Функция нейтрофилов и аномальные результаты

Нейтрофилы - это тип лейкоцитов (лейкоцитов или гранулоцитов), которые, помимо других функций, защищают нас от инфекций. Они составляют примерно от 40% до 60% белых кровяных телец в нашем организме 1 и являются первыми клетками, которые появляются на месте происшествия, когда мы испытываем бактериальную инфекцию. Нормальное (абсолютное) количество нейтрофилов составляет от 2500 до 7500 нейтрофилов на микролитр крови2. Количество нейтрофилов может быть высоким при инфекциях, из-за повышенной продукции в костном мозге, как при лейкемии, или из-за физического или эмоционального стресса. Низкое количество нейтрофилов также может быть признаком заболевания при таких состояниях, как лейкемия, некоторые инфекции, дефицит витамина B12, химиотерапия и т. Д.

Веривелл / Лаура Портер

Функция

Нейтрофилы составляют самую большую часть клеток крови, производимых костным мозгом. Они наши «первые респонденты», играющие роль первой линии защиты от инфекционных организмов, которые проникают в наш организм.

Эти клетки - первые клетки, которые появляются на месте, когда мы испытываем бактериальные инфекции. 3 Повреждение клеток приводит к высвобождению «хемокинов», которые привлекают нейтрофилы к участку в процессе, называемом хемотаксисом. Нейтрофилы могут быть более известны случайному наблюдателю как основной компонент гноя.

Нейтрофилы обращаются к чужеродным захватчикам, «поедая их» - процесс, называемый фагоцитозом, или захватывая их в клетку в процессе, называемом эндоцитозом. Как только инородный организм оказывается внутри нейтрофила, он «обрабатывается» ферментами, что приводит к разрушению организма. Нейтрофилы также помогают регулировать иммунный ответ в целом.

Нейтрофилы имеют очень короткую продолжительность жизни, в среднем всего 8 часов 4, но наши тела производят около 100 миллиардов этих клеток каждый день. После высвобождения из костного мозга около половины этих клеток присутствует вдоль выстилки кровеносных сосудов, а другая половина - в тканях тела.

Анатомия и строение

Нейтрофилы можно отчетливо увидеть под микроскопом как клетки с характерными от 2 до 5 долей в ядре 5, окрашенные нейтральными красителями в розовый или фиолетовый цвет. Термин «PMN» или полиморфноядерный лейкоцит относится к этому открытию.

Нейтрофилы, лейкоциты и иммунная система

Если вы слышите о лейкоцитах и нейтрофилах, это может сбить с толку. Если нейтрофилы представляют собой только один тип лейкоцитов, почему онкологи взаимозаменяемо говорят о низком количестве лейкоцитов и низком количестве нейтрофилов при химиотерапии (нейтропения, вызванная химиотерапией)? Простой ответ заключается в том, что низкий уровень нейтрофилов, в частности, может быть наиболее опасным для предрасположенности людей к инфекциям.

Все кровяные тельца (белые кровяные тельца, красные кровяные тельца и тромбоциты) образуются в костном мозге - губчатой ткани в центральной области костей, например бедра. В костном мозге все эти клетки возникают как клетки одного типа, известные как гемопоэтические стволовые клетки.

Затем эти стволовые клетки дифференцируются в разные типы клеток в процессе, известном как гематопоэз. Поскольку все эти клетки начинаются с общей стволовой клетки, процессы, которые повреждают костный мозг, такие как химиотерапия, часто влияют на все различные типы клеток крови. Это называется подавлением костного мозга химиотерапией.

Помимо эритроцитов и тромбоцитов существует несколько типов лейкоцитов. Лейкоциты развиваются по двум разным направлениям. Стволовая клетка может развиваться либо по лимфоидной линии, что в конечном итоге приводит к образованию Т- и В-лимфоцитов, либо по миелоидной линии. Клетка миелоидной линии может развиться в нейтрофил, эозинофил, моноцит или базофил.

Нейтрофилы начинаются с миелобластов, которые превращаются в промиелоциты, миелоциты, метамиелоциты, полосы, а затем в зрелые нейтрофилы.

Количество нейтрофилов

Количество нейтрофилов проверяется как часть общего анализа крови (ОАК). Нормальное АНК или абсолютное количество нейтрофилов обычно составляет от 2500 до 7500 нейтрофилов на микролитр.

Уровень нейтрофилов ниже 2500 называется нейтропенией, хотя степень снижения важна. ДРП менее 1000 является наиболее серьезным заболеванием 8 и может серьезно предрасположить человека к инфекциям.

В вашем отчете об анализе крови нейтрофилы могут быть разделены на две категории: сегментированные или зрелые нейтрофилы и незрелые нейтрофилы, известные как полосы. При серьезных инфекциях костный мозг стимулируется для выделения большего количества нейтрофилов (незрелых нейтрофилов), что приводит к увеличению количества полос в вашем отчете.

Когда врачи проверяют общий анализ крови (CBC) или количество лейкоцитов (WBC), они также обращают внимание на увеличение или уменьшение ожидаемого количества нейтрофилов. Таким образом, тестирование на нейтрофилы является очень важной частью лабораторной оценки заболевания.

Внешний вид нейтрофилов

Внешний вид нейтрофилов или «морфология» также может быть полезен при диагностике болезни. В то время как общий анализ крови определяет количество лейкоцитов, мазок периферической крови для определения морфологии часто делается для того, чтобы увидеть конкретные характеристики, которые могут присутствовать в нейтрофилах. Например, токсические грануляции могут быть замечены в нейтрофилах при серьезных инфекциях, гиперсегментированные (более 5 долей) нейтрофилы могут наблюдаться при дефиците витамина B12 и фолиевой кислоты и т. Д.

Причины нейтрофилии

Размышление о функции нейтрофилов облегчает понимание увеличения их числа. Механизмы, которые могут увеличить количество этих белых кровяных телец, включают:

Реактивный

При реактивной нейтрофилии наблюдается увеличение количества нейтрофилов в ответ на инфекции или стресс. Гормоны стресса в нашем организме вызывают высвобождение большего, чем обычно, количества этих клеток из костного мозга.

Пролиферативный

Пролиферативная нейтрофилия означает увеличение количества нейтрофилов из-за увеличения их продукции в костном мозге. Это чаще всего наблюдается при раковых заболеваниях, таких как острый миелоцитарный лейкоз. Тип белых кровяных телец в этом случае часто является ненормальным, и даже несмотря на то, что присутствует больше нейтрофилов, они не функционируют так же хорошо, как «нормальные» нейтрофилы.

Демаргинация

Нейтрофилы часто «живут» прикрепленными к оболочке кровеносных сосудов. Эти нейтрофилы могут стать «разграниченными» и циркулировать в кровотоке из-за стресса, инфекций, а иногда и физических упражнений. Выброс нейтрофилов по кровеносным сосудам в кровоток является одной из причин, по которой количество лейкоцитов может иногда быстро расти (для образования новых нейтрофилов или их выхода из костного мозга требуется больше времени).

Условия, которые могут вызвать нейтрофилию

Некоторые конкретные причины повышенного количества нейтрофилов (нейтрофилия) включают:

• Инфекции

• Стресс10

• Раковые заболевания, связанные с клетками крови, такие как лейкемия.

• Аутоиммунные заболевания, такие как ревматоидный артрит.

• Травмы и ожоги

• Курение11

• Беременность

• Тиреоидит

• Эклампсия

Незрелые нейтрофилы (полосы) в крови

Большинство нейтрофилов в нашей крови - это зрелые нейтрофилы. Незрелые нейтрофилы могут быть обнаружены в мазке крови, если организм находится в состоянии стресса и существует большая потребность в большем количестве нейтрофилов. Когда это происходит, повышенное количество незрелых нейтрофилов может попасть в кровь из костного мозга до того, как достигнет зрелости. Ваш врач может упомянуть, что у вас повышенное количество полосок или еще менее зрелых нейтрофилов в вашем анализе крови.

С другой стороны, повышенная продукция незрелых нейтрофилов может возникать при таких состояниях, как миелодиспластические синдромы и лейкозы, такие как острый промиелоцитарный лейкоз.

Причины нейтропении

Ваше количество нейтрофилов может быть уменьшено само по себе или, наоборот, вместе с другими типами клеток крови. Термин панцитопения относится к уменьшению всех трех основных типов клеток крови; эритроциты (называемые анемией), тромбоциты (называемые тромбоцитопенией) и лейкоциты.

Механизмы, которые могут привести к низкому количеству нейтрофилов, могут включать:

Снижение или отсутствие продукции костного мозга

Костный мозг может замедлить или прекратить производство белых кровяных телец, например, когда костный мозг поврежден, как при химиотерапии, или имеется дефицит витаминов, который вызывает недостаточное производство.

Проникновение в костный мозг

Когда костный мозг «захватывается» такими клетками, как раковые, это называется инфильтрацией костного мозга. Костный мозг также может быть захвачен рубцовой тканью (фиброзом) при таких состояниях, как миелофиброз.

Спрос на большее количество нейтрофилов

Может потребоваться больше нейтрофилов, например, для борьбы с инфекцией или в ответ на травму. Первоначально при большинстве бактериальных инфекций количество нейтрофилов увеличивается. Однако при серьезных инфекциях может возникнуть низкое количество нейтрофилов, поскольку иммунная система подавлена инфекцией.

Снижение выживаемости нейтрофилов

В то время как инфекции обычно вызывают повышенное количество нейтрофилов, подавляющая инфекция, а также инфекции, вызванные некоторыми вирусами и риккетсиозами, могут привести к снижению выживаемости нейтрофилов и низкому количеству нейтрофилов. Нейтрофилы также могут столкнуться с иммунным разрушением из-за антител, направленных против самих себя, при таких состояниях, как волчанка.

Уничтожение уже продуцируемых нейтрофилов

Нейтрофилы, которые были выпущены из костного мозга и циркулируют в организме, могут быть разрушены несколькими способами. Это может происходить при аутоиммунных состояниях, при которых вырабатываются антитела (аутоантитела), которые непосредственно разрушают нейтрофилы.

Циклическая нейтропения

Это редкое заболевание, известное как циклическая нейтропения, может быть генетическим или приобретенным, и для него характерны периодические периоды низкого уровня белых кровяных телец и нормального количества белых кровяных телец.

Важность низкого количества нейтрофилов

Серьезность низкого числа нейтрофилов зависит от нескольких факторов, особенно от степени нейтропении. Вы, вероятно, знакомы с историями о детях-«пузырях», которые рождаются с сильно ослабленной иммунной системой, но между ними есть много разных степеней.

Низкое количество нейтрофилов является одним из серьезных побочных эффектов химиотерапии.13 Когда эти клетки ограничены по количеству или функциям, либо по обоим, наши тела менее способны бороться с инфекциями, даже с бактериями, которые обычно не вызывают серьезных инфекций.

Условия, которые могут вызвать нейтропению

Снижение количества нейтрофилов может быть связано с указанными выше механизмами:

• Химиотерапия

• Апластическая анемия

• Радиационное воздействие

• Миелодисплазия14

• Связанные с кровью раковые заболевания, которые проникают в костный мозг, например лейкоз.

• Вирусные инфекции

• Подавляющие инфекции (сепсис)

• Риккетсиозные инфекции

• Брюшной тиф15

• Гиперспленизм

• Лекарственные реакции: например, на пенициллин, ибупрофен и фенитоин.

• Гипергликемия 16

• Дефицит витамина B12 (мегалобластная анемия) и дефицит фолиевой кислоты

• Нейтропения Костманна (генетическое заболевание, поражающее маленьких детей)

• Идиосинкразия (то есть никто не знает наверняка, почему низкое количество нейтрофилов)

Диагностика

Если количество нейтрофилов отклоняется от нормы при общем анализе крови, необходимо дальнейшее обследование. Обычно это начинается с анамнеза и физического осмотра с учетом потенциальных причин отклонений от нормы. Периферический мазок (дифференциальный) 17 часто является следующим шагом, и он может выявить любые другие видимые аномалии в клетках крови, включая нейтрофилы (например, наличие незрелых нейтрофилов, обычно не обнаруживаемых в крови, называемых бластами). Общий анализ крови также может быть повторен, чтобы исключить лабораторную ошибку.

Дальнейшее тестирование будет зависеть от возможных причин отклонения от нормы и может включать:

• Исследование костного мозга: для оценки происхождения клеток в костном мозге.

• Тесты для оценки инфекций

• Анализы крови, такие как тесты функции щитовидной железы, уровень витамина B12 18 и многое другое.

Примеры: количество нейтрофилов у Оливии было низким после химиотерапии, поэтому ее онколог рекомендовал ей начать прием антибиотиков для предотвращения инфекции.