Otevřít hlavní menu

Neutrofilní granulocyt

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].

CharakteristikaEditovat

FyziologieEditovat

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 molekulyEditovat

CD15Editovat

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].

CD11bEditovat

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].

CD87Editovat

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].

FunkceEditovat

FagocytózaEditovat

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].

DegranulaceEditovat

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 cytokinůEditovat

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

Neutrofilová extracelulární pastEditovat

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].== Reference ==

  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.