Познание мира

Что такое клетки иммунной системы?

Иммунная система состоит из различных иммунных органов и тканей, расположенных по всему телу. Иммунные органы классифицируются в зависимости от их функций и делятся на две основные категории:

1. Первичные лимфоидные органы обеспечивают место развития и созревания лимфоцитов.
2. Вторичные лимфоидные органы, функция которых включает улавливание антигенов из тканей и сосудистых пространств. Они также являются местом взаимодействия лимфоцитов с антигенами.

Все эти органы соединены лимфатической системой и кровеносными сосудами в функциональную единицу. В крови и лимфе, а также в лимфоидных органах находятся различные типы белых кровяных телец (лейкоцитов), которые играют ключевую роль в иммунных реакциях организма, тем самым определяя клетки иммунной системы. Тем не менее, белые кровяные тельца представляют собой совокупность различных иммунных клеток. Лейкоциты обеспечивают защитные механизмы организма от инородных элементов (антигенов). В группе клеток лейкоцитов они могут быть разделены на лимфоциты (включая Т-лимфоциты, В-лимфоциты и клетки естественных киллеров), нейтрофилы, моноциты и макрофаги.

Во всех этих категориях только лимфоциты обладают характеристиками разнообразия, специфичности, памяти и узнавания себя / чужого, которые являются отличительными чертами адаптивных иммунных ответов. Все другие клетки играют дополнительные роли в адаптивном иммунитете, такие как активация лимфоцитов, усиление эффекторных механизмов антигена путем фагоцитоза или секретирование различных иммуно-эффекторных молекул. Некоторые лейкоциты секретируют белковые молекулы, известные как цитокины, которые являются иммунорегуляторами (регулируют иммунные ответы). Другие основные белки иммунной системы включают антитела, продуцируемые В-лимфоцитами, и белки комплемента (активируемые антителами).

Гемопоэз — линии гемопоэтических стволовых клеток и факторы роста

Все клетки крови производятся с помощью механизма, известного как кроветворение, возникающего из одного типа клеток, известного как гемопоэтические стволовые клетки. Стволовые клетки — это клетки, которые дифференцируются в другие типы клеток, они самообновляются, поддерживая уровень своей популяции путем деления клеток.

1. У человека кроветворение и развитие красных и белых кровяных телец, находящихся в зародышевом желточном мешке в первую неделю развития. Стволовые клетки желточного мешка дифференцируются в примитивные эритроидные клетки, содержащие эмбриональный гемоглобин.
2. В течение третьего месяца периода беременности кроветворные стволовые клетки мигрируют из желточного мешка в печень и селезенку плода, которые являются основными органами кроветворения с 3 по 7 месяц беременности. Затем гемопоэтический процесс стволовых клеток начинается в костном мозге до рождения, когда кроветворение в печени и селезенке практически отсутствует.
3. Следовательно, каждая зрелая и специализированная клетка крови происходит из стволовых клеток одного и того же типа, типа клеточного происхождения, известного как мультипотентные или плюрипотентные гемопоэтические стволовые клетки. Это стволовые клетки, которые способны дифференцироваться и генерировать различные типы клеток, включая эритроциты, гранулоциты, моноциты, тучные клетки, лимфоциты и мегакариоциты. Однако их количество невелико.
4. Гемопоэтические стволовые клетки остаются на стабильном уровне на протяжении всей взрослой жизни, и исследования показали, что их способность к пролиферации огромна.
5. На ранней стадии гематопоэза мультипотентные стволовые клетки дифференцируются вместе с одним из двух путей, что дает начало либо общей лимфоидной клетке-предшественнику, либо общей миелоидной клетке-предшественнику, что диктуется ее микроокружением.
6. Во время развития лимфоидных и миелоидных клонов стволовые клетки дифференцируются в клетки-предшественники, которые утратили способность к самообновлению и принадлежат к определенному клеточному клону.
7. Обычные лимфоидные клетки-предшественники дают начало В-клеткам, Т-клеткам и NK (естественным киллерам), а также некоторым дендритным клеткам.
8. Миелоидные стволовые клетки генерируют предшественников красных кровяных телец (эритроцитов), многих различных лейкоцитов (нейтрофилов, эозинофилов, базофилов, моноцитов, тучных клеток, дендритных клеток) и тромбоцитов.
9. Продукция предшественников сильно зависит от выработки ответа на факторы роста и цитокины, которые помогают в пролиферации и дифференцировке клеток-предшественников в соответствующие типы клеток, которые могут быть либо зрелым эритроцитом, либо конкретным типом лейкоцита, либо тромбоциты (мегакариоциты).
10. Красные кровяные тельца и белые кровяные тельца переходят в костный мозг и через кровообращение. Внутри костного мозга кроветворные клетки растут и созревают на сетке стромальных клеток, которые являются негематопоэтическими клетками, поддерживающими рост и дифференцировку кроветворных клеток.
11. Стромальные клетки включают жировые клетки, эндотелиальные клетки, фибробласты и макрофаги, и они влияют на процесс гемопоэтической дифференцировки, обеспечивая гемопоэтическое микроокружение (HIM). HIM состоит из клеточного матрикса и факторов, способствующих росту и дифференцировке.
12. Гемопоэтические факторы роста обычно включают растворимые агенты, которые достигают своих клеток-мишеней путем диффузии, и другие мембраносвязанные молекулы на поверхности стромальных клеток, которые требуют межклеточного контакта между отвечающими клетками и стромальными клетками.
13. Когда в организме есть инфекция или во время инфекции, кроветворение стимулируется выработкой гемопоэтических факторов роста активированными макрофагами и Т-клетками.
14. Исследования на генетическом уровне гемопоэза определяют, что некоторые из факторов роста являются факторами транскрипции, которые влияют на гемопоэтические клоны, и другие факторы, которые влияют на единственную линию, ведущую к развитию лимфоцитов.
15. Одним из факторов транскрипции, который влияет на несколько клонов, является GATA-2, фактор транскрипции, который распознает тетрануклеотидную последовательность GATA, нуклеотидный мотив в генах-мишенях. Функциональный ген GATA-2, который определяет этот фактор транскрипции, необходим для развития лимфоидных, эритроидных и миелоидных линий.

Регуляция кроветворения и запрограммированная гибель клеток

1. Гемопоэтический процесс — это непрерывный процесс для поддержания устойчивого и постоянного производства зрелых клеток крови, чтобы сбалансировать производство с потерей из-за старения клеток. Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 дней, прежде чем они фагоцитируются и перевариваются макрофагами селезенки.
2. Категории лейкоцитов имеют продолжительность жизни от нескольких дней, как нейтрофилы, до более 20 лет для некоторых Т-лимфоцитов.
3. Регуляция кроветворения осуществляется несколькими сложными механизмами, которые влияют на все индивидуальные типы клеток. Эти регуляторные механизмы обеспечивают стабильные уровни различных клеток крови, но при этом обладают достаточной встроенной гибкостью, так что производство клеток крови может быстро увеличиваться от десяти до двадцати раз в ответ на кровотечение или инфекцию.
4. Устойчивое регулирование кроветворения осуществляется различными способами, в том числе:
   • Контроль уровня и типов цитокинов, продуцируемых стромальными клетками костного мозга.
   • Производство цитокинов с кроветворной активностью другими типами клеток, такими как активированные Т-клетки и макрофаги.
   • Регуляция экспрессии рецепторов гемопоэтических активных цитокинов в стволовых клетках и клетках-предшественниках.
   • Удаление некоторых клеток путем контролируемой индукции гибели клеток.
5. Нарушение одного или комбинации этих регуляторных механизмов может вызвать крайние отклонения в экспрессии гемопоэтических цитокинов или их рецепторов. Это может привести к нерегулируемой пролиферации клеток и способствовать развитию некоторых типов лейкозов.
6. Следовательно, должен быть баланс между количеством продуцируемых гемопоэтических клонов (дифференцировка и пролиферация) и количеством клеток, которые удаляются в результате гибели клеток.
7. Наконец, клоны кроветворных клеток подвергаются запрограммированной гибели клеток, известной как апоптоз. Каждая из иммунных клеток имеет определенную продолжительность жизни, после чего они естественным образом умирают в результате того, что называется запрограммированной смертью клеток. 
8. Однако в случае запрограммированной гибели клеток может развиться лейкозное состояние.

Клетки иммунной системы

Лимфоциты являются центральными клетками иммунной системы, которые отвечают за адаптивный иммунитет и иммунологические особенности разнообразия, специфичности, памяти и распознавания себя / чужого. Другие иммунные клетки функционируют, поглощая и уничтожая микроорганизмы, представляя антигены и секретируя цитокины.

Лимфоидные клетки (лимфоциты)

Лимфоциты составляют 20-40% белых кровяных телец и 99% лимфоцитов. Эти лимфоциты непрерывно циркулируют в крови и лимфе, поэтому они могут мигрировать в тканевые пространства тела и лимфоидные органы, тем самым интегрируя иммунную систему в высокой степени. Лимфоциты в целом делятся на три популяции в зависимости от их функций и компонентов клеточной мембраны, а именно:

В-лимфоциты

1. В-лимфоциты также известны как В-клетки, а в лабораторных отчетах они известны как клетки CD19 или CD20.
2. Это специализированные клетки иммунной системы, основная функция которых состоит в выработке антител, также известных как иммуноглобулины или гамма-глобулины.
3. В-лимфоциты синтезируются и созревают в костном мозге из гемопоэтических стволовых клеток, после чего они созревают, мигрируют и экспрессируются, образуя на своих мембранах уникальные антигенсвязывающие рецепторы, известные как В-клеточные рецепторы или антитела.
4. Миграция зрелых B-клеток перемещается в костный мозг, лимфатические узлы, селезенку, некоторые части кишечника и кровоток.
5. Когда B-клетка впервые взаимодействует с антигеном и должна соответствовать мембранно-связанным рецепторам (антителам), антитела, связанные с B-клеткой, связывают антиген, вызывая быстрое деление B-клетки и ее предшественников.
6. Плазматические клетки несут ответственность за выработку антител, которые могут секретироваться в кровоток, ткани, дыхательные и кишечные секреты и слезы.
7. Следовательно, антитела представляют собой узкоспециализированные белковые молекулы сыворотки.
8. Плазматические клетки имеют короткую продолжительность жизни — несколько дней, но за это время они секретируют большое количество антител, примерно 2000 молекул антител на плазматическую клетку в секунду.
9. Секретируемые антитела играют главные эффекторные роли в гуморальных иммунных ответах.
10. Обратите внимание, что во время созревания В-клетки обучаются не вырабатывать антитела в здоровых тканях.
11. Молекулы антител специально разработаны для каждого чужеродного антигена, с которым они сталкиваются, и взаимодействуют как механизм «замок и ключ».
12. Следовательно, B-клетки обладают способностью вырабатывать жизненно разнообразные антитела для всех микробов в нашей среде, однако, как указано выше, каждая плазматическая клетка производит только один вид антител.
13. Разновидности антител основаны на их специализированных функциях в организме с вариациями в их химической структуре, которая в конечном итоге определяет класс антител.

Т-лимфоциты

1. Т-лимфоциты также известны как Т-клетки, которые в лабораторных отчетах часто называются CD3-клетками.
2. Они также возникают в костном мозге, но мигрируют в вилочковую железу для созревания, где они экспрессируют уникальную антигенсвязывающую молекулу на ее мембране, известную как рецептор Т-клеток.
3. Название T произошло от места созревания, тимуса.
4. Зрелые Т-клетки покидают тимус и заселяют другие органы иммунной системы, такие как селезенка, лимфатические узлы, костный мозг и кровь.
5. В отличие от рецепторов B-клеток, которые могут распознавать только антигены, рецепторы T-клеток распознают только антигены, которые связаны с белками клеточной мембраны, известными как молекулы главного комплекса гистосовместимости (MHC).
6. Молекула MHC распознает антигены, которые представляются им антиген-процессирующими клетками (APC) на их клеточной мембране.
7. Двумя основными классами молекул MHC являются молекулы MHC класса I, которые экспрессируются почти всеми ядросодержащими клетками позвоночных видов, состоят из тяжелой цепи, связанной с небольшим инвариантным белком, называемым 2-микроглобулином. Молекулы MHC класса II, которые состоят из альфа- и бета-гликопротеиновой цепи, экспрессируются только антигенпрезентирующими клетками.
8. Когда наивная Т-клетка встречает антиген, объединенный с молекулой МНС, на клетке, Т-клетка пролиферирует и дифференцируется в Т-клетки памяти и различные эффекторные Т-клетки.
9. Т-клетки подразделяются на три категории: Т-хелперы (Th), Т-цитотоксические (Tc) и Т-супрессорные (Ts) клетки.
10. Клетки Th и Tc отличаются друг от друга наличием на их поверхности мембранных гликопротеинов CD4 и CD8.
11. Т-клетки, естественно отображающие CD4, функционируют как Т-хелперные (Th) клетки, в то время как те, которые отображают CD8, естественным образом функционируют как Т-цитотоксические (Тс) клетки.
12. Клетки Th распознают и взаимодействуют с антигенами, которые представлены в комплексе молекул MHC класса II, затем они активируются, становясь эффекторными клетками, которые способны секретировать различные факторы роста, которые в совокупности известны как цитокины.
13. Выделяемые цитокины активно участвуют в активации В-клеток, Т-цитотоксических клеток, макрофагов и других иммунных клеток.
14. Образцы цитокинов, продуцируемые активированными Th-клетками, приводят к различным иммунным ответам. Цитокины, производные Th, обеспечивают распознавание комплекса молекул антиген-MHC класса I Tc-клетками, которые затем пролиферируют и дифференцируются в эффекторные клетки, известные как цитотоксические Т-лимфоциты (CTL).
15. Т-цитотоксические клетки обладают способностью индуцировать секрецию цитокинов, в отличие от цитотоксических Т-клеток, которые не индуцируют секрецию цитокинов, а скорее проявляют цитотоксическую активность.
16. Цитотоксические Т-лимфоциты (CTL) играют ключевую роль в мониторинге клеток организма и устранении любых из этих клеток, которые отображают антигены, таких как опухолевые клетки, клетки, инфицированные вирусами, и клетки трансплантата чужеродной ткани.
17. CTL нацелены на комплексы чужеродных антигенов, отображаемые молекулой MHC класса I.

Естественные клетки-киллеры (NK-клетки)

1. Это большие гранулярные лимфоциты, которые не экспрессируют поверхностные маркеры, такие как линии B- и T-клеток.
2. Впервые они были описаны в 1976 году, указав на присутствие небольшой популяции крупных гранулярных лимфоцитов, которые обладали цитотоксическим действием против широкого спектра опухолевых клеток в отсутствие какой-либо предыдущей иммунизации опухолью.
3. Эти клетки также показали, что они играют ключевую роль в защите хозяина от опухолевых клеток и клеток, инфицированных некоторыми, а не всеми вирусами.
4. Они составляют 5-10% лимфоцитов периферической крови человека.
5. Их способность распознавать антигены основана на двух механизмах:
   • Они могут использовать рецепторы NK-клеток для распознавания аномалий, таких как снижение экспрессии молекул MHC класса I и аномальный профиль поверхностных антигенов, которые проявляются некоторыми опухолевыми клетками и клетками, инфицированными некоторыми вирусами.
   • Во-вторых, NK-клетки также распознают потенциальные клетки-мишени, которые представляют собой опухолевые клетки и клетки, инфицированные вирусами. Эти клетки-мишени отображают антигены, против которых иммунная система уже выработала ответ антител, в качестве противоопухолевых или противовирусных антител, которые связываются с поверхностями этих мишеней.
6. NK-клетки экспрессируют мембранные рецепторы, называемые CD16, которые являются рецепторами для карбоксильного конца молекулы IgG, области Fc. Рецепторы NK CD16 прикрепляются к этим антителам и впоследствии разрушают клетки-мишени с помощью механизма, известного как антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность (ADCC). 
7. Следовательно, NK-клетки играют важную роль в механизмах защиты хозяина от опухолей.
8. Например, у людей синдром Чедиака-Хигаши, аутосомно-рецессивное заболевание, связано с нарушением нейтрофилов, макрофагов и NK-клеток и увеличением частоты лимфом. Точно так же у мышей с аутосомной мутацией, называемой бежевым, отсутствуют NK-клетки, эти мутации более восприимчивы к росту опухоли, чем нормальные мыши после инъекции живых опухолевых клеток.
9. Есть несколько уникальных NK-клеток, известных как NK1-T-клетки, которые, как было установлено, обладают некоторыми комбинациями характеристик Т-лимфоцитов и естественных клеток-киллеров. У них есть Т-клеточные рецепторы (TCR), которые взаимодействуют с MHC-подобной молекулой, известной как CD1, в отличие от нормальных TCR T-клеток, которые взаимодействуют с молекулами MHC класса I или класса II. Кроме того, как и NK-клетки, они имеют различные уровни CD16 и других NK-рецепторов, которые позволяют им убивать клетки.
10. Популяция, которая запускается NK1-T-клетками, быстро секретирует большое количество цитокинов. Эти цитокины поддерживают выработку антител B-клетками, а также воспаление, а также развитие и распространение цитотоксических T-клеток.
11. Некоторые иммунологи рассматривают этот тип клеток как своего рода систему быстрого ответа, которая эволюционировала для оказания ранней помощи, в то время как обычные ответы TH все еще развиваются.

Мононуклеарные фагоциты

1. Это иммунные клетки, то есть моноциты, которые свободно циркулируют в крови, и макрофаги, находящиеся в тканях.
2. Во время кроветворения в костном мозге клетки-предшественники гранулоцитов-моноцитов дифференцируются в промоноциты, которые покидают костный мозг и попадают в кровь, где они дифференцируются дальше в зрелые моноциты.
3. Моноциты циркулируют в кровотоке около 8 часов, в течение которых они увеличиваются, а затем мигрируют в ткани и дифференцируются в определенные тканевые макрофаги или дендритные клетки.
4. Дифференциация моноцитов в тканевые макрофаги включает ряд изменений.
   • Камера увеличивается в пять-десять раз.
   • Его внутриклеточные органеллы увеличиваются как в количестве, так и в сложности.
   • Приобретает повышенную фагоцитарную способность, производит более высокие уровни гидролитических ферментов.
   • Начинает выделять множество растворимых факторов.
5. Макрофаги рассредоточены по всему телу. Некоторые из них поселяются в определенных тканях, становясь фиксированными макрофагами, тогда как другие остаются подвижными и называются свободными или блуждающими макрофагами.
6. Свободные макрофаги перемещаются амебоидным движением по тканям. Макрофагоподобные клетки выполняют разные функции в разных тканях и названы в соответствии с их расположением в тканях:
   • Альвеолярные макрофаги в легком.
   • Гистиоциты в соединительной ткани.
   • Клетки Купфера в печени.
   • Мезангиальные клетки в почках.
   • Клетки микроглии в головном мозге.
   • Остеокласты в кости.
7. Макрофаги обычно находятся в фазе покоя, но они могут активироваться несколькими иммунными реакциями.
8. Например, фагоцитарный механизм определенных антигенов обычно является первоначальным стимулом для макрофагов. Однако активность макрофагов может быть дополнительно усилена цитокинами, секретируемыми активированными TH-клетками, медиаторами воспалительного ответа и компонентами стенок бактериальных клеток.
9. Одним из наиболее мощных активаторов макрофагов является гамма-интерферон, который секретируется активированными клетками TH.
10. Активированные макрофаги эффективно устраняют потенциальные патогены, чем макрофаги в состоянии покоя, поскольку они проявляют большую фагоцитарную активность, повышенную способность убивать проглоченные микробы, повышенную секрецию медиаторов воспаления и повышенную способность активировать Т-клетки.
11. Кроме того, активированные макрофаги, но не находящиеся в состоянии покоя, секретируют различные цитотоксические белки, которые помогают им устранять широкий спектр патогенов, включая инфицированные вирусом клетки, опухолевые клетки и внутриклеточные бактерии.
12. Активированные макрофаги также экспрессируют более высокие уровни молекул MHC класса II, что позволяет им более эффективно функционировать как антигенпрезентирующие клетки. Таким образом, макрофаги и TH-клетки способствуют активации друг друга во время иммунного ответа.
13. Некоторые из функций макрофагов включают:
    • Фагоцитоз. Фагоцитоз бактерий, вирусов и других чужеродных частиц является важнейшей функцией макрофагов. Макрофаги на их клеточных поверхностях имеют рецепторы Fc, которые взаимодействуют с компонентом Fc IgG, тем самым облегчая проглатывание опсонизированных организмов. У них также есть рецепторы для C3b, другого важного опсонина. После проглатывания фагосома, содержащая микроб, сливается с лизосомой. Микроб внутри фаголизосомы убивается реактивным кислородом, реактивными соединениями азота и лизосомальными ферментами.
    • Противомикробная и цитотоксическая активность включает кислородзависимую и кислороднезависимую цитотоксичность / убийство.
    • Обработка антигена — после проглатывания и разложения чужеродных материалов фрагменты антигена представляются на поверхности клеток макрофагов в сочетании с белками MHC класса II для взаимодействия с TCR CD4 + хелперных Т-клеток. Распад чужеродного белка прекращается после ассоциации антигена с белками MHC класса II в цитоплазме. Далее следует перенос комплекса на поверхность клетки белками-переносчиками.
    • Секреция факторов роста, важных для развития иммунного ответа, таких как цитокины, интерлейкин 1 (IL-1), TNF-α и интерлейкин 6 (IL-6), способствуют воспалительным ответам, белки комплемента, гидролитические ферменты, и каскад опухолевых некротических факторов, TNF-α (GM-CSF, G-CSF, M-CSF), индуцируют и убивают опухолевые клетки и способствуют гематопоэзу.

Гранулоцитарные клетки

1. Гранулоциты — это белые кровяные тельца (лейкоциты).
2. Они классифицируются на основе их клеточной морфологии и характеристик окраски цитоплазмы, и включают нейтрофилы, эозинофилы, базофилы или тучные клетки.
3. Все гранулоциты имеют многодолевые ядра, что делает их визуально отличительными и легко отличимыми от лимфоцитов, ядра которые имеют округлую форму. Цитоплазма всех гранулоцитов изобилует гранулами, которые высвобождаются в ответ на контакт с патогенами.
4. Эти гранулы содержат множество белков с различными функциями: некоторые непосредственно повреждают патогены, некоторые регулируют движение и активность других белых кровяных телец, включая лимфоциты, а некоторые способствуют ремоделированию тканей в очаге инфекции.
5. Нейтрофилы имеют многодольчатое ядро ​​и гранулированную цитоплазму, окрашиваемую как кислотными, так и основными красителями, его часто называют полиморфноядерным лейкоцитом (PMN) из-за его многодолевого ядра.
6. У эозинофилов есть двулопастное ядро ​​и гранулированная цитоплазма, окрашиваемая кислотным красителем эозином красным (отсюда и его название).
7. Базофил имеет дольчатое ядро ​​и сильно гранулированную цитоплазму, окрашиваемую основным красителем метиленовым синим.
8. И нейтрофилы, и эозинофилы фагоцитируют, а базофилы — нет.
9. Нейтрофилы составляют большинство (от 50% до 70%) циркулирующих лейкоцитов и намного более многочисленны, чем эозинофилы (1–3%), базофилы (≤ 1%) или тучные клетки (≤ 1%).

Нейтрофилы

1. Нейтрофилы продуцируются кроветворением в костном мозге. Они попадают в периферическую кровь и циркулируют в течение 7–10 часов, а затем мигрируют в ткани, где живут всего несколько дней.
2. В костном мозге вырабатывается непреодолимый уровень нейтрофилов в ответ на различные типы инфекций, и обычно они являются первыми клетками, попадающими в место воспаления.
3. Увеличение количества циркулирующих нейтрофилов, известное как лейкоцитоз, с медицинской точки зрения является индикатором инфекции.
4. Перемещение циркулирующих нейтрофилов в ткани также известно как экстравазация.
5. Экстравазация происходит в несколько этапов:
   • Адгезия к эндотелию сосудов.
   • Проникновение в щель между соседними эндотелиальными клетками, выстилающими стенку сосуда.
   • Проникновение в базальную мембрану сосудов и выход в тканевые пространства.
6. Во время воспалительной реакции могут образовываться несколько веществ, которые служат хемотаксическими факторами. Они способствуют накоплению нейтрофилов в очаге воспаления. Некоторые из этих хемотаксических факторов включают компоненты комплемента, компоненты системы свертывания крови и несколько цитокинов, секретируемых активированными Th-клетками и макрофагами.
7. Функции включают в себя:
   • Нейтрофилы также являются активными фагоцитами, как и макрофаги, и механизм фагоцитоза аналогичен механизму макрофагов, за исключением литических ферментов и бактерицидных веществ в нейтрофилах, которые содержатся в первичных и вторичных гранулах.
   • Нейтрофилы имеют более крупные и плотные первичные гранулы, которые представляют собой тип лизосом, содержащих пероксидазу, лизоцим и различные гидролитические ферменты, и более мелкие вторичные гранулы, содержащие коллагеназу, лактоферрин и лизоцим.
   • И первичные, и вторичные гранулы сливаются с фагосомами, переваривают и удаляют содержимое, подобное макрофагам.
   • Нейтрофилы также используют кислородозависимые и кислороднезависимые пути образования антимикробных веществ.
   • Нейтрофилы демонстрируют больший респираторный взрыв, чем макрофаги, и они способны генерировать больше реактивных промежуточных соединений кислорода и реактивных промежуточных соединений азота.
   • Нейтрофилы также экспрессируют более высокие уровни дефензинов, чем макрофаги.

Эозинофилы

1. Это подвижные фагоцитарные клетки, которые могут мигрировать из крови в тканевые пространства.
2. У них есть фагоцитарный механизм удаления антигенов, но их роль как фагоцитарных клеток гораздо менее значительна, чем у нейтрофилов.
3. Они играют роль в защите от многоклеточных паразитических организмов, включая червей.
4. Секретируемое содержимое эозинофильных гранул может повредить мембрану паразита. Их можно найти скоплениями вокруг вторгшихся червей, мембраны которых повреждены активностью белков, высвобождаемых из эозинофильных гранул. Подобно нейтрофилам и базофилам, эозинофилы могут также секретировать цитокины, которые регулируют В- и Т-лимфоциты, тем самым влияя на адаптивный иммунный ответ.
5. В регионах, где паразиты не представляют серьезной проблемы для здоровья, эозинофилы лучше оцениваются как способствующие развитию симптомов астмы и аллергии.

Базофилы

1. Базофилы представляют собой нефагоцитарные гранулоциты, содержащие большие гранулы, заполненные базофильными белками, которые окрашиваются в синий цвет в стандартных методологиях окрашивания H&E.
2. Естественно, базофилы находятся в нормальном кровообращении организма, но они могут быть очень сильнодействующими.
3. Они действуют путем связывания с циркулирующими антителами и реагируют на содержимое своих гранул, которые являются фармакологически активными веществами, обнаруженными в их цитоплазме.
4. Эти вещества играют важную роль в некоторых аллергических реакциях. Например, гистамины являются наиболее распространенным и известным белком в этих базофильных гранулах. Они играют роль в увеличении проницаемости кровеносных сосудов и активности гладких мышц.
5. Кроме того, как и эозинофилы, базофилы также имеют решающее значение в ответной реакции на паразитов, особенно на гельминтов (червей).
6. Базофилы также секретируют цитокины, которые помогают модулировать адаптивный иммунный ответ.

Тучные клетки

1. В костном мозге образуются тучные клетки.
2. Они высвобождаются из костного мозга в кровь в виде недифференцированных клеток и, попадая в ткани, созревают.
3. Тучные клетки можно найти в самых разных тканях, включая кожу, соединительные ткани различных органов и эпителиальную ткань слизистой оболочки дыхательных, мочеполовых и пищеварительных трактов.
4. Как и циркулирующие базофилы, эти клетки имеют большое количество цитоплазматических гранул, содержащих гистамин и другие фармакологически активные вещества.
5. Тучные клетки также играют важную роль в развитии аллергии.
6. Базофилы и тучные клетки имеют много общих характеристик, однако их взаимосвязь однозначно не изучена. Некоторые предположения утверждают, что базофилы — это переносимые кровью тучные клетки. Другие предполагают, что они имеют различное происхождение и функции.

Дендритные клетки

1. Это особые клетки, которые были обнаружены Ральфом Штайнманом в середине 1970-х годов, и в 2011 году он получил за это открытие благородный приз.
2. Дендритные клетки получили свое название, потому что они покрыты длинными мембранами, напоминающими дендриты нервных клеток.
3. Их перепончатое расширение динамически расширяется и втягивается, увеличивая площадь поверхности, доступную для просмотра лимфоцитов.
4. Согласно исследованиям, они очень разнообразны и, по-видимому, возникают как из миелоидной, так и из лимфоидной ветвей гемопоэтических клеток.
5. Их нелегко изолировать обычными методами, потому что изоляция клеток повреждает их длинные выступы.
6. Дендритные клетки обычно выполняют различные функции захвата антигена в одном месте и презентации антигена в другом.
7. Вне лимфатических узлов незрелые дендритные клетки контролируют организм на предмет признаков вторжения патогенов и улавливают вторгшиеся или чужеродные антигены.
8. Затем они обрабатывают эти антигены, затем мигрируют в лимфатические узлы, где представляют антиген наивным Т-клеткам, инициируя адаптивный иммунный ответ.
9. Действуя в качестве охранников на периферии, незрелые дендритные клетки принимают на себя груз антигена тремя способами.
   • поглотить его фагоцитозом
   • усвоить его посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза;
   • поглотить его путем пиноцитоза.
10. Однако в процессе созревания они переходят от фенотипа захвата антигена к фенотипу, который специализируется на презентации антигена Т-клеткам. При переходе одни атрибуты теряются, а другие приобретаются. Утрачена способность к фагоцитозу и крупномасштабному пиноцитозу.
11. Однако способность представлять антиген значительно увеличивается, как и экспрессия костимулирующих молекул, которые необходимы для активации наивных Т-клеток.
12. После активации дендритные клетки покидают периферические ткани, попадают в кровь или лимфатическую циркуляцию и мигрируют в области лимфоидных органов, где находятся Т-клетки и представляют антиген.
13. Существует много типов дендритных клеток, хотя большинство зрелых дендритных клеток выполняют одну и ту же главную функцию — представление антигена TH-клеткам.
14. Известно четыре типа дендритных клеток:
    • клетки Лангерганса;
    • интерстициальные дендритные клетки;
    • миелоидные клетки;
    • лимфоидные дендритные клетки.
15. Каждый из этих типов возникает из гемопоэтических стволовых клеток разными путями и в разных местах.
16. Какими бы разными ни были они, все они конститутивно экспрессируют высокие уровни как молекул MHC класса II, так и членов костимулирующего семейства B7.
17. Следовательно, они репрезентативно являются более сильными антигенпрезентирующими клетками, чем макрофаги и В-клетки, которые необходимо активировать, прежде чем они смогут функционировать как антигенпрезентирующие клетки (APC).
18. Незрелые или предшествующие формы каждого из этих типов дендритных клеток приобретают антиген путем фагоцитоза или эндоцитоза; антиген процессируется, и зрелые дендритные клетки представляют его TH-клеткам.
19. После микробной инвазии или во время воспаления зрелые и незрелые формы клеток Лангерганса и интерстициальных дендритных клеток мигрируют в дренирующие лимфатические узлы, где они совершают критическую презентацию антигена TH-клеткам, которая необходима для инициирования ответов этих ключевых клеток.
20. Другой тип дендритных клеток, фолликулярные дендритные клетки, не возникают в костном мозге и выполняют функции, отличные от антигенпрезентирующих дендритных клеток.
21. Фолликулярные дендритные клетки не экспрессируют молекулы MHC класса II и, следовательно, не функционируют как антигенпрезентирующие клетки для активации TH-клеток.
22. Эти фолликулярные дендритные клетки были названы в честь их исключительного расположения в организованных структурах лимфатического узла, называемых лимфатическими фолликулами, которые богаты В-клетками. Хотя они не экспрессируют молекулы класса II, фолликулярные дендритные клетки экспрессируют высокие уровни мембранных рецепторов антител, что позволяет связывать комплексы антиген-антитело.
23. Взаимодействие В-клеток с этим связанным антигеном может иметь важные эффекты на ответы В-клеток.