Нейтрафілы, або нейтрафільныя гранулацыты, або нейтрафільныя сегментаядзерныя гранулацыты, або палімарфануклеарныя нейтрафілы, — найбольш шматлікая група гранулацытаў, на долю якой прыпадае ад 40 % да 70 % усіх лейкацытаў у целе чалавека. Нейтрафілы з’яўляюцца часткай прыроджанага імунітэту, іхняе асноўнае прызначэнне — фагацытоз патагенных мікраарганізмаў (бактэрый, грыбкоў, прасцейшых) і прадуктаў распаду тканак арганізма.
Нейтрафілы вельмі рухомыя клеткі, якія пранікаюць нават у тыя тканкі, якія недаступныя для іншых лейкацытаў. У залежнасці ад марфалогіі ядра нейтрафілы падпадзяляюць на палачкаядзерныя (няспелыя) і сегментаядзерныя (спелыя) нейтрафілы. Развіццё нейтрафілаў знаходзіцца пад кіраваннем цытакінаў, перадусім , а таксама GM-CSF, IL-3 і IL-6. Ва ўмовах запаленчага адказу колькасць нейтрафілаў павялічваецца пад дзеяннем і .
Нейтрафілы з’яўляюцца асноўнымі фагацытамі крывацёку, але падчас вострага запалення інтэнсіўна мігруюць у ачаг запалення. Яны пранікаюць праз сценкі крывяносных сасудаў і рухаюцца па градыенце розных празапаленчых малекул падчас хематаксісу. Нейтрафілы — найбольш шматлікія клеткі ў складзе гною, менавіта яны надаюць яму бялёсы або жаўтлявы колер.
Будова Нейтрафілы — найбольш шматлікі падтып лейкацытаў у целе чалавека; штодзень у арганізме чалавека ўтвараецца каля 1011 новых нейтрафілаў. У норме колькасць нейтрафілаў у літры чалавечай крыві складае ад 2-2,5 да 7,5 мільярдаў клетак. У людзей афрыканскага і заходнеазіяцкага паходжання колькасць нейтрафілаў можа быць меншай за 2,5 мільярда на літр. У крывацёку знаходзіцца толькі 1-2 % спелых нейтрофілаў, усе астатнія асядаюць у тканках. Апроч таго, у крыві здаровага чалавека прысутнічаюць няспелыя палачкаядзерныя нейтрафілы ў колькасці 0,04—0,3 × 109 на літр, што адпавядае 1-6 % усіх нейтрафілаў. У чалавека павышэнне зместу палачкаядзерных нейтрафілаў у крыві сведчыць пра вострае запаленне, лейкоз або пашкоджанне касцявога мозгу, аднак у некаторых жывёл істотная доля няспелых нейтрафілаў у крыві з’яўляецца нормай.
У мазках крыві нейтрафілы маюць дыяметр ад 12 да 15 мкм. У завісі чалавечыя нейтрафілы дасягаюць 7-9 мкм у дыяметры. Неактываваныя нейтрафілы, якія плаваюць у крывацёку, маюць сферычную форму; пасля актывацыі форма нейтрафілаў змяняецца, становіцца амёбоіднай, з’яўляюцца псеўдаподыі (ілжэножкі), з дапамогай якіх нейтрафілы могуць захопліваць антыгены.
На паверхні нейтрафілаў прысутнічаюць малекулы CD13, што служыць рэцэптарам для некаторых вірусаў, CD14 (рэцэптар ліпапалісахарыду), β2-інтэгрыны (LFA-1, Mac-1 і p155/95), Fc-рэцэптары ( і CD16), (, Mac-1, ) і рэцэптары фактараў хематаксісу. Нейтрафілы пастаянна экспрэсуюць галоўны комплекс гістасумяшчальнасці I класа (), а пад дзеяннем некаторых цытакінаў, такіх як GM-CSF, пачынаюць экспрэсаваць . Нейтрафілы нясуць рэцэптары для ключавых фактараў, якія ўплываюць на іхяе развіццё, міграцыю і актывацыю: G-CSF (галоўны рэгулятар развіцця нейтрафілаў), IL-17 і IL-23, асноўнага фактару хематаксісу IL-8 (рэцэптары CXCR1 і CXCR2), а таксама хемакіну SDF-1, вызначальнага сувязь нейтрафілаў з тканкамі (адпаведны яму рэцэптар вядомы як CXCR4).
У чалавека вылучаюць пяць груп антыгенаў нейтрафілаў, якія абазначаюць HNA 1—5. Тры антыгены групы HNA-1 (a, b, c) размяшчаюцца на Fc-рэцэптары CD16. Адзіны антыген групы HNA-2, HNA-2a, уваходзіць у склад паверхневага глікапратэіну CD177. Антыгены групы HNA-3, a і b, уваходзіць у склад бялку . Групы HNA-4 і HNA-5 змяшчаюць па два антыгены, a і b, якія размяшчаюцца на інтэгрыне β2.
Падобна да базафілаў і эазінафілаў, спелыя нейтрафілы маюць дольчатае клеткавае ядро з 2-5 сегментаў, злучаных тонкімі перамычкамі. У некаторых жывёл ядро спелых нейтрафілаў не мае выразнай сегментацыі. Па меры паспявання нейтрафіла ядзерка знікае (знікненне ядзерца адбываецца толькі ў некаторых тыпаў дыферэнцыраваных клетак, якія маюць ядро). Цэнтр ядра складае эухрамацін, а гетэрахрамацін засяроджаны на перыферыі. У жанчын некаторыя нейтрафілы нясуць інактываваную X-храмасому ў выглядзе цельца Бара, якое выглядае як прыдатак у выглядзе барабаннай палачкі ў аднаго з сегментаў ядра. Паколькі прамотары многіх генаў у ядры нейтрафілу недаступныя для дыферэнцыявальных фактараў, экспрэсія генаў і магчымасць да біясінтэзу макрамалекул у нейтрафілаў абмежаваныя. Тым не менш нейтрафілы ўсё яшчэ захоўваюць здольнасць да біясінтэзу, хоць і абмежаваную. У няспелых палачкаядзерных нейтрафілаў ядро не падпадзялена на сегменты, хоць змяшчае ўшчыльнены храмацін.
Комплекс Гольджы, як правіла, слаба развіты, мітахондрыі і рыбасомы рэдкія, шурпаты эндаплазматычны рэтыкулум (ЭПР) адсутнічае. У цытаплазме маецца ад 50 да 200 гранул, з якіх прыблізна 10—20 % (па некаторых ацэнках, да трэці) складаюць азурафільныя гранулы, астатнія 80-90 % прыпадаюць на спецыфічныя гранулы. Азурафільныя гранулы акружаны адзінарнай мембранай, яны буйнейшыя за спецыфічныя і маюць дыяметр каля 0,4 мкм, афарбоўваюцца ў фіялетава-чырвоны колер. Яны ўяўляюць сабой першасныя лізасомы, змяшчаюць электронна-шчыльны асяродак і ферменты, актыўныя пры нізкіх значэннях pH: кіслую фасфатазу, , міелапераксідазу, якая складае з перакісу вадароду малекулярны кісларод з антыбактэрыйнымі ўласцівасцямі, , , , β-галактазідазу, , , лізацым, нейтральныя пратэазы (катэпсін G, эластаза, калагеназа, ). Апроч таго, азурафільныя гранулы змяшчаюць антымікробныя пептыды з ліку дэфензінаў, , гранулафізін, лактаферын, кіслыя гліказамінагліканы. Паколькі падчас дыферэнцыявання нейтрафілаў у касцявым мозгу азурафільныя гранулы вылучаюцца раней за спецыфічныя, іх таксама называюць першаснымі грануламі. азурафільных гранул — міелапераксідаза і мембранная малекула CD63.
, або другасныя гранулы — драбнейшыя (дыяметр каля 20 мкм), светлыя, шматлікія. Яны электронна-празрыстыя, але часам змяшчаюць крысталоід. У спецыфічных гранулах змяшчаюцца бялкі з і бактэрыцыднымі ўласцівасцямі — лізацым, шчолачную фасфатазу, лактаферын, а таксама бялок , што злучае вітамін B12. У спецыфічных гранулах у вялікай колькасці змяшчаецца фермент НАДФ-аксідаза, які каталізуе ўтварэнне актыўных форм кіслароду, якія выступаюць у ролі галоўных бактэрыцыдных фактараў фагацытаў. Акрамя таго, у склад спецыфічных гранул уваходзяць разнастайныя ферменты, што разбураюць пазаклеткавы матрыкс, такія як калагеназы. Малекулярнымі маркерамі спецыфічных гранул з’яўляюцца лактаферын і мембранная малекула CD66.
Апрача першасных і другасных гранул у нейтрафілах прысутнічаюць троесныя жэлаціназныя і сакраторныя гранулы, або везікулы. Жэлаціназныя гранулы змяшчаюць , таксама вядомую як матрыксная металапратэіназа 9 (MMP9). Яны драбней за спецыфічныя гранулы і лягчэй падвяргаюцца экзацытозу. У мембранах і спецыфічных, і жэлаціназных гранул маецца флавацытахром b-558, які ўваходзіць у склад НАДФ-аксідазы. Сакрэторныя везікулы змяшчаюць шчолачную фасфатазу і нясуць на сваёй паверхні Fc-рэцэптар CD16, рэцэптары камлементу (у тым ліку CD35), а таксама інтэгрыны CD11b/CD18, CD11c/CD18 і малекулы CD15 і CD14. Пасля таго як у ходзе экзацытозу мембрана сакраторнай везікулы ўбудоўваецца ў клеткавую мембрану нейтрафіла, пералічаныя рэцэптары могуць быць імгненна выкарыстаны клеткай, што можа рэзка змяніць яе фенатып.
У табліцы ніжэй пералічаны асноўныя складовыя мембран і матрыксу гранул нейтрафілаў. Кампартмент гранулы Азурафільныя (першасныя) гранулы Спецыфічныя (другасныя) гранулы Жэлаціназныя (троесныя) гранулы Сакраторныя гранулы Мембрана CD63, CD68 CD15, CD66, CD67, , CD120, b558 CD11b/CD18, FPR, b558 CD11b/CD18, CD13, CD14, CD16, FPR, CD35 Матрыкс , катэпсін G, эластаза, азурацыдзін, лізацым, BPI, α-дэфензіны Лізацым, катэліцыдзін, BPI, , лактаферын, фасфаліпаза A2, калагеназа Жэлаціназа B Азурацыдзін, альбумін, шчолачная фасфатаза
Нейтрафілы змяшчаюць глікаген, і асноўную ролю ў атрыманні энергіі ў нейтрафілаў іграе гліколіз. Цыкл Крэбса і акісляльнае фасфарыліраванне ўносяць меншы ўклад у энергазабеспячэнне нейтрафіла, пра што сведчыць невялікая колькасць мітахондрый у такога тыпу клетак. Здольнасць нейтрафілаў выжываць у анаэробных умовах вельмі важная для іхняга функцыянаванне, паколькі дазваляе ім забіваць і фагацытаваць бактэрыі нават у бедных кіслародам тканках, напрыклад, у пашкоджаных або некратызаваных тканках.
Развіццё
Нейтрафілы ўтвараюцца ў касцявым мозгу з крывятворных стваловых клетак гемацытабластаў. Такая стваловая клетка дае пачатак клетцы ГСК-ГЭММ (яна жа КУА-ГЭММ) — родапачынальніцы гранулацытарнага, эрытрацытарнага, манацытарнага і мегакарыяцытарнага радоў гемапаэзу (крыватвору), якая, у сваю чаргу, дае пачатак алігапатэнтнай (малапатэнтнай) клетцы-папярэдніцы манацытаў і нейтрафілаў. Ад яе паходзіць уніпатэнтная (аднапатэнтная) клетка-папярэдніца нейтрафілаў, якая дае пачатак міелабластам. Кампазіцыя яе паверхневых маркераў апісваецца як CD34+CD33+, а таксама рэцэптары для GM-CSF, G-CSF, IL-1, IL-3, IL-6, , IL-12. Далей паслядоўнасць клетак-папярэдніц выглядае наступным чынам: міелабласт → праміелацыт → нейтрафільны міелацыт → метаміелацыт → палачкаядзерны нейтрафіл → сегментаядзерны нейтрафіл. Першасныя гранулы з’яўляюцца на стадыі праміелацытаў, другасныя — на стадыі міелацытаў. Да стадыі метаміелацытаў папярэдніцы дзеляцца мітозам, а метаміелацыты і наступныя стадыі пазбаўлены здольнасці да дзялення. На стадыі метаміелацытаў павялічваецца колькасць спецыфічных гранул у цытаплазме, далейшае паспяванне ядра прыводзіць да з’яўлення палачкаядзерных нейтрафілаў. Сегментацыя ядра палачкаядзерных нейтрафілаў прыводзіць да іхняга пераўтварэння ў спелыя сегментаядзерныя нейтрафілы. Поўны перыяд развіцця нейтрафілаў у чалавека складае каля 14 сутак, з якіх 7,5 сутак прыпадаюць на праліферацыю, а 6,5 — на пастмітатычнае дыферэнцыяванне. У дарослага чалавека за суткі з касцявога мозгу ў кроў выходзіць ад 5 × 1010 да 1011 спелых нейтрафілаў.
Час жыцця неактываванага нейтрафілу ў крывацёку складае, па розных ацэнках, ад 5 да 135 гадзін. Пры актывацыі нейтрафілы набываюць здольнасць праціскацца праз эндатэлій сасудаў і мігруюць у тканкі, дзе яны жывуць ад аднаго да двух дзён. Каля 30 % нейтрафілаў, што пакідаюць крывацёк, мігруюць у касцявы мозг і печань, 20 % накіроўваюцца ў лёгкія, 15 % — в селязёнку. Галоўныя фактары хематаксісу нейтрафілаў, якія накіроўваюць іхняе перамяшчэнне ў тканкі, — лейкатрыен B4 і IL-8. У працэсе міграцыі нейтрафілаў удзельнічаюць малекулы адгезіі, а менавіта, β2-інтэгрыны, P- і E-селекціны, а таксама сакратаваны нейтрафіламі фермент . Нейтрафілы значна больш шматлікія за даўгавечныя макрафагі, і патаген, які пранікнуў у арганізм, перш за ўсё сутыкаецца менавіта з нейтрафіламі. Праз 3-5 сутак знаходжання ў тканках нейтрафілы падвяргаюцца апаптозу і паглынаюцца рэзідэнтнымі макрафагамі. Некаторыя даследчыкі лічаць, што кароткі час жыцця нейтрафілаў з’яўляецца эвалюцыйнай адаптацыяй. Са смерцю фагацыта гінуць і пазахопліваныя ім патагены. Апроч таго, з прычыны высокай таксічнасці рэчываў, якія выдзяляюцца нейтрафіламі для барацьбы з інфекцыяй, у адносінах да тканак арганізма, хуткая гібель нейтрафілаў забяспечвае дзеянне супрацьмікробных рэчываў толькі ў ачагу запалення і абараняе астатнія тканкі арганізма. Існуюць звесткі, якія ўказваюць на магчымасць пераходу нейтрафілаў у тканках у даўгавечную форму і нават у макрафагаў.
Функцыі