Заболевания крови Дроздов Андрей

Кроветворение – сложный процесс, включающий в себя много стадий клеточных дифференцировок, итогом которых является выход в кровеносное русло таких форменных элементов, как лейкоциты, эритроциты и тромбоциты. Основная функция эритроцитов заключается в транспорте кислорода, углекислого газа, белков, углеводов, аминокислот, гормонов, ферментов, микроэлементов в органы и ткани. Они принимают участие в процессе остановки кровотечения, в формировании иммунитета, тем самым осуществляя защитную функцию.

Лейкоциты вырабатывают антитела, которые разрушают вредные антигены, попавшие в организм человека, тем самым принимая участие в иммунных реакциях.

Наиболее значимой функцией тромбоцитов является обеспечение остановки кровотечения путем образования тромбоцитарной пробки.

Количество эритроцитов в крови взрослого человека составляет примерно 25 10¹²/л, количество лейкоцитов – 3 10⁹/л, тромбоцитов – 15 10⁹/л. Объем форменных элементов крови составляет около 40% от всего объема крови, а остальные 60% приходятся на плазму, т. е. на жидкую часть крови. При отсутствии патологии продолжительность жизни эритроцитов в системном кровотоке составляет около 100–120 дней. Длительность циркуляции нейтрофила в кровеносном русле выражается временем полувыведения радиоактивной метки и составляет в среднем от 4 до 10 ч. По прошествии указанного временного промежутка нейтрофил поступает в ткани организма, где продолжительность его жизни также исчисляется несколькими часами. Период полувыведения радиоактивной метки моноцита составляет примерно 72 ч. После этого данный форменный элемент крови переходит в ткани. Там моноцит имеет возможность превратиться в фиксированный либо в блуждающий макрофаг, сохраняющий способность к делению. Указанное свойство является отличительной особенностью моноцитов: зрелые гранулоциты не способны к делению. Продолжительность жизни тканевого макрофага остается невыясненной. Длительность пребывания эозинофилов в кровотоке составляет около 5 ч, после чего они, так же как и вышеуказанные форменные элементы крови, мигрируют в ткани. Продолжительность нахождения в кровеносном русле таких форменных элементов, как базофилы, не установлена. Лимфоциты являются неоднородной группой кровяных клеток: они подразделяются на Т-лимфоциты и В-лимфоциты. При этом продолжительность жизни различных лимфоцитов неодинакова: одни клетки живут часы, другие – несколько лет. Длительность циркуляции в крови тромбоцитов – 8–9 дней.

Различные форменные элементы крови могут различаться по степени своей зрелости. В различных условиях из органов, принимающих участие в процессе кроветворения, могут выходить как вполне зрелые, так и только еще созревающие, но уже осуществляющие свою первостепенную задачу клетки. Они могут фагоцитировать (поглощать и переваривать) чужеродные частицы, участвовать в переносе кислорода, формировать первичный тромб. Также в системном кровотоке возможно присутствие совсем незрелых клеточных элементов. Такими структурами могут являться предшественники эритропоэза, которые по своим морфологическим характеристикам ничем не отличаются от лимфоцитов. Необходимо помнить о том, что предшественники всех возможных ростков кроветворения обладают внешними признаками, полностью идентичными таковым у лимфоцита. В этой связи различать данные клетки по внешним морфологическим критериям не представляется возможным.

Созревание форменных элементов в каждом из ростков кроветворения повторяет филогенез кроветворения. В процессе эволюции ядросодержащие эритроциты птиц и рыб трансформировались в безъядерные эритроциты млекопитающих. При этом созревание клеток красного ряда у человека включает в себя стадии ядросодержащих эритрокариоцитов в костном мозге, что повторяет их строение у рыб и птиц, а в кровоток выходят зрелые безъядренные эритроциты. Из вышеуказанного следует, что эмбриогенез крови в отличие от остальных органов и систем происходит непрерывно в течение всей жизни человека.

Стволовые клетки

Изучение процесса кроветворения проходило в направлении от уже дифференцированных зрелых форменных элементов крови к их предшественникам. Стадии, которые различные по своему строению кровяные клетки проходят в процессе своей дифференцировки, можно проследить на регенерирующем кроветворении. Такой процесс наблюдают после опустошения кроветворения посредством воздействия цитостатиков либо при иммунном агранулоцитозе (отсутствии в крови агранулоцитов). В конце дифференцировки (созревания) клетки-предшественницы трансформируются в зрелые элементы крови.

В 1961 г. иностранными учеными-гематологами был разработан метод селезеночных колоний. Он основывался на том, что после трансплантации смертельно облученным мышам донорского костного мозга отмечается появление в их селезенке очагов кроветворных клеток, видимых невооруженным глазом. Применив хромосомные маркеры, представляющие собой стабильно измененные после облучения хромосомы, установили, что всякая подобная колония представляет собой клон, т. е. потомство всего лишь одной клетки, являющейся колониеобразующей единицей селезенки – КОЕс. При этом образование колонии из такого типа клетки происходит путем продукции миллионов дифференцированных клеток-потомков.

Применяя методику селезеночных колоний, а также комбинируя ее с методом радиационных маркеров, установили, что на поверхности лимфоцитов располагаются те же маркеры, что на поверхности кроветворных клеток селезеночной колонии. Итогом данных исследований было доказано существование в костном мозге организма полипотентной клетки, являющейся общим предшественником всех возможных ростков кроветворения. Данная клетка получила название стволовой.

При трансплантации участка костного мозга от здоровой мыши к смертельно облученной стволовая клетка может стать предшественницей всех форменных элементов крови. Впоследствии от данной мыши-реципиента ткань костного мозга можно трансплантировать другим мышам, получившим смертельную дозу облучения. В результате таких экспериментов сформировалось ошибочное мнение о том, что КОЕс – родоначальная стволовая клетка, имеющая морфологическую структуру большого лимфоцита и, с одной стороны, обладает способностью к практически абсолютному самоподдержанию, а с другой – к дифференцировке во всех возможных направлениях гемопоэза.

Последующие эксперименты по трансплантации костного мозга от здоровой к облученной мыши установили, что КОЕс теряют имеющуюся у них первоначальную возможность повторений с каждой последующей трансплантацией. При этом было замечено, что через 2–3 пассажа у реципиента в составе колоний уже не возникают полипотентные стволовые клетки.

Биологический смысл существования класса стволовых клеток заключается в способности их при возникновении определенных условий практически мгновенно переключать кроветворение на какое-либо одно из необходимых в данный момент времени направление, в чем также играют немаловажную роль механизмы регуляции.

Полипотентные клетки-предшественницы

Помимо колониеобразующих клеток селезенки, в культуре костного мозга присутствуют также клетки, обладающие высокой пролиферативной активностью. Такие клетки имеют способность дифференцироваться в направлении миелопоэза и лимфопоэза. Имеются сведения о наличии в организме особого вида клеток, располагающихся в классе стволовых выше КОЕс. Применяя довольно активные факторы стимуляции кроветворения, у мышей выявили клетки, образующие колонии из не подвергающихся дифференцировке бластных элементов.

Данные полипотентные клетки, способные дифференцироваться по пяти различным направлениям, получили название колониеобразующей единицы гранулоцитарно-эритроцитарно-макрофагально-мегакариоцитарной (КОЕ-ГЭММ).

В гематологической практике в настоящее время первой клеткой, относящейся к классу полипотентных клеток-предшественниц, является КОЕ-ГЭММ.

Унипотентные клетки – предшественницы мелопоэза

К данному классу клеток относятся те, которые способны к дифференцировке только лишь в одном направлении, т. е. дают начало одному виду форменных элементов крови.

Предшественницей нейтрофилов, кроме гранулоцитарно-моноцитарной клетки-предшественницы, является независимая гранулоцитарная клетка-предшественница, обозначающаяся КОЕ-Г. Также существует самостоятельная клетка – предшественница эозинофилов.

Унипотентная клетка – предшественница моноцитов (КОЕ-М) может иметь двоякое происхождение. Во-первых, она может являться потомком гранулоцитарно-моноцитарной клетки-предшественницы. Во-вторых, может быть потомством прочих полипотентных клеток, являясь при этом самостоятельной клеткой – предшественницей моноцитов.

У человека имеется несколько типов клеток – предшественниц красного ряда (предшественники эритроцитов). К таковым относятся БОЕ-Э незрелая и БОЕ-Э зрелая. Это так называемые бурстобразующие единицы. Их характерной особенностью являются довольно крупные колонии. Кроме того, в организме человека присутствует и КОЕ-Э, т. е. эритроцитарная колониеобразующая единица – единица, являющаяся родоначальницей эритроцитарного ряда. Клетки-предшественницы красного ряда имеют ряд отличий друг от друга. В первую очередь они различаются местом локализации в кроветворных органах, а также местом циркуляции. Также данный класс клеток различен по размерам колоний, которые они образуют в результате культивирования на питательных средах, неодинаковому времени насыщения клеток гемоглобином, чувствительности к эритропоэтину и ряду других факторов регуляции, типу синтезируемого гемоглобина, доминированию в каком-либо определенном возрасте человека.

БОЕ-Э незрелая (примитивная) относится к самым ранним клеткам-предшественницам, осуществляющим свое развитие исключительно в направлении красного ростка. Указанная клетка является неоднородной единицей. В культуре присутствует довольно ранняя БОЕ-Э – незрелая, образующая свою колонию, имеющую пик гемоглобинизации (насыщения гемоглобином) уже на 18–21-й день дифференцировки. Однако большую часть БОЕ-Э незрелых образуют клетки, дающие начало своим большим колониям, представляющим собой скопления более 16 единиц. В том случае, если количество клеток, образующих колонии первых БОЕ-Э незрелых, достигает нескольких десятков тысяч, то в другом – тысячи. Пик гемоглобинизации образующихся колоний БОЕ-Э незрелой приходится на 14-й день.

Клетки БОЕ-Э незрелой отличаются от иных присутствием крупных молодых ядер.

БОЕ-Э зрелая дает гораздо мелкие колонии. Наиболее высокий уровень гемоглобинизации данных колоний в культуре выявляется уже на 10–12-й день культивирования (гораздо раньше колоний БОЕ-Э незрелой). Также по сравнению с колониями БОЕ-Э незрелой колонии клетки, образующие колонии БОЕ-Э зрелых клеток-предшественниц, имеют меньшие размеры и более компактное ядро.

КОЕ-Э – колониеобразующая эритроцитарная единица – относится к наиболее зрелым клеткам – предшественницам красного ряда, данные колонии образованы из 50–100 клеток. Наиболее высокий уровень гемоглобинизации в культуре данных колоний выявляется на 7-й день. Эритрокариоциты по сравнению с клетками бурст имеют более компактное ядро и небольшие размеры.

Также клетки-предшественницы красного ряда различаются между собой по типу продуцируемого ими гемоглобина. Зрелые клетки-предшественницы – БОЕ-Э зрелая и КОЕ-Э – продуцируют гемоглобин взрослого типа (НЬА) и лишь 1–2% гемоглобина фетального типа (HbF). В то же время оказалось, что ранние клетки-предшественницы красного ряда – БОЕ-Э незрелые продуцируют колонии, содержащие в основном HbF. Большая часть БОЕ-Э незрелых дает менее 20% колоний, содержащих HbF, причем одни колонии содержат только HbF, другие – только НЬА, отдельные колонии (каждая происходит из одной клетки) содержат и HbF, и НЬА.

В костном мозге взрослого человека превалируют зрелые бурсты, а также колониеобразующие эритроцитарные единицы (КОЕ-Э), именно они и созревают (пролиферируют) и дают зрелое потомство – эритроциты, содержащие гемоглобин взрослого типа – НЬА.

Морфологически распознаваемые клетки

Вслед за унипотентными клетками, характеризующимися, как и более ранние предшественники, морфологическим однообразием и отсутствием возможности их морфологической дифференцировки, в схеме кроветворения располагается класс делящихся и морфологически вполне дифференцируемых (распознаваемых) клеток.

В ряду гранулоцитов от миелобласта до миелоцита все клетки проходят митотический цикл, т. е. их созревание связано с делением. Последняя делящаяся клетка гранулоцитов – миелоцит – после деления превращается в метамиелоцит, который без деления в результате уплотнения ядерного хроматина трансформируется в палочкоядерный и сегментоядерный гранулоциты.

Образование моноцитов проходит хорошо определяемые при обычной окраске стадии дифференцировки: монобласт, промоноцит, моноцит. Следует отметить, что в отличие от гранулоцитов, где зрелые – палочкоядерные и сегментоядерные – элементы к дальнейшему делению не способны, зрелые моноциты делятся и могут превращаться в макрофаги. В макрофагальном ряду кроветворения выделяют макрофагальный бласт, промакрофаг, макрофаг.

Различаемые при обычной окраске эритрокариоциты представлены эритробластом, пронормоцитом, нормоцитами: базофильным, полихроматофильным и оксифильным. Базофильный нормоцит окрашивается основными красителями, оксифильный – кислыми (низкое значение рН), полихроматофильный – красителями с любым значением рН. За исключением оксифильного нормоцита, все эритрокариоциты подвергаются процессу деления и дифференцировки. Следовательно, каждой последующей генерации клеток должно быть вдвое больше предыдущей.

В схеме кроветворения, предложенной еще И. А. Кассирским и Г. А. Алексеевым, параллельно ряду нормальных эритрокариоцитов располагался мегалобластический ряд. Мегалобласты, располагающиеся в костном мозге плода, после рождения встречаются лишь при дефиците в организме витамина В₁₂ или фолиевой кислоты. При этом кроветворение является патологическим – дефицит указанных витаминов ведет к нарушению синтеза ДНК и РНК в эритрокариоцитах. При нарушении синтеза ДНК и РНК, вызванном приемом некоторых лекарственных препаратов (например, метотрексата или цитозара), эритрокариоциты приобретают уродливое мегалобластическое строение. В схему нормального кроветворения мегалобластический ряд в настоящее время не входит. Между тем мегалобластический характер обнаруживают эритрокариоциты при некоторых анемиях, не связанных с дефицитом витамина В₁₂ (при аутоиммунной гемолитической анемии), а также при некоторых формах миелоидных лейкозов – остром малопроцентном лейкозе, эритромиелозе (остром и хроническом) – клетки красного ряда тоже имеют мегалобластическое строение. Наконец, мегалобластический эритропоэз встречается при алкоголизме. Следовательно, кроветворение при В₁₂ или фолиеводефицитных анемиях, как и при всех перечисленных состояниях, совершается не по беспорядочно анархическому варианту, как можно было бы ожидать при нарушениях синтеза ДНК и РНК в клетках, а по морфологически и функционально однотипному образцу с выраженной гиперхромией клеток (увеличение цветового показателя), иногда с высоким процентом клеток с гемоглобина F.

Регуляция кроветворения

Регуляция кроветворения неодинакова на разных его ступенях. Стволовые клетки и ранние клетки – предшественницы гемопоэза контролируются посредством близкодействующей регуляции, которая обеспечивается за счет непосредственного взаимодействия с соседними кроветворными клетками и клетками стромы костного мозга. Поздние клетки-предшественницы регулируются гуморальными факторами.

Увеличение и разделение стволовых клеток находятся под воздействием как стромальных клеток (образующих строму органа), так и кроветворных клеток – ближайшего потомства стволовой клетки, – и клеток лимфатической и макрофагальной природы.

При облучении костного мозга в дозах ниже 5 Гр в крови наблюдается абортивный подъем лейкоцитов, тромбоцитов, ретикулоцитов, который отодвигает окончательное восстановление состава периферической крови на более поздний срок по сравнению со сроками восстановления после облучения костного мозга в более высоких дозах. Очевидно, уцелевшие после облучения ранние клетки-предшественницы создают абортивный подъем показателей периферической крови, временно обеспечивают кроветворение и своим существованием задерживают появление кроветворения из стволовой клетки, которое приходит на смену абортивному.

В регуляции размножения ранних полипотентных и унипотентных клеток-предшественниц немаловажное значение имеет их взаимодействие с Т-лимфоцитами и макрофагами. Данные клетки действуют на клетки-предшественницы с помощью продуцируемых ими факторов – веществ, содержащихся в мембране и отделяющихся от нее в виде пузырьков при тесном контакте с клетками-мишенями.

Регуляция эритропоэза

Из регуляторов ранних клеток – предшественниц красного ряда особый интерес представляет бурст-промоторная активность (БПА). БПА обнаруживается уже при печеночном кроветворении у плода, но в основном ее роль проявляется в эритропоэзе взрослого. Стимулирующим действием на БОЕ-Э незрелые колонии обладают преимущественно костномозговые макрофагальные элементы, используемые в культуре в низкой концентрации, тогда как высокая концентрация этих клеток ведет к препятствию размножения бурстобразующих единиц.

Влияние моноцитарно-макрофагальных элементов на клетки красного ряда разнообразно. Так, макрофаги являются одним из основных экстраренальных (располагающихся вне почек) источников эритропоэтина. У плода эритропоэтин выделяют купферовские клетки печени. У взрослого купферовская клетка вновь начинает продуцировать эритропоэтин в условиях регенерирующей печени.

Для красного ряда характерно постепенное нарастание чувствительности к эритропоэтину, основному гуморальному регулятору эритропоэза, от ранних клеток-предшественниц к поздним.

Гипоксия – снижение кислорода в тканях – стимулирует выработку эритропоэтина. Постоянная или кратковременная гипоксия в эксперименте на мышах с имплантированной диффузионной камерой вела к повышенной пролиферации БОЕ-Э незрелых [Harigaya et al., 1981]. В то же время опыты с гипоксией у обезьян в гипобарической камере показали значительное повышение у них HbF-содержащих эритроцитов в крови.

Гипоксия является следствием снижения уровня кислорода во внешней среде (при подъеме на большую высоту), дыхательной недостаточности при поражении легочной ткани, повышенного потребления кислорода (например, при тиреотоксикозе).

Увеличенная потребность в кислороде, ведущая к повышению уровня эритропоэтина, наблюдается при различных формах анемий. Однако продукция эритропоэтина и ответ на него эритропоэза неоднозначны при разных формах анемии и зависят от множества факторов. Например, значительное повышение эритропоэтина при апластической анемии в сыворотке и моче больных, возможно, обусловлено не только потребностью в нем, но и его пониженным потреблением. Вместе с тем потребность в кислороде может быть и сниженной. Например, белковое голодание приводит к снижению метаболизма и потребности в кислороде и в связи с этим – к уменьшению продукции эритропоэтина и эритропоэза, что проявляется в первую очередь в резком уменьшении ретикулоцитов в крови. Другим состоянием со снижением эритропоэза вследствие уменьшения потребности в кислороде и снижения продукции эритропоэтина является длительная гиподинамия (например, постельный режим, особенно с опущенной головой). Данное изменение эритропоэза можно наблюдать при эритремии.

Регуляция миелопоэза

Развитие и широкое распространение метода культивирования костного мозга и крови в агаровой культуре позволили более детально изучить регуляцию растущей в этой культуре бипотенциальной колониеобразующей гранулоцитарно-моноцитарной клетки-предшественницы (КОЕ-ГМ). Для роста колоний этой клетки-предшественницы в культуре и ее дифференцировки нужны особый колониестимулирующий фактор – КСФ или колониестимулирующая активность – КСА. Только лейкозные гранулоцитарно-моноцитарные клетки-предшественницы, в частности клетки миелоидного лейкоза мыши, могут расти без этого фактора. КСФ вырабатывается у человека моноцитарно-макрофагальными клетками крови и костного мозга, клетками плаценты, лимфоцитами, стимулированными определенными факторами, эндостальными клетками.

КСФ представляет собой гликопротеин, он неоднороден по своему составу. Этот фактор состоит из двух частей: ЕО-КСФ (стимулирующего продукцию эозинофилов) и ГМ-КСФ (необходимого для продукции нейтрофилов и моноцитов). От концентрации КСФ зависит, продуцируются ли под его влиянием из одной клетки КОЕ-ГМ нейтрофилы или моноциты: для нейтрофилов необходима высокая концентрация КСФ, для моноцитов достаточно низкой концентрации.

Продукция КСФ зависит от стимулирующих или ингибирующих влияний клеток, моноцитарно-макрофагальной и лимфоцитарной природы. Моноцитарно-макрофагальные элементы продуцируют вещества, подавляющие активность КСФ. К таким веществам-ингибиторам относятся лактоферрин, содержащийся в мембране макрофагов, и кислый изоферритин. Макрофаги синтезируют простагландины Е, которые прямо ингибируют (подавляют) КОЕ-ГМ.

Т-лимфоциты также неоднородны в своем действии на КСФ и на КОЕ-ГМ. При истощении всех фракций Т-лимфоцитов в костном мозге и крови продукция КОЕ-ГМ повышается. При добавлении к такому костному мозгу лимфоцитов (но не Т-супрессоров) пролиферация КОЕ-ГМ повышается. Т-супрессоры костного мозга подавляют пролиферацию КОЕ-ГМ.

Таким образом, в норме продукция КСФ, КОЕ-ГМ и ее потомства регулируется по системе обратной связи: одни и те же клетки являются и стимуляторами, и ингибиторами своей продукции.

Основная масса клеток-предшественниц (которые составляют ничтожный процент от общего количества миелокариоцитов) производится «на всякий случай» и погибает неиспользованной. Однако само по себе постепенное повышение чувствительности к поэтинам позволяет отвечать дозированным увеличением необходимой в данный момент продукции. Если кровопотеря невелика, то в кровь выбрасывается дополнительно немного эритропоэтина, концентрация которого достаточна лишь для стимуляции КОЕ-Э. При тяжелой аноксии выброс эритропоэтина будет увеличен, и его концентрации хватит для стимулирования уже и более ранних предшественников эритропоэза, что позволит увеличить конечную продукцию эритроцитов на 1–2 порядка.

Сходная картина наблюдается в гранулопоэзе. Содержание нейтрофилов и моноцитов в крови регулируется в основном колониестимулирующим фактором, большое количество которого ведет к повышению продукции нейтрофилов, а малое – к моноцитозу. Накопление моноцитов, в свою очередь, способствуя выработке простагландинов, изоферритина, подавляет продукцию колониестимулирующего фактора, и уровень нейтрофилов в крови снижается.

Функции клеток крови

В организме кровь выполняет множество функций:

1) транспортную;

2) дыхательную;

3) питательную;

4) экскреторную;

5) терморегулирующую;

6) защитную.

Кровь также регулирует поступление к тканям и органам питательных веществ и поддерживает постоянство внутренней среды.

Транспортная функция заключается в переносе большинства биологически активных веществ с помощью белков плазмы (альбуминов и глобулинов). Дыхательная функция осуществляется в виде транспорта кислорода и углекислого газа. Питательная функция заключается в том, что кровь доставляет ко всем органам и тканям питательные вещества – белки, углеводы, липиды. За счет наличия высокой теплопроводности, высокой теплоотдачи и способности легко и быстро перемещаться из глубоких органов к поверхностным тканям кровь регулирует уровень теплообмена организма с окружающей средой. Через кровь к местам выделения доставляются продукты метаболизма. Органы кроветворения и кроверазрушения поддерживают на постоянном уровне различные показатели, т. е. обеспечивают гомеостаз. Защитная функция заключается в участии в реакциях неспецифической устойчивости организма (врожденный иммунитет) и приобретенном иммунитете, системе фибринолиза за счет наличия в составе лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов.

Закладка костного мозга у эмбриона человека завершается к концу 3-го месяца внутриутробного развития, хотя в этот период он еще не принимает участия в процессе кроветворения. После окончания закладки костного мозга со стороны фиброзного слоя соединительной ткани в хрящевую ткань начинает прорастать ткань зародыша, богатая кровеносными сосудами. Эндотелий (внутренняя оболочка) эмбриональных сосудов частично разрушает хрящевую ткань, приводя тем самым к формированию системы полостей, которые носят название костномозговых пространств. В дальнейшем происходит процесс созревания клеток по трем направлениям: ретикулярные клетки, остеобласты и клетки жировой ткани. К началу второго триместра внутриутробного развития в костном мозге уже присутствуют элементы лимфоидной ткани, а также родоначальные клетки крови. С 5-го месяца внутриутробной жизни процесс костномозгового кроветворения приобретает определенную направленность с присутствием элементов гранулоцитарного, эритроцитарного и мегакариоцитарного рядов. В первой половине внутриутробной жизни ребенка процесс образования клеток крови происходит не только в костном мозге, но также в печени и селезенке.

Клеточный состав костного мозга

Костный мозг содержит в себе 2 группы клеток, к которым относятся клетки стромы, составляющие меньшинство, а также клетки паренхимы костного мозга в совокупности со зрелыми клетками крови. Зрелые кровяные клетки берут свое начало от клеток паренхимы костного мозга. При этом первая группа клеток костного мозга составляет меньшую его часть.

Ретикулярная строма костного мозга включает в себя следующие клетки: фибробласты, остеобласты, эндотелиальные клетки (образующие внутреннюю оболочку кровеносных сосудов) и клетки жировой ткани.

При гистологическом исследовании ткани костного мозга можно увидеть, что фибробласты содержат в себе круглое или вытянутой формы ядро с плотной или разреженной структурой хроматина, а также отростчатую цитоплазму. При цитологическом исследовании этого же препарата невозможно с достоверностью выделить фибробласт среди других клеток, входящих в состав костного мозга. Однако фибробласты могут внешне быть неотличимы от элементов лимфоидной ткани. В культуре фибробласты отличаются от других клеток круглым ядром, имеющим правильную грубоватую структуру хроматина и одно ядрышко. Фибробласты, содержащие компактные ядра без нуклеол, носят название фиброцитов.

При гистологическом исследовании ткани костного мозга жировые клетки определяются очень хорошо. Как правило, в них заметны эксцентрично расположенное ядро небольшого размера, а также большое количество бесцветной цитоплазмы с отсутствием в ней других органелл. Жировые клетки можно легко увидеть при предварительной окраске ткани костного мозга определенными красителями, например суданом.

Эндотелиальные клетки также не представляется возможным увидеть при микроскопическом исследовании ткани костного мозга. При гистологическом исследовании препарата видно, что данные клетки образуют внутреннюю поверхность всех кровеносных сосудов. Внутри эндотелиоцитов располагаются вытянутой формы ядро, большое количество цитоплазмы, имеющей беззернистую структуру. В процессе костеобразования принимают участие такие клетки, как остеобласты. Их диаметр составляет в среднем 20–25 мкм. Как правило, остеокласты имеют удлиненную или неправильную форму, округлой или овальной формы ядро, которое располагается эксцентрично и содержит в себе маленькое ядрышко. Остеобласты образуют эндостальную поверхность костномозговых полостей, отграничивая тем самым костный мозг от кости. В результате таких механизмов остеобласт образует вокруг себя кость, оказывается внутри нее и трансформируется там в остеоцит.

В большом проценте случаев для постановки правильного диагноза при патологии крови прибегают к такому исследованию, как миелограмма. Миелограмма (от греч. myelos– «костный мозг» + gramma – «запись») является итогом прижизненного изучения клеточного состава ткани костного мозга, взятой от больного методом пункции. Миелограмма отражает как качественный, так и количественный состав клеток костномозговой ткани, который выражается в форме таблицы или диаграммы. Ее получают при изучении ткани костного мозга под микроскопом и используют в качестве метода диагностики большого количества заболеваний гематологического профиля. При проведении такого исследования, как миелограмма, как правило, выделяют ретикулярные клетки, включающие в себя все клеточные элементы, не имеющие места в рядах кроветворения. В ретикулярные клетки включены следующие элементы: доноры железа (в случае гемолитической анемии их процентное содержание может быть достаточно высоким), трудно идентифицируемые стромальные клетки, иммунобласты (встречаются в составе костного мозга крайне редко) и ряд других неидентифицируемых клеточных элементов.

В случае какой-либо патологии со стороны системы крови, прежде всего при острых лейкозах, в миелограмме можно обнаружить достаточно большое количество клеток, которые являются атипичными по своей структуре, в результате чего их не представляется возможным идентифицировать. Одновременно с этим именно такие атипичные клетки, входящие в состав ткани костного мозга, имеют первостепенное значение для постановки диагноза. В том случае, если содержание атипичных клеток в составе костного мозга превышает 2%, необходимым является их точное морфологическое описание. Главной особенностью таких клеток является однородная структура ядра и цитоплазмы.

Структурные элементы паренхимы костного мозга

Миелобласты являются родоначальниками нейтрофилов, эозинофилов и базофилов. В обычном костном мозге эозинофильные и базофильные миелобласты неразличимы. Базофильные миелобласты определяются в случае хронического миелолейкоза, когда в крови содержится большое количество зрелых базофилов. Эозинофильный миелобласт может встретиться при высоких реактивных эозинофилиях, хотя это наблюдается крайне редко.

Строение ядер всех 3 типов миелобластов идентично. Размер миелобласта составляет примерно 15–20 мкм. Ядро данной клетки имеет округлую форму, нежно-сетчатую структуру хроматина с равномерной окраской и одинаковым калибром нитей.

Нейтрофильный промиелоцит отличается от миелобласта более крупными размерами, достигая в диаметре 25 мкм, а иногда и больше. Ядро промиелоцита сохраняет в себе остатки нежной структуры, но не имеет равномерной окраски и калибра нитей хроматина. В нем можно различить мелкие ядрышки. Для данной клетки характерна некоторая вариабельность, хотя она выделяется в качестве самой крупной среди гранулоцитов.

Нейтрофильные миелоциты разделяют на крупные материнские (незрелые) миелоциты, диаметр которых может достигать 14–16 мкм, и дочерние – зрелые, меньших размеров, возникающие из материнских.

Миелоцит обладает способностью к делению и переходу в следующую по зрелости клетку – метамиелоцит. Начиная с метамиелоцита кровяные клетки лишаются способности к делению. За ними сохраняется только способность к дальнейшему созреванию.

Ядро материнского миелоцита чаще имеет овальную форму, в то время когда у дочернего миелоцита оно может иметь бобовидную форму с бухтообразным вдавлением, иногда оно является круглым. Структура ядра находится в прямой зависимости от степени зрелости миелоцита. Ядрышки в миелоцитах неразличимы, их можно выявить только при проведении специальной окраски. Цитоплазма миелоцита – светло-розового или светло-фиолетового цвета.

При подсчете миелограммы материнский и дочерний миелоциты суммируют, что связано с отсутствием особого значения при их разделении для нормы и патологии.

Нейтрофильный метамиелоцит носит название юного нейтрофила. Данная клетка может достигать в диаметре 12–13 мкм. В случае патологии со стороны системы крови все они могут становиться значительно крупнее и достигать в диаметре 20–22 мкм. Цитоплазма метамиелоцита нежно-розового цвета, заполнена мелкой специфической зернистостью, которая окрашивается в коричневато-розовые оттенки.

Палочкоядерный нейтрофил представляет собой следующую ступень развития клетки нейтрофильного ряда. Ядро данной клетки может иметь разнообразную форму, в большинстве случаев оно вытянуто в виде палочки либо изогнуто в виде подковы. В отличие от ядра метамиелоцита оно вдвое тоньше. Палочкоядерный нейтрофил трансформируется в сегментоядерный путем разделения ядра на несколько связанных между собой сегментов.

Эозинофильный промиелоцит в обычном костном мозге далеко не всегда можно отличить от нейтрофильного. Принадлежность промиелоцита к эозинофильному можно определить только лишь по особенностям его зернистости, которая является крупной и равномерно заполняет цитоплазму.

Эозинофильный миелоцит. Для ядра данной клетки костного мозга специфична зернистость желто-красноватого цвета, густо заполняющая цитоплазму. Некоторые зерна остаются недозревшими, за счет чего при окраске принимают коричневатый оттенок.

Эозинофильный метамиелоцит. Определить рассматриваемую клетку можно без особых затруднений по характерным контурам ее ядра, а также по характерной зернистости. Трудности возникают в том случае, когда густая зернистость заграждает ядро, контуры которого стушевываются.

Палочкоядерный эозинофил содержит в себе ядро, изогнутое в виде подковы либо в виде другой фигуры. Ядро сегментоядерного эозинофила, как правило, содержит всего лишь 2 сегмента. При высоких эозинофилиях число сегментов увеличивается.

Базофильный промиелоцит можно определить только в том случае, если удается увидеть характерную для него зернистость.

Базофильный миелоцит. Данная клетка аналогично другим клеткам гранулоцитарного ростка той же степени зрелости одной из первых приобретает специфическую зернистость. Крупная зернистость обычно негусто заполняет цитоплазму рассматриваемой клетки. По структурным особенностям ядра, свойственным для всех миелоцитов, можно довольно легко определить базофильный миелоцит. Ядра зрелых базофилов обладают немного расплывчатыми очертаниями, имеют 3– или 4-лопастное строение. Диаметр базофила в норме не превышает 12–13 мкм.

Тучные тканевые клетки также могут присутствовать в костном мозге, хотя более часто их определяют в ткани лимфатических узлов и селезенки. Эти элементы обладают характерной зернистостью красно-фиолетового цвета, что отличает их от темно-синей зернистости базофилов. Помимо того, зернистость тучных клеток выделяется богатым и густым расположением в цитоплазме. В цитоплазме также располагается округлое или овальное ядро. Функция тучных клеток заключается в выработке гепарина (гепариноциты) и синтезе гистамина.

Роль родоначальной клетки лимфатического ряда принадлежит лимфобласту, диаметр которого достигает 15 мкм и больше. Ядро лимфобласта округлое, реже – несколько овальное. В ядре, как правило, находится от 1 до 2 ядрышек. Цитоплазма содержит зону просветления. Лимфобласт можно определить достоверно только при проведении цитохимического исследования.

Пролимфоцит имеет грубую рыхлую структуру ядра, меньшие размеры, относительно большое количество цитоплазмы, что позволяет с легкостью отличать эту клетку от лимфобласта. В ряде случаев в ядре четко видно ядрышко. Пролимфоцит, как и зрелый лимфоцит, может содержать в цитоплазме малочисленную зернистость.

Лимфоцит. Его ядро при изучении в световой микроскоп имеет округлую форму. Иногда определяется бобовидное вдавление. Цитоплазма окружает ядро неравномерным слоем, а иногда вообще едва заметна. Диаметр лимфоцита обычно составляет 8–9 мкм, хотя может достигать 12–15 мкм.

Плазматические клетки в ткани костного мозга, взятой из грудины методом пункции, определяются всегда. Они происходят из В-лимфоцитов через стадию плазмобласта. В костном мозге плазмобласт определяют в редких случаях. Его диаметр в среднем составляет 16–20 мкм. Ядро захватывает большую долю клетки.

Проплазмоцит характеризуется эксцентрично размещенным ядром, в котором далеко не всегда можно выявить ядрышко. Окраска цитоплазмы может иметь сероватый оттенок.

Плазмоцит представляет собой зрелую плазматическую клетку со специфическими особенностями. Ядро колесовидной структуры обычно размещено эксцентрично. Цитоплазма нередко ячеистая, допустим клазматоз – отделение частиц цитоплазмы в ее периферических отделах.

Монобласт – первая клетка моноцитарного ряда. Он не всегда отличим от миело– и лимфобласта. Как и эти клетки, монобласт содержит в себе ядро с 2–4 ядрышками. Цитоплазма нежно-голубого цвета. Если ядро монобласта имеет бобовидную форму или неправильные волнистые очертания, то установить природу клетки довольно легко.

Промоноцит. Через стадию промоноцита формируется зрелая клетка данного ряда. Его ядро выделяется более грубой структурой хроматина, ядрышек не заметно. В цитоплазме можно определить мелкую пылевидную зернистость.

Моноцит. В процессе дифференцировки промоноцита в моноцит на ядре появляются бухтообразное вдавление, а также волнистые контуры цитоплазмы, видимые при помощи как светового, так и электронного микроскопа. Вдавление может принять самые замысловатые формы. Цитоплазма, богатая пылевидной зернистостью, имеет своеобразный оттенок. Диаметр клеток моноцитарного ряда может составлять от 12 до 20 мкм.

Макрофаги отличаются от других клеток костного мозга большими размерами. Их ядро сравнительно небольшого размера, округлой или слегка овальной формы, имеет сетчато-петлистую структуру. В нем заметно одно, в более редких случаях – два ядрышка. Широкий обод цитоплазмы имеет неправильные черты, окрашивается в светло-голубые или серо-голубые тона. Макрофаги содержат включения в виде обломков клеток, эритроцитов, пигмента, капель жира, а иногда даже бактерий.

Липофаги попадаются в случае ксантоматоза, диабета, липидемии. Их диаметр достигает 40 мкм, цитоплазма имеет ячеистое строение. При обыкновенной окраске с фиксацией в спирте ячеистость определяется в виде пустот округлой формы («соты») разного размера. Ядро липофага часто оттеснено и деформировано.

Остеокласты относятся к классу макрофагов. Во взрослом организме их появление связано с процессами рассасывания костной ткани. Они выявляются в случае опухолевых процессов, в месте локализации переломов костей. Остеокласты представляют собой гигантские клетки, диаметр которых достигает 40–80 мкм, содержат большое число ядер. Количество ядер, так же как и размеры клетки, подвержено значительным колебаниям. По морфологическим качествам остеокласты трудно ошибочно принять за иные гигантские клетки. Они схожи с гигантскими клетками инородных тел, с которыми обладают генетическим родством. Ядра остеокласта группируются скоплениями либо могут располагаться в цитоплазме равномерно. Диаметр ядер составляет около 10–12 мкм. В ядрах можно определить одиночное небольшого размера ядрышко. Цитоплазма окрашивается в нежные тона, время от времени приобретает пылевидную зернистость.

Эритробласт – первая морфологически идентифицируемая клетка эритроидного ростка. Его ядро округлой формы и содержит в себе от 2 до 4 ядрышек. По морфологии эритробласт можно легко распознать. Его диаметр составляет 16–20 мкм. В процессе созревания клеток рассматриваемого ряда, начиная от эритробласта, размеры ядра, так же как и клетки в целом, уменьшаются.

Пронормоцит включает отчетливо ограниченное округлой формы ядро и цитоплазму с околоядерным просветлением. Немного более грубая структура ядра, меньшие по сравнению с эритробластом размеры и отсутствие ядрышек, как правило, дают возможность дифференцировать пронормоцит от эритробласта. В случае патологии крови такие отличия не имеют значения.

Следующим клеточным элементом в эритроидном ряду являются нормоциты. В зависимости от степени насыщения гемоглобином они подразделяются на базофильные, полихроматофильные и оксифильные, или ортохромные, нормоциты. Гемоглобин скапливается в цитоплазме при непосредственном участии в этом процессе ядра. Этот факт подтверждается первоначальным появлением гемоглобина вокруг ядра. Непрерывное накопление гемоглобина в цитоплазме клетки обусловливает восприимчивость как кислых, так и основных красок. При абсолютном насыщении клетки гемоглобином цитоплазма при окрашивании приобретает розовый цвет. Такой тип клеток носит название оксифильного нормоцита.

При многих типах анемий в кровь выходят незрелые эритроциты. До выхода из костного мозга эритроциты 2–4 дня задерживаются в нем. После циркуляции в крови около 2 суток они трансформируются в зрелые эритроциты. Весь цикл формирования от эритробласта до нормоцита и эритроцита составляет более 100 ч.

Мегакариоциты представляют собой гигантские клетки костного мозга, размером 60–120 мкм. Ядро их полиморфно, образовано фрагментами различной формы. Большая цитоплазма обильна зернистостью, имеющей определенное значение для созревания тромбоцитов. В нормальном костном мозге можно заметить образование и отхождение тромбоцитов от цитоплазмы мегакариоцита. Мегакариоциты подразделяются на незернистые, зернистые и обильнозернистые.

Для мегакариоцита роль материнской клетки выполняет мегакариобласт. Его ядро имеет 8–10 мкм в диаметре. В ядре мегакариоцита определяются ядрышки. Цитоплазма охватывает ядро незначительным пояском и не включает зернистости.

Промегакариоцит по своим размерам существенно больше мегакариобласта. Размеры цитоплазмы могут выраженно превалировать над размером ядра. Ядро имеет неровные очертания, ядрышки отсутствуют. Выделение данной клетки является условным.

Тромбоциты, или кровяные пластинки. Данные клетки крови не являются истинными клеточными образованиями. Они имеют четко организованные элементы (ядро и цитоплазму) только лишь у низших позвоночных. Диаметр тромбоцитов составляет 2–4 мкм. В их структуре имеется центральная зона – грануломер, который окрашивается в фиолетово-красные тона, а также периферическая часть – гиаломер. Тромбоциты делятся на юные, зрелые и старые. В отличие от юных тромбоцитов, обладающих расплывчатыми контурами, зрелые имеют округлую форму с четкими границами гиаломера и хорошо выраженным грануломером. Старые формы тромбоцитов имеют гораздо меньший размер.

В диагностике многообразных заболеваний кроветворной системы немаловажную роль играет цитологическое исследование костного мозга, т. е. определение его клеточного состава. Прежде чем приступить к изучению костного мозга в микроскопе, необходимо предварительно просмотреть препарат на малом увеличении. Такой подход позволяет установить, насколько препарат костного мозга обеспечен клеточными элементами, а также обнаружить скопления клеточных элементов, похожих на опухолевые.

С целью определения клеточного состава костного мозга в процентном отношении необходимо произвести подсчет не менее 400 клеток. Состав костного мозга может колебаться в довольно широких пределах. Для подсчета мегакариоцитов и определения клеточного состава костного мозга пунктат подсчитывают таким же образом, как считают лейкоциты.

Лейкоэритробластическое соотношение устанавливает отношение элементов белого и красного ряда. При отсутствии патологии оно составляет 4 (3) : 1. В случае полной функциональной полноценности костного мозга увеличение клеток красного ряда тем выше, чем больше выражена анемия по показателям периферической крови.

При оценке функционального состояния костного мозга немаловажное значение отводится его «барьерной» функции.

Эозинофилы представляют собой особый класс гранулоцитов, отличающихся своим происхождением, строением, спектром ферментов, кинетикой и своеобразной ролью в адаптационных реакциях.

Строение

Зрелый эозинофил имеет диаметр 12–17 мкм, двухлопастное ядро и гранулы оранжево-красного цвета. При созревании эозинофил проходит те же стадии, что и нейтрофил. В цитоплазме эозинофилов по мере созревания появляются гранулы 2 типов. Большие овальной формы эозинофильные гранулы образуются на ранних стадиях развития, а на более поздних стадиях приобретают кристаллическую структуру и окрашиваются анилиновыми красителями. Малые гранулы эозинофилов, однородные по структуре, появляются на стадии метамиелоцита.

Мембрана эозинофила несет специфические антигенные структуры, определяемые с помощью специальных сывороток. На поверхности эозинофилов обнаружены рецепторы для особых белков – антител, обозначаемых как иммуноглобулины класса G – IgG. Количество таких иммуноглобулинов значительно увеличивается при активации клетки. Существование рецепторов для иммунных комплексов, содержащих белки-иммуноглобулины класса Е – IgE, было доказано с помощью стимуляции активности эозинофилов после взаимодействия их с иммунной сывороткой.

Характерной особенностью мембраны эозинофилов являются рецепторы для С₄ и С₃ компонентов системы комплемента. Следует отметить, что на мембране нейтрофилов имеются рецепторы для С₃ компонента комплемента. Количество рецепторов для комплемента на эозинофилах увеличивается в период их участия в иммунных реакциях, при этом параллельно возрастает их токсическое действие на патологические чужеродные клетки.

Ферменты

Пероксидаза эозинофилов отличается от пероксидазы нейтрофилов более низкой бактерицидной активностью.

Арилсульфатаза, содержащаяся главным образом в мелких гранулах эозинофилов, инактивирует вещества, способствующие развитию аллергической реакции немедленного типа. Уровень этого фермента в эозинофилах в 15 раз выше, чем в нейтрофилах. Фосфолипаза D нейтрализует фактор активации тромбоцитов, уменьшает способность тромбоцитов к выделению веществ, образующихся в их гранулах. Количество фосфолипазы D в эозинофилах человека в 10 раз больше, чем в нейтрофилах. Эозинофилы содержат также намного большее количество других ферментов: липофосфорилазы, пероксидазы, глюкуронидазы и кислой глицерофосфатазы по сравнению с нейтрофилами.

Важнейшими в функциональном отношении белковыми структурами эозинофилов являются большой основной (щелочной) белок и катионный белок эозинофилов. Большой основной белок составляет около половины белков больших гранул. Он обладает сродством к анилиновым красителям, определяющим окраску этих гранул, способен нейтрализовать гепарин, повреждать личинки ряда паразитов и некоторые клетки организма, т. е. обладает свойством цитотоксичности. В эксперименте показано участие катионных белков эозинофилов в воспалительных реакциях, влияние на плазменный гемостаз через калликреин-кининовую систему и XII фактор свертывания, повреждающее действие на эндотелий (внутреннюю оболочку кровеносных сосудов). Предполагают, что от этих белков зависит повреждение эндокарда (внутренней оболочки сердца) при длительных гиперэозинофилиях (чрезмерном увеличении количества эозинофилов).

Происхождение и развитие эозинофилов

Впервые в филогенезе эозинофилы обнаруживаются у высших позвоночных. У человека они появляются на 8-й неделе внутриутробного развития одновременно с формированием лимфоцитарной системы. Эозинофилы ведут свое происхождение от общей клетки – предшественницы миелопоэза. На ранних этапах дифференцировки эозинофильный росток обособляется от других ростков. Существует отдельная клетка – предшественница эозинофилопоэза, в развитии которой особое значение имеют эозинофилопоэтины (вещества, оказывающие непосредственное влияние на образование эозинофилов), вырабатываемые лимфоцитами селезенки. Иммунологический контроль четко прослеживается не только на первом, но и на всех остальных этапах развития эозинофилов. При культивировании костного мозга в присутствии лимфоцитов периферической крови в агаровых культурах эозинофилы образуют отдельные плотные колонии к 12-му дню культивирования. При отсутствии тимуса (вилочковой железы) у больных не наблюдаются эозинофильные реакции. Повышение уровня IgE, напротив, приводит к ускоренному созреванию эозинофильного ростка, который не касается других ростков миелопоэза.

Кинетика эозинофилов

Начальные стадии созревания эозинофилов в костном мозге длятся 34 ч, после этого клетки выходят в кровоток. В кровотоке эозинофилы находятся недолго, после чего располагаются главным образом в покровных тканях (коже, слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта, дыхательных и мочеполовых путей). При острых воспалительных процессах значительное количество эозинофилов выходит из циркуляции и накапливается по периферии очага воспаления. Содержание эозинофилов в тканях человека приблизительно в 100 раз превышает таковое в кровотоке.

При эозинофилиях кинетика эозинофилов значительно изменяется. На ранних стадиях созревания укорачиваются клеточные циклы, увеличивается митотический индекс, время генерации сокращается в 3 раза, эозинофилы появляются в периферической крови в 2 раза быстрее. Из циркуляции эозинофилы исчезают в течение 3 ч, а затем вновь возвращаются в кровоток из тканей. Длительность рециркуляции является одной из причин эозинофилии (повышения содержания эозинофилов в крови).

Миграция и активация эозинофилов происходят под влиянием хемотаксических факторов различного происхождения. Они представляют собой химические вещества, притягивающие к себе эозинофилы. При появлении данных веществ в кровотоке эозинофилы начинают двигаться в их направлении. Если имеется такая необходимость, то эозинофилы могут передвигаться против тока крови, т. е. ретроградно.

Функциональные особенности эозинофилов

Роль эозинофилов заключается в предупреждении проникновения антигена в сосудистое русло, а именно в генерализации иммунного ответа. Область реакции отграничивают эозинофилы с помощью нейтрализации продуктов обмена веществ (метаболитов), участвующих в уничтожении антигена. При образовании большого количества метаболитов место реакции отграничивается с помощью местного некроза и фиброзирования, что также является функцией эозинофилов. Таким образом, эозинофилы завершают иммунный ответ на уровне подслизистого и подэпителиального слоя, защищая организм от множества нецелесообразных общих иммунных реакций на небольшие дозы проникающих чужеродных антигенов. Этот процесс эозинофилы осуществляют вместе с IgE-антителами, базофилами, тучными клетками, макрофагами, лимфоцитами и комплементом.

При патологических состояниях весьма своеобразно проявляются специфические функции эозинофилов, заключающиеся в нейтрализации метаболитов и активации процессов фиброзирования (образования фиброзной ткани в месте дефекта).

Функциональная нагрузка у эозинофилов особенно велика при развитии аллергических реакций. Под влиянием хемотаксических факторов, выделяемых Т-лимфоцитами с повышенной чувствительностью, эозинофилы мигрируют к месту иммунной реакции на самых первых ее этапах. В период миграции и инфильтрации (пропитывания тканей) происходят усиленное созревание эозинофилов, накопление в них ферментов и увеличение количества рецепторов для С₃, а также IgE-содержащих комплексов. Реализация аллергической реакции, заключающаяся во взаимодействии IgE-антител с аллергеном на поверхности тучных клеток и приводящая к выходу субстанций анафилаксии и гистамина, вызывает ответ эозинофилов. Данный ответ состоит в выделении серии инактивирующих ферментов, которые нейтрализуют гистамин, медленно реагирующие субстанции анафилаксии (состояние повышенной чувствительности организма к повторному введению того же аллергена), литический фактор тромбоцитов, гепарин, гистамин. Эозинофилы могут «пожирать» гранулы, выделяемые тучными клетками, препятствуя выходу из гранул гепарина и протеаз (ферментов). После всестороннего подавления аллергической реакции эозинофилы способствуют восстановлению тканевых тучных клеток, выполняя при этом восстановительную функцию. Таким образом, из всего вышесказанного можно сделать вывод, что в эозинофилах синтезируется огромное количество химических веществ, принимающих непосредственное участие в развитии аллергической реакции. Причем все эти вещества активно выделяются из гранул эозинофила при попадании в организм аллергена любого происхождения, препятствуя развитию аллергичекой реакции.

Основная функция эозинофилов в противогельминтном (противоглистном) иммунитете состоит в цитотоксическом эффекте. Эта функция придает эозинофилам особое значение в защите организма. Активированный эозинофил, участвующий в реакции, имеет большое количество рецепторов для специфических IgE-антител. При контакте такого эозинофила с личинкой происходят его дегрануляция (выделение химических веществ из гранул) и отложение большого основного белка и пероксидаз (ферментов) на поверхности личинки. Цитотоксичность активированных эозинофилов по отношению к личинкам достигает 70–80%, в то время как у моноцитов и макрофагов она в 2–3 раза ниже. Гиперэозинофилия, наблюдаемая при миграции личинок, является основой противопаразитарной защиты при снижении функции Т-клеточного иммунитета и стимуляции синтеза IgE.

Лимфоциты представляют собой уникальную по разнообразию популяцию клеток, происходящих из различных предшественников и объединяемых единой морфологией. В световом микроскопе лимфоциты имеют форму мононуклеара, содержат одно ядро округлой формы и узкий ободок цитоплазмы. Морфологическими стадиями развития лимфоцита являются лимфобласт, иммунобласт, пролимфоцит и лимфоцит. У части лимфоцитов (В-лимфоцитов) конечными стадиями становятся плазмобласт, проплазмоцит и плазматическая клетка. Набор ферментов в лимфоцитах меняется в зависимости от принадлежности к определенной субпопуляции и функциональной активности. Подразделение лимфоцитов связано с их происхождением, функциональными особенностями и иммуноморфологической характеристикой.

По происхождению лимфоциты подразделяются на две основные субпопуляции: Т-лимфоциты (тимусзависимые), предшественником которых является колониеобразующая клетка костного мозга, ее дифференцировка происходит под влиянием тимозина (гормона тимуса); В-лимфоциты, происходящие из колониеобразующей клетки костного мозга и развивающиеся под влиянием активаторов, не связанных с тимусом.

Среди лимфоцитов периферической крови выделяется третья сборная группа, не имеющая основных признаков (маркеров) Т– и В-лимфоцитов и обозначаемая как «ни Т-, ни В-». Клетки, входящие в ее состав, по морфологической структуре идентичны лимфоцитам, но различаются по происхождению и функциональным особенностям.

Функциональное подразделение лимфоцитов связано с их участием в иммунологической реакции:

1) лимфоциты, узнающие чужеродный антиген и дающие сигнал к началу иммунного ответа (антиген-реактивные клетки, клетки иммунологической памяти);

2) лимфоциты, осуществляющие непосредственный ответ – эффекторы (цитотоксические клетки – киллеры, эффекторы аллергической реакции; антителопродуценты);

3) лимфоциты, помогающие образованию эффекторов, – помощники (хелперы);

4) лимфоциты, тормозящие начало и осуществляющие окончание иммунной реакции (супрессоры).

Иммуноморфологическое подразделение лимфоцитов позволяет разграничить их по функциональной принадлежности и происхождению с помощью определения на мембране набора рецепторов и антигенов, различного у каждой субпопуляции. С помощью мембранных структур клетка «узнает» антиген и взаимодействует с другими иммунокомпетентными клетками.

Комплекс антигенных и рецепторных структур мембраны лимфоцита является иммуноморфологической характеристикой клетки. В него входят иммуноглобулины, антигены гисто-совместимости, рецепторы для компонентов комплемента, гетерогенных эритроцитов, митогенов.

Т-лимфоциты

Т-лимфоциты представляют собой сложную систему различных в функциональном отношении клеток, объединяемых происхождением и присутствием на поверхности общего антигена – тимусного человеческого лимфоцитарного антигена.

Предшественники Т-лимфоцитов, попадая в корковый слой тимуса, быстро размножаются, превращаясь в тимоциты. При дифференцировке тимоцитов образуются ранние, или менее зрелые, Т-лимфоциты и более зрелые Т₂-лимфоциты. Идентифицировать ранние стадии дифференцировки можно только специализированными методами, а именно иммуноморфологически и гистохимически. Все ранние стадии Т-лимфоцита (до выхода из тимуса) содержат фермент – терминальную дезоксинуклеотидилтрансферазу, которая исчезает на уровне Т-лимфоцитов. Реакция на кислую фосфатазу на ранних стадиях определяется как интенсивная; фермент расположен в аппарате Гольджи.

Кроме способности дифференцироваться в зрелые Т-лимфоциты, тимоциты несут определенную функциональную нагрузку в иммунном ответе. В присутствии тимоцитов иммунный ответ зрелых Т-лимфоцитов лимфатических узлов оказывается значительно более интенсивным. Количество вырабатываемых в тимусе Т-лимфоцитов очень велико – число мигрирующих за сутки из тимуса Т-клеток в 5–20 раз превышает их общее количество в периферической крови.

Среди зрелых Т-лимфоцитов, образующихся после контакта с антигеном, различаются антигенреактивные клетки, хелперы, киллеры, эффекторы аллергической реакции, супрессоры, клетки иммунологической памяти, а также выделяется особый вид регулирующих Т-клеток, объектом действия которых являются стволовая клетка костного мозга и первые этапы ее дифференцировки.

Большинство зрелых Т-лимфоцитов содержат в цитоплазме различные ферменты, включая нейтральную неспецифическую эстеразу, кислую фосфатазу и -глюкуронидазу. Т-лимфоциты отличаются от В-лимфоцитов высокой скоростью миграции, хотя постоянно рециркулирует только часть из них. Другие Т-клетки – «оседлые» и занимают свое место в периферических лимфатических органах.

Кроме общих характеристик, свойственных всем зрелым Т-лимфоцитам, каждая субпопуляция Т-клеток имеет свои иммуноморфологические и функциональные особенности.

Антигенреактивные Т-лимфоциты относятся к Т₂-лимфоцитам. Они первыми реагируют на присутствие антигена, запускают в реакцию хелперы и супрессоры и способствуют их делению (пролиферации), но эффекторами не являются. Предполагают, что антигенреактивные Т-клетки, впервые реагирующие с антигеном, – предшественники клеток-амплификаторов.

Антигенреактивные Т-клетки вместе с более ранними стадиями созревания Т-лимфоцитов составляют основную массу Т-лимфоцитов периферической крови и лимфы, им свойственна высокая способность к миграции (перемещению). После встречи с антигеном эта клетка превращается в иммунобласт, который, выделяя медиаторы, содействует запуску иммунной реакции в ближайшем лимфатическом узле. При отсутствии или резком уменьшении количества антигенреактивных Т-клеток нарушается процесс распознавания, что проявляется в снижении ответа на бактериальные, вирусные и грибковые антигены, появлении аутоиммунных расстройств. Этому способствуют отсутствие вилочковой железы, хроническая потеря лимфы из грудного протока, глубокая кахексия (истощение).

Нарушение антигенного распознавания обнаружено при синдроме иммунной амнезии. При этом заболевании ослаблен клеточный и гуморальный иммунитет (приживление трансплантатов, отсутствие ответа на вакцинацию, сывороточные иммуноглобулины не обладают функцией антител, отсутствует IgА, нарушается соотношение лимфоцитов). Распознавание может быть нарушено изолированно в отношении белковых или полисахаридных антигенов или их сочетания.

К антигенреактивным Т-клеткам относится и группа клеток иммунологической памяти. В функциональном отношении они отличаются тем, что узнают антиген в фазу вторичного иммунного ответа, при повторном контакте с антигеном, причем реагируют на антиген раньше и значительно интенсивнее, чем при первом контакте. Т-клетки иммунологической памяти относятся к потомкам хелперов, супрессоров или киллеров и несут тот же фенотип мембранных антигенов.

Т-хелперы неоднородны. Более зрелые из них являются хелперами Т-В, функция которых заключается в воздействии на определенный клон В-лимфоцитов. Хелперы Т-Т, более ранние по дифференцировке, способствуют пролиферации Т-киллеров и эффекторов аллергической реакции. Воздействие Т-хелперов, преимущественно расположенных в селезенке и лимфатических узлах, на другие клетки осуществляется не только при непосредственном контакте, но и с помощью гуморальных медиаторов при обязательном участии макрофагов. Для выполнения основной задачи – представления антигена В-лимфоцитам в специальной связанной форме – рецепторы хелперов Т-В соединяются с антигеном, образуя комплекс, названный иммуноглобулином Т (IgT). В комплекс входят антиген и мономерная иммуноглобулиновая молекула, по биохимическим свойствам приближающаяся к классу IgM. Специфический хелперный фактор фиксируется на поверхности макрофага, способствуя концентрации молекул антигена. Для выработки фактора необходима большая доза антигена (чужеродного вещества).

Т-хелперы вырабатывают хелперный фактор клеточного иммунитета. Его функция заключается в усилении цитотоксического действия и дифференцировки (созревания) киллеров, увеличении противоопухолевой активности макрофагов.

Для стимуляции В-клеток необходимо совместное действие специфического и неспецифического хелперных факторов.

Митогенный фактор Т-лимфоцитов выделяется вскоре после взаимодействия Т-хелперов с антигеном; он резко усиливает синтез ДНК в клетках, действуя неспецифически. Основные функции – поддержание пролиферации (деления) иммунокомпетентных клеток, усиление превращения лимфоцитов в иммунобласты (бласттрансформация), стимуляция выработки других медиаторов.

Т-хелперы играют исключительно важную роль, определяя направление и силу иммунного ответа. Отмечены снижение количества хелперов и угнетение их функции при старении и опухолях. Содержание хелперов увеличено при аутоиммунных заболеваниях, системной красной волчанке, рассеянном склерозе, тторжении трансплантата. Хелперная функция Т-клеток зависит от их пролиферации и дифференцировки, поэтому легко подавляется ингибиторами белкового синтеза, в том числе цитостатиками.

Т-эффекторы гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) – название субпопуляции Т-клеток, в основном предназначенных для секреции лимфокинов. По происхождению Т-эффекторы ГЗТ относятся к той же группе предшественников, что и Т-хелперы, но способа их разделения пока не существует. Следует отметить, что гуморальные медиаторы синтезируются не только этими клетками, а практически всеми лимфатическими клетками и органами.

К лимфокинам, источником которых в настоящее время считаются Т-эффекторы ГЗТ, относятся:

1) фактор стимуляции бласттрансформации, усиливающий повышенную чувствительность к антигену, действует на незрелые клетки тимуса;

2) фактор торможения бласттрансформации и синтеза ДНК неспецифичен, по действию близок к лимфотоксину;

3) фактор переноса, усиливает сенсибилизацию (аллергическую настроенность) ко всем видам антигенов, препятствует развитию толерантности (отсутствие чувствительности);

4) факторы, усиливающие цитотоксичность, бактериостатическую активность, бактерицидность, а также агрегацию макрофагов;

5) фактор торможения миграции макрофагов, выделяется не только Т-эффекторами, но и несколькими другими субпопуляциями лимфоцитов (в том числе и В-лимфоцитами). Основные функции фактора заключаются в концентрации фагоцитирующих клеток в районе внедрения антигена;

6) фактор, тормозящий прилипание макрофагов, фактор пролиферации макрофагов, фактор усиления миграции макрофагов;

7) фактор торможения миграции лейкоцитов;

8) хемотаксические факторы, осуществляющие передвижение макрофагов, нейтрофилов, базофилов, эозинофилов, фибробластов;

9) колониестимулирующие факторы, влияющие на рост гранулоцитарного и эритроцитарного ростков в пробирке;

10) фибробластактивирующий фактор, вызывающий разрастание соединительной ткани вокруг зоны иммунной реакции.

Лимфотоксин – фактор, образующийся под влиянием специфического антигена или митогена и выделяющийся без синтеза ДНК из активированной клетки. Лимфотоксин оказывает разрушающее действие на клетку через рецепторы мембраны, нарушая регуляторные механизмы и активируя внутриклеточные протеолитические системы. Основной объект действия лимфотоксина – измененная под влиянием вируса клетка. Иммунный интерферон синтезируется Т-клетками в присутствии Т-зависимых антигенов и митогенов. Его действие заключается в подавлении размножения вирусов, усилении ответа на Т-митогены, усилении фагоцитоза макрофагов, подавлении размножения и дифференцировки предшественников гранулоцитов, макрофагов, антителопродуцентов.

Кроме перечисленных выше, Т-лимфоциты выделяют также остеокластактивирующий, плазминогенактивирующий факторы, а также простагландины.

Совокупность гуморальных факторов, вырабатываемых как эффекторами ГЗТ, так и другими лимфоцитами, составляет вторую гуморальную иммунную систему организма. Основная задача лимфокинов состоит в обеспечении взаимодействия различных типов клеток и вовлечении их в иммунную реакцию. Лимфокины могут заменять функцию тех или иных субпопуляций лимфоцитов, обеспечивая при переносе реципиенту пассивный клеточный иммунитет, так же как и представители первой гуморальной иммунной системы (антитела). К настоящему времени в практике уже широко применяется лейкоцитарный интерферон, который, кроме противовирусного действия, может давать некоторый цитостатический эффект. Последний связан с влиянием интерферона на синтез ДНК и проявляется только при употреблении больших (токсических) доз препарата.