Эозинофилы: общие сведения
Значение клинического анализа на эозинофилы для практической медицины
Эозинофилы или эозинофильные полиморфноядерные гранулоциты - специализированная популяция лейкоцитов, осуществляющая внеклеточное уничтожение и способная поражать крупные паразитические организмы, например, шистосомы . Как и все остальные типы цитотоксических клеток, эозинофилы поражают свои мишени, выделяя вблизи них содержимое внутриклеточных гранул и другие, не запасаемые в гранулах молекулы. Чтобы справиться с крупными паразитами типа гельминтов , на помощь приходят эозинофилы, осуществляющие внеклеточное уничтожение . По свойствам эозинофилы сходны с нейтрофилами, но обладают меньшей фагоцитарной активностью. Считается, что в норме эозинофилы угнетают воспаление . Однако при бронхиальной астме эти клетки начинают вырабатывать медиаторы воспаления - главный основный белок , нейротоксин эозинофилов , катионный белок эозинофилов , лизофосфолипазу , - вызывающие повреждение эпителия дыхательных путей . Морфологически эозинофилы во многом сходны с нейтрофилами . Они содержат много лизосом , способны к фагоцитозу и образованию активных форм кислорода , реагируют на специфический хемокин - эотаксин и обладают рецепторами к нему. Однако между нейтрофилами и эозинофилами есть и существенные различия.
Эозинофилы крови человека обычно содержат двудольчатое ядро и множество цитоплазматических гранул. Гранулы зрелых эозинофилов - это окруженные мембранами клеточные органеллы с "кристалловидной" сердцевиной. Среди лейкоцитов крови здорового, не страдающего аллергией человека на эозинофилы приходится 2-5%. (См. Содержание эозинофильных лейкоцитов в крови).
Эозинофилы обладают способностью к фагоцитозу .Они способны фагоцитировать и уничтожать поглощенные микробные клетки, хотя это и не относится к их прямым обязанностям. Они содержат крупные овальные ацидофильные гранулы , состоящие из аминокислот , белков и липидов .
Главный основный белок MBP (от анг. major basic protein) локализован в ядре гранул, в то время как катионный белок эозинофилов и пероксидаза находятся в матриксе гранул. Арилсульфатаза B , фосфолипаза D и гистаминаза также включены в гранулы. Реакция дегрануляции - это один из механизмов использования эозинофилами токсичного содержимого своих гранул.
После активации эозинофилы начинают свою атаку, высвобождая MBP и, преимущественно, катионный белок, которые повреждают мембрану паразита. Один из белков, находящихся в гранулах, может "протыкать" мембрану клетки-мишени подобно C9 или перфорину NK .
Другой механизм состоит в образовании токсичных реакционноспособных метаболитов кислорода. Например, большинство гельминтов способны активировать комплемент (систему двух десятков сывороточных белков, общая функция которых состоит в регуляции воспаления) по альтернативному пути . Эозинофилы имеют поверхностный рецептор для C3b (одного из компонентов комплемента), и при их активации этим компонентом в них происходит особенно мощное усиление дыхания, сопровождающееся выработкой активных метаболитов кислорода.
Привлечение эозинофилов к месту инвазии паразита происходит за счет высвобождения T-клетками и базофилами особых продуктов, таких как анафилактический фактор хемотаксиса эозинофилов. Эозинофилы влияют также и на аллергические реакции
Эозинофилы живут намного дольше нейтрофилов и, в отличие от них, способны к рециркуляции - возвращению из тканей в кровь. Эозинофилам принадлежит основная роль в защитных реакциях при гельминтозах : анкилостомидозах , шистосомозах , стронгилоидозе , токсокарозе , трихинеллезе , филяриатозах , эхинококкозе и цистицеркозе . При других инфекциях их роль, по-видимому, незначительна.
Эозинофилы участвуют в патогенезе бронхиальной астмы , кожных аллергических реакций и других аллергических заболеваний .
Типичные ярко-оранжевые (при окраске по Райту) гранулы эозинофилов содержат множество уникальных компонентов. Отличительная особенность этих гранул - кристаллоидная сердцевина. Она образована богатым аргинином белком - главным основным белком эозинофилов , обладающим свойствами гистаминазы . Полагают, что этому белку принадлежит важная роль в защите от простейших и гельминтов.
Гранулы эозинофилов содержат также специфичную пероксидазу - пероксидазу эозинофилов. Она катализирует окисление различных веществ до перекиси водорода и способствует уничтожению микроорганизмов. В присутствии перекиси водорода и галогенидов пероксидаза эозинофилов in vitro стимулирует секреторную активность тучных клеток. Следовательно, она может способствовать развитию воспаления .
Некоторые из катионных белков эозинофилов связываются с гепарином и снижают его антикоагулянтную активность.
В цитоплазме эозинофилов содержатся кристаллы Шарко-Лейдена - вытянутые шестиугольные кристаллы, впервые найденные при лейкозе , а затем обнаруженные в мокроте больных бронхиальной астмой . Кристаллы состоят из лизофосфолипазы , подавляющей повреждающее действие некоторых лизофосфолипидов на ткани.
Эозинофилы содержат также мощный токсин - эозинофильный нейротоксин , поэтому у больных с гиперэозинофильным синдромом и эозинофилией в СМЖ наблюдаются различные неврологические нарушения .
Существует целый ряд факторов, усиливающих защитную функцию эозинофилов. Например, цитокины , секретируемые активированными Т-лимфоцитами , усиливают способность эозинофилов уничтожать простейших и гельминтов. Выделяемый тучными клетками анафилактический фактор хемотаксиса эозинофилов увеличивает количество рецепторов к компонентам комплемента на поверхности эозинофилов и стимулирует уничтожение эозинофилами простейших и гельминтов. Кроме того, эозинофильные колониестимулирующие факторы (например, ИЛ-5 ), продуцируемые макрофагами, не только стимулируют образование эозинофилов в костном мозге, но и повышают способность эозинофилов уничтожать простейших и гельминтов.
Эозинофилы отличаются от других лейкоцитов не только морфологией и составом продуцируемых веществ, но и тем, что количество этих клеток меняется лишь при некоторых заболеваниях. Они представляют собой полностью дифференцированные неделящиеся клетки диаметром около 8 мкм с двудольным ядром и развиваются из стволовых клеток-предшественниц в костном мозге под влиянием продуцируемых Т-лимфоцитами ИЛ-3 , ГМ-КСФ и (особенно) ИЛ-5 . Характерные специфические гранулы эозинофилов окрашиваются эозином в красновато-коричневый цвет; их прозрачная сердцевина, состоящая из главного основного белка окружена матриксом, в котором содержатся катионный белок эозинофилов, пероксидаза эозинофилов и нейротоксин эозинофилов. Эти белки оказывают цитотоксическое действие на личинки гельминтов ( Schistosoma mansoni ), а также участвуют в патогенезе бронхиальной астмы , вызывая слущивание эпителия дыхательных путей и связанные с ним клинические симптомы. В дыхательных путях больных, умерших в результате бронхиальной астмы, присутствует большое количество главного основного белка и катионного белка эозинофилов, причем считается, что именно они повреждают эпителиальные клетки, повышая чувствительность дыхательных путей. Главный основный белок может активировать другие клетки, участвующие в процессе воспаления , в том числе тучные клетки , базофилы , нейтрофилы и тромбоциты . Эозинофилы выделяют большое количество липидных медиаторов воспаления - фактор активации тромбоцитов и лейкотриен-С4 , которые сужают сосуды и стимулируют секрецию слизи. Эти клетки служат источником ряда провоспалительных цитокинов , включая ИЛ-1 , ИЛ-3 , ИЛ-5 и ГМ-КСФ . Таким образом, эозинофилы обладают мощным арсеналом веществ, способных вызывать и поддерживать воспалительную реакцию .
Миграция эозинофилов из сосудистого русла в ткани зависит от связывания особых рецепторов лейкоцитов с их лигандами или аналогичными структурами на эндотелиальных клетках посткапиллярных сосудов. Проникновение эозинофилов (как и нейтрофилов) через стенку сосуда начинается с образования рыхлой связи между их селектиновыми рецепторами и углеводными лигандами на поверхности эндотелия. Это приводит к перекатыванию эозинофилов по эндотелиальному слою до тех пор, пока они не встретятся с хемоатграктантом . Затем образуется высокоаффинная связь между интегриновыми рецепторами эозинофилов и соответствующими Ig-подобными лигандами. В отличие от нейтрофилов, которые перед проникновением через межклеточные контакты эндотелия приобретают плоскую форму, эозинофилы связываются с молекулой адгезии клеток сосудов ( VCAM-1 ) с помощью особого интегрина VLA-1 что делает их связь с эндотелиальными клетками более прочной и облегчает проникновение из сосуда в ткань. Миграция эозинофилов в очаги воспаления направляется хемокином эотаксином . Это обусловливает избирательное накопление эозинофилов при аллергических и воспалительных процессах.
В норме эозинофилы локализуются главным образом в органах с эпителиальной поверхностью - дыхательных путях, ЖКТ и нижних отделах мочеполовых путей, где могут сохраняться неделями.
ИЛ-5 , помимо стимуляции образования эозинофилов и их адгезии на эндотелиальных клетках, оказывает ряд важных эффектов на функцию эозинофилов. Показано, что он играет центральную роль в накоплении эозинофилов. ИЛ-5 является главным цитокином в индуцируемой аллергеном поздней фазе легочной аллергической реакции . В опытах на животных антитела к ИЛ-5 блокируют эозинофильную инфильтрацию легких и бронхиальную гиперреактивность в ответ на аллергены.
Эозинофилы обладают уникальными рецепторами к ряду хемокинов, таких, как белки RANTES , эотаксин , белок хемотаксиса моноцитов 3 и белок хемотаксиса моноцитов 4 . Эти хемокины являются основными медиаторами накопления эозинофилов в тканях.
Количество эозинофилов крови не всегда отражает степень их накопления в пораженных тканях. Абсолютное число эозинофилов в крови, рассчитываемое по числу лейкоцитов, умноженному на процент эозинофилов, обычно меньше 450 клеток на 1 мкл и подвержено суточным колебаниям. Оно наиболее велико ранним утром и снижается по мере возрастания уровня эндогенных глюкокортикоидов . После введения кортикостероидов , а также при некоторых бактериальных и вирусных инфекциях развивается эозинопения .
Смотрите также:
