როგორიცაა GM-CSF, იწყებენ MHC-II[en] გამოხატვას. ნეიტროფილები ატარებენ რეცეპტორებს ძირითადი ფაქტორებისთვის, რომლებიც გავლენას ახდენენ მათ განვითარებაზე, მიგრაციაზე და აქტივაციაზე: G-CSF (ნეიტროფილების განვითარების მთავარი რეგულატორი), IL-17 და IL-23, ძირითადი ქიმიოტაქსის ფაქტორი IL-8 (CXCR1 და CXCR2 რეცეპტორები) და ქიმიოკინი SDF-1, რომელიც განსაზღვრავს ნეიტროფილების კავშირს ქსოვილებთან (შესაბამისი რეცეპტორი ცნობილია როგორც CXCR4).

ადამიანებში არსებობს ნეიტროფილების ანტიგენების ხუთი ჯგუფი, რომლებიც დანიშნულია HNA 1-5. HNA-1 ჯგუფის სამი ანტიგენი (a, b, c) განლაგებულია CD16 Fc რეცეპტორზე. HNA-2 ჯგუფის ერთადერთი ანტიგენი, HNA-2a, არის CD177 ზედაპირული გლიკოპროტეინის ნაწილი. HNA-3 ჯგუფის ანტიგენები, a და b, არის SLC44A2[en] ცილის ნაწილი. HNA-4 და HNA-5 ჯგუფები შეიცავს ორ ანტიგენს, a და b, რომლებიც განლაგებულია ინტეგრინ β2

                                                                           

                                                ნეიტროფილების ბირთვის მორფოლოგია

სეგმენტურ-ბირთვული ნეიტროფილი

ჩხიროვანი ნეიტროფილი

ბაზოფილებისა და ეოზინოფილების მსგავსად, მომწიფებულ ნეიტროფილებს აქვთ ლობირებული უჯრედის ბირთვი 2-5 სეგმენტისგან, რომლებიც დაკავშირებულია თხელი ხიდებით. ზოგიერთ ცხოველში მომწიფებული ნეიტროფილების ბირთვს არ აქვს მკაფიო სეგმენტაცია . როდესაც ნეიტროფილი მომწიფდება, ბირთვი ქრება (ნუკლეოლის გაქრობა ხდება მხოლოდ ზოგიერთ ტიპის დიფერენცირებულ უჯრედებში, რომლებსაც აქვთ ბირთვი). ბირთვის ცენტრი არის ევქრომატინი, ხოლო ჰეტეროქრომატინი კონცენტრირებულია პერიფერიაში. ქალებში, ზოგიერთი ნეიტროფილი ატარებს ინაქტივირებულ X ქრომოსომას ბარის სხეულის სახით, რომელიც ჰგავს დანამატს ბარაბნის სახით ბირთვის ერთ-ერთ სეგმენტში. ვინაიდან ნეიტროფილების ბირთვში მრავალი გენის პრომოტორები მიუწვდომელია დიფერენციაციის ფაქტორებისთვის, გენის ექსპრესია და ნეიტროფილებში მაკრომოლეკულების ბიოსინთეზის უნარი შეზღუდულია. მიუხედავად ამისა, ნეიტროფილები კვლავ ინარჩუნებენ ბიოსინთეზის უნარს, თუმცა შეზღუდული. მოუმწიფებელ ნეიტროფილებში ბირთვი არ იყოფა სეგმენტებად, თუმცა შეიცავს მკვრივ ქრომატინს.

გოლჯის აპარატი ჩვეულებრივ ცუდად არის განვითარებული, მიტოქონდრია და რიბოსომები იშვიათია და უხეში ენდოპლაზმური ბადე (ER) არ არსებობს. ციტოპლაზმა შეიცავს 50-დან 200 გრანულს, რომელთაგან დაახლოებით 10-20% (ზოგიერთი შეფასებით მესამედამდე) არის აზუროფილური გრანულები [22], დანარჩენი 80-90% სპეციფიკური გრანულებია. აზუროფილური გრანულები გარშემორტყმულია ერთი მემბრანით, ისინი უფრო დიდია ვიდრე სპეციფიკური და აქვთ დიამეტრი დაახლოებით 0,4 მკმ, შეღებილი მეწამულ-წითლად. ისინი პირველადი ლიზოსომებია, შეიცავს ელექტრონზე მკვრივ ბირთვს და ფერმენტებს, რომლებიც აქტიურობენ pH-ის დაბალ მნიშვნელობებზე: მჟავა ფოსფატაზა, β-გლუკურონიდაზა[en], მიელოპეროქსიდაზა, რომელიც გამოიმუშავებს მოლეკულურ ჟანგბადს წყალბადის ზეჟანგიდან, რომელსაც აქვს ანტიბაქტერიული თვისებები, α-ფუკოსიდაზა. en] , 5'-ნუკლეოტიდაზა[en], არილსულფატაზა[en], β-გალაქტოზიდაზა, α-მანოზიდაზა[en], N-აცეტილგლუკოზამინიდაზა[en], ლიზოზიმი, ნეიტრალური პროტეაზები (კათეფსინი G, ელასტაზა, კოლაგენაზა, აზუროციდინი[en] ). გარდა ამისა, აზუროფილური გრანულები შეიცავს ანტიმიკრობულ პეპტიდებს, როგორიცაა დეფენზინები, კათელიციდინები[en], გრანულოფიზინი, ლაქტოფერინი, მჟავა გლიკოზამინოგლიკანები. ვინაიდან აზუროფილური გრანულები ჩნდება უფრო ადრე, ვიდრე სპეციფიკური ძვლის ტვინში ნეიტროფილების დიფერენციაციის დროს, მათ ასევე უწოდებენ პირველად გრანულებს . აზუროფილური გრანულების მოლეკულური მარკერები[en] არის მიელოპეროქსიდაზა და მემბრანული მოლეკულა CD63.

სპეციფიკური [en], ან მეორადი გრანულები - უფრო პატარა (დიამეტრი დაახლოებით 20 მიკრონი), მსუბუქი, მრავალრიცხოვანი. ისინი ელექტრონულად გამჭვირვალეა, მაგრამ ზოგჯერ შეიცავს კრისტალოიდს. სპეციფიკური გრანულები შეიცავს პროტეინებს ბაქტერიოსტატიკური[en] და ბაქტერიციდული თვისებებით - ლიზოზიმი, ტუტე ფოსფატაზა, ლაქტოფერინი, ასევე BPI[en] ცილა, რომელიც აკავშირებს ვიტამინ B12-ს. სპეციფიკური გრანულები შეიცავს დიდი რაოდენობით ფერმენტ NADPH ოქსიდაზას, რომელიც კატალიზებს ჟანგბადის რეაქტიული სახეობების წარმოქმნას, რომლებიც მოქმედებენ როგორც ფაგოციტების მთავარი ბაქტერიციდული ფაქტორები. გარდა ამისა, სპეციფიკური გრანულები შეიცავს სხვადასხვა ფერმენტებს, რომლებიც ანადგურებენ უჯრედგარე მატრიქსს, როგორიცაა კოლაგენაზები. სპეციფიკური გრანულების მოლეკულური მარკერებია ლაქტოფერინი და მემბრანული მოლეკულა CD66.

პირველადი და მეორადი გრანულების გარდა, ნეიტროფილები შეიცავს მესამეულ ჟელატინაზას და სეკრეტორულ გრანულებს, ანუ ვეზიკულებს. ჟელატინაზას მარცვლები შეიცავს ჟელატინაზას B[en], რომელიც ასევე ცნობილია როგორც მატრიქსის მეტალოპროტეინაზა 9 (MMP9). ისინი უფრო მცირეა ვიდრე სპეციფიკური გრანულები და უფრო ადვილია ეგზოციტოზი. როგორც სპეციფიკური, ასევე ჟელატინაზას გრანულების გარსები შეიცავს ფლავოციტოქრომ b558-ს, რომელიც არის NADPH ოქსიდაზას ნაწილი. სეკრეტორული ვეზიკულები შეიცავს ტუტე ფოსფატაზას და მათ ზედაპირზე ატარებენ CD16 Fc რეცეპტორებს, კომპლემენტის რეცეპტორებს (CD35 ჩათვლით), ასევე CD11b/CD18, CD11c/CD18 ინტეგრინს და CD15 და CD14 მოლეკულებს. მას შემდეგ, რაც სეკრეტორული ვეზიკულის მემბრანა ინტეგრირდება ნეიტროფილის უჯრედულ მემბრანაში ეგზოციტოზის დროს, ჩამოთვლილი რეცეპტორები შეიძლება მყისიერად გამოიყენონ უჯრედმა, რამაც შეიძლება მკვეთრად შეცვალოს მისი ფენოტიპი.

იხ. ვიდეო - Neutrophil and its role in immunity |Neutrophil in antibacterial immunity| Functions of neutrophils?

მდგომარეობას, რომელშიც ნეიტროფილების რაოდენობა მცირდება, ნეიტროპენია[en] ეწოდება. ნეიტროპენია შეიძლება იყოს მემკვიდრეობითი ან შეძენილი, როგორც ზოგიერთი ტიპის აპლასტიკური ანემიის ან ლეიკემიის დროს. ნეიტროპენია შეიძლება განვითარდეს გარკვეული მედიკამენტების მიღების შედეგად, კერძოდ, კიბოს საწინააღმდეგო ქიმიოთერაპიის შედეგად. ნეიტროპენიის მქონე პაციენტებს ახასიათებთ გაზრდილი დაუცველობა ბაქტერიული და სოკოვანი ხასიათის ინფექციური დაავადებების მიმართ. ყველაზე ხშირად, ნეიტროპენიის მქონე პაციენტებს აწუხებთ ისეთი დაავადებები, როგორიცაა კანქვეშა ცხიმოვანი ქსოვილის ანთება, ფურუნკულოზი, პნევმონია და სეპტიცემია. ნეიტროპენიის ხარისხი განისაზღვრება პარამეტრის გამოყენებით, რომელიც ცნობილია როგორც ნეიტროფილების აბსოლუტური რაოდენობა [en] (English Absolute Neutrophil count, ANC). მდგომარეობა ANC < 1500 უჯრედი/მმ³ განიხილება ნეიტროპენია, ხოლო ANC < 500 უჯრედი/მმ³ მძიმე ნეიტროპენია.და ANC < 500 უჯრედი / მმ³ - მძიმე ნეიტროპენია.

                                                                                 

სისხლის ნაცხი ნეიტროპენიით დაავადებული პაციენტისგან, რომელიც თითქმის არ აჩვენებს ნეიტროფილებს

ნეიტროპენიის საპირისპირო, რომლის დროსაც სისხლში ნეიტროფილების რაოდენობა იზრდება, ნეიტროფილია ეწოდება. ნეიტროფილიის ყველაზე გავრცელებული მიზეზი არის ბაქტერიული ინფექციები, განსაკუთრებით ის, რასაც თან ახლავს ჩირქოვანი ანთება. ნეიტროფილების დონის მატება ხდება ნებისმიერი მწვავე ანთების დროს, ამიტომ ნეიტროფილია შეიძლება გამოწვეული იყოს მიოკარდიუმის ინფარქტით ან დამწვრობით , ასევე აპენდიციტით და სპლენექტომიით. ნეიტროფილების დონე შეიძლება გაიზარდოს სისხლის ზოგიერთ კიბოს დროს, როგორიცაა ქრონიკული მიელოიდური ლეიკემია, რომელშიც ლეიკოციტები უკონტროლოდ მრავლდება.

ნეიტროფილები, როგორც იმუნური უჯრედები, მონაწილეობენ სიმსივნურ უჯრედებთან ურთიერთქმედებაში. სიმსივნეში ინფილტრირებულ ნეიტროფილებს აქვთ სიცოცხლის ხანგრძლივობა ნორმალურ ქსოვილებში ნეიტროფილებთან შედარებით. ნეიტროფილებს შეუძლიათ წამყვანი როლი შეასრულონ ონკოგენეზში სხვა იმუნურ უჯრედებთან ურთიერთქმედებით, რომლებიც რეაგირებენ სიმსივნის გაჩენასა და ზრდაზე. ნეიტროფილებს შეუძლიათ სიმსივნური უჯრედების პროლიფერაციისა და ანგიოგენეზის სტიმულირება, მეტასტაზების გააქტიურება და ავთვისებიანი უჯრედების იმუნური პასუხის დათრგუნვა. ამავდროულად, ნეიტროფილებს ასევე შეიძლება ჰქონდეთ სიმსივნის საწინააღმდეგო მოქმედება .

არსებობს რამდენიმე მემკვიდრეობითი დარღვევა, რომლებიც დაკავშირებულია ნეიტროფილების დისფუნქციასთან. ზოგიერთ შემთხვევაში, ნეიტროფილების მობილურობა მცირდება აქტინის პოლიმერიზაციის დარღვევის გამო და NADPH ოქსიდაზას მაკოდირებელი გენის არასაკმარისი ექსპრესიით, ნეიტროფილები კარგავენ წყალბადის ზეჟანგის და ჰიპოქლორიტის გამომუშავების უნარს, რაც ამცირებს მათ ანტიმიკრობულ თვისებებს. ასეთი მემკვიდრეობითი დარღვევების მქონე ბავშვები უფრო მგრძნობიარენი არიან ბაქტერიული ინფექციების მიმართ.  მემკვიდრეობითი მიელოპეროქსიდაზას დეფიციტი [en], რომელიც დაკავშირებულია მიელოპეროქსიდაზას მაკოდირებელი გენის მუტაციებთან, განიხილება, როგორც პირველადი იმუნოდეფიციტი.

რიგი ცილების არასაკმარისი ან გადაჭარბებული აქტივობა, რომლებიც ქმნიან ნეიტროფილების გრანულებს, იწვევს დაავადების მდგომარეობას. მემკვიდრეობითი დაავადების დროს, რომელიც ცნობილია როგორც ალფა-1 ანტიტრიფსინის დეფიციტი[en], ნეიტროფილების გრანულების შემადგენლობაში შემავალი ელასტაზა საკმარისად არ არის ინჰიბირებული ალფა-1 ანტიტრიფსინის მიერ, რაც იწვევს ქსოვილის ძლიერ დაზიანებას ანთებითი პროცესების დროს, კერძოდ, ქრონიკულ დროს. ობსტრუქციული ფილტვის დაავადება. ნეიტროფილ ელასტაზას გაზრდილმა აქტივობამ შეიძლება გამოიწვიოს ფილტვის ბარიერის განადგურება და მწვავე რესპირატორული დისტრეს სინდრომი. ნეიტროფილ ელასტაზა გავლენას ახდენს მაკროფაგების აქტივობაზე, ანადგურებს მათ Toll-ის მსგავს რეცეპტორებს და თრგუნავს ციტოკინების სინთეზს ტრანსკრიპციის ფაქტორის NF-κB ბირთვში გადატანის ინჰიბირებით . პერიოდული დაავადების დროს, პირინის პროტეინის მაკოდირებელი MEFV[en] გენის მუტაციამ, რომელიც უპირატესად გამოხატულია ნეიტროფილებში, შეიძლება გამოიწვიოს ქრონიკული მწვავე ანთება, რომელიც გამოხატულია ცხელებით, ართრალგიით, პერიტონიტით და, საბოლოოდ, შეიძლება გამოიწვიოს ამილოიდოზი . არსებობს მტკიცებულება კავშირი ნეიტროფილების შემცირებულ აქტივობას შორის, რომელიც ასოცირდება მიელოპეროქსიდაზას აქტივობის დაქვეითებასთან და დეგრანულაციასთან და ჰიპერგლიკემიასთან .

ნეიტროფილები დაკავშირებულია მრავალი ქრონიკული ანთებითი დაავადების განვითარებასთან, მათ შორის აუტოიმუნურთან. ისინი მხარს უჭერენ ქრონიკულ ანთებას სისტემური წითელი მგლურას, ფსორიაზი, ქრონიკული გრანულომატოზი[en], ANCA-თან ასოცირებული სისტემური ვასკულიტი, რომელიც დაკავშირებულია ნეიტროფილური ციტოპლაზმური კომპონენტების მიმართ აუტოანტისხეულების წარმოქმნასთან, რევმატოიდულ ართრიტში, იდიოპათიური იუვენილური ართრიტით და PAPA სინდრომი (ინგლისური PAPA) ართრიტი-პიოდერმი განგრენოზული-აკნეს სინდრომი).

                                                                 

პაულ ერლიხი

ნეიტროფილები პირველად აღწერა ფრანგმა მკვლევარმა ჟან-ბატისტ სენაკმა, რომელმაც 1749 წელს აღმოაჩინა თეთრი უჯრედები ჩირქში. 1843 წელს ინგლისელმა ექიმმა უილიამ ედისონმა შეამჩნია, რომ ჩირქში შემავალი თეთრი უჯრედები წარმოიქმნება ლეიკოციტებიდან, რომლებიც სისხლძარღვებში გადიოდნენ. 1845 წელს ინგლისელმა ექიმმა და ფიზიოლოგმა ჯონ ჰიუზ ბენეტმა[en] განაცხადა, რომ ლეიკემია გამოწვეულია სისხლძარღვებში თეთრი ჩირქის დაგროვებით, მაგრამ უკვე 1847 წელს ეს აზრი უარყო რუდოლფ ვირჩოვმა, რომელმაც აჩვენა, რომ ლეიკემიის პათოლოგიური უჯრედები. არ მოდის ჩირქისგან, არამედ თავად სისხლიდან. პირველი ზუსტი მორფოლოგიური აღწერა სხვადასხვა გრანულოციტების, მათ შორის ნეიტროფილების, გაკეთდა მაქს შულცის მიერ 1865 წელს. გრანულოციტების მორფოლოგიური აღწერის გარდა, შულზემა ასევე აღწერა ფაგოციტოზი. გარდა ამისა, 1876 წელს უილიამ ოსლერმა აღნიშნა ფაგოციტოზი 

ფაგოციტოზი დეტალურად შეისწავლა და დაასახელა ილია ილიჩ მეჩნიკოვმა 1882 წელს, როდესაც მან ასევე დაადგინა ფაგოციტების როლი ბაქტერიებისგან დაცვაში. 1879-1880 წლებში პოლ ერლიხმა გამოაქვეყნა რამდენიმე ნაშრომი, სადაც მან დეტალურად აღწერა სისხლის თეთრი უჯრედების მორფოლოგია. მჟავე და ტუტე საღებავებით შეღებვამ მას საშუალება მისცა დაედგინა ეოზინოფილები და ბაზოფილები, შესაბამისად, ისევე როგორც მასტი უჯრედები. შემდგომში, ნეიტრალური საღებავებით შეღებვის გამოყენებით, მან ნახა სეგმენტირებული ნეიტროფილები და მათი გრანულები (რისთვისაც ნეიტროფილებმა მიიღო სახელი). ერლიხი თავდაპირველად ნეიტროფილებს უწოდებდა "უჯრედებს პოლიმორფული ბირთვებით". მან ასევე აღწერა ეოზინოფილების და ნეიტროფილების გარეგნობის, ფუნქციონირებისა და შემდგომი ბედის ზოგიერთი ასპექტი . 1908 წელს პოლ ერლიხმა და ილია მეჩნიკოვმა გაიზიარეს ნობელის პრემია ფიზიოლოგიასა და მედიცინაში.