Дисфункции гранулоцитов - практическая гематология детского возраста

Гранулоцитарные лейкоциты играют большую роль в антимикробной защите организма. Они способны захватывать и уничтожать инородные частицы. Основная функция гранулоцитов — фагоцитоз. Из всех клеток нейтрофильные гранулоциты обладают наиболее сильными фагоцитарными и бактерицидными свойствами. Поглощение и уничтожение бактерий проходит в несколько этапов. При внедрении в ткань микроорганизмы выделяют вещества, которые ведут к образованию в организме хемотаксических факторов. В результате воздействия этих факторов активируется хемотаксис лейкоцитов и они мигрируют по направлению к инородной частице. На втором этапе — опсонизация — происходит поверхностная фиксация микроорганизма к нейтрофильному гранулоциту. В реакции опсонизации принимают участие несколько факторов. Нейтрофильные гранулоциты несут на своей поверхности рецепторы к Fc-фрагменту иммуноглобулина. Иммуноглобулин прикрепляется одной частью к микробу, а другой частью — Fc-фрагментом — соединяется с рецептором нейтрофильного гранулоцита. Таким  образом, осуществляется контакт лейкоцита и микроорганизма. В реакции опсонизации непосредственно участвует IgG. Опосредованное действие при опсонизации оказывают компоненты комплемента — Ci, С2, Сз, Са и комплементсвязывающие антитела IgM. Следующим этапом фагоцитоза является фаза поглощения.
Псевдоподии нейтрофильных гранулоцитов захватывают бактерию и заключают ее в фагоцитарную вакуоль. После чего начинается процесс переваривания микроорганизмов. Это сложная реакция, которая сопровождается резким повышением метаболической активности клеток. Переваривание микробных частиц осуществляется ферментами, содержащимися в цитоплазматических гранулах нейтрофилов. Различают два вида гранул: первичные — азурофильные и вторичные — специфические. Азурофильные гранулы содержат миелопероксидазу, лизоцим, гидролазы. Специфические гранулы — щелочную фосфатазу, коллагеназу, лизоцим, фагоцитин. При образовании фагоцитарной вакуоли цитоплазматические гранулы приближаются к ней и опорожняют свое содержимое в фагосому. Многие из ферментов гранул обладают выраженными бактерицидными свойствами. Высокая антимикробная активность отмечается у миелопероксидазы, обладающей широким спектром действия. Она активна в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, грибов, вирусов, микоплазмы. Антибактериальным действием обладает лизоцим, хотя его активность по отношению к грамотрицательной флоре мала. Бактерицидными свойствами также обладает фагоцитин. Процесс деструкции микробных тел осуществляется с помощью набора гидролаз. Однако бактерицидная активность лейкоцитов не ограничивается этой системой. Большая, если не ведущая роль принадлежит так называемой системе респираторного взрыва. Более чем в два раза возрастает потребление клеткой кислорода. Усиливается гликолиз и прямое окисление глюкозо-6-фосфата на первых этапах пентозного цикла с накоплением НАДФ-Н. Активация оксидаз в присутствии молекулярного кислорода ведет к окислению НАДФ-Н с образованием НАДФ и перекиси водорода (Н2О2). В свою очередь окисленная форма кофермента стимулирует глюкозомонофосфатный шунт с накоплением НАДФ-Н, при окислении которого образуются новые порции перекиси водорода. Перекись водорода является главным антимикробным фактором. В настоящее время доказано, что бактериальная активность перекиси водорода значительно потенцируются под влиянием миелопероксидазы. Установлено, что система перекись водорода — миелопероксидаза — галогены обладает выраженными бактерицидными свойствами (L. Klebahoff, 1969).

Информативной реакцией, позволяющей оценивать состояние окислительного метаболизма, является НБТ-тест (краска нитросиний тетразолий — nitroblum tetrazolium NBT.). Нитросиний тетразолий фагоцитируется клеткой и в процессе оксидазных реакций восстанавливается, образуя темные глыбки нерастворимого формазана, который определяют цитохимически или калориметрически.
Фагоцитоз — сложный многоэтапный процесс, в котором участвуют механические, химические и биохимические системы клетки. Поломка любого звена этих реакций приводит к нарушению функции фагоцитоза нейтрофильных гранулоцитов. Дисфункции по характеру могут быть наследственными и приобретенными. В большинстве своем это наследственные дефекты. В настоящее время описаны синдромы, при которых наблюдаются нарушения хемотаксиса, дегрануляции, переваривания. Наследственные дисфункции гранулоцитов встречаются редко. Общими признаками этих заболеваний являются частые и длительные инфекционные процессы в результате нарушения антимикробных функций нейтрофильных гранулоцитов. В литературе описаны случаи с нарушением опсонизации, которые характеризовались рецидивирующими инфекциями и дистрофиями. Заболевание, вероятно, наследуется по аутосомно-рецессивному типу и передается по материнской линии, так как обнаружено у матерей и детей. У лиц женского пола описаны также нарушения хемотаксиса нейтрофильных гранулоцитов.
Повышенную группу риска составляют новорожденные, поскольку у них отмечается несовершенство некоторых фаз фагоцитоза. Причем это наиболее выражено у недоношенных детей, что определяет повышенную восприимчивость их к инфекциям.
Дисфункция нейтрофильных гранулоцитов определяет развитие у детей тяжелой болезни — хронического гранулематоза, иначе называемого септическим гранулематозом. Заболевание описано в начале шестидесятых годов нашего столетия и к настоящему времени хорошо изучено. Это патология с аутосомно-рецессивным типом наследования, возможно, сцепленного с полом. Болеют преимущественно мальчики. Если заболевают девочки, то в относительно легкой форме. Обследование семей выявило, что у. отцов нарушений фагоцитарной функции лейкоцитов не выявлено, тогда как у матерей встречается и здоровая, и дефектная популяция нейтрофильных гранулоцитов. Клинические проявления заболевания у матери обычно отсутствуют. При хроническом гранулематозе основной дефект нейтрофильных гранулоцитов заключается в нарушении переваривающей способности при сохранном хемотаксисе и опсонизации. Гранулоциты теряют бактерицидную способность, наблюдается незавершенный фагоцитоз. Таким образом, уничтожения захваченных бактерий не происходит. При исследовании переваривающей способности выявлена определенная дефектность процесса дегрануляции — медленное и неполное освобождение гранул. Однако это второстепенный механизм. Ведущее звено принадлежит нарушению системы респираторного взрыва и значительному снижению образования перекиси водорода. В нейтрофильных гранулоцитах не наблюдается повышенного поступления кислорода и активизации метаболических процессов, свойственных нормальному фагоцитозу. О низком образовании перекиси водорода свидетельствует почти полное отсутствие гранул формазана при постановке НБТ-теста. На основании результатов биохимических исследований высказали предположение о том, что основной дефект при хроническом гранулематозе — это дефект НАД*Н-оксидазы, катализирующий реакцию образования перекиси водорода. Возможны дефициты и других форм оксидаз. В организме выключается мощная бактерицидная система. Захваченные клеткой микроорганизмы остаются внутри нее живыми. Кроме того, клеточная мембрана нейтрофильных гранулоцитов предохраняет бактерии от воздействия лекарственных веществ и антител организма, не диффундирующих внутрь гранулоцитов. Живые и надежно защищенные микроорганизмы в процессе миграции лейкоцитов с током крови диссеминируют по всему организму, попадая в легкие, печень, селезенку, лимфатические узлы, кожу. При гибели клеток бактерии высвобождаются и в местах скопления формируются гранулемы, возможно, являющиеся защитной реакцией организма, пытающегося ограничить очаг поражения. Так как число контактов человеческого организма с микроорганизмами огромно, то это приводит к формированию генерализованного хронического гранулематоза.
Иммунологические исследования свидетельствуют о том, что содержание иммуноглобулинов в крови в норме или даже повышено. Клинические симптомы заболевания проявляются уже в раннем возрасте, до 1-2 лет. Отмечаются рецидивидующие гнойные инфекции различной локализации. В процесс постоянно вовлекаются лимфатические узлы, они незначительно увеличиваются в размерах, болезненны, почти у всех больных нагнаиваются. Не менее часто поражаются органы дыхания. Пневмония постоянно рецидивирует, не поддается антибиотикотерапии. В легочной ткани формируются множественные гранулемы. При хроническом гранулематозе типичны поражения кожи — фурункулы, абсцессы. У большинства заболевших детей, живущих несколько лет, постоянным симптомом является увеличение печени, селезенки. Нередки костные поражения в виде остеомиелитов. Прогноз плохой, большинство детей погибают от хронической гнойной инфекции, чаще легочной локализации. В периферической крови отмечается нейтрофилез. Нейтрофильные гранулоциты имеют необычно крупные гранулы и вакуоли. В результате хронического инфекционного процесса у большинства больных часто отмечается анемия. Эффективных средств терапии в настоящее время нет. Рекомендуется применение антибиотиков, способных проникнуть внутрь клетки (рифампицин), и сульфаниламидных препаратов, возможно, усиливающих бактерицидную активность гранулоцитов.
Аналогичная хроническому гранулематозу клиническая картина наблюдается при семейном липохромном гистиоцитозе. Нарушена бактерицидная переваривающая функция нейтрофильных гранулоцитов. НБТ- тест свидетельствует о низком образовании перекиси водорода. Отмечается генерализованное гранулематозное поражение органов. У больных обнаруживают гистиоциты, содержащие липохромный материал. В клинической картине, кроме рецидивирующей гнойной инфекции, наблюдается поражение суставов негранулематозного генеза. Заболевание наследуется по аутосомно-доминантному типу.
В 1966 г. S. D. Davis описано состояние, схожее по клинической картине с хроническим гранулематозом. Причем данный синдром наблюдается у девочек с рыжими волосами и светлой кожей. Тип наследования — аутосомно-рецессивный. Отмечается нарушение бактерицидной функции гранулоцитов с резким снижением НБТ-теста. Заболевание проявляется рецидивирующей гнойной инфекцией различной локализации, но с преимущественным кожным поражением — экземы, абсцессы. Течение болезни более легкое, чем при хроническом гранулематозе.
Комбинированная дисфункция гранулоцитов, сочетающаяся с лейкопенией, наблюдается при синдроме Чедиака—Хигаси. Заболевание впервые описано в 1952 г. М. Chediak и дополнено О. Higachi в 1953 г. У больных значительно снижены неспецифические механизмы защиты вследствие нарушения фагоцитарной способности гранулоцитов. В результате дефекта лизосомальных мембран отмечается неполное и замедленное излияние содержимого гранул в фагоцитарные вакуоли с одновременным снижением переваривающей способности клеток. При синдроме Чедиака—Хигаси также нарушен хемотаксис гранулоцитов. Поломка фагоцитов происходит сразу в нескольких звеньях: хемотаксис—дегрануляция—переваривание. Патогенез лейкопении до конца не ясен. Предполагают, что лейкоциты имеют укороченный срок жизни и быстрее разрушаются. Заболевание носит семейный характер с аутосомно-рецессивным типом наследования, проявляется у гомозиготов, имеющих поломку двух генов. Половина больных происходят от родственных браков. Девочки и мальчики болеют с одинаковой частотой. Типичный вид больных — они альбиносы, радужная оболочка прозрачна, зрачки с красным оттенком, глазное дно бледное. Отмечаются уменьшенное слезоотделение, светобоязнь. Характерны пигментные поражения кожи. Участки гиперпигментации расположены асимметрично на коже туловища, лица, конечностей, преимущественно на открытых поверхностях тела. Больные чрезмерно потеют.
У детей увеличиваются лимфатические узлы, печень, селезенка. Гепатомегалия может сопровождаться симптомами желтухи. Наиболее тяжелыми и типичными проявлениями болезни служат частые инфекционные заболевания с развитием гнойных осложнений. Также наблюдаются рецидивирующие поражения кожи. Часты гнойные отит, ангина, пневмония, развитие сепсиса. При длительном течении заболевания состояние усугубляется в. связи с лимфоцитарной инфильтрацией разных органов. Повышается температура, значительно увеличиваются лимфатические узлы, печень, нарастает панцитопения, возможно поражение нервной системы. В периферической крови отмечаются нейтропения, анемия, тромбоцитопения. При синдроме Чедиака—Хигаси наблюдаются морфологические аномалии всех форм лейкоцитов. Нейтрофильные гранулоциты, моноциты, содержат гигантские гранулы величиной до 4 мкм. Ядра нейтрофильных гранулоцитов имеют малые размеры, хроматин в них структурно изменен. Прогноз заболевания неблагоприятный. Дети, страдающие синдромом Чедиака—Хигаси, обычно не доживают до юношеского возраста. В настоящее время эффективных средств лечения нет. При гнойной инфекции используют антибиотики широкого спектра действия, симптоматические средства. Имеются сообщения о положительном влиянии на функцию гранулоцитов больших доз аскорбиновой кислоты. При лимфогистиоцитарной инфильтрации возможно назначение преднизолона и винкристина.
В литературе описана наследственная патология фагоцитарной функции нейтрофильных гранулоцитов (переваривающей способности), обусловленная изолированным дефицитом миелопероксидазы. Важным признаком, отличающим данную патологию от хронического гранулематоза, служит нормальный НБТ-тест (при данной патологии образование перекиси водорода не нарушено). Заболевание наследуется по аутосомно-рециссивному типу. Синдром протекает относительно доброкачественно, без тяжелых инфекционно-гнойных процессов.
К настоящему времени описаны случаи изолированного дефицита глутатионпероксидазы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы нейтрофильных гранулоцитов. Заболевание носит, вероятно, аутосомно-рецессивный тип наследования. Характеризуется рецидивирующими гнойными инфекциями. По течению сходно с хроническим гранулематозом и также приводит к образованию множественных гранулем в разных органах.
При некоторых гематологических синдромах имеются четкие аномалии морфологической структуры лейкоцитов, однако они не сопровождаются нарушением функции клеток.
Распространенной наследственной патологией лейкоцитов является пельгеровская аномалия, впервые описанная голландским гематологом О.  Pelger в 1928 г. Симптом носит семейный характер и передается по аутосомно-доминантному типу. Обычно выявляется у гетерозиготов, хотя имеются описания у гомозиготов. Пельгеровская аномалия с одинаковой частотой наблюдается у лиц мужского и женского пола. Патогенез данной патологии не изучен, высказано предположение о генетической природе (J. Kallo, 1985). Сущность аномалии состоит в том, что гранулоциты имеют несегментированное ядро. У здоровых лиц в периферической крови основной процент нейтрофильных гранулоцитов составляют сегментоядерные формы. Ядро этих лейкоцитов состоит из 3—4 сегментов. При пельгеровской аномалии нейтрофильные гранулоциты имеют двухсегментное ядро или одно круглое. Морфологически клетки напоминают палочкоядерные нейтрофильные гранулоциты, метамиелоциты, миелоциты. Такая картина может служить причиной диагностической путаницы. При исследовании периферической крови создается впечатление омоложения клеточного состава — нейтрофильного сдвига влево, который расценивают как проявление инфекционного процесса. Это заставляет врачей предпринимать длительные и упорные происки несуществующего воспалительного заболевания. Из литературы известны случаи, когда необосновано проводилась аппендэктомия. Поэтому клиницисту, оценивающему формулу крови, необходимо помнить о пельгеровской аномалии, особенно в тех ситуациях, когда отмечается нейтрофильный сдвиг влево без каких бы то ни было симптомов инфекционного заболевания. Аномальные нейтрофильные гранулоциты являются зрелыми клетками, функция фагоцитоза у них не нарушена. Размеры клеток нормальные, структура ядра плотная, цитоплазма обычная, с мелкой зернистостью, свойственной зрелым сегментоядерным клеткам. Кроме нейтрофильных гранулоцитов, несегментированные ядра встречаются у эозинофильных, а также у базофильных гранулоцитов. Возможно полное и частичное проявление пельгеровской аномалии. При частичном носительстве количество патологических нейтрофильных гранулоцитов невелико, в пределах 10 %, при полном проявлении в периферической крови встречается 20—30 % аномальных лейкоцитов. Другие гематологические показатели — количество эритроцитов, гемоглобина, ретикулоцитов — остаются нормальными. Не изменены длительность кровотечения, время свертывания крови, СОЭ. В пунктате костного мозга среди ядросодержащих клеток преобладают аномальные формы гранулоцитов. Пельгеровская аномалия, независимо от гетерозиготного или гомозиготного носительства, клинически себя ничем не документирует. Люди практически здоровы, с обычной восприимчивостью к инфекции. Повышенного риска заболеваемости у них не наблюдается. Часто носителей выявляют случайно при исследовании мазков крови. Учащение случаев регистрации людей с пельгеровской аномалией связывают с более широкими исследованиями крови. При выявлении пельгеровской анамолии у детей в диагностических целях необходимо исследовать кровь у их родителей, нередко у них можно найти аналогичные изменения.
В настоящее время описана так называемая псевдопельгеровская аномалия. Она характеризуется морфологическими изменениями нейтрофильных гранулоцитов, сходными с пельгеровской аномалией. Этот синдром наблюдается при тяжелых инфекционных заболеваниях, кишечных инфекциях, агранулоцитозе, остром миелобластном лейкозе. В отличие от истинной аномалии при псевдопельгеровской структура ядра более нежная, сетчатая. Гематологический синдром является преходящим — после выздоровления эти изменения проходят.
Своеобразной аномалией является наследственная гиперсегментация ядер нейтрофильных гранулоцитов, описанная Е. Undritz в 1950 г. Она носит семейный характер и наследуется по аутосомно-доминантному типу. Аномалия является как бы противоположностью пельгеровской. В периферической крови находят большое количество нейтрофильных гранулоцитов с четырьмя и более сегментами ядер. Сущность этой аномалии неизвестна. Фагоцитарная активность клеток не нарушена. Люди практически здоровы, никаких отклонений у них не отмечается. В клиническом плане следует помнить, что нейтрофильные гранулоциты с гиперсегментированными ядрами встречаются у детей при В12-дефицитной анемии. Дифференциальным признаком при анемии служит наличие гигантских форм нейтрофильных гранулоцитов. Под влиянием специфической терапии витамином В12 эти изменения проходят.
Е. Undritz также описана наследственная гиперсегментация ядер эозинофильных гранулоцитов, которая может сочетаться с сегментацией ядер моноцитов. Аномалия носит семейный характер неясного генеза. Сущность ее заключается в том, что ядро эозинофильных гранулоцитов вместо обычных двух состоит из 3 сегментов. Функция клеток не нарушена. Клинических проявлений нет. При В12-дефицитной анемии гиперсегментация ядер эозинофильных гранулоцитов может быть преходящей и при лечении исчезать.
Редкой патологией лейкоцитов является аномалия Алъдера, которая характеризуется наличием в цитоплазме крупной азурофильной зернистости. Зернистость очень обильная и в окрашенных мазках ядра клеток почти не видны. Аномалию обнаруживают во всех лейкоцитах — нейтрофильных гранулоцитах, лимфоцитах, моноцитах. Функции клеток не нарушены. Аномалия Альдера сочетается с гаргоилизмом — заболеванием, относящимся к группе мукополисахаридозов. Это позволяет предполагать, что аномалия лейкоцитов обусловлена основным процессом — нарушением обмена мукополисахаридов. В результате энзимного дефекта a-L-гилуронидазы в цитоплазме клеток накапливаются кислые мукополисахариды. Заболевание носит наследственный характер и передается по аутосомно-рецессивному типу.
Дисфункции гранулоцитов могут носить вторичный характер. Симптоматические дисфункции нейтрофильных гранулоцитов обусловлены токсическим действием разных факторов на костный мозг. Так же, как и при наследственной патологии, приобретенные дисфункции гранулоцитов характеризуются нарушением фагоцитоза на различных этапах — хемосаксис, опсонизация, поглощение, переваривание. Они наблюдаются при аутоиммунных заболеваниях — системной красной волчанке, ревматоидном артрите. Функция фагоцитоза (опсонизация, бактерицидное действие) страдает при лечении кортикостероидами, салицилатами, сульфаниламидами, антибиотиками. У детей с болезнью Дауна снижается поглотительная способность по отношению к грамположительной флоре. Дисфункция гранулоцитов наблюдается при сахарном диабете, циррозе печени. Дефекты лейкоцитов носят обратимый характер и при успешной терапии основного заболевания эти изменения проходят.