В связи с пересмотром взглядов на биологический смысл и функцию иммунной системы организма и после проделанных принципиальных работ, касающихся нейтрофила, должна подвергнуться переосмысли- ванию и сама концепция о нем как об одном из механизмов первой линии антибактериальной защиты. Сегодня есть все основания считать
нейтрофил важным механизмом поддержания антигенного гомеостаза, а его антибактериальный эффект — частным случаем проявления этой функции. Следует сказать, что большинство описываемых в этом разделе биологических функций полиморфно-ядерных клеток в равной мере могут быть отнесены и к макрофагам. В этих случаях будет использоваться термин «фагоциты». К общим чертам нейтрофилов и макрофагов относятся: наличие на плазматических мембранах рецепторов для Fc некоторых субклассов иммуноглобулинов; для активированного третьего компонента комплемента (СЗь и СЗы) и для некоторых хемотактических компонентов; система подвижности, базирующаяся на актомиозиновой системе; существование у обоих типов клеток большого количества цитоплазматических гранул. У макрофагов эти гранулы аналогичны лизосомам, найденным у других клеток.
У взрослого человека костный мозг продуцирует около 1—3 х 1010 нейтрофилов в сутки, им требуется около одной недели для развития от стволовой клетки до миелоцита и еще неделя — до взрослого состояния. Костный мозг резервирует эти взрослые формы, которые могут быть рекрутированы в случае инфекции или другого стресса. Их число там приблизительно в 13 раз больше, чем в циркуляции. Полужизнь нейтрофила в циркуляции 6—7 ч.
Важнейшими признаками реактивности стимулированного нейтрофила являются перестройка процессов метаболизма, миграция, адгезия, «кислородный взрыв», поглощение объекта фагоцитоза, образование пищеварительной вакуоли (фагосомы) и секреторная дегрануляция.
При включении той или иной физиологической функции нейтрофила возможны различные ситуации. Иногда один сигнал может стимулировать проявление каждой из них, в других случаях (и это встречается чаще) разные формы реактивности инициируются различными механизмами.
Опсонизация — это кооперативный процесс, в котором участвуют объект фагоцитоза, опсонины и сам фагоцит. Ее итогом является усиление клеточной реактивности фагоцита (в частности, нейтрофила) в отношении объекта фагоцитоза. Установлено, что опсонизирующи- ми свойствами обладают IgG, СЗ, СРБ, а также ряд других острофазных белков, мигрирующих при электрофорезе в зоне аг и а,2-глобулинов (кислый ai-гликопротеин, гаптоглобин, фибронектин, аг-макроглобулин).
Острофазные белки (в том числе и СЗь, образующийся в ходе активации комплемента, не только по классическому, но и по альтернативному пути), являясь опсонинами, обеспечивают активное участие нейтрофила в реакциях первой линии защиты организма от инфекции еще до появления специфических антител и сенсибилизированных Т- клеток. Наблюдающуюся у новорожденных, особенно у недоношенных детей, недостаточность опсонической функции некоторые авторы связывают с низким содержанием фактора В, являющегося важным компонентом альтернативного пути активации комплемента.
Опсонизация сказывается на трех основных функциях фагоцитоза: сорбции, поглощении, цитотоксическом (бактерицидном) эффекте. Согласно современным представлениям, опсонины — это ингредиенты сыворотки крови и других биологических жидкостей, которые служат посредниками между объектом фагоцитоза и фагоцитирующей клеткой. Ранние представления о том, что в основе механизма опсонизации лежит изменение физико-химических свойств поверхности объекта фагоцитоза, не полностью отвергаются современными исследованиями. В частности, подтверждено, что увеличение гидрофобности объекта фагоцитоза усиливает поглощение, а гидрофильность ослабляет последнее. Тем не менее ведущая роль, по-видимому, принадлежит не изменениям физико-химических свойств. Существуют веские основания полагать, что причиной избирательной опсонизирующей активности некоторых компонентов является «узнавание» конкретных оп- сонинов специфическими для них рецепторами на поверхности ней- трофила. По-видимому, наличием на нейтрофилах рецепторов к IgG (а именно к его Fc-фрагменту) и СЗь объясняется избирательная активность этих белков как опсонинов.
Показано, что комплексы антиген — антитело связываются с поверхностными рецепторами гранулоцитов более авидно, чем свободные иммуноглобулины. Помимо того, что ИК связываются со множеством рецепторов, a IgG только с одним, играет роль и факт, что рецепторы для Fc бывают двух типов: к «нативному» IgG и IgG, предварительно обработанному трипсином. Причем оба рецептора взаимно не ингибируются. Установлено, что Fc-рецептор состоит из 2 гликопротеинов с относительной молекулярной массой 60 ООО— 47 ООО. СЗь — большой опсонизирующий компонент комплемента, активированного либо классическим, либо альтернативным путем, происходит из СЗ. Это наблюдение основано на том, что сыворотка заметно теряет опсоническую активность у больных с дефицитом СЗ. Природа СЗь-рецептора пока не полностью изучена, однако есть основание полагать, что это белок.
Как и любая ядерная клетка-эукариот, нейтрофил содержит в цитоплазме развитую сеть белковых нитей, образующих своего рода опорно-двигательную систему клетки — цитоскелет. Структурным компонентом контрактильной системы, обнаруживаемой при электронной микроскопии, являются микронити приблизительно 6,0 нм, которые состоят из F-актина. Полимеризация актина и его взаимодействие с миозином могут быть ингибированы цитохолазином В. Микротрубочки составляют второй важнейший элемент цитоскелета — аппарата, ответственного за движение фагоцита. Различают 3 типа миграции фагоцитов: базальную (амебоидную) ненаправленную миграцию, стимулированную ненаправленную миграцию (хемокинез), направленную миграцию (хемотаксис). Фагоцит может быть лишен базального механизма для движения (двигательной функции) или иметь его, но не быть в состоянии отвечать на стимул повышением локомоторной функции (хемокинез). Он может также иметь нормальный
хемокинетический потенциал и при этом быть неспособным к направленной миграции.
Первое событие в хемотаксисе — распознавание градиента концентрации аттрактанта. Хемотаксический фактор взаимодействует со специфическими рецепторами на поверхности клетки и индуцирует изменение потенциала мембраны. Далее следует серия биохимических реакций, приводящих к включению цитоскелета.
Накопление лейкоцитов в участке воспаления — следствие двух процессов: хемотаксиса (миграция к очагу поражения) и иммобилизации их там (ингибиция миграции).
Большинство хемотаксических факторов действуют одинаково и на нейтрофилы, и на макрофаги. Однако некоторые имеют преимущественную направленность. Так, продукты распада коллагена более аттрактивны для макрофагов, тогда как факторы, секретируемые альвеолярными макрофагами, предпочтительны для нейтрофилов. Стафилококки и стрептококки преимущественно стимулируют образование нейтрофилов, а сальмонеллы и туберкулезные бациллы — макрофагов. Бактериальные продукты сами являются хемоаттрактантами и, кроме того, активируя комплемент, генерируют другие хемоаттрак- танты (С5а). Хемотаксическими свойствами обладают и продукты деградации фибрина (фибринопептид В), оксидицированные липиды, продукты активированных лимфоцитов.
Сенсибилизированные Т-лимфоциты реагируют на антигены продукцией факторов, хемотаксичных для моноцитов. Посредством этого мононуклеарные фагоциты могут быть рекрутированы в участок замедленной гиперчувствительности. Хемоаттрактанты в высоких концентрациях имеют способность иммобилизировать клетку. Эти факторы снижают эмиграцию и ведут к накапливанию лейкоцитов в очаге поражения.
Следующим этапом фагоцитоза являются распознавание чужеродного материала, прикрепление к мембране и поглощение объектов фагоцитоза. Некоторые частицы (например, латекс или обработанные формалином эритроциты) могут быть фагоцитированы клетками без опсонизации, но прикрепление и фагоцитоз большинства частиц, включая патогенные микроорганизмы, резко возрастают, если они покрыты сывороточными компонентами, называемыми опсонинами (IgG, СЗь). Последние соединяются со специфическими к ним рецепторам на поверхности фагоцитов. При этом силы связывания предотвращают диссоциацию. Эта стадия называется адгезией. Полагают, что главная роль в «привязывании» объектов фагоцитоза к фагоцитирующей клетке принадлежит СЗь, тогда как IgG является триггером для поглощения частицы. Вокруг прикрепленной частицы благодаря активности мик- рофиламентов образуются псевдоподии. Эти вакуолеподобные выступы цитоплазмы постепенно покрывают частицу.
Одним из важнейших механизмов, с помощью которого реализуется главная цель фагоцитоза — киллинг, является так называемый кислородный взрыв. Вслед за поглощением микроорганизмов или
других частиц нейтрофилами или макрофагами, а иногда и без поглощения объекта фагоцитоза, потребление кислорода фагоцитирующими клетками возрастает в 10—15 раз. Показано, что нарастание метаболизма кислорода идет по пути глюкозомонофосфатного шунта. При этом происходит образование супероксид-анионного радикала:
Ог + 1 электрон = Ог
Во время поглощения частицы лейкоциты генерируют большое количество супероксида, который диффундирует из лейкоцита в экстра- целлюлярную среду, где его присутствие может быть обнаружено путем редукции (восстановления) цитохрома С или нитросинего тетразолия. Эксперименты показали, что супероксид вначале генерируется в точке контакта частицы с плазматической мембраной фагоцита. Когда поглощение закончено, редукция нитросинего тетразолия наблюдается только вокруг фагоцитирующей вакуоли. Две молекулы супероксида могут взаимодействовать: одна передает электрон другой, в результате образуется двухэлектронный редуцирующий продукт — пероксид Oi~. В присутствии воды идет реакция:
О® + Ог(+2Н)              Н2О2 + Ог
Такая дисмутация может происходить спонтанно, однако значительно интенсивнее реакция идет в присутствии фермента супероксид- дисмутазы. Перекись водорода Н2Ог обладает микробицидной активностью и в присутствии ионов галогена и миелопероксидазы может генерировать галогеновые радикалы, которые имеют сильные микро- бицидные свойства. Перекись водорода также способна воспринимать следующий электрон, в результате образуется гидроксильный радикал ОН — самый сильный из известных окислителей:
Н2О2 + 1 электрон              ОН* + ОН-
Поскольку киллинг многих организмов фагоцитами неэффективен в анаэробных условиях, а лейкоциты от больных хроническим грану- лематозом не обнаруживают респираторного взрыва за последующим фагоцитозом и дефектны в микробицидной способности, весьма вероятно, что реактивные продукты кислорода прямо вовлекаются в процесс киллинга. Но это, по-видимому, не единственный его механизм. В частности, некоторые микробы могут быть убиты лейкоцитами при анаэробных условиях, т. е. киллинг не зависит от наличия кислорода.
В настоящее время известны и неоксидативные механизмы киллинга в лейкоцитах.
J1 и з о ц и м (мурамидаза) может убивать некоторые бактерии, например Micrococcus lysodeitikus. Избыток лизоцима относительно его субстрата повышается различными агентами: кислотой, щелочью, полимиксином, антителами и комплементом.
Лактоферрин — белок, жестко связывающий железо даже при
Клинические проявления
Дефекты хемотаксиса: дефект медиаторов (неадекватное образование или быстрая деструкция)
неадекватный ответ фагоцитов на нормальные атграктанты Дефект направленной миграции
Дефекты опсонизации: утрата способности присоединения к Fc-IgG-рецепторам потеря способности присоединения к СЗь-рецепторам Дефект внутриклеточного киллинга Дефект образования гипоксических продуктов СЬ
Нейтропения врожденная (идиопатическая)
Диабет, кожно-слизистый кандидамикоз, синдром Вискотта—Олдрича, болезнь Ходжкина, лепроматоз, саркоидоз, цирроз печени Синдром Картагенера, Чедиака—Хигаси, экзематозный и пустулезный дерматит Гипер-1§Е-синдром, идиопатический ювенильный периодонтит, гипогаммаглобулине- мия, дефицит маннозидазы, синдром Дауна
Гипогаммаглобулинемия и селективный IgG-
дефицит
Дефицит СЗ
Хронический гранулематоз, дефицит глюкозо- 6-фосфатдегидрогеназы, глютатионперок- сидазы и глютатионсинтетазы
Циклическая нейтропения
низких значениях pH, по-видимому, проявляет свой антибактериальный эффект путем лишения организма (микроба) железа. Это действие более бактериостатическое, чем литическое, и быстрый киллинг организма, наблюдаемый в нейтрофиле, возможно, обусловлен другими механизмами, а не связыванием железа лактоферрином.
Фосфолипаза А 2 — гидролитический энзим из нейтрофилов, ведущий к увеличению проницаемости клеточной мембраны Е. coli и других грамотрицательных бактерий.
Катионные протеины — материалы, экстрагированные из нейтрофилов, имеющие микробицидную активность. Возможно, они представляют собой смеси катионных белков, недавно выделенных из нейтрофилов различных млекопитающих, включая человека. Катионные белки кроличьих нейтрофилов, как известно, содержат высокие концентрации аргинина и низкие ароматических аминокислот и цис- тина. Некоторые компоненты были выделены путем электрофореза. Показано, что они обладают селективным эффектом против различных бактерий. Катионные протеины человеческих нейтрофилов были охарактеризованы J. Olsson и P. Venge (1972). Найдено по крайней мере

7. отличающихся катионных протеинов, один из которых (катепсин G) представляет собой химотрипсиноподобную протеазу.

Катионные протеины 1—4 обладали антибактериальной активностью против грамположительных (Str. faecalis, St. pureus) и грамотри- цательных (Е. coli, Pseudomonas aeruginosa) организмов.
Нагретый катепсин G терял свою энзиматическую, но не антибактериальную активность. Железо ингибирует бактериальную актив
ность катионных протеинов и интактных нейтрофилов. Антибактериальная активность катионных белков повышается при физиологических значениях pH.
Насколько весомыми механизмами являются катионные белки во внутриклеточном киллинге, пока неясно. Поскольку не наблюдалось больных без катионных белков, можно допустить, что это состояние несовместимо с жизнью. Катионные белки с бактерицидной активностью найдены также в макрофагах.
Сведения о расстройстве функции лейкоцитов и их клинических проявлениях представлены в табл. 4.