Мононуклеарна фагоцитна система. Функции и рецептори на макрофагите

Нулевите лимфоцити нямат повърхностни маркери върху плазмалемата, характерни за В и Т лимфоцитите. Те се разглеждат като резервна популация от недиференцирани лимфоцити.

В момента оценката на имунния статус на организма в клиниката се извършва с помощта на имунологични и имуноморфологични методи за идентифициране различни видовелимфоцити.

Продължителността на живота на лимфоцитите варира от няколко седмици до няколко години. Т-лимфоцитите са клетки с „дълъг живот“ (месеци и години), докато В-лимфоцитите са „с кратък живот“ (седмици и месеци). Т-лимфоцитите се характеризират с феномена на рециклиране, т.е. излизат от кръвта в тъканите и се връщат през лимфните пътища обратно в кръвта. По този начин те извършват имунологично наблюдение на състоянието на всички органи, бързо реагирайки на въвеждането на чужди агенти. Сред клетките, които имат морфология на малки лимфоцити, трябва да се споменат циркулиращи кръвни стволови клетки (CBCs), които навлизат в кръвта от костен мозък. Тези клетки са описани за първи път от A.A. Максимов и обозначен от него като „подвижен мезенхимен резерв“. От HSC, навлизащи в хемопоетичните органи, те се диференцират различни клеткикръв, и от ХСК, навлизащи в съединителната тъкан - мастоцити, фибробласти и др.

Моноцити. Мононуклеарна фагоцитна система (MPS).

В капка прясна кръв тези клетки са само малко по-големи от другите левкоцити (9-12 µm), в кръвна натривка те са силно разпръснати върху стъклото и размерът им достига 18-20 µm. В човешката кръв броят на моноцитите варира от 6-8% от общия брой на левкоцитите.

Ядрата на моноцитите имат разнообразна и променлива конфигурация: бобовидни, подковообразни и рядко лобулирани ядра с множество издатини и вдлъбнатини. Хетерохроматинът е разпръснат на малки зърна в ядрото, но обикновено се намира в големи количества под ядрената мембрана. Моноцитното ядро ​​съдържа едно или повече малки нуклеоли (фиг. 8).

Фиг.8. Моноцит

Цитоплазмата на моноцитите е по-малко базофилна от цитоплазмата на лимфоцитите. Когато се оцветява по метода на Романовски-Гимза, той има бледосин цвят, но по периферията е оцветен малко по-тъмен, отколкото близо до сърцевината; съдържа различно количествомного малки азурофилни гранули (лизозоми). Характеризира се с наличието на пръстовидни израстъци на цитоплазмата и образуването на фагоцитни вакуоли. Цитоплазмата съдържа много пиноцитозни везикули. Има къси тубули на гранулирания ендоплазмен ретикулум, както и малки митохондрии. Моноцитите принадлежат към макрофагалната система на тялото или така наречената мононуклеарна фагоцитна система (MPS). Клетките от тази система се характеризират с произхода си от промоноцитите на костния мозък, способността да се прикрепят към стъклената повърхност, активността на пиноцитоза и имунна фагоцитоза и наличието на рецептори за имуноглобулини и комплемент върху мембраната. Циркулиращите кръвни моноцити са подвижен пул от относително незрели клетки по пътя им от костния мозък към тъканите. Времето на престой на моноцитите в кръвта варира от 36 до 104 ч. Моноцитите, които се движат в тъканите, се превръщат в макрофаги и развиват голям брой лизозоми, фагозоми и фаголизозоми.

7,0-106 моноцити напускат кръвта към тъканите за 1 час. В тъканите моноцитите се диференцират в органо- и тъканно-специфични макрофаги. Екстраваскуларният пул от моноцити е 25 пъти по-голям от циркулиращия.

Мононуклеарната фагоцитна система е централна, обединяваща Различни видовеклетки, участващи в защитните реакции на организма. Макрофагите играят критична роля в процесите на фагоцитоза. Те премахват от тялото умиращи клетки, остатъци от разрушени клетки, денатуриран протеин, бактерии и комплекси антиген-антитяло. Макрофагите участват в регулацията на хемопоезата, имунния отговор, хемостазата, метаболизма на липидите и желязото. Нормалното съдържание на моноцити в кръвта е показано в таблица 2.

Таблица 3.

Моноцитоза- повишаване на броя на моноцитите в кръвта (>0,8109/l) - придружава редица заболявания (Таблица 1.28). При туберкулозата появата на моноцитоза се счита за доказателство за активното разпространение на туберкулозния процес. При което важен показателе отношението на абсолютния брой моноцити към лимфоцити, което обикновено е 0,3-1,0. Това съотношение е повече от 1,0 по време на активната фаза на заболяването и намалява по време на възстановяването, което дава възможност да се оцени хода на туберкулозата.

При септичен ендокардитПри нискостепенен сепсис е възможна значителна моноцитоза, която често се проявява при липса на левкоцитоза. Относителна или абсолютна моноцитоза се наблюдава при 50% от пациентите със системен васкулит.

Краткотрайна моноцитоза може да се развие при пациенти с остри инфекции по време на периода на възстановяване. Моноцитопения - намаляване на броя на моноцитите (< 0,09109/л). При гипоплазии кроветворения количество моноцитов в крови снижено.

2.3 Следклетъчни структури

2.3.1 Червени кръвни клетки

Еритроцити, или червени кръвни клетки, хората и бозайниците са безядрени клетки, които са загубили ядрото и повечето органели в процеса на фило- и онтогенезата. Червените кръвни клетки са силно диференцирани постклетъчни структури, които не могат да се делят.

Функциите на червените кръвни клетки се осъществяват в съдово легло, които обикновено никога не напускат:

1) дихателна - транспортиране на кислород и въглероден диоксид. Тази функция се осигурява благодарение на факта, че червените кръвни клетки са пълни с желязосъдържащ кислород - свързващ пигмент - хемоглобин (представлява 33% от тяхната маса), който определя техния цвят (жълтеникав за отделните елементи и червен за тяхната маса)

2) Регулаторните и защитните функции се осигуряват благодарение на способността на червените кръвни клетки да носят на повърхността си редица биологично активни вещества, включително имуноглобулини, компоненти на комплемента и имунни комплекси.

3). В допълнение, червените кръвни клетки участват в транспорта на аминокиселини, антитела, токсини и редица лекарствени вещества, като ги адсорбира върху повърхността на плазмалемата.

Мононуклеарна фагоцитна система

Ориз. 7.1. Мононуклеарна фагоцитна система

Мононуклеарната фагоцитна (MP) система е колекция от клетки, получени от моноцити, които имат фагоцитна активност. В допълнение, фагоцитните клетки включват полинуклеарни фагоцити (PMNL) - неутрофили, еозинофили, базофили, микроглия (защрихована на фигурата).

Важна роля в механизмите на неспецифична защита играят и ретикуларните и ендотелните клетки, които не изпълняват фагоцитна функция, но поддържат целостта на лимфоидна тъкани кръвоносни съдове (Ендотелните клетки покриват съдовете, ретикулаторните клетки са в основата на хемопоетичните органи, образувани от мезенхим).

Фагоцитът, описан от I.I. Мечников, се състои от 7 следващи фази:

1) Хемотаксис - движение на клетките по посока на градиента на молекулите, секретирани от микроорганизмите.

Хемотаксичните фактори регулират движението на фагоцитите. Те действат върху специфични рецептори на плазмалемата на фагоцитите, чиято стимулация се предава на елементи от неговия цитоскелет и променя експресията на адхезивните молекули. В резултат на това се образуват псевдоподии, които са обратимо прикрепени към елементите съединителната тъкан, което осигурява насочена клетъчна миграция.

2) Адхезия (прикрепване) на клетка към обекта на фагоцитоза Възниква, когато нейният рецепторен апарат взаимодейства с молекули на повърхността на бактерията. Протича в два етапа: -обратим и крехък -необратим, траен.

3) Улавяне на бактерия от клетка с образуването на фагозома Псевдоподията обгръща бактерията, затваряйки я в мембранна везикула - фагозома. Ако бактерията е капсулирана, тогава към нея са прикрепени IgG или SZV. В този случай бактерията е опсонизирана.

4) Сливане на неутрофилни гранули с фагозома за образуване на фаголизозома.Съдържанието на гранулите се излива в лумена на фаголизозомата (рН кисело).

5) Увреждане и вътреклетъчно смилане на бактерии. Смъртта на бактерията възниква поради действието на антимикробни вещества върху нея, след което се усвоява от лизозомни ензими. Бактерицидният ефект се засилва от действието на токсични реактивни биооксиданти (водороден пероксид, молекули кислород, супероксидни радикали, хипохлорит...)

Ориз. 7.2. Фаго диаграма

Ориз. 7.2. Схема на фагоцитоза

Фагоцитозата е механизъм неспецифична защита(всякакви чужди частици могат да бъдат фагоцитирани, независимо от наличието на имунизация), в същото време насърчава имунологичните защитни механизми. Това се дължи, на първо място, на факта, че чрез абсорбиране на макромолекули и разграждането им, фагоцитът сякаш разкрива структурните части на молекулите, които се отличават със своята чуждост. Второ, фагоцитозата в условията на имунологична защита протича по-бързо и по-ефективно. По този начин феноменът на фагоцитозата заема междинно място между механизмите на специфична и неспецифична защита. Това още веднъж подчертава условността на разделянето на механизмите за защита на клетъчната хомеостаза на специфични и неспецифични.

Нефагоцитният механизъм на микробно унищожаване е характерен за ситуации, при които микроорганизмите са толкова големи, че клетките не могат да ги абсорбират. В такива случаи фагоцитите се натрупват около бактерията и освобождават съдържанието на своите гранули, унищожавайки микроба с големи концентрации на антимикробни вещества.

Възпалителните реакции също се отнасят до клетъчни неспецифични реакции. Това е еволюционно развит процес на защита вътрешна средаот проникването на чужди макромолекули, тъй като чужди елементи, които са проникнали в тъканта, например микроорганизми, се фиксират на мястото на проникване, унищожават се и дори се отстраняват от тъканта по време на външна средас течната среда на мястото на възпалението - ексудат. Клетъчните елементи, както от тъканен произход, така и тези, които излизат в лезията от кръвта (левкоцити), образуват вид защитна стена около мястото на проникване, предотвратявайки разпространението на чужди частици във вътрешната среда. В мястото на възпалението процесът на фагоцитоза е особено ефективен.

Хуморалните фактори на вътрешната среда, осигуряващи механизми за неспецифична защита, са представени от пропердиновата система и системата на комплемента, които извършват лизиране на чужди клетки. В този случай системата на комплемента, въпреки че може да бъде активирана по неимунологичен начин, обикновено участва в имунологични процеси и следователно трябва да бъде по-скоро свързана със специфични защитни механизми.

Фиг.7.3. Система на комплемента.

Пропердиновата система реализира своя защитен ефект независимо от имунните реакции.

Хуморалните фактори на неспецифичната защита също включват левкини, плакини, бетализини, лизоцити и др., Съдържащи се в кръвната плазма и тъканна течност.Левкините се секретират от левкоцитите, плакините от кръвните плочици, те имат изразен бактериолитичен ефект. Още по-голям литичен ефект върху стафилококите и анаеробни микроорганизмиимат плазмени бета-лизини. Съдържанието и активността на тези хуморални фактори не се променят по време на имунизацията, което дава основание да се разглеждат Не специфични факторизащита. Последното трябва да включва и доста голям набор от вещества в тъканната течност, които имат способността да потискат ензимна активностмикроорганизми и активността на вирусите. Това са инхибитори на хиалуронидаза, фосфолипаза, колагеназа, плазмин и левкоцитен интерферон.

При определяне на системата от мононуклеарни фагоцити трябва да се отбележи, че тя обединява монобласти, промоноцити, моноцити и тъканни макрофаги с различни структури, които преди това бяха приписани на ретикулоендотелната система. Макрофагите са дълготрайни фагоцитни клетки, които имат повечето от функциите на неутрофилите. Те са важни секреторни клетки, които с помощта на своите рецептори и секреционни продукти участват в цял комплекс от имунологични и възпалителни процеси, не медииран от неутрофили. Моноцитите напускат кръвния поток през стените на кръвоносните съдове чрез диапедеза, много по-бавно от неутрофилите, техният полуживот е 12-24 часа.

След като моноцитите напуснат кръвния поток, те мигрират към тъканите, където се диференцират в макрофаги със специализирани функции според тяхното анатомично местоположение. Специални функции имат алвеоларните макрофаги, стелатните ретикулоендотелиоцити на черния дроб (клетки на Купфер), перитонеалните макрофаги, микрогдиалните клетки на мозъка, макрофагите на костния мозък, далака. лимфни възли, дендритни макрофаги. Факторите, секретирани от макрофагите, включват лизозим, неутрални протеази, киселинни хидролази, аргиназа, редица компоненти на комплемента, ензимни инхибитори (плазмин, α2-макроглобулин), свързващи протеини (трансферин, фибронектин, транскобаламин II), нуклеозиди и интерлевкин-1 (пироген ). Последният изпълнява много важни функции, стимулира хипоталамуса, който е придружен трескава реакция: мобилизира левкоцитите от костния мозък и също така активира лимфоцитите и неутрофилите. Друга група продукти, секретирани от макрофагите, включва реактивни кислородни метаболити, биологично активни липиди (метаболити на арахидонова киселина и тромбоцитни активиращи фактори), неутрофилни хемоатрактанти, фактори, регулиращи протеиновия синтез на други клетки, фактор, стимулиращ колонията спрямо клетките на костния мозък, фактори, стимулиращи фибробластите и пролиферацията на микроциркулаторни елементи, както и фактори, които инхибират процеса на репликация на лимфоцити, тумори, вируси и някои видове бактерии (Listeria). Макрофагите също функционират като ефекторни клетки, участващи в елиминирането на вътреклетъчни микроорганизми. Способността им да се сливат, за да образуват гигантски клетки, които се образуват в гранулом в отговор на възпалителен отговор, представлява важна връзка в елиминирането на вътреклетъчните микроорганизми; този процес може да бъде под контрола на интерферон γ.

принадлежи към макрофагите важна роляв имунния отговор. Те възбуждат антигена за представяне на лимфоцитите, модулират функцията на лимфоидните клетки, участват в автоимунната реакция, премахвайки имунните комплекси и други имунологични активни веществаот кръвния поток. В допълнение, макрофагите играят роля в заздравяването на рани, елиминирането на стареещи, разлагащи се клетки и развитието на атерома.

Открийте

Летки-предг червен костен мозък
[ромоноцити Чеедин и същ

оноцити. INпериферен кръв G,

акрофаги (притежаващи големи фаг-

(tarnoi дейност): , ;

Купферови клетки в черния дроб

алвеоларни макрофаги в белите дробове

свободни и фиксирани макрофаги В лимфни възли, далак

плеврални и перитонеални макрофаги в серозни кухини

остеокласти Б костна тъкан

клетки Микроглия Бнервен тъкани

Имунната система прави разлика между централни и периферни органи; същите тези органи изпълняват хемопоетична функция. При бозайниците централни властивключват червен костен мозък, тимус, а при птиците - бурсата на Фабрициус; към периферните - лимфни възли, далак, лимфоидни образувания на храносмилателния тракт и дихателните органи, кръв, лимфа, микрофагова система и система от мононуклеарни фагоцити (макрофаги).

Червен костен мозък. INчервеният костен мозък непрекъснато узрява червени кръвни клетки, левкоцити и кръвни плочици. Костният мозък се появява в мезенхима през третия месец от ембрионалното развитие и започва да функционира в много ранна възраст.

Съставът на червения костен мозък включва основната миелоидна тъкан, скелета, мастна тъкан, кръвоносни съдове, нерви. Хемопоетичната тъкан изпълва клетките на гъбестите кости, техните медуларни области и големи хаверсови канали. С възрастта червеният костен мозък дегенерира и се заменя с жълт костен мозък, който изпълва костно-мозъчните области на дългите кости и част от клетките на гъбестата кост. костно вещество. До края на живота острови от хемопоетични клетки остават в жълтия костен мозък в тръбните кости. Червеният костен мозък, като активен хематопоетичен орган, се запазва в плоските и къси кости на тялото (гръдна кост, прешлени, черепни кости) и само частично в епифизите на дългите кости. С напредването на възрастта се появява мукозен (желатинозен) костен мозък поради дегенерация и атрофия на мастната тъкан на костния мозък. Обемът на костния мозък е приблизително равен на обема на черния дроб.

Тимус.Централна власт имунна система(тимус или тимусна жлеза). Той е добре развит при ембриони и млади животни през първите години от живота, с възрастта намалява, но не напълно, започвайки от цервикалната част, а гръдните лобове остават. В развито състояние има несдвоен гръден лоб, който лежи пред сърцето, и сдвоен шиен лоб, който се намира отстрани на трахеята и може да достигне до ларинкса. Тимусът е ендокринна жлеза, тъй като неговият хормон тимозин влияе върху диференциацията на лимфоцитите.

далак.Орган с множество функции. Преди раждането на животното в него се образуват червени кръвни клетки и левкоцити, които през далачната вена влизат в портална венаи по-нататък в каудалната празна вена.

Далакът се намира вляво от стомаха. Формата му е разнообразна, често удължена (фиг. 83). Повърхността на органа е покрита сероза, който се слива с капсулата и преминава към голямата кривина на стомаха, където образува стомашно-спленичния лигамент. На висцералната повърхност на органа в областта на прикрепване на лигамента има хилус на далака. Трабекулите (напречните греди) се простират от капсулата, образувайки скелета на далака под формата

Ориз. 83. Далак:

голям говеда; bди; V -прасета

гъба, изпълнена с паренхим - бяла и червена далачна пулпа (фиг. 84).

Бялата пулпа се състои от лимфоидна тъкан, събрана около артериите под формата на топки, наречени лимфни фоликули на далака или далачни телца. Броят на фоликулите варира при различните животни: при говедата те са много и са ясно разграничени от червената пулпа; Прасетата и конете имат по-малко фоликули.

Във фоликулите се разграничават четири слабо демаркирани зони: периартериална; развъден център (светъл център); мантия и маргинален, или маргинален. Периартериалната зона заема малка площ от фоликула близо до артерията и се формира главно от Т-лимфоцити, които влизат тук през капиляри от артериите на лимфните възли и интердигитиращи клетки. Смята се, че тези клетки адсорбират антигени, които идват тук с кръвта и предават информация за състоянието на микросредата на Т-лимфоцитите; впоследствие те мигрират към синусите на маргиналната зона през капилярите. Периартериалната зона е аналогична на тимус-зависимата зона на лимфните възли.

Репродуктивният център или светлинният център отразява функционалното състояние на фоликула и може да се промени значително при инфекции и интоксикации. По структура и функционално предназначение съответства на фоликулите на лимфния възел и е независима от тимуса област. Състои се от ретикуларни клетки и клъстер от фагоцити. Плазмоцитите се намират на границата със зоната на мантията.

съдържа плазмени клетки и макрофаги. Плътно прилепнали една към друга, клетките образуват своеобразна корона, стратифицирана от кръгово насочени ретикуларни влакна.

Маргиналната или маргиналната зона е преходна област между бялата и червената пулпа, състояща се главно от Т- и В-лимфоцити и единични макрофаги, заобиколени от маргинални или маргинални синусоидални съдове с нарязани пори в стената.

Червената пулпа на далака се състои от ретикуларна тъкан с разположени в нея кръвни клетъчни елементи, придаващи й червен цвят, и множество кръвоносни съдове, главно от синусоидален тип. Брой на венозните синуси в далака на животните различни видовене същото. Има много от тях при зайци, кучета, морски свинчета, по-малко при котки, едър и дребен добитък. Частта от червената пулпа, разположена между синусите, се нарича спленични или пулпно-сдвоени връзки.

Червената пулпа съдържа макрофаги - спленоцити, които извършват фагоцитоза на увредените червени кръвни клетки. В резултат на разграждането на хемоглобина в еритроцитите, абсорбирани от макрофагите, се образуват билирубин и желязосъдържащ трансферин, който се освобождава в кръвта. Билирубинът се транспортира до черния дроб, където става част от жлъчката. Трансферинът от кръвния поток се поема от макрофагите на костния мозък, които доставят желязо на новообразуващите се червени кръвни клетки. В далака се отлага кръв (до 16%) и се натрупват тромбоцити.

Характеристики на кръвообращението на далака: далачната артерия навлиза през хилуса на далака, който се разклонява в трабекуларни артерии, които преминават в пулпните артерии, които се разклоняват в червената пулпа. Артерията, минаваща през бялата пулпа, се нарича централна артерия. Той отделя няколко капиляра и, излизайки в червената пулпа, се разклонява под формата на четка в четкови артериоли, в края на които има удебеляване - артериален ръкав, ясно изразен при прасетата. Ръкавите изпълняват функцията на сфинктери, които блокират притока на кръв, тъй като контрактилните нишки се намират в ендотела на елипсоидните или ръкавни артериоли. Това е последвано от къси артериални капиляри, повечето от които се вливат във венозните синуси (затворено кръвообращение), но някои могат директно да се отворят в ретикуларна тъканчервена пулпа (отворено кръвообращение) и след това във венозните капиляри. От тях кръвта се доставя до трабекуларните вени и след това до вената на далака.

Синусите са началото венозна системадалак. Диаметърът им варира от 12 до 40 микрона в зависимост от кръвообращението. В стената на синусите, на мястото, където преминават във вените, има подобия на мускулни сфинктери. С отворени артериални и ве-

Сфинктерите на носа кръвта преминава свободно през синусите във вените. Свиването на венозния сфинктер води до натрупване на кръв в синуса. Кръвната плазма прониква в стената на синуса, което допринася за концентрацията на клетъчни елементи в него. Когато венозният и артериалният сфинктер се затворят, кръвта се отлага в далака. Когато синусите се разтягат, между ендотелните клетки се образуват празнини, през които кръвта може да премине в ретикуларната тъкан. Отпускането на артериалните и венозните сфинктери, както и свиването на гладкомускулните клетки на капсулата и трабекулите водят до изпразване на синусите и освобождаване на кръв във венозното русло. Изтичане венозна кръвот пулпата на далака се осъществява през венозната система. Слезка венаизлиза през хилуса на далака и се влива в порталната вена.

Лимфните възли(небни, езикови, фарингеални, тубарни, пери-епиглотични при прасета), сливици, пейерови петна на лигавицата тънко червои единични самотни фоликули на дебелото черво произвеждат лимфоцити и макрофаги и изпълняват защитни и имунологични функции.

Черният дроб изпълнява хемопоетична функция през ембрионалния период до развитието на червения костен мозък (във връзка с образуването на костния скелет), което се случва малко преди раждането на животното.

Тестови въпроси и задачи,

" 1. Какви органи принадлежат към кръвоносната система? ■}

2. Обяснете структурата и работния цикъл на сърцето. f

3.Как преминава кръвта голям кръгкръвообръщение?

4. Как функционира белодробното кръвообращение? ,.".

5.Какви формени елементи на кръвта познавате? Какво представлява плазмата? »

6. Опишете схемата на процеса на кръвосъсирване.

7.Как се използва кръвта в индустрията? аз

8. Опишете артериите, капилярите и вените.

9. Какви са общите модели на прогрес и разклоняване? кръвоноснасъдове?

10. Какви артериални линии има по главата, торса, гръдните и тазовите крайници, кои са основните им клонове?

11.Как се образува лимфната система, какво е лимфата?

12. Каква структура имат? лимфни съдовеи лимфни възли?

13. Кои са основните лимфни възли и лимфни каналиима ли при животните?

14.Кои органи се класифицират като хемопоетични органи, къде се намират, как са устроени и какви са техните функции?

15.Какви органи съдова системаизпълняват защитна имунологична функция?

Всички компоненти са филогенетично по-древни средства за защита на тялото (в сравнение с имунната система), които без участието на лимфоцити и антитела могат да действат върху широк спектър от инфекциозни агенти.

Системата за резистентност се активира от индуктори на възпалението и се потиска от неговите инхибитори. В сравнение с имунитета, неспецифичната резистентна система варира значително в зависимост от времевите и индивидуалните различия. Синтезът на всички компоненти е генетично обусловен, те присъстват в тялото по време на раждането. Благодарение на баланса на имунната система и неспецифичната резистентна система се запазва индивидуалната цялост на високо развит организъм. От друга страна, частичните дефекти и нарушения в регулаторните механизми водят до множество заболявания.

Фагоцитна система. Фагоцитозата се отнася до активното усвояване на твърд материал от клетките. При едноклетъчните организми този процес служи главно за хранене. В много многоклетъчни организми, включително хора, фагоцитозата служи като основен противоинфекциозен защитен механизъм. Фагоцитите са клетки с особено изразена способност за фагоцитоза. Морфологично и функционално се разграничават моноцитни (макрофаги) и гранулоцитни (гранулоцити и микрофаги) компоненти на фагоцитната система. Всички фагоцити имат следните функции:
- миграция и хемотаксис;
- адхезия и фагоцитоза;
- цитотоксичност;
- секреция на хидролази и други биологично активни вещества.

Мононуклеарните фагоцити са способни на ограничена пролиферация извън костния мозък, синтеза и секрецията на множество протеини и участват в процесите на тъканна диференциация и узряване. В допълнение, макрофагите са антиген-представящи клетки, т.е. те обработват и представят антиген за разпознаване от клетките на имунната система и по този начин задействат механизма на имунния отговор.

Система за гранулоцитна фагоцитоза. Гранулоцитите се генерират чрез процеса на гранулопоеза в костния мозък. Те се характеризират с голям брой гранули в цитоплазмата, въз основа на способността им за оцветяване се различават базофилни, еозинофилни и неутрофилни гранулоцити. От гледна точка на оценката на резистентната система на човека, полиморфонуклеарните неутрофили (PMNs) са от голямо значение, което се определя както от техния брой, така и от тяхната функция. Времето на узряване на PMN в костния мозък варира от 8 до 14 дни. След това те навлизат в кръвта като зрели, неделящи се клетки с диаметър 10-12 микрона със сложно сегментирано ядро. Много клетки съдържат забележими количества слабо азурофилни цитоплазмени гранули, както и нагъната мембрана. След няколко часа полиморфонуклеарните неутрофили напускат кръвния поток в интерстициалното пространство и умират след 1-2 дни. Различни видовегранулоцитите участват във всички форми на възпаление и играят водеща роля. Разкрива се тясна връзка между макрофагите и полиморфонуклеарните неутрофили, както и еозинофилните и базофилните гранулоцити. Полиморфонуклеарните неутрофили са основният компонент на левкоцитите в човешката кръв. Всеки ден много полиморфонуклеарни неутрофили се освобождават от костния мозък в кръвта и когато остри инфекциитова количество може да се увеличи 10-20 пъти, докато в кръвта се появяват и незрели форми (изместване на кръвната формула наляво). Размерът на миелопоезата се определя и регулира от специфични гранулоцитни растежни фактори, произведени от периферни гранулоцити и макрофаги. Изходът от костния мозък и натрупването на клетки в мястото на възпалението се регулират от хемотаксисни фактори. PMNs играят решаваща роля в антиинфекциозната защита, която се осъществява непрекъснато в тялото, поради което постоянната агранулоцитоза не е съвместима с концепцията за жив, функциониращ организъм. Действието на PMN е тясно свързано с гранулите, чието съдържание са ензими и други биологично активни вещества. На етапа на промиелоцитите първичните азурофилни гранули се появяват в цитоплазмата на клетката; така наречените вторични (специфични) гранули също се откриват в миелоцита. Тези форми могат да бъдат разграничени чрез електронна микроскопия и разделени чрез фракциониране на субклетъчни структури. Препаративното ултрацентрофугиране също направи възможно идентифицирането на фракция от малки гранули, съответстващи на лизозоми на полиморфонуклеарни неутрофили. Независимо от вида, гранулите са клетъчни структури, съдържащи хидролитични ензими или протеини. Те са заобиколени от липопротеинова обвивка, която, когато се активира, е способна да се слее с подобни субклетъчни структури и цитоплазмената мембрана.

Функционалната активност на полиморфонуклеарните неутрофили се регулира от голям брой мембранни рецептори, разтворими и корпускулярни активатори. Има покойни и активирани полиморфонуклеарни неутрофили. Първите имат кръгла форма, циркулират в кръвния поток и други биологични течности на тялото и се характеризират с окислителен характер на метаболизма. Адхезията към други клетки, хемотаксичните фактори и фагоцитозата водят до активиране на полиморфонуклеарни неутрофили, което се определя от повишената абсорбция на кислород и глюкоза, както и освобождаването на въглероден диоксид от клетките. По време на фагоцитоза или масивно действие на хемотаксични фактори, енергийната нужда на клетките се увеличава, което се постига чрез монофосфатен шънт. При хипоксични условия е възможно да се получи достатъчно количество АТФ за кратко време, като се използва гликолиза. Последващите отговори на активираните полиморфонуклеарни неутрофили зависят от вида на стимулацията. Продуктите на синтеза са ограничени до метаболити на арахидоновата киселина и други липидни фактори.

Мононуклеарна фагоцитна система. Доминиращите клетки на мононуклеарната фагоцитна система са макрофагите. Формите на проявление на тяхната активност са изключително разнородни. Общият произход на клетките зависи от моноцитопоезата на костния мозък, откъдето моноцитите навлизат в кръвта, където циркулират до три дни и след това мигрират към съседни тъкани. Тук настъпва окончателното узряване на моноцитите или в подвижни хистиоцити (тъканни макрофаги) или във високо диференцирани тъканно-специфични макрофаги (белодробни алвеоларни макрофаги, Купферови клетки на черния дроб). Морфологичната хетерогенност на клетките съответства на функционалното разнообразие на мононуклеарната система. Хистиоцитът има изразени способности за фагоцитоза, секреция и синтез. От друга страна, дендритни клеткиот лимфните възли и далака, както и Лангерхансовите клетки на кожата са по-специализирани в посоката на обработка и представяне на антиген. Клетките на мононуклеарната фагоцитна система могат да живеят от няколко седмици до няколко месеца, диаметърът им е 15-25 микрона, ядрото е овално или бъбрековидно. В промоноцитите и моноцитите се откриват азурофилни гранули, а в зрелите макрофаги - подобни на клетки от гранулоцитната серия. Те съдържат редица хидролитични ензими, други активни вещества и само следи от миелопероксидаза и лактоферин. Моноцитопоезата на костния мозък може да се увеличи само 2-4 пъти. Клетките на мононуклеарната фагоцитна система пролиферират изключително ограничено извън костния мозък. Замяната на клетките на мононуклеарната фагоцитна система в тъканите се извършва от кръвни моноцити. Необходимо е да се прави разлика между почиващите и активираните макрофаги, а активирането може да засегне голямо разнообразие от клетъчни функции. Макрофагите имат всички функции на клетките на мононуклеарната фагоцитна система; в допълнение, те синтезират и секретират голям брой протеини в извънклетъчната среда. Хидролазите се синтезират от макрофагите в големи количестваи или се натрупват в лизозомите, или веднага се секретират. Лизозимът непрекъснато се произвежда в клетките и също се секретира; под въздействието на активатори нивото му в кръвта се повишава, което позволява да се прецени състоянието на активността на мононуклеарната фагоцитна система. Метаболизмът в макрофагите може да протича както по оксидативен, така и по гликолитичен път. При активиране се наблюдава и „кислородна експлозия“, реализирана чрез хексозо монофосфатния шънт и проявяваща се в образуването на реактивни кислородни видове.

Специфични функции на фагоцитите. Фагоцитозата е характерна функция на фагоцитите; тя може да се появи в различни опциии да се комбинира с други прояви на функционална активност:
- разпознаване на хемотаксични сигнали;
- хемотаксис;
- фиксиране върху твърда основа (адхезия);
- ендоцитоза;
- реакция към нефагоцитирани (поради размера) агрегати;
- секреция на хидролази и други вещества;
- вътреклетъчно разграждане на частици;
- отстраняване на разпадните продукти от клетката.

Цитотоксични и възпалителни механизми . Активираните фагоцити са високоефективни цитотоксични клетки. В този случай следва да се разделят следните механизми:

1) вътреклетъчна цитолиза и бактерицидна активност след фагоцитоза;

2) извънклетъчна цитотоксичност:
- контактна цитотоксичност (фагоцитът и таргетната клетка се свързват един с друг поне за кратко време);
- далечна цитотоксичност (фагоцитът и таргетната клетка са съседни една на друга, но не контактуват директно).

Вътреклетъчните и контактните видове цитотоксичност могат да бъдат причинени имунологично (медиирани от антитела) или да имат неспецифичен характер. Дистанционната цитотоксичност винаги е неспецифична, т.е. индуцира се от токсични ензими и реактивни кислородни видове от активирани макрофаги. Тази категория включва цитотоксични ефекти върху туморните клетки, медиирани от тумор некрозисфактор и интерферон алфа.

В рамките на антиинфекциозната защита голямо значение се придава на бактерицидната способност на фагоцитите, която се проявява вътреклетъчно след фагоцитоза на микроорганизми. При микроскопия на фагоцитозата на неутрофилните гранулоцити се наблюдава повече или по-малко изразена клетъчна дегранулация. Говорим за сливането на специфични и азурофилни гранули с фагозомата и цитоплазмената мембрана. Лизозомните ензими и биологично активните вещества се секретират както във фагозомата, така и в заобикаляща среда. В този случай се активират хидролази, действащи извън клетката като фактори, насърчаващи възпалението и медииращи далечна цитотоксичност. Тяхната максимална концентрация се наблюдава във фаголизозомата, което води до бързо разграждане на протеини, липиди и полизахариди. Трябва да се отбележи, че микроорганизмите имат обвивка, която е относително устойчива на действието на лизозомните ензими, но във фаголизозомата тя трябва да бъде унищожена. Има O2-зависими и O2-независими механизми на цитотоксичност и бактерицидна активност на фагоцитите.

Кислород-независима цитотоксичност. В области на възпаление с нарушена микроциркулация, хипоксия и аноксия, фагоцитите се характеризират с ограничена жизнеспособност и активност поради гликолитичен метаболизъм. Бактерицидната активност на фаголизозомите се определя от киселинните стойности на рН, съдържанието на редица токсични катионни протеини, киселинни хидролази и лизозим. Активираните PMN и макрофагите също са способни на независима контактна цитотоксичност. Може да е причинено от ADCC или друго неспецифични механизми, насочени например към туморни клетки. Биохимичната основа на това явление все още не е известна. Зависимата и независима цитотоксичност се проявява предимно общо, но редица лизозомни хидролази се инактивират от свободните радикали. Взаимното влияние на различни лизозомни хидролази, протеинази, липази, от една страна, и катионни протеини заедно с ензимни инхибитори, от друга, е невъзможно да се обхване напълно.

Механизмите на бактерицидна активност на гранулоцитите и макрофагите са сходни. В зависимост от тяхното местоположение, макрофагите могат да действат както противовъзпалително, така и да причинят възпаление. Тези ефекти се дължат на процесите на секреция и синтез.

Функции на секреция и синтез на фагоцити. Наред с хемотаксиса и фагоцитозата, секрецията е една от основните функции на фагоцитите. И трите функции са тясно свързани помежду си, като синтезът и секрецията са необходими за сътрудничеството на левкоцитите с ендотелните клетки, активирането на тромбоцитите, регулирането на жлезите с вътрешна секреция и хемопоезата. В допълнение, протеиновият синтез в макрофагите и тяхната секреция са важни за системата за кръвосъсирване, системата на комплемента и кининовата система. Трябва да се подчертаят няколко процеса:

1) изпразване на гранули или лизозоми на макрофаги и гранулоцити;

2) синтез и секреция на активни липиди;

3) синтез и секреция на множество протеини в макрофагите.

Макрофагите синтезират редица фактори на системата на комплемента и сами носят рецептори за някои продукти на активиране на тази система. Специално значениеза имунната система има синтез на интерлевкин-1 от клетките на макрофагалната система, което, от една страна, индуцира пролиферацията на лимфоцити, от друга, активира протеиновия синтез остра фазав черния дроб и допринася за повишаване на телесната температура (ендогенен пироген).

Чрез синтеза на интерферон макрофагите регулират устойчивостта на организма към вирусна инфекция. Значителна роля в регулирането на резистентността, извършвана от макрофагите, играе синтезът от тези клетки на колониостимулиращи фактори (G-CSF, GM-CSF) на миело- и моноцитопоеза на костния мозък. Широк обхватфункциите, изпълнявани от макрофагите, ни позволява да оценим тяхната роля в патогенезата на заболяванията, които възникват и при двете възпалителни прояви, и без тях. Сравнението на данните за свойствата на макрофагите с информация за други клетки на резистентната система и имунната система ни позволява да заключим, че нашите познания са доста ограничени. С помощта на методите на молекулярната биология и генното инженерствоправи възможно получаването на продукти от синтеза на макрофаги в пречистена форма и в значителни количества. Най-интересните известни макрофагови фактори включват фактор на туморна некроза и интерферон. Благодарение на свойствата си макрофагалната система заема централно място в защитата срещу бактериални, вирусни и туморни заболявания.