Функции эозинофил и их роль в иммунитете

а) Исследования на млекопитающих. У млекопитающих, таких как мыши и люди, эозинофилы выходят в кровоток из костного мозга уже в виде зрелых клеток, однако их присутствие в крови является недолговременным и составляет около 8-18 часов. Доля эозинофилов среди всех циркулирующих лейкоцитов невелика, около 6% или менее. Эозинофилы имеют склонность к внедрению в ткани, однако у человека, они внедряются лишь в некоторые виды тканей, продолжительность их жизни там составляет 2-5 дней. При действии факторов выживания эозинофилов этот срок увеличивается примерно до 14 дней.

В норме существует баланс между их продукцией в костном мозге, высвобождением, временем циркуляции в кровотоке и степенью внедрения в ткани. Изменение хотя бы одного из этих процессов приводит к уменьшению или увеличению пропорции эозинофилов в крови и тканях. Эозинофилез в крови и/или тканях связан с гельминтозом, аллергической гиперчувствительностью и другими патологическими процессами. У людей костный мозг, селезенка, лимфатические узлы, тимус и желудочно-кишечный тракт от желудка до толстой кишки (исключая пищевод) являются единственными тканями, в которых эозинофилы представлены в норме.

Более того, желудочно-кишечный тракт является единственным кроме костного мозга органом, в котором в условиях гомеостаза наблюдаются внеклеточное отложение белков эозинофильных гранул. Эозинофилы и белки их гранул обнаруживаются в собственной пластинке эпителия желудочно-кишечного тракта, но не в Пейеровых бляшках или собственно эпителии. Эозинофилы могут играть важную роль в тимоцитарной делеции. Такой вывод делается на основании локализации эозинофилов в тимусе и времени их миграции в неонатальном периоде. Эксперименты на мышах также позволяют сделать вывод, что эозинофилы играют важную роль в постнатальном развитии желез и внутриутробном развитии, причем их появление в матке является предвестником эструса.

Хотя у человека эозинофилы сами по себе не участвуют в репродуктивном цикле, предшественник главного основного белка-1 (proМВА) экспрессируется в матке Х-клетками и гигантскими клетками плаценты во время беременности, причем пик их экспрессии приходится на период за 2-3 недели до родоразрешения. Вхождение эозинофилов в ткани желудочно-кишечного тракта, тимуса, матки и молочных желез находится под контролем СС и CCL хемокинов.

После вхождения в ткань большинство эозинофилов не возвращаются в кровеносное русло. В рамках этого процесса эозинофилы проходят через поверхность слизистой в просвет кишечника или дыхательного тракта, подвергшиеся апоптозу эозинофилы поглощаются макрофагами, либо лизируются/дегранулируются в рамках клеточной дегенерации. В случае воспаления (в том числе кожи) в тканях, включая кожу, определяется колоссальное число свободных гранул либо белков эозинофильных гранул, тогда как интактные эозинофилы отсутствуют. В исследованиях было показано, что изолированные эозинофильные гранулы экспрессируют внеклеточный домен для рецептора интеферона-γ и CCR, а после стимуляции выступают в качестве органелл, выделяя эозинофильный катионный белок.

б) Роль эозинофилов в функционировании иммунитета. Вскоре после открытия эозинофилов Паулем Эрлихом в 1879 г. их стали считать связанными с гельминтной инвазией. Многочисленные исследования породили теории, согласно которым, эозинофилы играют ключевую роль в защите организма хозяина от паразитов. Например, in vitro был показан цитотоксический эффект эозинофилов в отношении больших организмов недоступных фагоцитозу. Эозинофилы соединяются с выделяемыми организмом-хозяином иммуноглобулинами и комплементарными участками поверхности своей цели (так называемая антитело- или комплимент-зависимая цитотоксичность). Они также связываются с углеводными лигандами, экспрессируемыми на поверхности паразита, например, Lewisx-связанными молекулами и клеточными адгезивными молекулами, сходными с селектинами.

Эозинофилы активируются для высвобождения продуктов своих гранул, окружая паразита биологически активными белками, что приводит к разрушению поверхностного покрова паразита и последующей его гибелью. Белки гранул характеризуются различными эффектами. Эозинофильный катионный белок способствует фрагментации и разрушению мембраны, в то время как главный основный белок-1 вызывает баллонное отслоение поверхностной мембраны, а эозинофильный нейротоксин активен лишь в больших концентрациях и способствует сморщиванию мембраны. Тем не менее, на моделях с использованием мышей после того как эозинофилия в крови, костном мозге и тканях в значительной степени нейтрализуется прекращением действия ИЛ-5 интенсивность первичной или вторичной паразитарной инвазии не меняется, что указывает на незначительную роль или полное ее отсутствие для защиты организма против паразитов в этих моделях. Данные результаты нужно интерпретировать с осторожностью в силу возможности существенных функциональных отличий между мышиными и человеческими эозинофилами, а мыши не являются естественными хозяевами для многих паразитов, использованных в эксперименте.

Эозинофилы также высвобождают цитотоксические белки гранул на поверхность грибковых организмов и в межклеточное пространство в случае грибковой инфекции. Эозинофилы уничтожают грибковые микроорганизмы контактным путем. Они связываются с компонентом клеточной мембраны (β-глюканом) посредством β2-интегрин поверхностной молекулы CD11b. Эозинофилы не экспрессируют другие частые грибковые рецепторы, такие как дектин-1 и лактозилцерамиды, а также не реагируют специфически с хитином. При этом хитин, полимер, обеспечивающий структурную ригидность грибов, гельминтов, ракообразных и насекомых (как это было показано у мышей) индуцирует накопление эозинофилов в тканях за счет продукции LT В4. Грибы, которые выделяют протеазы, также обладают способностью активировать эозинофилы, например, Alternaria делает это за счет протеаза-активируемых рецепторов (PARs). Грибковая аспартат-протеаза активирует эозинофилы через PAR-2 и тем самым обеспечивает врожденный ответ эозинофилов на отдельные виды грибов.

Как и любые другие гранулоциты, эозинофилы способны фагоцитировать и убивать бактерии и другие микроорганизмы in virto, однако они не способны эффективно противостоять бактериальной инфекции в том случае, если активность нейтрофилов существенным образом нарушена. Тем не менее недавние исследования показали, что эозинофилы могут играть роль во врожденном иммунном ответе на бактерии при помощи уникального механизма, под названием ДНК-ловушка.

Эозинофилы быстро выделяют митохондриальную ДНК после того как взаимодействуют с бактериями, компонентами комплемента, С5а или CCR лигандами. Ловушка состоит из белков гранул эозинофилов, эозинофильного катионного белка и главного основного белка. Она обладает антимикробным эффектом. Во внеклеточном пространстве белки гранул эозинофилов и митохондриальная ДНК формируют структуры, которые связывают и убивают бактерии как in vitro, так и in vivo. Эозинофилы в отличие от нейтрофилов не умирают в процессе борьбы с микробами. За счет этого они могут играть значительную роль во врожденном иммунном ответе, особенно на слизистых оболочках. Еще одна защитная функция, которой могут обладать эозинофилы, связана с вирусной инфекцией. Число эозинофилов и их гранул увеличено в дыхательном тракте пациентов, инфицированных ДНК-содержащим респираторным синцитиальным вирусом. Эозинофильный нейротоксин (RNase2) и эозинофильный катионный белок (RNase3) — протеины матрикса эозинофильных гранул — являются рибонуклеазами.

Выделенные эозинофилы, наравне с эозинофильным нейротоксином и эозинофильным катионным белком, уменьшают вирусный титр после добавления их к взвеси вирусов. У мышей по меньшей мере 11 эозинофил-ассоциирвоанных рибонуклеаз способствуют уменьшению титра одноцепочечных ДНК вирусов. Несмотря на отличия в регионах кодирования сохранение эозинофильной рибонуклеазной активности у разных видов животных обеспечивает существование мощного эволюционного механизма для сохранения ключевой ферментативной активности. В других исследованиях предварительное назначение заражаемым вирусом парагриппа морским свинкам противо-ИЛ-5 агентов, уменьшало число эозинфоилов, а в дальнейшем и количество вируса в дыхательных путях. Различные вирусы, включая вирус парагриппа, респираторный синцитиальный вирус и риновирус, способствовали выделению еще одного белка гранул (эозинофильной пероксидазы) в то случае, если инкубация осуществлялась в присутствии антиген-презентирующих клеток и Т-клеток. Парадоксальным образом эозинофилы могут быть резервуаром для вируса иммунодефицита человека.

Также эозинофилы могу играть и другую роль в иммунной системе. За счет продукции главного комплекса гистосовместимости II типа и ИЛ-2 они могут выступать в качестве антигенпрезентирующих клеток для различных вирусных, паразитарных и микробных антигенов, включая стафилококковые антигены и аллергены. Эозинофилы фиксируются во вторичных лимфоидных структурах для обеспечения пролиферации эффекторных Т-клеток, хотя они и не оказывают действия на нативные Т-клетки. Эозинофилы как источники цитокинов, влияют на Т-клеточный иммунный ответ.1 В соответствии с известной ролью эозинофилов при аллергических заболеваниях, предполагается их роль в Т-клеточной поляризации в пользу Th2 за счет стимуляции апоптоза, дополняющей влияние на экспрессию цитокинов.

в) Роль эозинофил при различных болезнях. Действие выделяемых эозинофилами веществ включает прямой цитотоксический эффект на структуры многоклеточных организмов и микробы, повышение проницаемости сосудистой стенки, прокоагулянтное действие, врожденный иммунный ответ на некоторые виды паразитов, вирусов, грибов, опухолевых клеток, усиление лейкоцитарной миграции, амплификацию ответа эффекторных Т-клеток, а также, вероятно, участие в развитии молочных желез. В сумме все эти биологические эффекты обеспечивают патофизиологический базис для проявлений и симптомов эозинофил-ассоциированных заболеваний.

Число эозинофилов в лимфатических узлах и селезёнке особенно увеличивается после воздействия аллергенов или бактериальной инвазии. Эозинофилы были обнаружены в некоторых видах опухолей, среди которых лимфомы, лейкозы и рак толстой кишки.

В клинических исследованиях было показано, что некоторые виды рака ассоциированы с тканевой или периферической эозинофилией и за счет этого имеют более благоприятный прогноз, в то время как в других опухолях эозинофилия связана с менее благоприятным прогнозом, например, при нодулярном склерозе, болезни Ходжкина, синдроме Сезари и раке желудка. При синдроме Сезари клетки опухоли продуцируют ИЛ-5 и тем самым ответственны за эозинофилию, которая коррелируюет с тяжестью заболевания. В тех случаях, когда эозинофилия является благоприятным прогностическим фактором, она считается частью защитной реакции организма в ответ на опухоль.

Эозинофилы - миграция, функции, гибель
Путь эозинофилов от недифференцированных гематопоэтических клеток к тканям.
На рисунке представлен жизненный цикл эозинофилов от дифференцировки в костном мозге к трансвазальной миграции и гибели в тканях (приведены ключевые факторы, участвующие в этом процессе).

- Вернуться в оглавление раздела "дерматология."

Оглавление темы "Эозинофилы при болезнях кожи.":
  1. Происхождение и развитие эозинофилов
  2. Цитокины и сигнальные пути эозинофилов
  3. Cтруктура эозинофил и состав эозинофильных гранул
  4. Функции эозинофил и их роль в иммунитете
  5. Компоненты эозинофил и их функции
  6. Состав и компоненты кристаллов Шарко-Лейдена эозинофил
  7. Механизм миграции эозинофил в ткани
  8. Механизм ативации эозинофил
Кратко о сайте:
Медицинский сайт MedicalPlanet.su является некоммерческим ресурсом для всеобщего и бесплатного развития медицинских работников.
Материалы подготовлены и размещены после модерации редакцией сайта, в составе которой только лица с высшим медицинским образованием.
Ни один из материалов не может быть применен на практике без консультации лечащего врача.
Вопросы, замечания принимаются по адресу admin@medicalplanet.su
По этому же адресу мы оперативно предоставим вам координаты автора, заинтересовавшей вас статьи.
Если планируется использование отрывков размещенных текстов - обязательно размещение обратной ссылки на страницу источник.