NEVTROFILI: ZNAČILNOSTI, MORFOLOGIJA, FUNKCIJE, VRSTE - BIOLOGIJA - 2026

V nevtrofilci so vrsta levkocitov celic in granulocitov podtip vključeni v odziv imunskega zajela bakterij, gliv in drugih potencialno patogenih subjektov za organizem.

Med zrnatimi levkociti so nevtrofilci najštevilčnejše celice, ki jih najdemo v razmerjih med 65 in 75% celotnega števila levkocitov. Ta količina se lahko poveča, če telo trpi zaradi okužbe.

Vir: pixabay.com

Da bi izpolnila svojo zaščitno vlogo, ima ta celica izrazito sposobnost gibanja skozi tkiva. Ustrezajo prvi obrambni črti ob okužbi in so povezani tudi z vnetnimi dogodki.

Jedro nevtrofilcev je glede na svojo morfologijo spremenljivo, zato naj bi bila celica polimorfonuklearna. Na splošno ima to jedro od tri do pet nepravilnih izrastkov ali reženj. Citoplazma predstavlja vrsto zrnc, ki ji dajo značilno rožnato barvo te celične rodove.

značilnosti

Splošnosti in razvrstitev granulocitov

Kri je sestavljena iz različnih celičnih elementov. Eden od njih so levkociti ali bele krvne celice, imenovane zaradi pomanjkanja barve v primerjavi z eritrociti ali rdečimi krvnimi celicami.

Znotraj belih krvnih celic obstaja več vrst, ena od njih pa so granulociti. Tako so poimenovani, saj v citoplazmi predstavljajo veliko količino zrnc. Po drugi strani imamo različne vrste granulocitov, ki se med seboj razlikujejo glede na različne laboratorijske madeže.

Granulociti so eozinofili z zrnci, bogatimi z osnovnimi beljakovinami, obarvani s kislimi barvili, kot je eozin; bazofili, ki predstavljajo kisla zrnca in obarvajo z osnovnimi barvili, kot je metilen modro; in nevtrofili, ki predstavljajo kisle in bazične zrnce ter roza ali sivke.

Pregled in razvrstitev nevtrofilov

Znotraj granulocitov so nevtrofilci najpogostejše celice. So celice z gibalno sposobnostjo, ki sodelujejo pri imunskem odzivu in uničenju različnih patogenov in povzročiteljev zunaj telesa.

Za zrele nevtrofilce je značilno segmentirano jedro. Zato nekateri avtorji te levkocite imenujejo polimorfonuklearne celice, okrajšano PMN, zaradi njihove kratice v angleščini.

Znotraj periferne krvi najdemo dve obliki nevtrofilcev: eno s segmentiranim jedrom in druge z jedrom v obliki pasu. V obtoku ima večina teh celic segmentirano jedro.

Morfologija

Dimenzije

Pri krvnih brisih, ki so jih analizirali v laboratoriju, so opazili, da so dimenzije nevtrofilcev med 10 in 12 mikrometrov (µm), ki so nekoliko večje od eritrocitov.

Jedro

Ena najvidnejših lastnosti nevtrofilcev je oblika njihovega jedra z več režnjami. Čeprav so granulociti razvrščeni glede na njihov odziv na obarvanje, jih lahko po tej značilnosti zlahka prepoznamo.

Mladi nevtrofilci imajo jedro z obliko, ki spominja na pas in še nima nobenih vrst mešičkov, morda je v začetku.

Ko nevtrofili dosežejo zrelost, ima jedro lahko več reženj - običajno dva do štiri. Te režnje povezujejo z občutljivimi prameni jedrske narave.

Položaj režnja in jedra na splošno je dokaj dinamičen. Zato se lahko režnja razlikujejo po svojem položaju in tudi po številu.

Kromatin

Relativno je kromatin nevtrofilcev precej kondenziran. Porazdelitev kromatina v nevtrofilcih je značilna za to celično linijo: heterokromatin (kondenzirani kromatin z nizko hitrostjo transkripcije) se nahaja v velikih količinah na robovih jedra in prihaja v stik z jedrsko ovojnico.

Eukromatin (relativno ohlapnejši kromatin, s splošno visoko stopnjo transkripcije) se nahaja v osrednjem območju jedra in tega kromatina je zelo malo, ki je v neposrednem stiku s ovojnico.

Pri ženskah se eden od spolnih X kromosomov strdi in inaktivira v strukturi, imenovani Barrjev korpuscle - ta pojav nastane kot kompenzacija genetske obremenitve. To je prikazano kot dodatek v enem od jedrskih rež.

Citoplazma

Organele in granule najdemo v citoplazmi nevtrofilcev. Zahvaljujoč ogromnemu številu zrnc citoplazma nevtrofila pridobi rožnato ali lila obarvanost. Poleg tega obstajajo znatne količine glikogena. Spodaj bomo podrobno opisali vsak pododdelek citoplazme:

Granule

Kot smo omenili, so nevtrofilci vrsta granulocitov, ker ima njihova citoplazma različne zrnce. V teh levkocitih so tri vrste zrnc: specifične, azurofilne in terciarne.

Specifična zrnca

Specifične ali sekundarne granule so majhne in precej obilne. Zaradi majhnosti jih je težko prikazati v svetlobnem mikroskopu. Zrnca pa se glede na elektronsko mikroskopijo zdijo elipsoidne strukture. Gostota teles je zmerna.

Znotraj specifičnih zrnc najdemo kolagenazo tipa IV, fosfolipidazo, laktoferrin, proteine, ki vežejo vitamin B12, NADPH-oksidazo, histaminazo, receptorje za list. Obstajajo tudi aktivatorji komplementa in druge molekule z baktericidnimi lastnostmi.

Azurofilne granule

Azurofilne ali primarne granule so večje od predhodnih, vendar jih najdemo v manjši količini. Izvirajo na začetku granulopoeze in so prisotni v vseh vrstah granulocitov. Ko se na njih nanese azurno barvilo, dobijo vijolično barvo. So zelo gosta telesa.

Ta telesa so analogna lizosomom in vsebujejo hidrolaze, elastaze, kationske beljakovine, baktericidne beljakovine in mieloperoksidazo. Slednji ima videz snovi s finimi zrnci. Ta molekula prispeva k tvorbi hipokloritov in kloraminov, snovi, ki prispevajo k izločanju bakterij.

Pomembna sestavina azurofilnih granul v kategoriji kationskih beljakovin so tako imenovani defenzini, ki delujejo podobno kot protitelo.

Terciarna zrnca

V zadnji kategoriji imamo terciarne granule. Ti so v odvisnosti od vsebnosti razdeljeni na dve vrsti zrnc: nekatere so bogate s fosfatazami, druge pa s metaloproteini, kot so želatinaze in kolagenaze. Špekulirajo, da lahko ti proteini prispevajo k migraciji nevtrofila skozi vezivno tkivo.

Organele

Poleg zrnc, ki so v citoplazmi nevtrofilcev jasno vidne, so dodatni podcelični oddelki precej redki. Vendar pa je v središču celice rodni Golgijev aparat in majhno število mitohondrijev.

Lastnosti

Življenje v svetu, ki je prepuščeno patogenim enoceličnim organizmom, je velik izziv za večcelične organizme. V času evolucije so se razvili celični elementi s sposobnostjo zajemanja in uničenja teh potencialnih groženj. Eno glavnih (in najbolj primitivnih) ovir tvori prirojeni imunski sistem.

Neutrofili so del tega prirojenega sistema. V telesu je ta sistem odgovoren za uničenje patogenov ali molekul, ki so telesu tuje, ki niso značilne za noben antigen, pri čemer se opirajo na ovire, ki jih sestavljajo koža in sluznica.

Pri ljudeh lahko število nevtrofilcev preseže 70% levkocitov v obtoku, kar je prva obramba pred širokim spektrom patogenov: od bakterij do parazitov in gliv. Tako med funkcijami nevtrofilcev imamo:

Uničenje patogenih entitet

Glavna funkcija nevtrofilcev je uničenje tujih molekul ali materialov, ki vstopijo v telo s fagocitozo - vključno z mikroorganizmi, ki bi lahko povzročili bolezen.

Proces, s katerim nevtrofili uničijo tuje snovi, je sestavljen iz dveh korakov: iskanje s hemotaksijo, celično gibljivostjo in diapedezo, ki ji sledi uničenje, s fagocitozo in prebavo. To se zgodi na naslednji način:

1. korak: kemotaksija

Z rekrutiranjem nevtrofilcev nastane vnetni proces na območju, kjer je prišlo do vezave z levkocitnim receptorjem. Kemotaktična sredstva lahko proizvajajo mikroorganizmi, poškodbe celic ali druge vrste levkocitov.

Prvi odziv nevtrofilcev je, da z uporabo adhezijskih molekul dosežejo endotelne celice krvnih žil. Ko celice dosežejo mesto okužbe ali inflacije, nevtrofili začnejo proces fagocitoze.

2. korak: fagocitoza

Na celični površini imajo nevtrofili najrazličnejše receptorje z različnimi funkcijami: lahko neposredno prepoznajo patogeni organizem, apoptotično celico ali katerikoli drug delček ali pa prepoznajo nekaj opsonske molekule, zasidrane na tuji delček.

Ko je mikroorganizem "opsoniziran", to pomeni, da je obložen s protitelesi, komplementom ali obema.

Med postopkom fagocitoze nastane psevdopodija iz nevtrofila, ki začne obdajati delce, ki ga je treba prebaviti. V tem primeru se tvorba fagosomov zgodi znotraj citoplazme nevtrofila.

Tvorba fagosomov

Nastanek fagosoma omogoča, da kompleks NADH oksidaze, ki se nahaja znotraj tega telesa, ustvari reaktivne kisikove vrste (na primer vodikov peroksid), ki se konča pri pretvorbi v hipoklorit. Podobno različne vrste zrnc sproščajo baktericidne snovi.

Kombinacija reaktivnih kisikovih vrst in baktericidov omogoča izločanje patogena.

Nevtrofilna smrt

Potem ko pride do prebave patogena, se lahko razgrajni material shrani v preostalih telesih ali pa se odstrani z eksocitozo. Med tem pojavom večina cestnih nevtrofilcev trpi za celično smrtjo.

Kot "gnoj" vemo, je bel belkasti ali rumenkasti eksudat mrtvih bakterij, pomešanih z nevtrofilci.

Zaposlovanje drugih celic

Poleg izpraznitve vsebnosti zrnc za napad patogenov so nevtrofilci odgovorni tudi za izločanje molekul v zunajcelični matriks.

Molekule, ki se izločajo od zunaj, delujejo kot kemotaktična sredstva. Se pravi, da so odgovorne za "klicanje" ali "privabljanje" drugih celic, kot so dodatni nevtrofilci, makrofagi in druga vnetna sredstva.

Generiranje NET-ov

Nevtrofili so celice, ki lahko v angleščini ustvarijo zunajcelične nevtrofilne pasti, okrajšano kot NETs.

Te strukture nastanejo po smrti nevtrofilcev, kar je posledica protimikrobne aktivnosti. O teh zunajceličnih strukturah se razmišlja, da predstavljajo verige nukleosomov.

V resnici je bila za opis te posebne oblike celične smrti predlagana uporaba izraza NETosis, kar povzroči sproščanje NET-ov.

Te strukture imajo encime, ki jih najdemo tudi znotraj zrnc nevtrofilcev, ki lahko vodijo do uničenja bakterijskih povzročiteljev, tako gram negativnih kot gram pozitivnih, bodisi glivičnih agentov.

Sekrecijska funkcija

Neutrofili so povezani z izločanjem snovi, ki so biološko pomembne. Te celice so pomemben vir transkobalamina I, ki je bistvenega pomena za pravilno absorpcijo vitamina B12 v telesu.

Poleg tega so vir pomembne vrste citokinov. Med temi molekulami izstopa proizvodnja interlevkina-1, snovi, ki je znana kot pirogen. To je molekula, ki lahko povzroči procese vročine.

Interlevkin-1 je odgovoren za indukcijo sinteze drugih molekul, imenovanih prostaglandini, ki delujejo na hipotalamus in povzročajo zvišanje temperature. Vročina je, če jo razumemo s tega vidika, posledica akutne inflacije, ki je posledica množičnega nevtrofilnega odziva.

Poreklo in razvoj

Koliko nevtrofilcev nastane?

Ocenjuje se, da proizvodnja nevtrofilcev znaša 10 ¹¹ celic na dan, kar lahko naraste na velikost, ko telo doživi bakterijsko okužbo.

Kje nastajajo nevtrofilci?

Nevtrofilni razvoj se pojavi v kostnem mozgu. Zaradi pomembnosti teh celic in velikega števila, ki jih je treba proizvajati, kostni mozeg namenja skoraj 60% celotne proizvodnje izvoru nevtrofilcev.

Kako nastajajo nevtrofilci?

Celica, ki izvira iz njih, se imenuje potomka granulocitov-monocitov, in kot že ime pove, je celica tista, ki ustvarja tako granulocite kot monocite.

Pri nastajanju nevtrofilcev sodelujejo različne molekule, toda glavni se imenuje faktor, ki stimulira kolonijo granulocitov, in je citokin.

V kostnem mozgu obstajajo tri vrste nevtrofilcev v razvoju: skupina matičnih celic, razmnoževalna skupina in skupina za zorenje. Prvo skupino sestavljajo hematopoetske celice, ki so sposobne obnove in diferenciacije.

Proliferacijsko skupino sestavljajo celice v mitotičnih stanjih (tj. V celični delitvi) in vključujejo mieloidne potomce ali kolonije, ki tvorijo granulocite, eritrocite, monocite in megakariocite, granulocitno-makrofagne progeitorje, mieloblaste, promielocite in mielocite. Faze zorenja potekajo v omenjenem vrstnem redu.

Zadnja skupina je sestavljena iz celic, ki so v fazi jedrskega zorenja in so sestavljene iz metamielocitov in nevtrofilcev - tako vezanih kot segmentiranih.

Kako dolgo trajajo nevtrofili?

V primerjavi z drugimi celicami imunskega sistema velja, da imajo nevtrofilci kratek razpolovni čas. Tradicionalne ocene kažejo, da nevtrofili trajajo približno 12 ur v obtoku in nekaj več kot dan v tkivih.

Danes se uporabljajo metodologije in tehnike, ki vključujejo devterijsko označevanje. Po tem pristopu se razpolovni čas nevtrofilcev poveča do 5 dni. V literaturi to neskladje ostaja vprašanje polemike.

Nevtrofilna migracija

Znotraj treh skupin nevtrofilcev je celicno gibanje (nevtrofilcev in njihovih predhodnikov) med kostnim mozgom, periferno krvjo in tkivi. V resnici je ena najpomembnejših lastnosti te vrste levkocitov njegova sposobnost selitve.

Ker so to najpogostejše bele krvničke, tvorijo prvi val celic, ki dosežejo lezijo. Prisotnost nevtrofilcev (in tudi monocitov) pomeni pomembno vnetno reakcijo. Migracije so pod nadzorom nekaterih adhezijskih molekul, ki se nahajajo na celični površini, ki delujejo na endotelnih celicah.

Bolezni

Nevtrofilija

Ko absolutno število nevtrofilcev presega 8.6.10 ^9, se šteje, da bolnik doživlja nevtrofilijo. To stanje spremlja granulocitna hiperplazija kostnega mozga z odsotnostjo eozinofilije, bazofilcev in eritrocitov z jedri v periferni krvi.

Obstaja več vzrokov, ki med drugim lahko privedejo do benignega povečanja nevtrofilcev, kot so stresna stanja, tahikardni dogodki, vročina, porod, prekomerna srčno-žilna vadba.

Vzroki, povezani s patologijami ali bolezenskimi stanji, vključujejo vnetja, zastrupitve, krvavitve, hemolizo in novotvorbe.

Nevtropenija

Nasproten pogoj nevtrofilije je nevtropenija. Vzroki, povezani s padcem ravni nevtrofilcev, vključujejo okužbe, fizikalne povzročitelje, kot so rentgenski žarki, pomanjkanje vitamina B12, zaužitje zdravil in sindrom, znan kot lena bela krvna celica. Slednje je sestavljeno iz naključnih in usmerjenih gibov na delu celic.

Reference

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Bistvena celična biologija. Garland Science.
2. Alonso, MAS, & i Pons, EC (2002). Praktični priročnik klinične hematologije. Antares.
3. Arber, DA, Glader, B., List, AF, Means, RT, Paraskevas, F., & Rodgers, GM (2013). Wintrobe klinična hematologija. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Deniset, JF, & Kubes, P. (2016). Nedavni napredek v razumevanju nevtrofilcev. F1000Research, 5, 2912.
5. Hoffman, R., Benz Jr, EJ, Silberstein, LE, Heslop, H., Anastasi, J., & Weitz, J. (2013). Hematologija: osnovna načela in praksa. Elsevier Health Sciences.
6. Kierszenbaum, AL, & Tres, L. (2015). Histologija in celična biologija: uvod v patologijo E-knjiga. Elsevier Health Sciences.
7. Mayadas, TN, Cullere, X., in Lowell, Kalifornija (2013). Večplastne funkcije nevtrofilcev. Letni pregled patologije, 9, 181–218.
8. Munday, MC (1964). Odsotnost nevtrofilcev. Britanski medicinski časopis, 2 (5414), 892.
9. Pollard, TD, Earnshaw, WC, Lippincott-Schwartz, J., & Johnson, G. (2016). E-knjiga celične biologije. Elsevier Health Sciences.
10. Rosales C. (2018). Nevtrofil: Celica z veliko vlogami pri vnetju ali več vrst celic ?. Meje v fiziologiji, 9, 113.
11. Selders, GS, Fetz, AE, Radic, MZ, & Bowlin, GL (2017). Pregled vloge nevtrofilcev pri prirojeni imunosti, vnetju in integraciji gostitelja v biomaterial. Regenerativni biomateriali, 4 (1), 55–68.