Лейкоциты В зависимости от формы, функции и биосинтетической способности различают гранулоциты, лимфоциты и моноциты. Только 1 % лимфоцитов находится в кровяном русле. Гранулы нейтрофилов содержат множество различных ферментов

Среди гранулоцитов (нейтрофильных, эозинофильных и базофильных), нейтрофилы занимают ключевые позиции при противоинфекционной защите. Нейтрофильные гранулоциты –или полиморфноядерные лейкоциты – обладают выраженной способностью к фагоцитозу, богаты гранулами (название!), в состав которых входят гидролазы (протеазы: эластаза, коллагеназа или катепсин G и гликозидазы: лизоцим (мураминидаза)), обеспечивающие разрушение бактерий.

Некоторые важные ферменты и белки нейтрофилов, Миэлопероксидаза (МПО)H2O2 + X- (галоген ) + H+- HOX + H 2 O где Х- =Cl- HOX=гипохлорная кислота. Функция- ответственна за зеленый цвет гноя. При недостаточности отмечается склонность к повторным инфекциям

NADFH- оксидаза является ключевым ферментом «респираторного взрыва». 2О 2 +НАДФН 2О НАДФ+Н+ Дефицит отмечается при хронических грануломатозах.

Лизоцим- Катализирует гидролиз связи между N-ацетил мураминовой кислотой и N ацетил В глюкозамином полисахаридов стенки некоторых бактерий. Много в макрофагах. Лактоферрин -Fe связывающий белок. Ингибирует рост некоторых бактерий, связывая железо, может включаться в регуляцию пролиферации миэлоидных клеток

CD11b / CD 18 Разновидность интегринов. При их недостатке у клеток теряется способность к адгезии. Рецепторы для Fc фрагмента IgG. Связывает Fc фрагменты молекул IgG. Мишень АТ-АГ комплексов в миэлоидных и лимфоидных клетках

Под влиянием хемотактических раздражителей после переселения в ткань нейтрофилы изменяют форму и по постоянно действующему градиенту хемотактически активных веществ направляются к источнику привлекающих их соединений. После контакта с инородным телом (организмом),они при помощи псевдоподий, содержащих гранулы, окружают и захватывают его внутрь клетки, замыкая свои псевдоподии на дистальных сторонах микроба, формируя окруженную клеточными мембранами вакуолю (фагосому), в которой инкапсулирована бактерия.

Фагосома отделяется от плазматической мембраны и перемещается внутрь клетки. Захват чужеродного тела сопровождается потреблением энергии, и сопряжен с активированием процессов ведущих к образованию АТФ. Дегрануляция и возникновение высокоактивных форм кислорода делает возможным уничтожение бактерии. Попавшая внутрь клетки фагосома сливается с гранулами клетки (дегрануляция ), при этом в фагосомы переходят ферменты первичных и вторичных гранул такие как:

- Лизоцим обеспечивающий разрушение полисахаридов бактериальной стенки - Нейтральные и кислые гидролазы - Лактоферрин – белок связывающий железо, необходимое для жизни бактерий. Одновременно в течении нескольких секунд в сотни раз повышается немитохондриальное потребление кислорода гранулоцитами (респираторный взрыв). Это явление отражает быстрое использование кислорода (после задержки в15-60 секунд) и образование больших количеств активных форм кислорода O2*-, H2O2, OH- и OCl- (гипохлоритный ион). Большинство этих соединений обладают бактерицидным действием

Система переноса электронов, ответственная за дыхательный взрыв содержит несколько компонентов, включая флавопротеин НАДФН:O2- оксидоредуктазу (часто называемый НАДФН - оксидазой) и цитохром b - типа (называемый цитохром b558 из-за характерного спектрального пика при этой длине волны или, альтернативно, цитохром b245 по величине его редокс потенциала в 245 mV наиболее низкого из всех цитохромов, что обеспечивает его участие в образовании супероксидного кислорода Эта система катализирует одноэлектронное восстановление кислорода в супероксидный анион НАДФН+ Н+ +2 О 2 НАДФ+ + Н+ + 2О 2 -

Оксидоредуктаза восстанавливается НАДФН, и цитохром выполняет одноэлектронное восстановление кислорода с образованием супероксида. Система расположена в плазматической мембране нейтрофилов и других фагоцитирующих клеток. НАДФН образуется в пентозофосфатном пути, активность которого заметно увеличивается в течение фагоцитоза. Протеинкиназа С активируемая внешними сигналами фосфорилирует в цитозоле специфический белок с ММ 47 кД, который после фосфорилирования взаимодействует с другим белком с ММ 67 кД и образующийся димер связывается с цитохромом 588, что и приводит к активировании ферментной системы.

Образующиеся супероксидные анионы подвергаются спонтанной дисмутации с образованием пероксида водорода Суперокисный ион может выходить за пределы клетки или переходит в фагосому, где находится захваченная бактерия. Разрушение бактерий в фагосомах зависит от комбинированного действия повышения pH, супероксидного иона, и других активных производных кислорода (H 2 O 2, ОН-, и HOCl- [гипохлорной кислота]) и действия некоторых бактерицидных пептидов (дефензины) и других белков (например, катепсин G и некоторые катионных белков) присутствующих в фагоцитирующих клетках.

Любой супероксид, который попадает в цитозоль фагоцитирующей клетки, преобразуется в H 2 O 2 супероксид дисмутазой, которая катализирует реакцию подобную спонтанной дисмутации, показанной выше. Кроме того, H2O2 используется миэлопероксидазой или разрушается действием глютатион пероксидазой или каталазой. Некоторое количество Н2О2 образуется оксидазами Д- аминокислот, которые при объединении фагосом с пероксисомами катализируют окисление Д- аминокислот бактериальной стенки. Все эти активные формы кислорода вызывают перекисное окисление мембранных липидов.

Радикалы кислорода могут также реагировать с a1- антитрипсином и этот ингибитор протеолиза путем окисления остатков метионина инактивируется. В то время как это для разрушения бактерий не имеет особого значения, но играет важную роль в механизмах развития повреждения тканей при воспалении. Судьба гранулоцитов нераздельно связана с захваченными бактериями. Фагосомы заполненные ферментами не могут быть удалены из клетки и через несколько часов их мембраны становятся проницаемы, а содержимое их переходит в клетку и она погибает. Фагосомы обозначают как «суицидные сумки».Эозинофилы и базофилы также обладают способностью к фагоцитозу и участвуют в защитных реакциях.

Мутации генов компонентов НАДФН-оксидазы - причина хронического грануломатоз. Среди многочисленных известных нарушений функции полиморфноядерных лейкоцитов лучше всего исследована хроническая грануломатозная болезнь (хронический грануломатоз). Клинически это заболевание проявляется вяло текущими инфекционными заболеваниями и появлением гранулом в коже, легких и лимфатических узлах. Лейкоциты фагоцитируют микроорганизмы, но не могут их разрушить. Грануломы формируются как следствие попытки изолировать бактерии, которые не были разрушены из-за генетического дефектов НАДФ-оксидазной системы. В 60% случаев хронический грануломатоз наследуется Х хромосомально, а в остальных 40% аутосомально- рецессивно.

Молекулярной причиной этого может быть недостаточная активность самого фермента или нарушение механизма его активирования. Последовательность событий в развитии хронической грануломатозной болезни: - Мутации генов цитохрома b558 или цитозольных белков - Уменьшение образования супероксидного иона и других активных форм кислорода. - Снижение бактерицидной функции клеток - Вялотекущие инфекции и образование гранулом, изолирующих выжившие бактерии

Интерферон G, который стимулирует транскрипцию гена цитохрома b оказывает у некоторых людей благоприятный эффект при лечении таких состояний. Нейтрофилы содержат миелопероксидазу, которая катализирует образование хлорированных окислителей Фермент миелопероксидаза обнаруживается в больших количествах в гранулах нейтрофилов и может использовать H 2 O 2 для образования гипохлорной кислоты. H 2 O 2 образуется НАДФН- оксидазной системой, а ионы Cl- наиболее часто используемое галоидное соединение, так как они присутствуют в относительно высокой концентрации в плазме и жидкостях организма..

HOCl является мощным окислителем и обладает сильными бактерицидными свойствами. В нормальных условиях повреждающий эффект НОCl уменьшается благодаря взаимодействию с первичными или вторичными аминами, которые имеются в нейтрофилах и тканях, с образованием различных производных - хлораминов, которые, хотя и являются хорошими окислителями, оказывают более слабое действие, чем HOCI