Для начала вспомним, что кровь, как и любая другая ткань, состоит из клеток и межклеточного вещества, роль которого в крови выполняет плазма. К элементам крови относятся — эритроциты (красные клетки крови), лейкоциты (белые клетки крови), а также тромбоциты, которые являются кровяными пластинками и участвуют в свертываемости крови. Но нас будут интересовать белые кровяные клетки, а именно те функции, которые они выполняют в нашем организме.
Начнем с того, что лейкоциты — это очень разнообразная по морфологии группа клеток нашего организма. И оказывается, что лейкоциты — это на самом деле целая коллекция различных клеток, которые работают вместе, чтобы уничтожить бактерии и вирусы.
Итак, вопрос! Что такое иммунные клетки и как работают лейкоциты в организме человека? В этой статье описаны основные типы иммунных клеток, работающих внутри нашего тела прямо сейчас, их различные виды, названия и классификации.
Особенности всех лейкоцитов
Все иммунные клетки объединяет несколько основных особенностей.
Во-первых, все лейкоциты имеют ядро, но при этом, они являются короткоживущими: в кровотоке они живут всего лишь несколько дней и того меньше.
Белые кровяные тельца не похожи на нормальные клетки в организме — они на самом деле действуют как независимые, живые одноклеточные организмы, способные самостоятельно передвигаться и захватывать предметы. Белые кровяные тельца ведут себя очень похоже на амебу в своих движениях и способны поглощать другие клетки и бактерии.
Все лейкоциты способны к движению и выходу из сосудистого русла, примером тому является фагоцитоз.
Фагоцитоз — это поглощение вредоносных организмов и токсинов внутри клетки. Фагоциты — клетки, способные к фагоцитозу.
Многие белые кровяные тельца не могут делиться и размножаться самостоятельно, а вместо этого имеют «фабрику» в организме, которая производит их. Эта фабрика — костный мозг.
Ну и наконец, все лейкоцитарные клетки объединяет тот факт, что они являются иммунными клетками нашего организма, то есть играют огромную роль в защите нас от инфекций.
Чтобы увидеть лейкоциты в световой микроскоп, их необходимо подвергнуть окрашиванию специальным красителем. Различные компоненты клетки, то есть гиалоплазма, ядро и органеллы, различные гранулы по-разному реагируют на краситель, окрашиваясь в разные цвета. Благодаря этому, изучение строения клеток заметно упрощается.
Причем на окрашенных препаратах крови мы визуально можем разделить лейкоциты на группы: на гранулоциты, или зернистые лейкоциты, в цитоплазме которых присутствуют гранулы, и агранулоциты, не имеющие таких гранул. Ядра этих клеток имеют весьма причудливую форму. К ним относятся нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.
Вторая группа — это агранулоциты. Эти клетки имеют овальное или бобовидное ядро, поэтому еще их называют мононуклеарными, или одноядерными лейкоцитами. К ним относятся моноциты и лимфоциты.
Стоит отметить, что моноцит, который вышел из сосудистого русла в окружающую ткань, превращается в макрофаг.
То есть моноцит и макрофаг — это одна и та же клетка, но на разных этапах дифференцирования.
Лейкоциты делятся на три класса:
- Гранулоциты составляют от 50% до 60% всех лейкоцитов. Сами гранулоциты делятся на три класса: нейтрофилы, эозинофилы и базофилы. Эти клетки способны синтезировать и выделять различные химические вещества в зависимости от их функции.
- Лимфоциты составляют от 30% до 40% всех лейкоцитов.
- Моноциты составляют около 7% всех лейкоцитов. Моноциты развиваются в макрофаги.
Итак, подведем итог!
Клетки врожденного иммунитета человека — это нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, натуральные киллеры-лейкоциты, моноциты и их формы — макрофаги.
Все клетки иммунитета берут свое начало в костном мозге, как стволовые клетки. Стволовые клетки — это родовые клетки, которые могут формироваться в различные типы лейкоцитов по мере их созревания, и при попадании их в кровоток, они будут делиться и дифференцироваться во все различные типы белых кровяных телец.
«Трансплантация костного мозга» осуществляется простым введением стволовых клеток от донора в кровоток больного. Стволовые клетки находят свой путь, почти волшебным образом, в костный мозг пациента и делают его своим домом.
Разная роль
Каждый из различных типов лейкоцитов играет особую роль в иммунной системе, и многие из них способны трансформироваться по-разному. Следующие описания помогают понять роль различных групп в механизме работы иммунитета.
Нейтрофилы — это самая распространенная форма белых кровяных телец, присутствующих в нашем организме. Наш костный мозг производит их триллионы каждый день и выпускает в кровоток, но продолжительность их жизни коротка, обычно меньше суток. Попав в кровоток, нейтрофилы могут проникать через стенки капилляров в ткани. Нейтрофилы притягиваются к чужеродному материалу, воспалению и бактериям. Если вы повредили кожный покров или простыми словами, порезались, нейтрофилы будут привлечены процессом, называемым хемотаксисом.
Хемотаксис — это процесс, позволяющий подвижным клеткам двигаться к более высоким концентрациям химического раздражителя.
Как только нейтрофил находит чужеродную частицу или бактерию, он поглощает ее, высвобождая ферменты, перекись водорода и другие химические вещества из своих гранул, чтобы убить бактерии. В месте серьезной инфекции (где размножилось много бактерий) образуется гной.
Гной — это просто мертвые нейтрофилы и прочий клеточный мусор.
Эозинофилы и базофилы — их гораздо меньше, чем нейтрофилов.
Эозинофилы сосредоточены на защите от паразитов (многоклеточных организмов, обитающих на коже и в легких). Эти клетки активно участвуют в борьбе против туберкулеза.
Базофилы — сложные молекулы белка, содержащие гистамин и другие химические ферменты (или энзимы), которые способствуют ускорению химических реакция в живых организмах, поэтому важны для вызывания воспаления. Они считаются «связистами», обладают функцией сигнальных молекул, которые передавая информацию, привлекают другие клетки иммунной системы. Базофилы также участвуют в аллергических реакциях.
С точки зрения иммунной системы воспаление — это хорошо. Оно увеличивает кровоток и расширяет стенки капилляров, вследствие чего, больше клеток иммунной системы может добраться до места инфекции.
Из всех клеток крови макрофаги являются самыми крупными (отсюда и название «макро»). Моноциты высвобождаются костным мозгом, плавают в кровотоке, попадают в ткани и превращаются в макрофаги.
Большинство пограничных тканей имеют свои собственные преданные макрофаги. Например, альвеолярные макрофаги живут в легких и поддерживают их чистоту, поглощая инородные частицы, такие как дым и пыль. Кожные макрофаги называются клетками Лангерганса. Они располагаются в эпидермисе кожи, тем самым защищая ее. Также одной из их задач макрофагов является очищение, утилизация мертвых нейтрофилов. Макрофаги очищают раны, например, убирают гной, как часть процесса заживления.
Лимфоциты
Лимфоциты справляются с большинством бактериальных и вирусных инфекций, которые мы получаем.
Лимфоциты рождаются в костном мозге. Те, кому суждено стать B-клетками, развиваются в костном мозге, прежде чем попасть в кровоток. Т-клетки рождаются в костном мозге, но мигрируют через кровоток в тимус и созревают там. Т-клетки и B-клетки часто встречаются в кровотоке, но все они имеют тенденцию концентрироваться в лимфатических тканях, например, в лимфатических узлах, а также в тимусе и селезенке. В желудочно-кишечном тракте также довольно много лимфатической ткани.
Лимфоциты — это клетки иммунной системы, посредством которых работают гуморальный иммунитет (вырабатывают антитела) и клеточный (контактируют непосредственно с клетками-жертвами).
Эти клетки также способны регулировать действия других клеток. Их делят на два типа большие гранулярные лимфоциты (NK-клетки) и малые (Т-клетки и В-клетки).
В-клетки и Т-клетки имеют различные функции.
B-клетки или B-лимфоциты
В-клетки — это клетки, которые производят антитела.
Если чужеродный агент все же проник в организм, В-клетка клонирует себя и производит миллионы антител, предназначенных для его уничтожения. Специфическая В-клетка настроена на определенный антиген, так как имеет на своей поверхности «зеркальные отпечатки» определенного его вида. Своими рецепторами B-лимфоциты, прикрепляясь к антигену, сигнализируют о необходимости запуска иммунного ответа.
T-клетки или Т-лимфоциты
Т-лимфоциты подразделяются на:
- киллеры,
- хелперы;
- супрессоры.
Т-клетки, известные как Т-клетки-киллеры, могут обнаружить в теле клетки, зараженные вирусом. И когда они обнаруживают такую клетку, они убивают ее. Два других типа Т-клеток, помогают контролировать поведение Т-клетки-киллера.
Хелперные Т-клетки на самом деле очень важны и интересны. Они активируются интерлейкином-1 — гормоном, продуцируемым макрофагами. После активации хелперные Т-клетки вырабатывают интерлейкин-2, затем интерферон и другие химические вещества, сигнализируя об инфекции. Эти химические вещества активируют B-клетки, и они начинают производить антитела.
Т-клетки-супрессоры или их еще можно назвать клетками-регуляторами контролируют ответ иммунной системы.
Сложность и уровень взаимодействия между нейтрофилами, макрофагами, Т-клетками и B-клетками действительно поразительны.
Важный вопрос! Как белые кровяные клетки (Т-лимфоциты) знают, что атаковать, а что оставить в покое? Почему лейкоциты не атакуют каждую клетку в организме?
Существует система, встроенная во все клетки нашего тела, которая называется — Главный Комплекс Гистосовместимости (MHC). Эта система также известна, как человеческий лейкоцитарный антиген (HLA), который маркирует клетки в вашем теле, грубо говоря, на свои и чужие. Все, что находит иммунная система, промаркировано и определено.
Молекулы MHC являются важными компонентами иммунного ответа. Они позволяют клеткам, которые были захвачены вирусом или антигеном, быть обнаруженными клетками иммунной системы, называемыми Т-лимфоцитами, или Т-клетками.
Молекулы MHC делают это, представляя фрагменты белков (пептидов), принадлежащих захватчику, на своей поверхности. Т-клетка распознает чужеродный пептид, прикрепленный к молекуле MHC, и связывается с ним, что стимулирует Т-клетку либо разрушать, либо лечить инфицированную клетку.
В неинфицированных здоровых клетках молекула MHC представляет пептиды из своей собственной клетки (self peptids), на которые Т-клетки обычно не реагируют.
Однако если иммунный механизм нарушается, и Т-клетки реагируют против собственных пептидов, возникает аутоиммунный процесс, который и станет причиной аутоиммунного заболевания.
Почему это происходит?
Ученые и медики до сих пор ломают голову. В этой ситуации мне очень хочется смело предположить! Если человек имеет в себе духовное начало, если сознание первично, а бытие — вторично, не является ли этот процесс следствием наших поступков, действий, мыслей? Подумайте об этом!
Поскольку лейкоциты так важны для иммунной системы, они используются в качестве меры ее здоровья. Когда вы слышите, что у кого-то хороший сильный иммунитет или наоборот — подавленный, одним из способов определить это — рассчитать количество различных типов белых кровяных телец (лейкоцитов) в образце крови.
И в дополнение к общей картине работы механизмов иммунитета следует дать определение еще 2 видам иммунных клеток. Это дендритные и тучные клетки. Эти клетки также рождаются и созревают в костном мозге.
Дендритные клетки
Это вид клеток, которые являются связующим звеном между врожденным и приобретенным иммунитетом. Задача этих клеток — обнаружить, поймать и разрушить антиген. Затем его фрагменты доставить в лимфатическую систему. Т-лимфоциты, обнаружив их в системе, запускают каскад иммунных реакций.
Тучные клетки
Эти клетки запускают иммунные реакции, в частности воспаления, с помощью гистамина. Они также содержат цитокины.
Простое определение цитокинов.
Цитокины — это группа белков, вырабатываемых иммунной системой, которые действуют, как химические мессенджеры или сигнальные молекулы, провоцируя иммунный ответ.
Это также белки, пептиды или гликопротеины, секретируемые лимфоцитами и моноцитами, которые регулируют иммунные реакции, кроветворение и развитие лимфоцитов.
Заключение
В предыдущих статьях было описано краткое общее понятие об иммунитете, его видах и компонентах. Описано, что такое иммунные клетки и как они работают.
Итак, вывод! Иммунитет — это способность организма противостоять вмешательству чужеродных частиц и инфекционных агентов и при этом сохранять химическое постоянство его внутренней среды.
В следующих статьях поговорим о сильном иммунитете и подавленном, о том, что следует предпринять в своей жизни, чтобы быть относительно здоровым человеком, о том, что такое вирусные и бактериальные инфекции, о вакцинах и о многом интересном. Продолжение следует, читайте статьи:
Приобретенный иммунитет, механизмы функционирования.
Механизмы формирования приобретенного иммунитета.