ГЛАВА 3. МОНОЦИТЫ И МАКРОФАГИ

Моноциты и макрофаги являются основными клетками системы фагоцитирующих мононуклеаров (ВОЗ) или макро-фагальной системы И. И. Мечникова.

Моноциты берут начало от гранулоцитарно-моноцитарной клетки-предшественницы, макрофаги — от моноцитов, пере­ходящих из кровяного русла в ткани. Макрофаги присутствуют во всевозможных тканях человеческого организма: в костном мозге, в соединительной ткани, в легких (альвеолярные макро­фаги), в печени (купферовские клетки), в селезенке и лимфати­ческих узлах, в серозных полостях (брюшной полости, полости плевры, полости перикарда), в костной ткани (остеокласты), в нервной ткани (микроглиальные клетки), в коже (клетки Лангерганса). Они могут быть как свободными, так и фиксиро­ванными. Кроме того, к макрофагальным элементам относятся и дендритические клетки (имеющие большое количество ко­ротких ветвящихся отростков), присутствующие во всех тканях. При проведении многочисленных операций по транспланта­ции костного мозга от донора иного пола было доказано крове­творное происхождение альвеолярных макрофагов, купферов-ских клеток, клеток Лангерганса и остеокластов.

Сформировавшись в костном мозге, моноцит находится там от 30 до 60 ч. После этого он делится и поступает в системный кровоток. Период циркуляции моноцита в крови составляет приблизительно 72 ч, где происходит его созревание. Ядро мо­ноцита трансформируется из круглого сначала в бобовидное, а затем в лапчатое. Помимо этого, отмечается изменение структу­ры генетического материала клетки. Цвет цитоплазмы моноцита может быть совершенно различным — от базофильного до серо-голубого или даже розоватого. После выхода из кровяного русла моноцит больше не может вернуться в системную циркуляцию.

28

Макрофаги, расположенные в различных тканях человече­ского организма, имеют ряд общих особенностей. При иссле­довании альвеолярных макрофагов было выявлено, что ткане­вые макрофаги поддерживают свою популяцию не только за счет образования в костном мозге, но также за счет имеющей­ся у них способности к делению и самоподдержанию. Данная отличительная черта макрофагов становится очевидной в слу­чае подавления образования данных клеток крови в костном мозге под влиянием облучения или препаратов с цитостатиче-ским действием.

Ядро макрофага имеет овальную форму. Цитоплазма клет­ки достаточно большая, не имеет четких границ. Диаметр мак­рофага в норме колеблется в широких пределах: от 15 до 80 мкм.

Специфическими функциональными признаками макро­фагов служат способность прилипать к стеклу, поглощение жидкости и более твердых частиц.

Фагоцитоз — «пожирание» чужеродных частиц макрофага­ми и нейтрофилами. Данное свойство клеток организма от­крыл И. И. Мечников в 1883 г.; он же предложил указанный термин. Фагоцитоз складывается из захвата клеткой чужерод­ной частицы и заключения ее в пузырек — фагосому. Образо­вавшаяся структура продвигается вглубь клетки, где перевари­вается при помощи ферментов, высвобождающихся из особых органелл — лизосом. Фагоцитоз представляет собой наиболее древнюю и важную функцию макрофагов, благодаря которой они избавляют организм от чужеродных неорганических эле­ментов, разрушенных старых клеток, бактерий, а также им­мунных комплексов. Фагоцитоз — одна из основных систем защиты организма, одно из звеньев иммунитета. В макрофагах его ферменты, так же как многие другие структуры, подчинены роли данных кровяных клеток в иммунитете и в первую оче­редь — фагоцитарной функции.

В настоящее время известно более 40 веществ, продуци­руемых микрофагом. Ферментами моноцитов и макрофагов, реализующими переваривание образующихся фагосом, яв­ляются пероксидаза и кислая фосфатаза. Пероксидаза содер­жится только в таких клетках, как монобласты, промоноциты и незрелые моноциты. В клетках последних двух стадий диффе-ренцировки пероксидаза присутствует в очень малом количест­ве. Зрелые клетки и макрофаги настоящий фермент, как прави-29

ло, не содержат. Содержание кислой фосфатазы увеличивается в процессе созревания моноцитов. Наибольшее ее количество — в зрелых макрофагах.

Из поверхностных маркеров моноцитов и макрофагов им­мунному фагоцитозу способствуют рецепторы к Fc-фрагменту иммуноглобулина G и к компоненту комплемента С₃. С по­мощью указанных маркеров на поверхности моноцитарно-макрофагальных клеток закрепляются иммунные комплексы, антитела, различные клетки крови, покрытые антителами или комплексами, состоящими из антитела и комплемента, кото­рые затем втягиваются внутрь клетки, осуществляющей фаго­цитоз, и перевариваются ею либо сохраняются в фагосомах.

Кроме фагоцитоза, моноциты и макрофаги обладают спо­собностью к хемотаксису, т. е. способны двигаться в напра­влении разности содержания определенных веществ в клетках и вне клеток. Также данные кровяные клетки могут перевари­вать микробы и продуцировать несколько компонентов ком­племента, играющих ведущую роль в образовании иммунных комплексов и в активации лизиса антигена, продуцировать интерферон, ингибирующий размножение вирусов, секрети-ровать особый белок лизоцим, обладающий бактерицидным действием. Моноциты и макрофаги продуцируют и секрети-руют фибронектин. Данное вещество является по своей хими­ческой структуре гликопротеидом, связывающим продукты клеточного распада в крови, играющим важную роль во взаи­модействии макрофага с иными клетками, в прикреплении (адгезии) на поверхности макрофага элементов, подлежащих фагоцитозу, что связано с наличием на мембране макрофага рецепторов к фибронектину.

С защитной функцией макрофага связана также его способ­ность продуцировать эндогенный пироген, представляющий собой специфический белок, который синтезируется макро­фагами и нейтрофилами в ответ на фагоцитоз. Выделяясь из клетки, данный белок оказывает влияние на центр терморегу­ляции, расположенный в головном мозге. В результате повы­шается установленная указанным центром температура тела. Обусловленное воздействием эндогенного пирогена повыше­ние температуры тела способствует борьбе организма с инфек­ционным агентом. Способность к выработке эндогенного пи-рогена увеличивается по мере созревания макрофагов.

30

Макрофаг не только организует систему неспецифического иммунитета, заключающуюся в защите организма от любого инородного вещества или клетки, постороннего для данного организма или ткани, но и принимает непосредственное уча­стие в специфическом иммунном ответе, в «представлении» чужеродных антигенов. Данная функция макрофагов связа­на с существованием на их поверхности особого антигена. HLA-DR-белок играет предопределяющую роль в развитии специфического иммунного ответа. У человека существует 6 вариантов молекулы HLA-DR-подобного белка. Этот белок присутствует практически у всех кроветворных клеток, начиная от уровня полипотентных клеток-предшественниц, но отсут­ствует на зрелых элементах, имеющих кроветворную природу. HLA-DR-подобный белок определяется и у эндотелиальных клеток, и у сперматозоидов, и у многих других клеток человече­ского организма. На поверхности незрелых макрофагов, имею­щихся преимущественно в тимусе и селезенке, также присут­ствует HLA-DR-подобный белок. Самое большое содержание такого белка обнаружено на дендритических клетках и на клет­ках Лангерганса. Такие макрофагальные клетки являются ак­тивными участниками иммунного ответа.

Чужеродный антиген, попадающий в организм человека, адсорбируется поверхностью макрофага, поглощается им, ока­зываясь на внутренней поверхности мембраны. Затем антиген расщепляется в лизосомах. Фрагменты расщепленного антиге­на выходят из клетки. Часть этих фрагментов антигена взаимо­действует с молекулой HLA-DR-подобного белка, в результате чего образуется комплекс на поверхности макрофага. Такой комплекс выделяет интерлейкин I, поступающий к лимфоци­там. Этот сигнал воспринимается Т-лимфоцитами. У Т-лим-фоцита-амплифайера возникает рецептор к HLA-DR-подоб-ному белку, ассоциированному с фрагментом чужеродного антигена. Активированный Т-лимфоцит выделяет второе сиг­нальное вещество — интерлейкин II и ростовой фактор для лимфоцитов всех типов. Интерлейкин II активирует Т-лим-фоциты-хелперы. Два клона лимфоцитов данного типа отве­чают на действие чужеродного антигена, продуцируя фактор роста В-лимфоцитов и фактор дифференцировки В-лимфо-цитов. Результатом активации В-лимфоцитов является про­дукция специфических к данному антигену иммуноглобули­нов-антител.

31

Таким образом, несмотря на то что распознавание чуже­родного антигена является функцией лимфоцитов без участия макрофага, переваривающего антиген и соединяющего часть его с HLA-DR-подобным белком поверхности, невозможны представление антигена лимфоцитам и иммунный ответ на него.

Макрофаги обладают способностью переваривать не только бактериальные клетки, эритроциты и тромбоциты, на которых фиксированы некоторые компоненты комплемента, в том чи­сле стареющие или патологически измененные, но также и опу­холевые клетки. Такой вид активности макрофагов получил название тумороцидной. Из этого нельзя сделать вывод о дей­ствительной борьбе макрофагов с опухолью, а именно «призна­нии» ими такого типа клеток как чужеродной ткани, в связи с тем что в любой опухоли присутствует очень много старею­щих клеток, подлежащих фагоцитозу аналогично всем неопу­холевым стареющим клеткам.

Отдельные факторы, продуцируемые клетками моноцитар-но-макрофагальной природы (например, простагландины Е, лизоцим, интерферон), участвуют и в иммунной функции, и в кроветворении. Кроме того, макрофаги помогают развитию эозинофильной реакции.

Доказана макрофагальная природа остеокластов. Макрофа­ги способны, во-первых, непосредственно растворять костную ткань, во-вторых, стимулировать продукцию остеокластстиму-лирующего фактора Т-лимфоцитов.

Данная функция макрофагов может оказаться ведущей в па­тологии, обусловленной опухолевой и реактивной пролифера­цией макрофагов.

Весьма существенную роль играют макрофаги в постоян­стве внутренней среды. Прежде всего они являются единствен­ными клетками, продуцирующими тканевой тромбопластин, и запускают сложный каскад реакций, обеспечивающих свер­тывание крови. Однако, по-видимому, повышение тромбоген-ной активности в связи с жизнедеятельностью макрофагов мо­жет быть обусловлено также обилием как секретируемых ими, так и внутриклеточными, выделяемыми при распаде клеток, протеолитических ферментов, продукцией простагландинов. Вместе с тем макрофаги продуцируют активатор плазминоге-на — антисвертывающий фактор.