Leukocyty – rodzaje i ich funkcje

Leukocyty – podział

Nazwy komórek krwi mają swoje źródło w języku greckim. Słowo erythros (od erytrocytu) oznacza czerwony, thromvos (od trombocytu) – skrzep, a leukos – biały. Po oddzieleniu składników krwi (proces wirowania o dużej częstotliwości obrotów) warstwa komórek odpornościowych rzeczywiście przyjmuje białawy kolor (nazywa się ją często kożuchem leukocytarnym).

Najczęściej stosowany podział leukocytów opiera się na różnicach w budowie ich jąder. Wstępnie wyróżnia się dwie grupy:

• agranulocyty – ich jądro ma kształt kuli,
• granulocyty – posiadają jądro w kształcie połączonych ze sobą granulek (segmentów).

Drugi podział opiera się na pochodzeniu komórek – linia limfoidalna i mieloidalna. Ta ostatnia obejmuje również erytrocyty i komórki tworzące płytki krwi, jednak w tym artykule omówiona zostanie część obejmująca leukocyty. 

Agranulocyty – linia limfoidalna 

Limfocyty NK (Natural Killers) są stosunkowo niezależne od innych leukocytów. Zabijają komórki zainfekowane wirusami i komórki nowotworowe (takie komórki powstają każdego dnia w naszym organizmie i dzięki limfocytom NK nie zagraża nam rozwój guza nowotworowego). Ich wyjątkowość polega na tym, że mogą rozpoznać chore komórki, „niewidoczne” dla innych leukocytów. Reagują szybciej niż pozostałe elementy układu odpornościowego. Limfocyty NK zawierają w sobie tzw. perforyny – enzymy powodujące powstawanie porów (kanałów) w atakowanych komórkach, co powoduje ich zniszczenie i wydostanie się ich zawartości. NK mogą również „zmusić” komórkę do planowanej śmierci (apoptozy). Obecnie naukowcy, również polscy, badają możliwość wykorzystania limfocytów NK w terapii przeciwnowotworowej.

Limfocyty Tc (cytotoksyczne) – są nazywane limfocytami CD8+ (ze względu na występowanie na ich powierzchni cząsteczki nazywanej CD8+). Głównym zadaniem tych limfocytów jest zniszczenie komórek organizmu zainfekowanych wirusami, bakteriami wewnątrzkomórkowymi i komórkami nowotworowymi. Mechanizmy ich działania są zbliżone do tych występujących w limfocytach NK. Organizm wytwarza je już w życiu płodowym.

Limfocyty Th (helper) – inna nazwa to limfocyty CD4+. Ich rolą jest pomoc innym limfocytom:

• pomagają w różnicowaniu się limfocytów B zarówno do komórek plazmatycznych, jak i do komórek pamięci,
• w zależności od sytuacji mogą wzmagać odpowiedź odpornościową bądź ją hamować (funkcja regulatorowa),
• część pomocniczych limfocytów T uczestniczy w reakcji odpornościowej przeciwko pasożytom.

Limfocyty T pamięci – niejednolita grupa limfocytów, która może zawierać komórki wymienionych wcześniej grup limfocytów. Są to komórki specyficzne dla jednego, obcego antygenu. Kontakt z obcym antygenem powoduje „przeprogramowanie” limfocytu tak, aby przy powtórnym kontakcie szybko zareagował. Dzieje się to przez wielokrotne namnożenie kopii komórki, której odpowiedź jest skierowana przeciwko jednemu konkretnemu antygenowi, oraz wzmożenie ogólnej reakcji zapalnej i stymulację innych komórek do niszczenia obcych antygenów.

Limfocyty Treg (regulatorowe)  – komórki, których zadaniem jest utrzymanie tzw. tolerancji immunologicznej. Wiele limfocytów T może zostać nieprawidłowo „wyszkolona” w grasicy i atakować zdrowe komórki organizmu. Rolą Treg limfocytów jest hamowanie ich działania. Naukowcy wiążą z tymi komórkami ogromne nadzieje – prawdopodobne jest wykorzystanie ich w prewencji odrzucania przeszczepów.

Limfocyty B – grupa, która różni się od wymienionych powyżej. Limfocyty B produkują przeciwciała przeciwko obcym antygenom. Mechanizm niszczenia patogenów różni się zasadniczo między limfocytami T i NK, a B. Pierwsze robią to samodzielnie, wydzielając substancje powodujące śmierć zakażonych komórek. Immunoglobuliny wydzielane przez limfocyty B przyłączają się do obcych antygenów, umożliwiając innym komórkom ich odnalezienie oraz fagocytozę. Ponadto limfocyty B rozpoczynają pracę wówczas, gdy limfocyt T przekaże im informację na temat patogenu. Komórki niezdolne już do proliferacji i wydzielające przeciwciała jednego typu (przeciwko jednemu czynnikowi) nazywa się plazmocytami. Powstają one z limfocytów B. Są niezwykle trwałe i mogą znajdować się w całym organizmie. Istnieje kilka rodzajów przeciwciał, inaczej immunoglobulin (Ig):

• IgA – obecne głównie w błonie śluzowej przewodu pokarmowego, ślinie i łzach,
• IgG – przeciwciała, które są najliczniej wydzielane, tzw. przeciwciała odpowiedzi wtórnej,
• IgM – przeciwciała pierwszego rzutu, które są wydzielane jako pierwsze w przypadku kontaktu z patogenem,
• IgE – biorą udział w reakcjach alergicznych,
• IgD – funkcja tych przeciwciał nie została do końca poznana.

Granulocyty – linia mieloidalna

Granulocyty obojętnochłonne (neutrofile) – stanowią ok. 70% wszystkich leukocytów. Są trzonem odpowiedzi immunologicznej. Mają zdolność do fagocytozy (pochłaniania i trawienia mikroorganizmów, najczęściej bakterii, ale również komórek nowotworowych). Są jednymi z pierwszych leukocytów migrujących do miejsca stanu zapalnego. Żółty kolor ropy wypływającej z rany jest spowodowany głównie obecnością granulocytów obojętnochłonnych. Poza zdolnością do fagocytozy neutrofile potrafią wyeliminować ze swojego wnętrza cząsteczki o działaniu zabójczym dla mikroorganizmów. Charakterystyczna jest również umiejętność tworzenia sieci z DNA, co umożliwia schwytanie bakterii i ich inaktywację. Cytokiny wydzielane przez neutrofile pobudzają pozostałe elementy układu odpornościowego, wywołując gorączkę. Niska liczba neutrofili może być spowodowana wieloma czynnikami i może doprowadzić do śmiertelnego zakażenia. Stan ten nazywamy agranulocytozą.

Granulocyty kwasochłonne (eozynofile) – stanowią od 1-3% leukocytów. Posiadają enzymy, które wytwarzają dużą ilość rodników i są wykorzystywane do walki z pasożytami. Zwiększona ilość eozynofilii w badaniu krwi może świadczyć o robaczycach. Eozynofile stanowią istotny element odpowiedzi alergicznej na obce antygeny. Są odpowiedzialne za niszczenie i przebudowę zdrowych tkanek w wielu chorobach, również w astmie. Dzieje się tak dzięki obecności w ich cytoplazmie enzymów, np. elastazy.

Granulocyty zasadochłonne (bazofile) – stanowią najmniej liczny komponent granulocytów (i około 0,5% wszystkich leukocytów). Podobnie jak eozynofile, uczestniczą w reakcjach alergicznych oraz w zwalczaniu pasożytów. Charakterystyczna jest obecność histaminy oraz heparyny w ich ziarnistościach. Histamina odpowiada za powstanie obrzęku (histamina zwiększa przepuszczalność naczyń krwionośnych) i uczucia swędzenia, a heparyna zapobiega krzepnięciu krwi.

Komórki tuczne (mastocyty) – komórki o dużych zdolnościach do przemieszczania się w głąb tkanek. Ze względu na obecność podobnych cząsteczek jak w neutrofilach początkowo myślano, że to te same komórki. Stanowią wczesną linię obrony przed zakażeniami, ponieważ często jako pierwsze stykają się z patogenem, degranulują i informują układ odpornościowy o ingerencji w tkankę. Wyrzucając histaminę, zwiększają przepuszczalność naczyń – przeciekający płyn tworzy obrzęk, dodatkowo komórki z krwi łatwiej przechodzą do miejsca zakażenia. Stanowią istotną część reakcji alergicznej.

Makrofagi – główne komórki żerne organizmu ludzkiego. Powstają z monocytów, które po migracji do tkanek przekształcają się w nie. Ich podstawowym zadaniem jest fagocytoza nieprawidłowych komórek, bakterii, szczątków zainfekowanych komórek, a nawet nietypowych substancji, np. węgiel z papierosów. Są odpowiedzialne za oczyszczanie układu odpornościowego. Mają amebowaty kształt, poruszają się ruchem pełzakowatym. Makrofagi posiadają różnorodne nazwy, w zależności od tkanki, w której się znajdują, np.:

• komórki Kupfera – wątroba,
• histiocyty – tkanka łączna,
• mikroglej – układ nerwowy,
• osteoklasty – kości.

Kolejną istotną funkcją jest przebudowa tkanek, a właściwie trawienie niewłaściwych i tworzenie miejsca dla budowy nowych. Niektóre patogeny wykorzystują makrofagi jako  swoich gospodarzy i namnażają się w nich, kryjąc się w ten sposób przed innymi komórkami układu odpornościowego. Ma to miejsce w przypadku gruźlicy czy leiszmaniozy. Makrofagi są również ważnym elementem łączącym części układu immunologicznego. Po fagocytozie patogenów mogą prezentować na swojej powierzchni antygeny pochłoniętego organizmu. Aktywują wówczas swoistą, skierowaną przeciwko niemu odpowiedź limfocytów. 

Artykuł jedynie przybliża charakterystykę poszczególnych elementów morfotycznych układu immunologicznego. W rzeczywistości zależności pomiędzy wszystkimi komórkami są niezwykle zawiłe, podobnie jak ich funkcje. 

Warto wspomnieć, że na odporność wpływa również tzw. dopełniacz – liczna grupa cząsteczek obecna we krwi, która łączy się z patogenami i umożliwia ich unicestwienie. Poza tak skomplikowanymi systemami istnieje również prosta, lecz niezwykle skuteczna bariera – naskórek. To on chroni organizm przed wnikaniem wszechobecnych bakterii, wirusów i grzybów.