Charakterystyka, funkcje, typy leukocytów (krwinek białych)

2890
Robert Johnston
Charakterystyka, funkcje, typy leukocytów (krwinek białych)

Plik leukocyty To zróżnicowany zestaw komórek krwi należących do układu odpornościowego. Brakuje im pigmentów, dlatego są również znane jako białe krwinki. Komórki biorą udział w odpowiedzi immunologicznej i eliminacji potencjalnych patogenów, które dostają się do organizmu.

Białe krwinki dzielą się na dwie szerokie kategorie: granulocyty i komórki jednojądrzaste lub agranulocyty. W granulocytach mamy eozynofile, bazofile i neutrofile. Zawartość granulek jest zwykle toksyczna i gdy te komórki je opróżniają, mogą zwalczać infekcje. Jądra tych komórek są zwykle podzielone na segmenty lub płaty.

Źródło: Edgardolanza [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Komórki jednojądrzaste składają się z dwóch typów komórek: monocytów i limfocytów. Każdy rodzaj leukocytów odgrywa szczególną rolę w obronie.

Większość leukocytów pochodzi z mieloidalnej komórki macierzystej, podczas gdy limfocyty z limfoidalnej komórki macierzystej. Gdy liczba leukocytów ulegnie zmianie, może to być wskazanie medyczne do zdiagnozowania jakiejś patologii lub infekcji.

Indeks artykułów

  • 1 Perspektywa historyczna
  • 2 Ludzki układ odpornościowy: wrodzony i adaptacyjny
    • 2.1 Odporność wrodzona
    • 2.2 Odporność adaptacyjna
  • 3 Cechy i funkcje
    • 3.1 Wymiary i morfologia
    • 3.2 Funkcje
  • 4 Rodzaje limfocytów
  • 5 Granulocytes
    • 5.1 Neutrofile
    • 5.2 Eozynofile
    • 5.3 Bazofile
  • 6 komórek jednojądrzastych
    • 6.1 Monocyty
    • 6.2 Limfocyty
  • 7 Okres półtrwania leukocytów
    • 7.1 Granulocyty i monocyty
    • 7.2 Limfocyty
  • 8 Choroby
    • 8.1 Leukocytoza
    • 8.2 Leukopenia
  • 9 Odniesienia

Perspektywa historyczna

Odkrycie leukocytów nastąpiło w połowie XVIII wieku przez Williama Hewsona, który po prostu opisał je jako komórki pozbawione koloru..

Ponadto wspomniał, że komórki te zostały wyprodukowane przez układ limfatyczny, skąd zostały przetransportowane do krwiobiegu. Hewson uważał, że białe krwinki mogą później stać się krwinkami czerwonymi..

W tym czasie nie było technik barwienia, które pozwalałyby na bardziej szczegółowe badanie leukocytów. Z tego powodu dopiero w XIX wieku badacz Paul Ehrlich użył różnych barwników, które pozwalają mu podzielić białe krwinki na różne typy..

Ludzki układ odpornościowy: wrodzony i adaptacyjny

Aby zrozumieć rolę leukocytów w układzie odpornościowym, musimy wiedzieć, że system ten jest wyraźnie podzielony na dwa składniki znane jako wrodzone i adaptacyjne. Każdy z nich ma własne receptory rozpoznające i ma własną szybkość reagowania na patogeny atakujące żywiciela..

Odporność wrodzona

Mechanizmy, które uruchamiają się natychmiast w obecności obcego podmiotu, odpowiadają wrodzonej odporności. Bariery te obejmują między innymi skórę i błonę śluzową, rozpuszczalne cząsteczki, takie jak dopełniacz, peptydy o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych, cytozyny. Ewolucyjnie wydaje się, że jest to system prymitywny.

Składające się na nie komórki to makrofagi i komórki dendrytyczne. Komórki te wykorzystują receptory, które rozpoznają pewne wzorce występujące w materiale genetycznym, szybko reagując na ogólne struktury biochemiczne wspólne dla patogenów..

Odporność adaptacyjna

W przeciwieństwie do tego odpowiedź adaptacyjna jest znacznie wolniejsza. W komórkach, które go tworzą, mamy limfocyty T i B, które mają receptory dla określonych antygenów. Reakcja adaptacyjna ma „pamięć” i może reagować szybciej, jeśli dany antygen był już obecny w organizmie..

Te dwa systemy działają synergistycznie ze wspólnym celem, jakim jest ochrona organizmu przed infekcją i proliferacją komórek rakowych..

Cechy i funkcje

Krew to płynna tkanka, która przemieszcza się wewnątrz układu sercowo-naczyniowego. W tej płynnej macierzy znajdują się elementy i fragmenty komórek trzech typów: erytrocyty lub krwinki czerwone, leukocyty lub krwinki białe i trombocyty lub płytki krwi.

Wymiary i morfologia

Leukocyty lub białe krwinki to grupa kulistych komórek pozbawionych pigmentów. Średnie wymiary wahają się od 9 do 18 mikrometrów (µm).

W przeciwieństwie do innych krwinek leukocyty zatrzymują jądro w stanie dojrzałym. W rzeczywistości jądro jest główną cechą używaną do klasyfikacji tych komórek..

funkcje

Są zaangażowani w obronę organizmu. Leukocyty mają zdolność poruszania się przez przestrzenie komórkowe w procesie zwanym diapedezą, migrując poprzez ruch ameboidalny.

Ta ruchliwość jest kontrolowana głównie przez chemotaksję i neutrofile. Aby wyeliminować patogeny, leukocyty wykonują fagocytozę.

Istnieje pięć głównych typów leukocytów, a każdy z nich jest związany z określoną funkcją w układzie odpornościowym. Ponieważ komórki tworzące leukocyty są między sobą bardzo niejednorodne, w następnym rozdziale opiszemy szczegółowo ich cechy i funkcje..

Typy limfocytów

Istnieje wiele klasyfikacji leukocytów. Klasyfikację można ustalić obserwując komórki w świetle mikroskopu optycznego, po wybarwieniu szeregiem barwników lub można je sklasyfikować według antygenów obecnych na powierzchni komórki za pomocą techniki zwanej cytometrią przepływową.

W tym artykule wykorzystamy klasyfikację podaną przez mikroskop optyczny, dzięki jego szerokiemu zastosowaniu i prostocie. Poniżej opiszemy szczegółowo każdą z głównych kategorii: granulocyty i komórki jednojądrzaste..

Granulocyty

Jak sama nazwa wskazuje, granulocyty to komórki, których cytoplazmy są bogate w ziarnistości. Oprócz obecności tych przedziałów, granulocyty charakteryzują się obecnością jąder płatkowych lub segmentowanych.

W obrębie granulocytów istnieje podkategoria, która klasyfikuje komórki w zależności od ich odpowiedzi na różne kolory.

Jeśli granulki są zabarwione barwnikami kwasowymi, takimi jak eozyna, są eozynofile. Jeśli barwnik, który je plami, ma charakter zasadowy, taki jak błękit metylenowy, nazywa się granulocyt zasadofilny. Wreszcie, jeśli nie reaguje na barwienie, nazywa się neutrofile.

Ponieważ rozszczepienie jądra neutrofili jest wyraźne, są one często nazywane komórkami polimorfojądrowymi..

Neutrofile

Neutrofile są najliczniejszymi granulocytami i stanowią pierwszą linię obrony przed infekcjami wywołanymi przez bakterie i inne czynniki. Są elementami wrodzonego układu odpornościowego.

Ziarnisty komórkowe mają całą baterię enzymatyczną i bakteriobójczą, która pomaga niszczyć patogeny i obce byty..

Aby spełnić swoją funkcję, komórki te mogą migrować do różnych tkanek i pochłaniać dany pierwiastek. Po zniszczeniu patogenu neutrofil zwykle obumiera i może zostać wydalony wraz z odpadami bakteryjnymi w postaci ropy..

Neutrofile mogą wydzielać szereg substancji, które ostrzegają inne komórki układu odpornościowego - inne neutrofile lub makrofagi - i „wzywają” je lub rekrutują do miejsca, w którym są potrzebne..

Są również związane z odpowiedzią zapalną i wytwarzaniem pozakomórkowych pułapek neutrofilowych..

Eozynofile

W granulocytach eozynofile stanowią tylko niewielki procent wszystkich komórek - chociaż ich liczba może wzrosnąć u pacjentów z infekcjami lub gorączką. Są one związane z reakcją na zdarzenia alergiczne.

Podobnie jak neutrofile, eozynofile to białe krwinki, które mogą pochłaniać obce czynniki, które dostają się do organizmu. Zostały one szczególnie powiązane z obecnością pasożytów i robaków pasożytniczych.

Ziarnistości prezentowane przez eozynofile zawierają enzymy trawienne i inne składniki cytotoksyczne, dzięki czemu mogą pełnić rolę komórki obronnej.

Chociaż są to komórki o bardzo małych rozmiarach, aby pochłonąć pasożyta, eozynofile mogą osiedlić się na powierzchni pasożyta i opróżnić toksyczną zawartość granulek..

Bazofile

W granulocytach najmniej licznymi komórkami są bazofile. Wiąże się to z szeregiem metodologicznych komplikacji związanych z ich badaniem, więc niewiele wiadomo na temat ich biologii i funkcji..

Historycznie rzecz biorąc, bazofile uważano za komórki odgrywające drugorzędną rolę w procesach alergicznych. Zostało to zauważone przez obecność receptorów immunoglobulin E na powierzchni błony..

Dziś udało się potwierdzić rolę bazofilów jako członków wrodzonego i adaptacyjnego układu odpornościowego. Komórki te są zdolne do wydzielania szeregu cytokin, które pomagają modulować odpowiedź immunologiczną, a także indukują komórki B do syntezy immunoglobulin E..

Dzięki uwolnieniu cytokin bazofile inicjują reakcję alergiczną. Proces ten nie jest ograniczony przez specyficzne reakcje antygenowe z immunoglobulinami E, może je wywołać długa lista innych cząsteczek, takich jak między innymi antygeny pasożytów, lektyny..

W przeciwieństwie do eozynofili i neutrofili, zawartość ziarnistości bazofilów została słabo zbadana..

Oprócz eozynofilów bazofile biorą również udział w zwalczaniu inwazji robaków pasożytniczych..

Komórki jednojądrzaste

Druga kategoria leukocytów to komórki jednojądrzaste, w których znajdujemy monocyty i limfocyty..

W przeciwieństwie do granulocytów jądro komórek jednojądrzastych nie jest podzielone na segmenty ani zrazikowane, jest zaokrąglone i niepowtarzalne. Nazywa się je również agranulocytami, ponieważ brakuje im typowych granulek eozynofili, bazofili i neutrofili..

Monocyty

Charakterystyka monocytów

Monocyty są największymi limfocytami i pod względem proporcji stanowią prawie 11% wszystkich krążących leukocytów. Charakteryzują się występowaniem jądra w kształcie nerki i niebieskawej cytoplazmy. Występują zarówno we krwi, jak i tkankach.

funkcje

Funkcje monocytów są dość zróżnicowane, uczestnicząc zarówno we wrodzonych, jak i nabytych reakcjach układu odpornościowego.

Jako część wrodzonego układu odpornościowego, monocyty są zdolne do rozpoznawania szeregu patogenów bakteryjnych poprzez rozpoznawanie receptorów, które stymulują produkcję cytokin i fagocytozę..

Posiadają szereg receptorów typu Fc, dzięki czemu mogą pochłaniać i atakować materiały pokryte przeciwciałami..

Makrofagi i komórki dendrytyczne mogą wchodzić w interakcje z limfocytami T i B, inicjując odpowiedź adaptacyjną. Komórki dendrytyczne są znane z doskonałej roli komórek prezentujących antygen..

Wreszcie monocyty uczestniczą w usuwaniu szczątków komórkowych i martwych komórek z obszarów, w których doszło do uszkodzenia tkanki lub infekcji. Biorą również udział w syntezie białek, takich jak m.in. czynniki krzepnięcia, składniki dopełniacza, enzymy, interleukiny..

Limfocyty

Charakterystyka limfocytów

Limfocyty to komórki, które pochodzą ze szpiku kostnego, gdzie różnicują się i dojrzewają. Pod koniec swojego rozwoju komórki wchodzą do obiegu. Liczba białych krwinek różni się w zależności od kilku czynników, takich jak wiek, płeć i aktywność osoby..

Limfocyty wykazują kilka osobliwości w porównaniu z resztą leukocytów. Nie są komórkami terminalnymi, ponieważ pobudzone rozpoczynają proces mitotycznego podziału komórek, w wyniku którego powstają komórki efektorowe i pamięciowe..

Mają zdolność przemieszczania się z krwi do tkanek, a następnie z powrotem do krwi. Ze względu na złożoność procesu wzorzec migracji nie jest dobrze opisany w literaturze.

Typy limfocytów

Są one podzielone na trzy duże grupy: limfocyty T, limfocyty B i komórki NK (z angielskiego naturalny zabójca). Limfocyty T i B odgrywają nieodzowną rolę w adaptacyjnej odpowiedzi immunologicznej, podczas gdy komórki NK stanowią niewielki procent limfocytów biorących udział w odpowiedzi wrodzonej..

Limfocyty T są tak nazywane, ponieważ są produkowane w grasicy, limfocyty B w szpiku kostnym (B pochodzi z angielskiego szpik kostny), podczas gdy komórki NK są wytwarzane w obu miejscach.

Jeśli chodzi o odpowiedź adaptacyjną, musimy podkreślić trzy cechy. Po pierwsze, ma znacznie dużą liczbę limfocytów, z których każdy ma specyficzne receptory zlokalizowane na błonach, które rozpoznają określone miejsca obcych antygenów..

Po kontakcie z antygenem komórka może go zapamiętać, a ta pamięć komórkowa może spowodować szybszą i bardziej energiczną reakcję, jeśli nastąpi ponowna ekspozycja na ten sam antygen. Zauważ, że antygeny z organizmu są tolerowane i ignorowane przez układ odpornościowy.

Funkcje limfocytów

Każdy typ limfocytów ma określoną funkcję. Limfocyty B uczestniczą w produkcji przeciwciał i prezentacji antygenów limfocytom T..

Komórki B są również zaangażowane w produkcję cytokin, które regulują różne limfocyty T i prezentację antygenu..

Komórki T dzielą się na CD4 + i CD8 +. Te pierwsze są podzielone na wiele kategorii i uczestniczą szczególnie w takich funkcjach, jak pośredniczenie w odpowiedzi immunologicznej przeciwko patogenom wewnątrzkomórkowym, infekcjach bakteryjnych, wywoływaniu astmy przez grzyby i innych reakcjach alergicznych..

Te typu CD8 + są zdolne do niszczenia komórek docelowych poprzez wydzielanie granulek, które zawierają szereg toksycznych enzymów. W literaturze komórki CD8 + są również znane jako cytotoksyczne limfocyty T, ze względu na wszystkie uwalniane przez nie cząsteczki.

Funkcja limfocytów NK jest bezpośrednio związana z wrodzoną odpowiedzią immunologiczną. Ponadto są zdolne do zabijania komórek nowotworowych i komórek zakażonych wirusami. Ponadto komórki NK mogą modulować funkcje innych komórek, w tym makrofagów i limfocytów T..

Okres półtrwania leukocytów

Granulocyty i monocyty

Życie leukocytów we krwi lub w tkankach zależy od badanego typu. Niektóre granulocyty, takie jak bazofile, żyją tylko kilka godzin, a eozynofile - kilka dni, około trochę ponad tydzień. Monocyty również trwają od godzin do dni.

Limfocyty

Żywotność limfocytów jest znacznie dłuższa. Te, które są zaangażowane w procesy pamięciowe, mogą trwać latami, a te, które nie trwają kilka tygodni.

Choroby

Normalne wartości leukocytów są rzędu od 5 do 12,103 na ml. Zmiany całkowitej liczby leukocytów nazywane są leukopenią i leukocytozą. Pierwszy termin odnosi się do małej liczby komórek, podczas gdy leukocytoza odnosi się do dużej liczby.

Leukocytoza

Duża liczba leukocytów może wystąpić w wyniku reakcji organizmu na szeroki zakres procesów fizjologicznych lub zapalnych, przy czym ta ostatnia jest najczęstszą przyczyną. Leukocytoza zapalna lub infekcyjna występuje z powodu obecności bakterii, wirusów i pasożytów.

W zależności od czynnika zakaźnego poziomy określonych leukocytów różnią się w określony sposób. Oznacza to, że każdy patogen podnosi określony typ leukocytów.

Na przykład, jeśli agent jest wirusem, może wystąpić leukopenia lub leukocytoza. W przypadku bakterii początkowe zakażenie charakteryzuje się neutrofilią, następnie monocytozą i kończy się limfocytozą i ponownym pojawieniem się eozynofili.

Wzrost liczby neutrofili może wskazywać na odpowiedź zapalną. Wzrost liczby eozynofili jest związany z obecnością pasożytów lub zdarzeniem nadwrażliwości.

Ostatni typ leukocytozy należy do typu niezakaźnego i może występować z przyczyn nowotworowych lub nienowotworowych, a także z przyczyn hematologicznych..

Świadomość, że wartości leukocytów są nieprawidłowe, nie jest tak naprawdę zbyt pouczająca. W celu ustalenia dokładniejszej diagnozy należy scharakteryzować rodzaj dotkniętej komórki..

Leukopenia

Niska liczba leukocytów u pacjenta może wynikać między innymi ze zmniejszenia ich produkcji w szpiku kostnym, hipersplenizmu. Uważa się, że liczba leukocytów jest niska, jeśli liczba jest mniejsza niż 4000 leukocytów na mm3.

Bibliografia

  1. Abbas, A. K., Lichtman, A. H. i Pillai, S. (2014). E-book dotyczący immunologii komórkowej i molekularnej. Elsevier Health Sciences.
  2. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Niezbędna biologia komórki. Nauka o Garland.
  3. Alexander, J. W. (1984). Zasady immunologii klinicznej. Wywrócony.
  4. Alonso, M. A. S., & i Pons, E. C. (2002). Praktyczny podręcznik hematologii klinicznej. Antares.
  5. Arber, D. A., Glader, B., List, A. F., Means, R. T., Paraskevas, F., & Rodgers, G. M. (2013). Kliniczna hematologia Wintrobe. Lippincott Williams & Wilkins.
  6. Espinosa, B. G., Campal, F. R., & González, M. R. C. (2015). Techniki analizy hematologicznej. Ediciones Paraninfo, SA.
  7. Hoffman, R., Benz Jr, E. J., Silberstein, L. E., Heslop, H., Anastasi, J., & Weitz, J. (2013). Hematologia: podstawowe zasady i praktyka. Elsevier Health Sciences.
  8. Kierszenbaum, A. L. i Tres, L. (2015). Histologia i biologia komórki: wprowadzenie do patologii E-Book. Elsevier Health Sciences.
  9. Klion A. (2017). Ostatnie postępy w zrozumieniu biologii eozynofili. F1000Research6, 1084.
  10. Lanzkowsky, P. (2005). Podręcznik hematologii i onkologii dziecięcej. Elsevier.
  11. Miale, J. B. (1985). Hematologia: medycyna laboratoryjna. Wywrócony.
  12. Pollard, T. D., Earnshaw, W. C., Lippincott-Schwartz, J. i Johnson, G. (2016). E-Book o biologii komórkowej. Elsevier Health Sciences.
  13. Porwit, A., McCullough, J. i Erber, W. N. (2011). E-book dotyczący patologii krwi i szpiku kostnego: konsultacja eksperta: online i druk. Elsevier Health Sciences.
  14. Ross, M. H. i Pawlina, W. (2006). Histologia. Lippincott Williams & Wilkins.

Jeszcze bez komentarzy