FiziologijaKrvne ćelije

Anatomija neutrofila, i uloga u akutnom zapaljenju

Neutrofili su najbrojnije ćelije bele loze. Oni su ćelije akutnog zapaljenja. Prvi stižu u velikom broju na mesto inflamacije i bore se protiv uzročnika. Najviše ih umire u tom procesu. Osim što ubijaju najčešće bakterije, učestvuju i u reparaciji oštećenog tkiva tako što uklanjaju oštećene ćelije. Veličine su oko 12 μm. Takođe su ćelije urođene ili nespecifične odbrane organizma. Osim multinukleusnog jedra imaju i primarne, sekundarne, tercijarne granule, kao i granule sa glikogenom.

Primarne granule zvane još i nespecifične, azurofilne, lizozomi sadrže:

  • Kiselu hidrolazu,
  • mijeloperoksidazu koja proizvodi hipohlornu kiselinu (ova kiselina je veoma toksična za bakterije),
  • defenzine koji funkcionišu slično imunoglobulinima ali nisu kao oni.

Sekundarne granule sadrže:

  • Lizozim,
  • laktoferine koji odstranjuju gvožđe iz bakterija te one uginu,
  • alkalnu fosfatazu,
  • bakteriostatine i bakteriocidine.

Tercijarne granule sadrže:

  • Kolagenaze,
  • hijaluronidaze,
  • želatinaze.

Ove granule su važne za izlazak limfocita iz krvotoka. Sadrže enzime koji krče put neutrofilima kroz vezivno tkivo, kako bi oni stigli do mesta inflamacije. Takođe neutrofili sadrže granule sa glikogenom. One obezbeđuju energiju u anaerobnim uslovima.

Osim pomenutih granula neutrofil ima još jedno oružije koje koristi protiv bakterija. To je njegova sposobnost da molekulski nereaktivan kiseonik konvertuje u kiseonične radikale (ROS) koji ubijaju bakterije. Konverzija se vrši uz pomoć mijeloperoksidaze i membranske oksidaze (Slika 1.). Osim neutrofila i makrofazi imaju sposobnost da produkuju slobodne kiseonične radikale.

neutrofil, granule, primarne, sekundarne, tercijarne, reaktivni kiseonični radikal, mijeloperoksidaza, bakterija
Slika 1. Anatomija i fagocitna uloga neutrofila
Legenda:
Granule primarne, sekundarne, tercijarne
Foto Credit:
Zona Medicine®

Neutrofili u zapaljenju

Kada bakterije dospeju u tkivo one oštećuju ćelije. Oštećene ćelije ispuštaju hemijske medijatore zapaljenja, naročito mastociti. Kada su oni oštećeni luče leukotrijene, prostaglandine, histamine, interleukine, itd. koji kontrolišu korake u zapaljenju.

Prvo dolazi do dilatacije arteriola koja dovodi do povećanog i usporenog protoka krvi. Inflamirano mesto je toplo i crveno. Zatim medijatori zapaljenja deluju na endotelne ćelije koja imaju receptore za njih. Medijatori aktiviraju endotelne ćelije, te se one skupljaju i stvaraju džepove između sebe. Kroz te prostore ističu mnogobrojni proteini i dolazi do eksudacije. Zbog skupljanja endotelnih ćelija mikrocirkulacija postaje permeabilnije i dolazi do otoka upaljenog područija. Zatim aktivisane endotelne ćelije eksprimiraju receptore kojima će zakačiti leukocite. To su selektini. Takođe oslobođeni medijatori deluju i na neutrofile iz cirkulacije te i oni eksprimiraju određene receptore – sijalinsko-šećerne. Neutrofili se labavo vežu za endotelne ćelije, i zbog toga se kotrljaju.

Slika 2. Dejstvo citokina na endotelne ćelije
Foto Credit:
Zona Medicine®

Zbog vazodilatacije i usporavanja krvne struje menja se uobičajen laminaran tok krvi, gde neutrofili kao najkrupnije ćelije zauzimaju centralno mesto, oko njih su eritrociti, a upolje od njih su još sitniji trombociti. Između trombocita i endotela nalazi se plazma. U inflamiranom područiju dosta krvi pristiže, a malo odlazi jer su arteriole dilatirane i povećane propustljivosti. Krv je viskoznija, a protok usporen. Tečnost izlazi iz krvnog suda, a ćelije se koncentrišu. Narušava se laminarni tok krvi. Eritrociti prave agregate ćelija koji su veći od neutrofila i guraju ih ka periferiji. Tako nastaje marginalizacija neutrofila. Zbog labavih veza između selektina i sijalinskih receptora neutrofil kotrljajući se dospeva u zonu još jačeg zapaljenja gde se na njemu aktiviraju integrinski receptori. A endotelne ćelije tog područija eksprimiraju I-cam (eng. Intercellular adhesion molecule) i V-cam (eng. Vascular cell adhesion molecule). Spomenuti receptori interreaguju međusobno i čvrsto vezuju neutrofil za endotelnu ćeliju. Onda se na ivici endotelnih ćelija kao i na neutrofilima eksprimiraju P-cam receptori koji uvlače neutrofil između endotelnih ćelija u ekstravaskularni prostor. Ali pre pristizanja u prostor van krvnog suda neutrofil nailazi na bazalnu membranu, te aktivira enzime iz tercijarnih granula da bi je prošao. Na ovaj način neutrofili iz svih obližnjih arteriola izlaze van krvnog suda. U ekstravaskularnom prostoru privučeni su hemoatraktantima (komponenta komplementa C5a, LTB4, ili neki bakterijski produkti) na mesto inflamacije. Neutrofil po svojoj površini eksprimira receptore za ove komponente, i u zavisnosti od toga na kojoj strani ima više aktiviranih receptora ka njoj će i ići. Kada dođe do cilja neutrofil najčešće koristi fagocitozu kako bi neutralisao bakteriju (Slika 3.).

Slika 3. Dejstvo interleukina na neutrofile i ekstravazacija
Foto Credit:
Zona Medicine®

Proces fagocitoze započinje tako što neutrofili imaju receptore za opsonine (C3b) koji se zakače za bakterije. Bakterija se proždire i aktivira se arsenal iz primarnih i sekundarnih granula. Osim fagocitoze, neutrofil može da koristi i kiseonične radikale. Na mestu inflamacije neutrofili stižu u talasima tokom nekoliko sati, i kako pristižu i ginu privlače monocite/makrofage u pomoć. Tako funkcioniše akutna inflamacija. Ako borba potraje duže makrofazi preko svojih citokina privlače limfocite. Tako nastaje hronična upala koja traje više od nekoliko nedelja, mesecima i godinama. Ćelije akutne upale su neutrofili i makrofazi, a hronične makrofazi i limfociti. Kada govorimo o prvom slučaju mislimo na polimorfonukleare tj. na neutrofile. A u drugom mislimo na mononukleare tj. na makrofage i limocite.

Samo poprište borbe između bakterija i organizma pokriveno je aktivnim, umirućim i mrtvim bakterijama, neutrofilima, makrofazima, proteinima kao i oštećenim ćelijama. Svi oni zajedno čine gnoj.

 

Literatura:

  • Predavanja dr Najeeba,
  • Guyton Ca., Hall JE. Medicinska fiziologija, jedanaesto izdanje, Beograd, Savremena Administracija 2008.