nötrofil granülosit

Eritrositlerle çevrili bir kan yaymasında lekeli çubuk benzeri nötrofiller .
Eritrositlerle çevrili bir kan yaymasında lekeli segmentli nötrofilik granülosit.

Polimorfonükleer nötrofil lökositler (PMNL) ve kısaca nötrofiller olarak da bilinen nötrofil granülositler , omurgalılarda uzmanlaşmış bağışıklık hücreleridir . İnsanlarda %50-65 oranında en yaygın beyaz kan hücreleridir ( lökositler ). Doğuştan gelen bağışıklık sisteminin bir parçasıdırlar ve mikroorganizmaları tanımlamak ve yok etmek için kullanılırlar . Adı, nötr boyalarla (Latin nötrofil "nötr seven") iyi boyanabilirliği ifade eder ve eozinofiller ve bazofil granülositlerinin farklılaşmasıdır .

Mikroorganizmalarla savaşabilecekleri üç mekanizma bilinmektedir. Olarak fagositler da yemek ve bunları sindirmek ( "süpürücü hücreler"). Ayrıca sitoplazmada depolanan isimsiz granül veziküller , mikroorganizmaları öldürebilen serbest radikaller, hidrojen peroksit ve azot monoksit gibi çeşitli maddeler içerir . Bu maddeler çevreye salındığında mikroorganizmalar da zarar görmektedir. Son olarak, NETosis olarak bilinen bir süreçte nötrofiller, "nötrofil hücre dışı tuzakları" olarak adlandırılanlar oluşturabilir. Kromatinden yapılan bu yapılar bazı mikroorganizmaları bağlayarak onları zararsız hale getirebilir.

yapı

Nötrofiller 9 ila 15 µm ( mikrometre ) çapında küresel hücrelerdir . Üç ila beş segmentten oluşan çekirdek, olgun nötrofillerin karakteristiğidir. Sitoplazma nötrofillerin olmak üzere iki çeşit granüller ikincil tanecikler içeren olarak adlandırılır "spesifik" granüller: enzimler gibi lizozim , kolajenaz , laktoferrin , elastaz , plasminogen aktivatörleri , nöraminidaz ve G katepsin . Bu granüller bazik ve asidik boyalarla boyanamazlar, bu da onları aynı adla bazofillerden ve eozinofillerden ayırır . "Azurofilik" granüller, lizozomlara karşılık gelir ve ayrıca birincil veya spesifik olmayan granüller olarak da adlandırılır. Asit hidrolazlar ve antimikrobiyal enzimler gibi bileşenlerin yanı sıra defensinler , miyeloperoksidaz ve katelisidinler gibi bazı bakteri , virüs ve mantarlara karşı etkili bir şekilde hareket etmelerini sağlayan maddeler içerirler .

Olarak tavşan , kobay , çinçila ve dağ gelinciği , nötrofil granüller asidofilik ve boya ile boyanmış olan eosin da böylece, söz arasında sahte eozinofil veya heterofil .

olgunlaşma

Yetişkin bir insan günde 10 11'den (yüz milyar) fazla nötrofil üretir. Kemik iliğinde yapılırlar . Genç nötrofiller, çubuk şeklinde bir çekirdeğe sahiptir, bu yüzden onlara çubuk-çekirdeği denir; benzer şekilde, üç ila beş çekirdek segmenti olan olgun nötrofiller, segment çekirdeği olarak adlandırılır. Nötrofiller kan dolaşımına girdikten sonra 6 ila 8 saat içinde enfeksiyon ve/veya inflamatuar reaksiyonlarla temas etmezlerse kan dolaşımını terk ederler, programlanmış hücre ölümü ( apoptoz ) yaşarlar ve karaciğer veya dalaktaki makrofajlar tarafından parçalanırlar. Nötrofiller genellikle bir ila dört gün arasında bir ömre sahiptir.

işlev

Bir SEM bir nötrofil (sarı) görüntü çekme sırasında şarbon bakteriler (turuncu); sol alttaki beyaz çizgi 5 µm'ye karşılık gelir.

Nötrofiller kanda dolaşırlar ve bir enfeksiyon durumunda kan dolaşımından olay yerinde dokuya göç ederler. Bu aynı zamanda monositler için de geçerlidir . Orada enfeksiyona neden olan mikropları toplar ve sindirirler. Enfekte ve/veya iltihaplı dokuya ulaşmak için hem kan dolaşımından hem de damarlarından adezyon molekülleri ve kemokinlerin (çözünür "çekiciler") aracılık ettiği çok aşamalı bir süreçte ayrılırlar . Postkapiller venüllerdeki endotel hücrelerinin hücreler arası boşluklarından geçerler . Nötrofiller ve monositleri enfeksiyon odağına alma süreci dört adıma ayrılabilir:

  1. Selektin vasküler endotelyum boyunca yuvarlanan -aracılı: makrofajlar site yayın ile sindirilmiş mikrop sahip sitokinler gibi interlökin-1 (IL-1) ve tümör nekroz faktörü (TNF) dir. Bunlar, yakındaki endotel hücrelerinin yüzeyinde selektinlerde (P-selektin ve E-selektin) bir artışa neden olur. Nötrofiller ve monositler, yapışma molekülü olarak L-selektine ve yüzeylerinde P- ve E-selektine özgü karbonhidrat ligandlarına sahiptir. Ortaya çıkan selektin-selektin etkileşimleri çok zayıftır ve kan akışının kesme kuvvetleri tarafından kesintiye uğrar. Bu, nötrofillerin ve monositlerin, yüzeye kalıcı olarak bağlandıkları ve sonra tekrar gevşedikleri için endotel üzerinde daha yavaş "birlikte" yuvarlanmalarına yol açar.
  2. İntegrin - afinitesinin kemokin aracılı artışı : IL-1 ve TNF gibi dağıtılmış sitokinler, makrofajları, endotelyal ve diğer hücre tiplerini, kemokinlerin üretimini indükler. Epitel lümeninin yüzeyine bağlanırlar ve böylece konsantre olurlar. "Geçmişte" yuvarlanan nötrofiller ve makrofajlar, onları spesifik kemokin reseptörleri ile tanır. Bu, yüzeylerindeki integrinlerin düşük afiniteden yüksek afiniteye değişmesine yol açar. Ek olarak, bu integrinler birikir ve endotel yüzeyine daha güçlü bir bağlanmaya ve daha yavaş “yuvarlanma”ya yol açar.
  3. Endotelyuma kararlı integrin aracılı yapışma: Nötrofiller ve monositler (VCAM-1 Engl. Vasküler hücre yapışma molekülü-1 gibi hücre yüzeyi ligandları üzerinde ) ve ICAM-1 ( eng. Hücreler arası yapışma molekülü- üzerindeki integrin afinite modifikasyonuna paralel ) 1) endotelin integrinlerine bağlanan. Bu ligand üretimi de kemokinler tarafından indüklenir. 2'de açıklanan etkilerle birlikte bu, endotelyuma sağlam bir bağ sağlar. Sonuç olarak, hücre iskeleti yeniden düzenlenir ve lökositler kendilerini endotel üzerinde yassı olarak konumlandırır.
  4. Endotel dokusu yoluyla göç: Nötrofiller ve monositler artık lokal kemokinlerin konsantrasyon gradyanlarını takip eder ve endotel hücreleri arasında enfekte olmuş dokuya göç eder. Bu işlem için, dolaşan lökositler için yeterli alan sağlamak amacıyla endotel hücrelerinin hücre dışı matrisinin ( ECM ) parçaları çözülür. Bu amaçla proteazları çözünmeyi sağlayan spesifik granüllerini serbest bırakırlar.
Granülositlerin kemotaksisi, resim açıklamasındaki açıklamalar

Bu süreçler sayesinde, iltihabın ana bileşeni olan enfeksiyon bölgesinde nötrofiller ve monositler birikir . İndüklenen kemokin reseptörü ve integrin ekspresyonundaki zamansal farklılıklar nedeniyle, nötrofiller enfeksiyon bölgesine ilk olarak saatler ila günler içinde ve monositler günler ila haftalar içinde toplanır. Bir enfeksiyon durumunda , kandaki nötrofil konsantrasyonu yükselir ( nötrofili ), bu, artan yeni hücre oluşumunun olduğu "çubuk çekirdeklerinde" (genç nötrofillerin bir özelliği) bir artışla gösterilir. Enfeksiyon bölgesinde mikroplar , fagositoz adı verilen bir süreç olan nötrofiller ve makrofajlar tarafından yutulur ve yok edilir .

Nötrofil granülositler ayrıca serbest bırakılan granül proteinler ve kromatin fibriler matrisi aracılığıyla bakterileri bağlama yeteneğine sahiptir. Bu, bir yandan bakterilerin daha fazla yayılmasını engellerken, diğer yandan orada sıkışan bakterilerin yok edilmesini teşvik eder. Bu ağlar İngilizcedir. "Nötrofil Hücre Dışı Tuzakları" (NET'ler). Nekroz ve apoptoz gibi diğer iki hücre ölümü tipine dayanarak , bu süreç Alman literatüründe giderek artan bir şekilde netoz olarak adlandırılır ve bu nedenle hücre ölümünün üç formundan birini temsil eder.DNAz üreten bakteriler fibrilleri keserek savunma mekanizmasından kaçabilir. matris.

NET'ler - Nötrofil Hücre Dışı Tuzakları

İnsan nötrofilleri izole edildi, " Vibrio cholerae " bakterisi ile karıştırıldı ve sekiz saat mikroskop altında gözlemlendi. Eklenen yeşil DNA boyası, sağlam hücre zarlarına nüfuz edemez, bu nedenle yanması, bakteriler tarafından uyarılan NET'lerin oluşumunu gösterir.

NET'ler olarak kısaltılan Nötrofil Ekstraselüler Tuzaklar (Alman nötrofil hücre dışı tuzaklarında , burada NET kısaltması da ağı anımsatır), patojenleri bağlayan ve esas olarak nötrofil granülositlerinin DNA'sından oluşan hücre dışı lif ağlarıdır .

Enfeksiyonla mücadelede ön saflarda yer alan nötrofillerin, istilacı patojenlerle savaşmak için iki farklı stratejisi olduğu uzun zamandır bilinmektedir: mikropların fagositozu veya çevreye antimikrobiyal maddelerin salgılanması . 2004 yılında, NET'lerin oluşturulması yeni bir mekanizma olarak tanımlandı. Nötrofiller hücre dışı patojenleri öldürür ve vücudun kendi hücrelerine çok az zarar verir. Forbol miristat asetat (PMA), interlökin -8 (IL-8) veya lipopolisakkarit (LPS) ile in vitro olarak aktive edildiğinde , nötrofiller , NET'lerin oluşturduğu aktif bir süreç yoluyla hücre dışı, lifli bir matris oluşturmak için granüler proteinleri ve kromatini serbest bırakır. NET'ler, nötrofil elastaz ve histonlar gibi nükleer DNA'ya bağlı antimikrobiyal proteinleri kullanarak patojenleri nötralize eder . İmmünofloresan analizleri , NET proteinlerinin nötrofil elastaz, katepsin G ve miyeloperoksidaz gibi azurofil granülleri içerdiğini doğruladı . Ek olarak, laktoferrin gibi spesifik granüllerin proteinleri, jelatinaz gibi üçüncül granüllerin proteinleri , ancak CD63 , aktin , tübülin ve ayrıca başka sitoplazmik proteinler içermez. NET'ler yüksek, yerel bir antimikrobiyal madde konsantrasyonu sağlar. Mikropları hücre dışı olarak bağlar, hareketsizleştirir ve öldürürler. İşlem, fagositoz tarafından alımdan bağımsızdır. NET'ler, antimikrobiyal özelliklerine ek olarak, patojenin daha fazla yayılmasını önleyen fiziksel bir bariyer sağlıyor gibi görünmektedir. Ek olarak, granüler proteinlerin NET'ler tarafından immobilizasyonu, proteazlar gibi potansiyel olarak zararlı proteinlerin yayılmasını önler . Bu, iltihaplanma alanına bitişik dokulardaki hasarı azaltır . Yüksek çözünürlüklü elektron mikroskobu görüntüleri , NET'lerin DNA dizilerinden ve 15-17 nm ve 25 nm çapında küresel protein alanlarından oluştuğunu gösterdi. Bunlar 50 nm çapında daha büyük yapılar oluşturmak için birleşirler.Ancak, NET'ler kan dolaşımında birkaç yüz nanometre uzunluğunda ve genişliğinde olabilen çok daha büyük yapılar da oluşturabilir. Kan damarlarındaki NET'ler kan akışını bozabileceğinden plazma ve serumdaki NETosis çok daha zayıftır.

Bakteriler aynı zamanda gibi patojenik mantarlar, sadece gösterilmiştir Candida albicans neden nötrofillere , NETosis geliştirmek yakalama ve öldürme hem hif ve maya biçimli hücreleri. NET'lerin oluşumu, çocuklarda Plasmodium falciparum enfeksiyonları ile bağlantılı olarak da belgelenmiştir.

NET'ler ayrıca organizma üzerinde zararlı bir etkiye sahip olabilir, çünkü hücre dışı histon komplekslerine maruz kalma , lupus eritematozus gibi otoimmün hastalıkların gelişimine katkıda bulunabilir . NET'ler ayrıca inflamatuar hastalıklarda da rol oynayabilir. NET'ler, hamilelik sırasında nötrofilleri aktive ettiği bilinen inflamatuar bir hastalık olan preeklampsi hastalarında bulundu . NET'lerin antinükleer antikorların indüklenmesindeki rolü sıtmalı çocuklarda da gösterilmiştir.

Başlangıçta bakteri veya mantar enfeksiyonu ile bağlantılı olarak dokuda NET'lerin oluştuğu varsayılırken , sepsis sırasında kan damarlarında, özellikle akciğer kılcal damarlarında ve karaciğer sinüzoidlerinde NET'lerin de oluşabileceği gösterilmiştir . İntravasküler NET oluşumu, TLR4 kullanarak tehlikeli enfeksiyonları tespit eden ve ardından nötrofillere bağlanan ve NET oluşumunu aktive eden trombositler tarafından sıkı bir şekilde kontrol edilir ve düzenlenir. Trombosit kaynaklı NETosis çok hızlıdır (dakikalar içinde) ve nötrofiller hayatta kalır. Kan damarlarında oluşan NET'ler kan dolaşımındaki bakterileri hareketsiz hale getirebilir. Bakterilerin yakalanması doğrudan in vitro akış odalarında gösterilebilir ve intravital mikroskopi, bakterilerin karaciğer sinüzoidlerinde ve pulmoner kapillerlerde ( trombositlerin nötrofilleri bağladığı yerler) bulunduğunu ortaya çıkardı .

Bu gözlemler, NET'lerin enfeksiyöz, inflamatuar ve trombotik hastalıkların patogenezinde önemli bir rol oynadığını göstermektedir .

Birincil hastalıklar

Septik granülomatözisi enfeksiyon site ve arıza, "sindirim" bir kusura nötrofillerin içinde mikropların dahil edilmesinden işleyen zam rağmen yol. Bu nedenle nötrofiller artık bağışıklık tepkisinin bir parçası olarak mevcut değildir, bu da enfeksiyonların kritik bir seyir izleyebileceği anlamına gelir.

Ayrıca bakınız

Edebiyat

İnternet linkleri

Commons : Nötrofiller  - Resimler, Videolar ve Ses Dosyaları Koleksiyonu

Bireysel kanıt

  1. B. Amulic, C. Cazalet, GL Hayes, KD Metzler, A. Zychlinsky: Nötrofil işlevi: mekanizmalardan hastalığa. İçinde: İmmünolojinin Yıllık İncelemesi . Cilt 30, 2012, sayfa 459-489, ISSN  1545-3278 . doi: 10.1146/annurev-immunol-020711-074942 . PMID 22224774 . (Gözden geçirmek).
  2. Jutta Hein: Küçük memelilerde kan alınması ve incelenmesi. İçinde: Kleintierpraxis 56 (2011), s. 482–494.
  3. ^ Lichtman, Andrew H., Pillai, Shiv, Önceki: Abbas, Abul K.: Hücresel ve moleküler immünoloji . Ed.: Abul K. Abbas. Dokuzuncu baskı. Elsevier, Philadelphia, PA 2018, ISBN 978-0-323-52323-3 , s. 608 .
  4. ^ A b c V. Brinkmann, U. Reichard, C. Goosmann, B. Fauler, Y. Uhlemann, DS Weiss, Y. Weinrauch, A. Zychlinsky: Nötrofil hücre dışı tuzakları bakterileri öldürür. In: Science Volume 303, Number 5663, Mart 2004, s. 1532-1535, ISSN  1095-9203 . doi: 10.1126 / bilim.1092385 . PMID 15001782 .
  5. Bağışıklık sistemimizin bilinmeyen silahı keşfedildi ( İnternet Arşivinde 16 Ekim 2014 tarihli Memento ) [], max-wissen.de
  6. a b SR Clark, AC Ma, SA Tavener, B. McDonald, Z. Goodarzi, MM Kelly, KD Patel, S. Chakrabarti, E. McAvoy, GD Sinclair, EM Keys, E. Allen-Vercoe, R. Devinney, CJ Doig, FH Green, P. Kubes: Platelet TLR4, bakterileri septik kanda tuzağa düşürmek için nötrofil hücre dışı tuzaklarını aktive eder. İçinde: Doğa Tıbbı . Cilt 13, Sayı 4, Nisan 2007, sayfa 463-469, ISSN  1078-8956 . doi: 10.1038 / nm1565 . PMID 17384648 .
  7. CF Urban, U. Reichard, V. Brinkmann, A. Zychlinsky: Nötrofil hücre dışı tuzakları Candida albicans maya ve hif formlarını yakalar ve öldürür. İçinde: Hücresel mikrobiyoloji. Cilt 8, Sayı 4, Nisan 2006, s. 668-676, ISSN  1462-5814 . doi: 10.1111 / j.1462-5822.2005.00659.x . PMID 16548892 .
  8. a b VS Baker, GE Imade, NB Molta, P. Tawde, SD Pam, MO Obadofin, SA Sagay, DZ Egah, D. Iya, BB Afolabi, M. Baker, K. Ford, R. Ford, KH Roux, TC Keller: Plasmodium falciparum ile enfekte altı yaşın altındaki çocuklarda sitokinle ilişkili nötrofil hücre dışı tuzakları ve antinükleer antikorlar. İçinde: Sıtma Dergisi . Cilt 7, 2008, sayfa 41, ISSN  1475-2875 . doi: 10.1186 / 1475-2875-7-41 . PMID 18312656 . PMC 2275287 (ücretsiz tam metin).
  9. A. Hakkim, BG Fürnrohr, K. Amann, B. Laube, UA Abed, V. Brinkmann, M. Herrmann, RE Voll, A. Zychlinsky: Nötrofil hücre dışı tuzak bozulmasının bozulması, lupus nefriti ile ilişkilidir. İçinde: Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı . Cilt 107, Sayı 21, Mayıs 2010, s. 9813-9818, ISSN  1091-6490 . doi: 10.1073 / pnas.09099927107 . PMID 20439745 . PMC 2906830 (ücretsiz tam metin).
  10. ^ AK Gupta, P. Hasler, W. Holzgreve, S. Gebhardt, S. Hahn: Plasental mikropartiküller ve IL-8 ile nötrofil hücre dışı DNA kafeslerinin indüksiyonu ve preeklampsideki varlığı. İçinde: İnsan immünolojisi. Cilt 66, Sayı 11, Kasım 2005, s. 1146-1154, ISSN  0198-8859 . doi: 10.1016 / j.humimm.2005.11.003 . PMID 16571415 .
  11. ^ TA Fuchs, A. Brill, D. Duerschmied, D. Schatzberg, M. Monestier, DD Myers, SK Wrobleski, TW Wakefield, JH Hartwig, DD Wagner: Hücre dışı DNA tuzakları trombozu teşvik eder. İçinde: Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı . Cilt 107, Sayı 36, Eylül 2010, s. 15880-15885, ISSN  1091-6490 . doi: 10.1073 / pnas.1005743107 . PMID 20798043 . PMC 2936604 (ücretsiz tam metin).
  12. ^ A. Brill, TA Fuchs, AS Savchenko, GM Thomas, K. Martinod, SF De Meyer, AA Bhandari, DD Wagner: Nötrofil hücre dışı tuzakları farelerde derin ven trombozunu teşvik eder. İçinde: Tromboz ve hemostaz dergisi: JTH. Cilt 10, Sayı 1, Ocak 2012, sayfa 136-144, ISSN  1538-7836 . doi: 10.1111 / j.1538-7836.2011.04544.x . PMID 22044575 . PMC 3319651 (ücretsiz tam metin).
  13. JI Borissoff, H. ten Cate: Nötrofil hücre dışı tuzakların serbest bırakılmasından tromboza: aşırıya kaçan bir konak-savunma mekanizması mı? İçinde: Tromboz ve hemostaz dergisi: JTH. Cilt 9, Sayı 9, Eylül 2011, s. 1791-1794, ISSN  1538-7836 . doi: 10.1111 / j.1538-7836.2011.04425.x . PMID 21718435 .