Функция нейтрофилов в очаге воспаления

Нейтрофильное воспаление у собак (состояние нейтрофилии) не является конкретным заболеванием. Вызвано увеличением количества лейкоцитов. В ветеринарии нейтрофильное воспаление отмечают при инфекциях, которые протекают с острым или хроническими воспалительным процессом. Рассмотрим, что такое нейтрофилы и их функции в организме.

Что такое нейтрофилы и их функции в организме

Кровь животных, как и человека имеет сложный биохимический состав. Основными клеточными компонентами являются тромбоциты, эритроциты (красные тельца) и лейкоциты. Белые тела кровеносной системы определяют иммунную защиту организма. Бывают зернистыми (гранулоциты) и незернистыми (агранулоциты).

Нейтрофилы (нейтрофильные гранулоциты, сегментоядерные нейтрофилы) – клеточные структуры крови, одна из многочисленных групп лейкоцитов. Из всех лейкоцитов (белые кровяные тельца) общий процент зрелых нейтрофилов в крови животных в норме составляет 47-75%. Большая часть зрелых клеток находится в костном мозге, где происходит их формирование, остальная часть распределена по разным органам и тканям.

Важно! Процесс образования нейтрофилов в костном мозге имеет 6-ть стадий развития (миелобласт, промиелоцит, миелоциты, метамиелоциты, палочкоядерные нейтрофилы и сегментоядерные) и занимает в среднем 6-7 часов.

Диаметр нейтрофилов – 10 мкм. В капсуле содержат зернистые гранулки, за что и получили свое название. При проведении серологических, лабораторных исследований при обработке красителями окрашиваются в фиолетово-розоватый цвет.

По форме ядра зрелые нейтрофилы классифицируют на:

• Сегментоядерные (зрелые микрофаги);
• Палочкоядерные (молодые).

Юные, функционально незрелые нейтрофилы имеют палочкообразное плоское ядро. В норме их количество не должно превышать 1-4.5-5%. В крови юных форм нейтрофилов нет.

Основные функции нейтрофильных лейкоцитов:

• Иммунная, защитная.
• Размягчение тканей в очаге воспаления, инфицированных зонах.
• Влияние на иммунитет, активация защитных, иммунных сил, повышение резистентности.
• Регуляторная, сигнальная. Гранулы выделяют в кровеносное русло ферменты, специфические вещества, которые сигнализируют другим клеткам о необходимости защиты организма.
• Нейтрофилы содержат компоненты, которые влияют на свертываемость крови.

Интересно! Последние научные исследования доказали, что нейтрофилы негативно воздействуют на раковые клетки, замедляя их бесконтрольное деление.

Особенности нейтрофильной фазы воспалительных процессов

Воспаление – общее или местное патологическое состояние, протекающее остро, подостро, хронически. Сопровождается болезненностью, отечностью, нарушением функции пораженных тканей, органов.

По сути – это защитная реакция или ответ со стороны иммунной системы организма на действие негативных патогенных факторов, вирусов, бактерий, чужеродных агентов.

Основные причины развития воспаления – физические, химические, биологические. Среди провоцирующих воспалительные процессы у собак факторов можно также отметить стрессовые ситуации, переохлаждения, сильные эмоциональные потрясения.

Стадии воспаления:

• Альтерация. Происходит повреждение тканей, сосудов, разрыв клеточных структур, что приводит к высвобождению медиаторов воспаления.
• Экссудация. Стадия характеризуется выходом в ткани кровяной жидкости. В зонах поражения усиливается кровоток. К очагу воспаления прибывают макро- микрофаги.
• Продуктивная или пролиферативная. Завершающая стадия воспалительного процесса, при которой активно происходят процессы регенерации, восстановления очагов поражения.

Особенности нейтрофильной фазы воспалительных процессов заключаются в увеличении их количества в крови.

Важно! Повышенная концентрация нейтрофилов в кровеносном русле собаки называется нейтрофилией, понижение их количества – нейтропенией (агранулоцитоз).

При нейтрофильном воспалении количество нейтрофилов в кровеносном русле стремительно увеличивается из-за их повышенного продуцирования в костном мозге. То есть организм собаки активно борется с инфекцией. Клетки мигрируют к очагу поражения, провоцируют воспаление. При этом процесс может быть локальным, общим, генерализированным.

Нейтрофилию у собак отмечают при:

• гнойном воспалении (трофические язвы);
• сепсисе;
• инфарктах миокарда, легких;
• лейкозах, эритремии;
• воспалительных процессах в суставах, тканях, внутренних органах;
• отравлении ядами, химикатами, токсинами;
• инфекциях бактериальной, вирусной этиологии (чума плотоядных, хламидиоз, вирусный энтерит, пневмония, отит, перитонит);
• микозах;
• обширных ожогах;
• распаде раковых опухолей;
• дерматитах разной этиологии.

Некоторые медикаментозные средства при несоблюдении дозировок также могут стать причиной нейтрофильного воспаления.

Нейтрофильный ответ, формирующийся при острых воспалительных процессах, инфекциях, предшествует лимфоцитарному. Роль нейтрофильных лейкоцитов при хронических воспаления незначительна. В очаг воспаления более активно мигрируют лимфоциты.

Если число в крови нейтрофилов понижено, организм не в состоянии бороться с инфекцией. Поэтому для активации иммунного потенциала животным прописывают иммуностимуляторы, витамины, комплексные препараты.

Участие нейтрофилов в возникновении и поддержании воспа­лительного процесса по существу является отражением их основ­ной физиологической функции — фагоцитоза, в ходе которого высвобождаются вещества, способные вызвать воспалительную реакцию окружающих тканей, особенно если фагоцитоз по условиям патологического процесса протекает длительно, и факторы, вызы­вающие фагоцитоз, не могут быть устранены.

Поскольку при та­ких ревматических заболеваниях, как ревматоидный артрит или СКВ, существует хроническая гиперпродукция фагоцитируемого материала — иммунных комплексов и продуктов воспалительной деструкции тканей, роль нейтрофилов в усугублении и дальнейшем поддержании хронического воспаления особенно велика.

Процесс фагоцитоза начинается со связывания фагоцитируе­мого вещества с поверхностыми рецепторами нейтрофила, в ре­зультате чего происходит гиперполяризация мембраны клетки и местная» потеря ею ионов кальция. Вслед за этим происходит про­дукция нейтрофилами ранее малоизвестных активных дериватов кислорода, в том числе супероксидного аниона кислорода (O•) и особенно гидроксильного радикала (ОН•). Указанные продукты являются токсичными для микробов, что объясняет биологи­ческую целесообразность их выработки в процессе фагоцитоза.

Однако при увеличенной продукции они способны вызывать также повреждение окружающих тканей организма. Следующим этапом является освобождение из фосфолипидов клеточной мембраны (под действием фермента фосфолипазы) арахидо новой кислоты, которая под влиянием циклооксигеназы окисляется в простагландины и другие химически близкие им вещества.

Одновременно совершается и собственно фагоцитирование, которое можно наблюдать под микроскопом: в нейтрофиле обра­зуются выпячивания, охватывающие фагоцитируемый материал и погружающие его в цитоплазму, благодаря чему он оказывается лежащим внутриклеточно — в полости, называемой фагосомой.

В то же время происходят изменения в так называемой цитоскелетной системе («микромускулатура» клетки). Находящиеся в нейтрофиле микронити актина и миозина взаимодействуют с рас­положенным под плазмолеммой актинсвязывающим белком, после чего они конденсируются и контактируют с микротубулярной системой клетки. Лишь вслед за этим с фагосомой сливаются по­стоянно находящиеся в цитоплазме нейтрофилов специфические и азурофильные гранулы, а содержащиеся в них деструктивные ферменты приходят в соприкосновение с фагоцитированным ве­ществом и начинается его внутриклеточное «переваривание».

Все описанные процессы происходят весьма быстро. В частности, освобождение ферментов из азурофильных гранул в фагосому может произойти через несколько секунд после взаимодействия с веще­ством, подвергающимся фагоцитозу.

Таким образом, нейтрофилы продуцируют 3 группы активных медиаторов воспаления.

1. Токсичные дериваты кислорода, активно взаимодействующие с тканями организма.

2. Производные арахидоновой кислоты, среди которых наибо­лее активны эндопероксиды (нестабильные простагландины Ga и Н2), тромбоксан А2, простациклин и гидроксигептадекатриеновая кислота. Эти вещества, являющиеся химически нестабильными и, следовательно, весьма активными, способны вызывать многие кардинальные признаки воспаления, в том числе накопление новых нейтрофилов (из-за присущих данным веществам хемотаксических свойств)[1].

Аккумуляция нейтрофилов вновь ведет к выработке нестабильных простагландинов, благодаря этому может возникать своеобразный порочный круг, ведущий к хронизации воспаления. Продукция нестабильных простагландинов сопроводи ется также дополнительным образованием из молекулярнс кислорода свободных кислородных радикалов, способствующ тканевой деструкции, а тем самым и поддержанию воспалительно процесса. В то же время стабильные простагландины (Е2 и F, тромбоксан Вз), в которые быстро превращаются их нестабильные предшественники, вопреки прежнему мнению, не являются первиными медиаторами воспаления.

В. Samuelsson и соавт. (1979) описали новый класс медиан ров воспаления, являющихся также метаболитами арахидоновой кислоты, — так называемые лейкотриены. Один из них (лейкотриен С), по-видимому, химически идентичен описанному ранее SRSA.

3. Деструктивные ферменты, содержащиеся в гранулах нейтрофилов и поступающие в процессе фагоцитоза не только в фагосому, но и внеклеточно. Возможно их повреждающее влияние и ткани организма. К таким ферментам относятся содержащиес в азурофильных гранулах нейтральные протеазы, миелопероксида за, а также собственно лизосомные ферменты — кислые гидрола зы, которым особенно свойственно повреждающее влияние н ткани. К ферментам, характерным для специфических нейтро фильных гранул, относятся лизоцим и лактоферрин.

Обилие медиаторов воспаления в нейтрофилах и их взаимно усиливающее влияние во многом объясняют важнейшую роль этих клеток при большинстве воспалительных процессов, в том числе у больных ревматическими болезнями. Не случайно G. Weissmanr (1979) назвал нейтрофилы секреторными органами ревматоидного воспаления.

В организме существуют антагонисты некоторых рассмотренных медиаторов, с помощью которых, по-видимому, ограничивается возможный поврежденный эффект фагоцитоза на окружающие ткани. Так, активность протеаз угнетается азмакроглобулином и a1-антитрипсином, а активность свободных радикалов кислорода — медьсодержащим белком церулоплазмином и особенно широко распространенным в организме ферментом супероксиддисмутазой, уничтожающей свободные супероксидные анионы кислорода и тем самым препятствующей образованию еще более токсичного гидроксильного радикала.

Оценивая роль нейтрофилов в развитии воспаления, следует иметь в виду их высокое содержание в периферической крови, откуда они могут быстро и в больших количествах поступать в зону воспаления. Эти клетки являются короткоживущими — они распадаются через несколько часов. Поэтому при выраженных.

Опубликовал Константин Моканов