Neutrofilní granulocyt

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Jump to navigation Jump to search
Neutrofil

Neutrofilní granulocyt (zkráceně neutrofil, z obecnějšího pohledu zejména u ptáků též pod označením heterofil) je nejčetnější typ bílé krvinky v krvi člověka a zvířat patřící mezi významné buněčné složky imunitního systému.

Název je odvozen od zbarvení granul, které jsou v jeho cytoplasmě. Společně s eosinofily a basofily tvoří rodinu polymorfonukleárních leukocytů. Zatímco při barvení hematoxylin-eosinem se eozinofilní granulocyt barví do červena a bazofilní granulocyt naopak do tmavě modra, cytoplasmatické granule neutrofilních granulocytů se barví neutrálně do růžového odstínu.

Neutrofily se vyskytují jak v krevním řečišti tak přímo ve tkáních, kde se podílí na opsonizaci a fagocytóze antigenů (proto se dříve označovaly též jako mikrofágy) proniklých do organismu. Neutrofily se jako jedny z prvních buněk infiltrující postižené místo účastní akutní fáze zánětu[1]. Podílejí se na likvidaci především bakteriálních infekcí, ale jsou mobilizované i v případě některých rakovin[2][3] nebo při nespecifickém zánětu způsobeném vnějšímy faktory, například znečištěním ovzduší[4].

Neutrofily migrují do zasažené tkáně na základě chemotaxe[5], reagují na IL-8 (Interleukin 8), C5a (malý fragment komplementového proteinu C5), Leukotrien B4 (eikosanoid, produkt metabolismu kyseliny arachidonové) a dalších chemokinů. Pomocí exkrece některých cytokinů mobilizují další složky imunitního systému.

Neutrofily žijí relativně krátce a po odumření v místě zánětu tvoří dominantní část hnisu, kterému dodávají typické zbarvení.

Nezralé neutrofily mají jádro protáhlé, různě zakřivené. Tyto buňky označujeme jako tyčky. Zralé neutrofily obsahují jádra laločnatá a segmentovaná. Nazývají se proto segmenty. Tyto dvě subpopulace neutrofilů se liší mimo jiné i permeabilitou membrány, schopností adherovat nebo i tím, v jakém množství produkují kyslikové radikály[6][7].

Charakteristika[editovat | editovat zdroj]

Fyziologie[editovat | editovat zdroj]

Neutrofily jsou nejpočetnější populací bílých krvinek v lidském těle, tvoří asi 50-70% všech leukocytů. Tato hodnota může být podstatně nižší u některých etnických skupin, kdy se označuje za benigní neutropenii a může mít vliv na účinnost léčby[8][9]. Neutropenie, tedy nízký počet neutrofilů, může být způsobena více faktory. Může být vrozená (kongenitální)[10], způsobená nemocí (aplastická anemie [11], některé druhý leukemií), nebo následkem chemoterapie[12].

Neutrofily přítomné v krevním oběhu tvoří asi 10% celkového množství v organismu, při zánětu se pod vlivem prozánětlivých cytokinů jejich počet zvyšuje vyplavováním zásob z kostní dřeni.

Poločas života neaktivovaných neutrofilů v krvi je asi 6-8 hodin. Při vycestování z krevního řečiště do místa zánětu se aktivují a žijí až 2 dny.

Neutrofily se řadí mezi polymorfonukleáry, které jsou typické segmentací jádra. Ta se stupňuje postupem času - zdravý neutrofil by měl mít 3-5 laloků, nedostatek vitaminu B12 a jiné poruchy mohou způsobit hypersegmentaci. Během dospívání neutrofilu postupně mizí jadérko. Dalším typickým znakem neutrofilů jsou azurofilní granula obsahující antimikrobiální látky.

Povrchové molekuly[editovat | editovat zdroj]

CD15[editovat | editovat zdroj]

CD15 je skupina povrchových molekul typických pro neutrofily, umožňujících fagocytózu a chemotaxi. Protilátky proti této skupině se využívají v diagnostice některých onemocnění, zejména v případě Hodgkinova lymfomu[13].

CD11b[editovat | editovat zdroj]

CD11b patří do skupiny povrchových molekul vyskytujících se na širokém spektru bílých krvinek a umožňujících jejich migraci z krevního řečiště do místa zánětu. Samotný CD11b zprostředkovává pouze adhezi na krevní endotel, k vycestování je nutná přítomnost CD18, se kterým tvoří CR3 heterodimer [14].

CD87[editovat | editovat zdroj]

CD87 je povrchový glykoprotein navázaný na membránu pomocí GPI kotvy. Účastní se aktivace plasminogenu, který hraje roli mimo jiné v hojení poškozené tkáně, ale často se vyskytuje u nádorů a zvyšuje jejich malignitu [15].

Funkce[editovat | editovat zdroj]

Fagocytóza[editovat | editovat zdroj]

Neutrofily jsou velice účinné fagocyty schopné pohltit extracelulární bakterie a další částice[16]. Pohlceného patogena likvidují buď respiračním vzplanutím, které umožňuje NADPH oxidáza a další enzymy, nebo fúzí fagosomu s granuly, obsahující antimikrobiální látky jako jsou například defensiny nebo lysozym. Neutrofily, podobně jako další fagocyty, jsou schopné rozpoznat a pohltit patogenní částici přímo[17], ale ve většině případů fagocytují již opsonizované částice[18].

Degranulace[editovat | editovat zdroj]

V procesu degranulace neutrofilů dochází k fúzi cytoplazmatických granul s membránou buňky a tím vylití jejich obsahu do extracelulárního prostoru. Zde působí jednak antimikrobiálně, ale mohou poškodit i okolní tkáň a amplifikovat tak zánětlivou odpověď. Granula se dělí na různé skupiny podle jejich obsahu. Azurofilní granula, která v neutrofilech převažují, obsahují hlavně defensiny (krátké antimikrobiální peptidy), myeloperoxidázu (enzym podílející se na respiračním vzplanutí), serinové proteázy, elastázy a kathepsin. Specifická granula, přítomná pouze u granulocytů, obsahují lysozym, NADPH oxidázu, alkalickou fosfatázu, kolagenázu, kathelicidin a další antimikrobiálně působící látky.

Produkce cytokinů[editovat | editovat zdroj]

Neutrofily stejně jako jiné buňky imunitního systému produkují řadu molekul, které slouží v rámci mezibuněčné signalizace a regulace zánětu [19].

Neutrofilová extracelulární past[editovat | editovat zdroj]

Neutrofilová extracelulární past, tzv. NETóza je proces, při kterém neutrofil vyvrhne svůj obsah do extracelulární prostoru. Vlákla DNa neutrofilu vytvoří síť, na kterou se zachytí histony a jiné baktericidní látky, pocházející především z granul uhynulého neutrofilu. Chycený patogen je tak imobilizovaný, nemůže se dále v hostiteli šířit a postupně je zlikvidován. Takto vytvořené sítě mohou ale zvyšovat riziko trombóz, pokud jsou vytvořené v krevním řečišti a zachytí tak i krevní elementy [20].

  1. SELDERS, Gretchen S.; FETZ, Allison E.; RADIC, Marko Z. An overview of the role of neutrophils in innate immunity, inflammation and host-biomaterial integration. Regenerative Biomaterials. 2017-2, roč. 4, čís. 1, s. 55–68. PMID: 28149530 PMCID: PMC5274707. Dostupné online [cit. 2018-02-17]. ISSN 2056-3418. DOI:10.1093/rb/rbw041. PMID 28149530. 
  2. OCANA, Alberto; NIETO-JIMÉNEZ, Cristina; PANDIELLA, Atanasio. Neutrophils in cancer: prognostic role and therapeutic strategies. Molecular Cancer. 2017-08-15, roč. 16. PMID: 28810877 PMCID: PMC5558711. Dostupné online [cit. 2018-02-17]. ISSN 1476-4598. DOI:10.1186/s12943-017-0707-7. PMID 28810877. 
  3. TREFFERS, Louise W.; HIEMSTRA, Ida H.; KUIJPERS, Taco W. Neutrophils in cancer. Immunological Reviews. 09 2016, roč. 273, čís. 1, s. 312–328. PMID: 27558343. Dostupné online [cit. 2018-02-17]. ISSN 1600-065X. DOI:10.1111/imr.12444. PMID 27558343. 
  4. JACOBS, Lotte; NAWROT, Tim S.; DE GEUS, Bas. Subclinical responses in healthy cyclists briefly exposed to traffic-related air pollution: an intervention study. Environmental Health: A Global Access Science Source. 2010-10-25, roč. 9, s. 64. PMID: 20973949 PMCID: PMC2984475. Dostupné online [cit. 2018-02-17]. ISSN 1476-069X. DOI:10.1186/1476-069X-9-64. PMID 20973949. 
  5. NUZZI, Paul A.; LOKUTA, Mary A.; HUTTENLOCHER, Anna. Analysis of neutrophil chemotaxis. Methods in Molecular Biology (Clifton, N.J.). 2007, roč. 370, s. 23–36. PMID: 17416985. Dostupné online [cit. 2018-02-17]. ISSN 1064-3745. DOI:10.1007/978-1-59745-353-0_3. PMID 17416985. 
  6. GERASIMOV, I. G.; IGNATOV, D. Iu. [Functional heterogenicity of human blood neutrophils: generation of oxygen active species]. Tsitologiia. 2001, roč. 43, čís. 5, s. 432–436. PMID: 11517658. Dostupné online [cit. 2018-02-18]. ISSN 0041-3771. PMID 11517658. 
  7. IGNATOV, Dmitry. Functional heterogeneity of human neutrophils and their role in peripheral blood leukocyte quantity regulation. [s.l.]: [s.n.] Dostupné online. DOI:10.13140/rg.2.2.35542.34884. DOI: 10.13140/RG.2.2.35542.34884. 
  8. HADDY, T. B.; RANA, S. R.; CASTRO, O. Benign ethnic neutropenia: what is a normal absolute neutrophil count?. The Journal of Laboratory and Clinical Medicine. January 1999, roč. 133, čís. 1, s. 15–22. PMID: 10385477. Dostupné online [cit. 2018-02-17]. ISSN 0022-2143. DOI:10.1053/lc.1999.v133.a94931. PMID 10385477. 
  9. GRANN, Victor R.; BOWMAN, Natalie; JOSEPH, Cecil. Neutropenia in 6 ethnic groups from the Caribbean and the U.S.. Cancer. 2008-08-15, roč. 113, čís. 4, s. 854–860. Dostupné online [cit. 2018-02-17]. ISSN 1097-0142. DOI:10.1002/cncr.23614. (anglicky) 
  10. DONADIEU, Jean; FENNETEAU, Odile; BEAUPAIN, Blandine. Congenital neutropenia: diagnosis, molecular bases and patient management. Orphanet Journal of Rare Diseases. 2011-05-19, roč. 6, s. 26. PMID: 21595885 PMCID: PMC3127744. Dostupné online [cit. 2018-02-18]. ISSN 1750-1172. DOI:10.1186/1750-1172-6-26. PMID 21595885. 
  11. MULHOLLAND, M W; DELANEY, J P. Neutropenic colitis and aplastic anemia: a new association.. Annals of Surgery. January 1983, roč. 197, čís. 1, s. 84–90. PMID: 6848059 PMCID: PMC1352859. Dostupné online [cit. 2018-02-18]. ISSN 0003-4932. PMID 6848059. 
  12. LUSTBERG, Maryam B. Management of Neutropenia in Cancer Patients. Clinical advances in hematology & oncology : H&O. 2012-12, roč. 10, čís. 12, s. 825–826. PMID: 23271355 PMCID: PMC4059501. Dostupné online [cit. 2018-02-18]. ISSN 1543-0790. PMID 23271355. 
  13. KERR, M. A.; STOCKS, S. C. The role of CD15-(Le(X))-related carbohydrates in neutrophil adhesion. The Histochemical Journal. November 1992, roč. 24, čís. 11, s. 811–826. PMID: 1362195. Dostupné online [cit. 2018-02-17]. ISSN 0018-2214. PMID 1362195. 
  14. KAWAI, Kazushige; TSUNO, Nelson H.; MATSUHASHI, Mika. CD11b-mediated migratory property of peripheral blood B cells. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. July 2005, roč. 116, čís. 1, s. 192–197. PMID: 15990794. Dostupné online [cit. 2018-02-17]. ISSN 0091-6749. DOI:10.1016/j.jaci.2005.03.021. PMID 15990794. 
  15. BÉNÉ, M. C.; CASTOLDI, G.; KNAPP, W. CD87 (urokinase-type plasminogen activator receptor), function and pathology in hematological disorders: a review. Leukemia. March 2004, roč. 18, čís. 3, s. 394–400. PMID: 14671631. Dostupné online [cit. 2018-02-17]. ISSN 0887-6924. DOI:10.1038/sj.leu.2403250. PMID 14671631. 
  16. LEE, Warren L.; HARRISON, Rene E.; GRINSTEIN, Sergio. Phagocytosis by neutrophils. Microbes and Infection. Roč. 5, čís. 14, s. 1299–1306. Dostupné online [cit. 2018-02-18]. DOI:10.1016/j.micinf.2003.09.014. 
  17. THOMAS, Christina J.; SCHRODER, Kate. Pattern recognition receptor function in neutrophils. Trends in Immunology. July 2013, roč. 34, čís. 7, s. 317–328. PMID: 23540649. Dostupné online [cit. 2018-02-18]. ISSN 1471-4981. DOI:10.1016/j.it.2013.02.008. PMID 23540649. 
  18. VAN KESSEL, Kok P. M.; BESTEBROER, Jovanka; VAN STRIJP, Jos A. G. Neutrophil-Mediated Phagocytosis of Staphylococcus aureus. Frontiers in Immunology. 2014-09-26, roč. 5. PMID: 25309547 PMCID: PMC4176147. Dostupné online [cit. 2018-02-18]. ISSN 1664-3224. DOI:10.3389/fimmu.2014.00467. PMID 25309547. 
  19. TECCHIO, Cristina; MICHELETTI, Alessandra; CASSATELLA, Marco A. Neutrophil-Derived Cytokines: Facts Beyond Expression. Frontiers in Immunology. 2014-10-21, roč. 5. PMID: 25374568 PMCID: PMC4204637. Dostupné online [cit. 2018-02-17]. ISSN 1664-3224. DOI:10.3389/fimmu.2014.00508. PMID 25374568. 
  20. FUCHS, Tobias A.; BRILL, Alexander; DUERSCHMIED, Daniel. Extracellular DNA traps promote thrombosis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2010-09-07, roč. 107, čís. 36, s. 15880–15885. PMID: 20798043 PMCID: PMC2936604. Dostupné online [cit. 2018-02-18]. ISSN 1091-6490. DOI:10.1073/pnas.1005743107. PMID 20798043.