Различия между гранулоцитами и агранулоцитами: что нужно знать

Гранулоциты и агранулоциты представляют собой две основные группы лейкоцитов, которые играют важную роль в иммунной системе человека. Гранулоциты содержат в своей цитоплазме гранулы, наполненные ферментами и химическими веществами, которые помогают в борьбе с инфекциями. К гранулоцитам относятся нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, каждый из которых выполняет свои специфические функции в ответ на патогены.

Агранулоциты, в отличие от гранулоцитов, имеют меньшую или отсутствующую количество гранул. К этой группе относятся лимфоциты и моноциты, которые играют ключевую роль в адаптивном иммунном ответе и обеспечивают защиту от вирусных инфекций и других более сложных угроз. В целом, различия между этими двумя группами клеток заключаются в их морфологии и функциях в иммунной системе.

Агранулоцитоз

Агранулоцитоз представляет собой серьезное заболевание. При этом состоянии наблюдается резкое уменьшение количества гранулоцитов в крови. Гранулоциты, к числу которых относятся нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, играют ключевую роль в защитных реакциях организма. Из-за их незначительного относительного содержания в норме изменение уровня базофилов и эозинофилов не приводит к критическим последствиям.

Снижение числа нейтрофилов является причиной формирования агранулоцитоза, что обуславливает наличие у этой патологии второго названия — нейтропения.

Врач может заподозрить агранулоцитоз у пациента при уменьшении числа лейкоцитов ниже 1×10⁹/л и гранулоцитов ниже 0,75×10⁹/л. Лейкоциты и гранулоциты отвечают за защиту организма от инфекционных агентов, и их дефицит существенно ослабляет иммунные механизмы. Развитие агранулоцитоза практически всегда связано с инфицированием, что может проявляться в виде язвенного стоматита, ангины, пневмонии, геморрагических явлений и многого другого.

Степень выраженности проблемы в периферической крови определяется количеством гранулоцитов. Чем ниже это количество, тем серьезнее состояние. Выделяют три категории тяжести: легкую, среднюю и тяжелую, где при последней концентрация гранулоцитов падает ниже 0,4×10⁹/л.

У женщин агранулоцитоз встречается чаще, чем у мужчин, причем последние страдают от данного нарушения в 2-3 раза реже. Чаще всего заболевание развивается у людей старше 40 лет.

Данная информация не предназначена для самостоятельной диагностики и лечения. При ухудшении состояния или возникновении болей обязательно обращайтесь к врачу для назначения необходимых исследований. Для точной интерпретации анализов рекомендуется выполнять их в одной и той же лаборатории, так как в различных учреждениях могут применяться разные методы и единицы измерения.

Симптоматика и признаки

Так как агранулоцитоз может проявляться в нескольких формах, его симптомы могут заметно различаться. Для иммунного типа заболевания характерно острое течение с такими проявлениями:

• сильная слабость и повышенная потливость;
• температура тела до 39-40°C;
• бледность кожи;
• язычная инфекция в виде стоматита;
• воспаление глотки и миндалин;
• воспалительные процессы в области десен;
• боль в горле и спазмы жевательных мышц.

Миелотоксическая и аутоиммунная формы развиваются постепенно, с медленным нарастанием симптомов:

• геморрагические проявления, включая носовые и десневые кровотечения;
• наличие крови в моче;
• появление синяков и гематом;
• боли в животе и вздутие, поносы, если затрагивается кишечник;
• возможные боли в груди при дыхании.

Обнаружили у себя симптомы агранулоцитоза?

Иммунитет и гистосовместимость

Иммунная система играет важную роль в защите организма от большинства патогенных микроорганизмов, включая вирусы, бактерии, грибы и простейшие, а также токсинов, вырабатываемых ими. Таким образом, иммунитет обеспечивает охрану, целостность и индивидуальность организмов.

Иммунитет делится на два типа: клеточный и гуморальный. Клеточный иммунитет обеспечивается лейкоцитами, когда они непосредственно взаимодействуют с патогенами (например, через фагоцитоз), в то время как гуморальный представляет собой защиту, обеспечиваемую белковыми факторами, вырабатываемыми клетками, такими как антитела и система комплемента.

Иммунитет классифицируется также на врожденный и приобретенный. Врожденный включает индивидуальные или видовые особенности, которые защищают организм от инфекции. Для проникновения вирусов и бактерий необходимы специфические белки на клеточной мембране, которые зачастую являются видоспецифичными. Даже в пределах одного вида могут встречаться адаптации, делающие часть группы невосприимчивой к определенным заболеваниям.

Приобретенный активный иммунитет формируется после контакта с патогеном, что ведет к выработке антител. Он может быть естественным (например, после болезни) или искусственным (вакцинация). В любом случае, формируются клетки памяти, которые обеспечивают защиту при повторных встречах с тем же патогеном. Антитела также могут передаваться пассивно, например, через грудное молоко или сыворотку.

Они будут защищать организм до тех пор, пока находятся в кровотоке, однако клетки памяти не формируются, что может привести к заражению при повторном контакте с тем же патогеном.

Иммунные процессы обеспечиваются белыми кровяными клетками — лейкоцитами, которые образуются в красном костном мозге. Их разделяют на гранулоциты и агранулоциты.

Гранулоциты представлены нейтрофилами, эозинофилами и базофилами, которые содержат значительное количество гранул в цитоплазме, нуждающихся для борьбы с инфекциями. Их название происходит от окрашивания их гранул различными красителями. Кроме того, они способны к фагоцитозу.

Нейтрофилы составляют 93-96% всех лейкоцитов и обладают сегментированным ядром. Они могут выживать и эффективно реагировать на патогены даже в условиях недостатка кислорода.

Эозинофилы имеют двусегментное ядро и защищают организм от гельминтов, выделяя токсичные вещества. Они также способны к рециркуляции, возвращаясь из тканей в кровь.

Базофилы составляют 0,5-1% лейкоцитов и имеют характерное S-образное ядро. Их гранулы содержат гепарин и гистамин, что позволяет им участвовать в иммунных реакциях и повышать проницаемость сосудов.

Сейчас известно, что базофилы и тучные клетки имеют различное происхождение. Однако базофилы все еще важны для ответа против паразитов и влияют на аллергические реакции.

Агранулоциты представляют собой две группы: моноциты и лимфоциты.

Моноциты — это наиболее активные лейкоциты с крупным бобовидным ядром, которые, проникая в ткани, становятся макрофагами — фагоцитами, способными обрабатывать крупные частицы.

Эти клетки имеют специфические рецепторы, позволяющие им распознавать микроорганизмы и утилизировать их. Если макрофаги не могут поглотить чуждые частицы, они изолируют их, сливаясь в одном месте. Они также отвечают за удаление мертвых клеток.

Лимфоциты разделяются на T- и В-лимфоциты, каждый из которых формируется в красном костном мозге, но созревает в различных местах: Т-лимфоциты – в тимусе, В-лимфоциты – в характерных участках самого костного мозга. T-лимфоциты делятся на T-киллеров и T-хелперов.

Кроме этого, существуют натуральные киллеры, которые, как и все иммунные клетки, образуются в костном мозге, но место их созревания еще предстоит уточнить. Созревание лимфоцитов происходит в детстве, и после этого они обычно располагаются в лимфатических узлах и селезенке.

В-лимфоциты обеспечивают гуморальный приобретенный иммунитет и являются источником антител. Антитела (иммуноглобулины) — это белки плазмы крови, которые образуются в ответ на патогены и блокируют их размножение или нейтрализуют выделяемые токсины. Антитела также сигнализируют иммунным клеткам о необходимости поглощения связанных частиц.

Структура антител состоит из двух идентичных тяжелых цепей и двух идентичных легких цепей, с присоединенными олигосахаридами. Каждая цепь имеет консервативные (Fc) и изменчивые (Fab) участки.

Консервативный фрагмент необходим для связывания антител с иммунными клетками. Базофилы и тучные клетки используют антитела как рецепторы для быстрой реакции на патогены.

Иммунная система и лейкоциты

В-лимфоциты интегрируют антитела своей специфики в свою мембрану. Когда патоген связывается с мембранным иммуноглобулином, В-лимфоцит может активироваться. Если свободные антитела соединяются с патогеном, макрофаги и другие клетки иммунной системы могут взаимодействовать с конститутивным фрагментом антитела, что инициирует уничтожение обозначенной молекулы или организма.

Каждый В-лимфоцит имеет уникальный вариабельный фрагмент антитела. Именно этот участок (идиотоп) связывается с патогенами. При этом антитела различных В-лимфоцитов могут прикрепляться к разнообразным участкам одного и того же патогена, в то время как антитела конкретного В-лимфоцита всегда связывают один определенный участок (эпитоп) (рис. 4 б). Благодаря разнообразию этих фрагментов в организме одного человека может быть до 10⁸ различных антител.

Формирование Fab-фрагментов происходит случайным образом в каждом В-лимфоците, и в процессе их созревания в красном костном мозге проходят селекцию. Эти клетки интегрируют иммуноглобулины в свои мембраны для функционирования в качестве рецепторов. В-клетки, чьи иммуноглобулиновые рецепторы реагируют на собственные антигены, либо погибают в результате апоптоза, либо переходят в состояние ареактивности (анергии), из-за чего остаются активными только те клетки, которые не взаимодействуют с собственными антигенами.

Рис. 4. Конструкция антитела (а) и их связь с различными эпитопами антигена (б).

Однако для активации зрелого В-лимфоцита недостаточно простого контакта с патогеном (связывания с рецептором). Необходима презентация антигена.

Антиген-презентирующие клетки (АПК), такие как макрофаги и дендритные клетки (рис. 5), осуществляют эту презентацию. В-лимфоцит должен получить активационный сигнал от Т-хелпера. В ходе взаимодействия между клетками вовлечены различные мембранные белки, включая главный комплекс гистосовместимости, Т-клеточный рецептор и несколько корецепторов.

Рис. 5. Взаимодействие между антиген-презентирующей (дендритной) клеткой и лимфоцитом.

На поверхности всех клеток организма находятся специальные гликопротеины – главный комплекс гистосовместимости (ГКГ, major histocompatibility complex, MHC, HLA). Этот гликопротеин существует в двух формах: ГКГ II присутствует на АПК и В-лимфоцитах, тогда как ГКГ I встречается на всех остальных клетках, включая соматические. Данный комплекс уникален и включает почти 2000 аллельных генов.

Внутри клеток непрерывно идет обновление белков и других полимеров. Устаревшие молекулы разрушаются, и их фрагменты «выкладываются» на поверхности ГКГ. Иммунные клетки в процессе своего созревания «обучаются» распознавать свои ГКГ и белки, которые на них находятся. Таким образом, ГКГ выступает в качестве «паспорта» клетки, указывая на ее принадлежность к определенному организму и отражая процессы, происходящие внутри.

Т-лимфоциты определяют патогены благодаря своим Т-клеточным рецепторам (ТКР, T-cell receptor, TCR). Этот мембранный белок необходим для распознавания обработанных антигенов, связанных с молекулами главного комплекса гистосовместимости (рис. 6). Как и антитела, данный рецептор имеет конститутивные и вариабельные участки. Его конститутивная часть соединена с мембраной Т-лимфоцитов, тогда как вариативный участок важен для распознавания ГКГ и антигена, он уникален для каждого Т-лимфоцита.

Рис. 6. Взаимодействие Т-клеточного рецептора и главного комплекса гистосовместимости.

Для эффективной работы Т-лимфоцитов в процессе созревания в тимусе проходят два этапа отбора. На первом этапе выживают только те Т-лимфоциты, которые способны связываться с ГКГ своим вариабельным участком ТКР (положительный отбор). На втором этапе уничтожаются те Т-лимфоциты, которые активируются при взаимодействии со своими антигенами, представленными на ГКГ.

В это же время происходит дифференцировка на Т-киллеров и Т-хелперов. Т-киллеры должны взаимодействовать с ГКГ I, для чего корецептором служит мембранный белок CD4, который и выступает маркером Т-киллеров. Т-хелперы связываются с ГКГ II, а их маркером и корецептором является белок CD8.

Если в процессе отбора Т- и В-лимфоцитов не будет обеспечен строгий контроль, и останутся клетки, реагирующие на собственные антигены организма, это может вызвать автоиммунные заболевания, при которых иммунитет начинает атаковать собственные клетки.

Презентация антигена для В-лимфоцитов – это сложный процесс, в котором участвуют Т-хелперы и АПК. В-лимфоцит, не взаимодействовавший с антигеном, называется наивным. При связывании антигена с мембранным антителом В-лимфоцита происходит интернализация антитела с антигеном, антиген распадается на фрагменты, которые затем экспонируются на ГКГ II.

В это время макрофаг или дендритная клетка захватывают антиген, переваривают его и представляют его на своем ГКГ II. Т-хелпер взаимодействует с ГКГ II на поверхности АПК, что приводит к его активации.

Только после этого Т-лимфоцит может взаимодействовать с ГКГ II на поверхности В-лимфоцита, который активируется и дифференцируется в плазматическую клетку. Плазматическая клетка начинает пролиферировать и создаёт клоны, которые производят антитела той же специфики, что и исходный лимфоцит. Так осуществляется усиление иммунного ответа. Стоит отметить, что один патоген содержит множество эпитопов, что активирует большое количество В-лимфоцитов с различными специфичностями. Часть В-лимфоцитов после контакта с патогеном превращается в клетки памяти, которые сохраняются после болезни и активируются гораздо быстрее при повторном контакте с антигеном.

Рис. 7. Презентация антигена. Сверху: чужой антиген (1) захватывает и поглощает антиген-презентирующая клетка (2), которая его расщепляет и частично выводит на своей поверхности в виде комплекса с молекулами ГКГ II (3). Внизу весь чужой антиген связывается с антителами (5) на поверхности В-лимфоцита (6), также поглощается и обрабатывается им (7), после чего часть чужеродной молекулы представляется в комплексе с молекулами ГКГ II (8). После контакта (10) с Т-лимфоцитом (хелпером, 4), который уже был активирован антиген-презентирующей клеткой (2), В-лимфоцит начинает выделять антитела в кровь (9).

Т-киллеры отвечают за клеточный иммунный ответ. Они играют критическую роль в защите организма от вирусов и новообразований. Т-киллеры взаимодействуют с ГКГ I клеток и уничтожают их, если улавливают чуждый ГКГ или фрагменты чужого антигена. Таким образом, они удаляют раковые клетки и внутриклеточных паразитов.

Т-киллеры Важны при пересадке органов, так как именно они атакуют чуждые ткани пересаженного органа. Поэтому при трансплантации стремятся выбрать донора, чьи клетки имеют максимально схожий ГКГ с ГКГ реципиента.

Т-киллеры обнаруживают клетки через ГКГ, и если оно отсутствует, клетка становится невидимой для этой системы. В связи с этим клетки без ГКГ уничтожаются натуральными киллерами, что обеспечивает защиту против опухолей.

Кроме лимфоцитов, в плазме крови находятся белки, которые умеют распознавать клеточную стенку бактерий и могут самособираться в поры, что нарушает ионный баланс в клетке, приводя к её гибели. Эти белки относятся к системе комплемента, производимой печенью и входящей в группу глобулинов.

Если на поверхности антигена присутствуют антитела или белки комплемента, это сигнализирует макрофагам о необходимости фагоцитозировать чужеродную частицу.

Иммунные реакции разнообразны и включают в себя множество клеток и белков, эффективно защищающих организм от различных инфекций. Однако приобретённый иммунитет – это эволюционно новая система, типичная только для позвоночных, что часто приводит к сбоям в его работе, вызывая различные патологии, такие как аллергии, опухоли и аутоиммунные заболевания.

Общие характеристики

Лейкоциты в крови представляют собой группу клеток, отвечающих за устойчивость человеческого организма к различным болезнетворным бактериям, вирусам, гельминтам, паразитам и прочим патогенным микроорганизмам.

Они участвуют не только в борьбе с инфекционными агентами, но и с любыми чуждыми объектами:

• злокачественные или доброкачественные новообразования любой локализации;
• пересаженный донорский орган;
• инородное тело, которое может попасть в организм случайно.

Лейкоциты образуются из стволовых клеток крови, которые находятся в красном костном мозге. Для успешного выполнения своих функций они проходят множество преобразований, в ходе которых меняется их строение и функции.

Помимо крови, они также содержатся в следующих жидкостях:

• моче;
• ликворе;
• плевральном выпоте;
• каловых массах;
• желудочном соке.

Тем не менее, их концентрация в этих случаях будет значительно ниже, к примеру, допустимо наличие от 4 до 6 лейкоцитов в моче, а в спинномозговой жидкости не должно быть более 8 белых кровяных телец.

Увеличение или снижение этих элементов крови в любых из указанных структур часто указывает на наличие заболевания.

Кроме основной функции, лейкоциты выполняют следующие задачи:

• выделение специфических веществ для борьбы с различными опухолями;
• поглощение и переваривание болезнетворного агента;
• остановка кровоизлияний;
• ускорение заживления ран.

Как уже упоминалось, белые кровяные клетки включают несколько подтипов.

Таким образом, можно выделить следующие виды лейкоцитов:

Лейкоциты: виды и функции

• нейтрофилы – предназначены для борьбы с бактериальными инфекциями;
• лимфоциты – играют ключевую роль в функционировании иммунной системы и обеспечении иммунной памяти;
• моноциты – захватывают и переваривают чуждые клеточные частицы;
• эозинофилы – активны в борьбе с аллергенами;
• базофилы – помогают другим клеткам обнаруживать чуждые агенты, но осуществляют свои функции вне кровеносного оборота, в органах.

Таким образом, различные типы лейкоцитов выполняют определенные задачи.

Каждый тип этих клеток отличается не только функциями, но и несколькими характеристиками:

• размер;
• форма ядра;
• порядок развития.

Также необходимо упомянуть о структурах различных типов белых кровяных клеток. Например, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы и моноциты образуются из миелобластов, которым предшествует миелопоэз, происходящее под воздействием стимула, исходящего из костного мозга.

Средняя продолжительность жизни лейкоцитов составляет 2-4 дня, в большинстве случаев они разрушаются в печени, селезенке или в зонах воспалений. Исключение составляют лимфоциты, некоторые из которых могут находиться в организме человека на протяжении всей жизни.

Цикл жизни нейтрофилов, эозинофилов и базофилов происходит в костном мозге, что приводит к отсутствию незрелых форм этих клеток в крови. Моноциты продолжают существовать в печени, селезенке и костях, где преобразуются в макрофаги и дендроциты. Лимфоциты, в свою очередь, большей частью живут в селезенке, лимфоузлах и вилочковой железе.

Общее название «белые кровяные клетки» или лейкоциты они получили благодаря своей бесцветности по сравнению с эритроцитами.

В итоге, если в крови отсутствуют лейкоциты, организм человека не сможет должным образом функционировать.

Количество лейкоцитов в крови здоровых мужчин и женщин выглядит следующим образом:

• нейтрофилы сегментоядерные – от 47% до 72%;
• нейтрофилы палочкоядерные – от 1% до 6%;
• эозинофилы – от 1% до 4%;
• базофилы – около 0,5 %;
• лимфоциты – от 19% до 37%;
• моноциты – от 3% до 11%.

Нормальные абсолютные значения лейкоцитов в крови у мужчин и женщин следующие:

• нейтрофилы палочкоядерные – 0,04-0,3Х10⁹ на литр;
• нейтрофилы сегментоядерные – 2-5,5Х10⁹ на литр;
• нейтрофилы юные – отсутствуют;
• базофилы – 0,065Х10⁹ на литр;
• эозинофилы – 0,02-0,3Х10⁹ на литр;
• лимфоциты – 1,2-3Х10⁹ на литр;
• моноциты – 0,09-0,6Х10⁹ на литр.

Лечение агранулоцитоза

Пациенты с агранулоцитозом должны быть защищены от возможных инфекционных заболеваний. Как только устанавливается диагноз агранулоцитоз, пациента необходимо поместить в стерильные условия и предоставлять ему пищу с соблюдением всех стерильных мер. В некоторых случаях могут быть назначены антибиотики в профилактических целях.

Если агранулоцитоз вызван определенными препаратами, их использование следует немедленно прекратить. В таких случаях рекомендуется назначать специальные средства, известные как колониестимулирующие факторы, которые способствуют образованию новых нейтрофилов в костном мозге.

Если пациент не защищен от инфекций, его нужно лечить от новых заболеваний. Сначала из него берут кровь для определения возбудителя, а затем начинается обширная антибиотикотерапия. После выявления конкретного патогена могут быть назначены антибиотики узкого спектра действия. Для профилактики и лечения сепсиса используют внутривенные иммуноглобулины.

В случаях врожденной нейтропении, когда стандартные методы лечения не работают, может потребоваться пересадка стволовых клеток или костного мозга.

Осложнения

Основной риск при агранулоцитозе – это развитие тяжелых инфекций, таких как сепсис или серьезная пневмония, что может стать смертельно опасным. Обычно при таких инфекциях у пациента образуются участки отмирания клеток (некрозы) и множество абсцессов. По мере роста количества гранулоцитов в крови состояние пациента улучшается.

Защититься от врожденной нейтропении невозможно. Нейтропения, вызванная другими заболеваниями или обстоятельствами, обычно также не требует дополнительных мер профилактики.

Тем не менее, от лекарственного агранулоцитоза можно себя обезопасить. Рекомендуется избегать нежелательного приема медикаментов. Прежде чем использовать новое лекарственное средство, стоит проконсультироваться с врачом о возможных побочных эффектах. Внимательно ознакомьтесь с инструкцией. Если есть подозрения, что препарат может спровоцировать резкое снижение гранулоцитов, его необходимо отменить или заменить на более безопасный.