LEUKOCYTY (BIELE KRVINKY): CHARAKTERISTIKA, FUNKCIE, TYPY - BIOLÓGIE - 2026

Tieto leukocyty sú rôznorodý súbor krvných buniek, ktoré patria do imunitného systému. Chýbajú im pigmenty, preto sú známe aj ako biele krvinky. Bunky sa podieľajú na imunitnej odpovedi a na eliminácii potenciálnych patogénov, ktoré vstupujú do tela.

Biele krvinky sa delia na dve široké kategórie: granulocyty a mononukleárne bunky alebo agranulocyty. V granulocytoch máme eozinofily, bazofily a neutrofily. Obsah granúl je často toxický a keď ich tieto bunky vyprázdnia, môžu bojovať s infekciou. Jadrá týchto buniek sú obvykle segmentované alebo lobované.

Zdroj: Edgardolanza

Mononukleárne bunky sa skladajú z dvoch typov buniek: monocytov a lymfocytov. Každý typ leukocytov má pri obrane osobitnú úlohu.

Väčšina leukocytov pochádza z myeloidnej kmeňovej bunky, zatiaľ čo lymfocyty pochádzajú z lymfoidnej kmeňovej bunky. Ak sa počet leukocytov zmení, môže to byť lekárska indikácia na diagnostikovanie patológie alebo infekcie.

Historická perspektíva

K objavu leukocytov došlo v polovici 18. storočia William Hewson, ktorý ich jednoducho opísal ako bunky bez farby.

Ďalej spomenul, že tieto bunky boli produkované lymfatickým systémom, kde boli transportované do krvného riečišťa. Hewson veril, že z bielych krviniek sa môžu neskôr stať červené krvinky.

V tom čase neexistovali žiadne farbiace techniky, ktoré by umožňovali podrobnejšiu štúdiu leukocytov. Z tohto dôvodu výskumník Paul Ehrlich používal rôzne farbivá, ktoré mu umožnili klasifikovať biele krvinky do rôznych typov, až v 19. storočí.

Ľudský imunitný systém: vrodený a prispôsobivý

Aby sme pochopili úlohu leukocytov v imunitnom systéme, musíme vedieť, že tento systém je jasne rozdelený na dve zložky známe ako vrodené a adaptívne. Každý má svoje vlastné rozpoznávacie receptory a má svoju vlastnú rýchlosť reagovania na patogény, ktoré napadajú hostiteľa.

Vrodená imunita

Mechanizmy, ktoré sa aktivujú okamžite v prítomnosti cudzej entity, zodpovedajú vrodenej imunite. Tieto bariéry zahŕňajú kožu a sliznicu, rozpustné molekuly, ako je napríklad komplement, peptidy s antimikrobiálnymi vlastnosťami a cytozíny. Evolučne sa zdá, že ide o primitívny systém.

Bunky, ktoré ich tvoria, sú makrofágy a dendritické bunky. Tieto bunky používajú receptory, ktoré rozpoznávajú určité vzorce nachádzajúce sa v genetickom materiáli a rýchlo reagujú na všeobecné biochemické štruktúry zdieľané medzi patogénmi.

Adaptívna imunita

Naproti tomu je adaptívna reakcia omnoho pomalšia. V bunkách, ktoré ho tvoria, máme T a B lymfocyty, ktoré majú receptory pre špecifické antigény. Adaptívna reakcia má „pamäť“ a môže rýchlejšie reagovať, ak je už daný antigén v tele prítomný.

Tieto dva systémy pôsobia synergicky so spoločným cieľom brániť telo pred infekciou a proti množeniu rakovinových buniek.

Funkcie a funkcie

Krv je tekuté tkanivo, ktoré cestuje do srdcovo-cievneho systému. V tejto tekutej matrici sú prvky a fragmenty buniek troch typov: erytrocyty alebo červené krvinky, leukocyty alebo biele krvinky a trombocyty alebo krvné doštičky.

Rozmery a morfológia

Leukocyty alebo biele krvinky sú skupinou sférických buniek bez pigmentov. Priemerné rozmery sa pohybujú medzi 9 a 18 mikrometrami (um).

Na rozdiel od iných krvných buniek si leukocyty zachovávajú jadro v zrelom bunkovom stave. V skutočnosti je jadro hlavnou charakteristikou používanou na klasifikáciu týchto buniek.

Vlastnosti

Podieľajú sa na obrane organizmu. Leukocyty majú schopnosť pohybovať sa v bunkových priestoroch procesom zvaným diapédéza, migrujúc pohybom amoeboidu.

Táto mobilita je riadená hlavne chemotaxiou a neutrofilmi. Na odstránenie patogénov vykonávajú leukocyty fagocytózu.

Existuje päť hlavných typov leukocytov a každý z nich je spojený s konkrétnou funkciou imunitného systému. Keďže bunky, ktoré tvoria leukocyty, sú medzi sebou veľmi heterogénne, podrobne opíšeme ich charakteristiky a funkcie v nasledujúcej časti.

Druhy lymfocytov

Existuje niekoľko klasifikácií leukocytov. Klasifikácia môže byť stanovená pozorovaním bunky vo svetle optického mikroskopu po zafarbení radom farbív alebo môže byť klasifikovaná podľa antigénov prítomných na povrchu bunky pomocou techniky nazývanej prietoková cytometria.

V tomto článku budeme používať klasifikáciu danú optickým mikroskopom vďaka jeho širokému použitiu a jednoduchosti. Ďalej popíšeme podrobne každú z hlavných kategórií: granulocyty a mononukleárne bunky.

granulocyty

Ako už názov napovedá, granulocyty sú bunky, ktorých cytoplazmy sú bohaté na granule. Okrem prítomnosti týchto kompartmentov sa granulocyty vyznačujú prítomnosťou lobovaných alebo segmentovaných jadier.

V granulocytoch je subkategória, ktorá klasifikuje bunky v závislosti od ich reakcie na rôzne farby.

Pokiaľ sú granule zafarbené kyslými farbivami, ako je eozín, sú to eozinofily. Ak je farbivo, ktoré ich zafarbí, svojou povahou zásadité, napríklad metylénová modrá, granulocyt sa nazýva bazofil. Nakoniec, ak nereaguje na škvrny, nazývajú sa neutrofily.

Pretože jadrové štiepenie neutrofilov je výrazné, často sa nazývajú polymorfonukleárne bunky.

neutrofily

Neutrofily sú najhojnejšie granulocyty a tvoria prvú líniu obrany proti infekciám spôsobeným baktériami a inými látkami. Sú prvkami vrodeného imunitného systému.

Bunkové granule obsahujú celý rad enzýmov a baktericídov, ktoré pomáhajú ničiť patogény a cudzie entity.

Aby mohli tieto bunky plniť svoju funkciu, môžu migrovať do rôznych tkanív a pohltiť príslušný prvok. Po zničení patogénu neutrofil obvykle zomrie a môže sa vylúčiť spolu s bakteriálnym odpadom vo forme hnisu.

Neutrofily môžu vylučovať celý rad látok, ktoré upozorňujú ostatné bunky imunitného systému - či už sú to iné neutrofily alebo makrofágy - a „volajú“ alebo ich prijímajú na miesto, kde sú potrebné.

Súvisia tiež so zápalovou reakciou a produkciou extracelulárnych pascí na neutrofily.

eozinofily

V granulocytoch predstavujú eozinofily iba malé percento z celkových buniek - aj keď ich počet sa môže zvýšiť u pacientov s infekciami alebo horúčkou. Súvisia s reakciou na alergické udalosti.

Podobne ako neutrofily, eozinofily sú biele krvinky, ktoré môžu pohltiť cudzie látky vstupujúce do tela. Boli špecificky spojené s prítomnosťou parazitov a hlíst.

Granule prezentované eozinofilmi obsahujú tráviace enzýmy a ďalšie cytotoxické zložky, čo im umožňuje plniť úlohu obrannej bunky.

Hoci sú to bunky veľmi malých rozmerov, ktoré pohlcujú parazita, eozinofily sa môžu usadiť na povrchu parazita a vyprázdniť toxický obsah granúl.

bazofily

V granulocytoch sú bazofily najmenej hojnými bunkami. To znamená rad metodologických komplikácií pri ich štúdiu, takže o ich biológii a funkcii je známe len veľmi málo.

Historicky sa bazofily považovali za bunky so sekundárnou úlohou v alergických procesoch. Toto bolo intuitívne prítomnosťou receptorov pre imunoglobulíny E na povrchu membrány.

Dnes bolo možné potvrdiť úlohu bazofilov ako členov vrodeného a adaptívneho imunitného systému. Tieto bunky sú schopné vylučovať sériu cytokínov, ktoré pomáhajú modulovať imunitnú reakciu a tiež indukujú B-bunky, aby syntetizovali E imunoglobulíny.

Vďaka uvoľňovaniu cytokínov vyvolávajú bazofily alergickú reakciu. Tento proces nie je obmedzený špecifickými antigénovými reakciami s imunoglobulínmi E, môžu byť vyvolané dlhým zoznamom iných molekúl, ako sú napríklad parazitárne antigény, lektíny.

Na rozdiel od eozinofilov a neutrofilov bol obsah granúl v bazofiloch zle študovaný.

Spolu s eozinofilmi zohrávajú úlohu aj v boji proti napadnutiu hlístami.

Mononukleárne bunky

Druhou kategóriou leukocytov sú mononukleárne bunky, v ktorých nájdeme monocyty a lymfocyty.

Na rozdiel od granulocytov nie je jadro mononukleárnych buniek segmentované alebo lobulované, je zaoblené a jedinečné. Nazývajú sa tiež agranulocyty, pretože im chýbajú typické granule eozinofilov, bazofilov a neutrofilov.

monocyty

Charakteristiky monocytov

Monocyty sú najväčšie lymfocyty a pokiaľ ide o ich podiel, predstavujú takmer 11% všetkých cirkulujúcich leukocytov. Vyznačujú sa tým, že vykazujú jadro tvaru obličiek a modrastú cytoplazmu. Existujú v krvi aj tkanivách.

Vlastnosti

Funkcie monocytov sú dosť rozmanité a podieľajú sa na vrodených aj adaptívnych reakciách imunitného systému.

Ako súčasť vrodeného imunitného systému sú monocyty schopné rozoznať sériu patogénov bakteriálnej povahy prostredníctvom rozpoznania receptorov, ktoré stimulujú produkciu cytokínov a fagocytózy.

Majú sériu receptorov typu Fc, takže môžu pohltiť a napadnúť materiály, ktoré boli potiahnuté protilátkami.

Makrofágy a dendritické bunky môžu interagovať s T a B lymfocytmi a iniciovať adaptívnu reakciu. Dendritické bunky sú známe svojou vynikajúcou úlohou ako bunky prezentujúce antigén.

Nakoniec sa monocyty podieľajú na odstraňovaní bunkových zvyškov a odumretých buniek v oblastiach, kde došlo k poškodeniu alebo infekcii tkaniva. Zúčastňujú sa okrem iného na syntéze proteínov, ako sú koagulačné faktory, zložky komplementu, enzýmy, interleukíny.

lymfocyty

Charakteristika lymfocytov

Lymfocyty sú bunky, ktoré pochádzajú z kostnej drene, kde sa diferencujú a dozrievajú. Na konci ich vývoja bunky vstupujú do obehu. Počet leukocytov sa líši v závislosti od niekoľkých faktorov, ako je vek, pohlavie a aktivita osoby.

Lymfocyty vykazujú v porovnaní so zvyškom leukocytov niekoľko zvláštností. Nejedná sa o terminálne bunky, pretože keď sú stimulované, začínajú proces mitotického delenia buniek, čo vedie k efektorovým a pamäťovým bunkám.

Majú schopnosť presúvať sa z krvi do tkanív a potom späť do krvi. Z dôvodu zložitosti procesu nie je v literatúre dobre opísaný model migrácie.

Typy lymfocytov

Sú rozdelené do troch veľkých skupín: T bunky, B bunky a prirodzené zabíjačské bunky alebo NK (prírodná zabíjačská angličtina). T a B bunky zohrávajú nevyhnutnú úlohu v adaptívnej imunitnej odpovedi, zatiaľ čo NK bunky sú malé percento lymfocytov, ktoré sa podieľajú na vrodenej odpovedi.

T-bunky sa nazývajú preto, lebo sú produkované v týmuse, B-bunky v kostnej dreni (B pochádza z kostnej drene), zatiaľ čo NK bunky sú produkované na oboch miestach.

Pokiaľ ide o prispôsobivú reakciu, musíme zdôrazniť tri charakteristiky. Po prvé, má významne vysoký počet lymfocytov, každý so špecifickými receptormi umiestnenými na jeho membránach, ktoré rozpoznávajú špecifické miesta pre cudzie antigény.

Po kontakte s antigénom si ho bunka môže zapamätať a táto bunková pamäť môže spôsobiť rýchlejšiu a silnejšiu reakciu, ak dôjde k opätovnému vystaveniu tomu istému antigénu. Pamätajte, že imunitný systém toleruje a ignoruje antigény z tela.

Lymfocytárne funkcie

Každý typ lymfocytov má špecifickú funkciu. B lymfocyty sa zúčastňujú na tvorbe protilátok a na prezentácii antigénov T bunkám.

B bunky sú tiež zapojené do produkcie cytokínov, ktoré regulujú rôzne T bunky a prezentáciu antigénu.

T bunky sa delia na CD4 + a CD8 +. Prvý z nich spadá do viacerých kategórií a zúčastňuje sa špecificky na funkciách, ako je sprostredkovanie imunitnej odpovede proti intracelulárnym patogénom, bakteriálnym infekciám, plesňovej indukcii astmy a ďalších alergických reakcií.

Bunky typu CD8 + sú schopné ničiť cieľové bunky vylučovaním granúl, ktoré obsahujú rad toxických enzýmov. V literatúre sú CD8 + bunky tiež známe ako cytotoxické T lymfocyty pre všetky molekuly, ktoré uvoľňujú.

Funkcia NK lymfocytov je priamo spojená s vrodenou imunitnou odpoveďou. Okrem toho sú schopné usmrtiť nádorové bunky a bunky infikované vírusmi. Okrem toho môžu NK bunky modulovať funkcie iných buniek, vrátane makrofágov a T buniek.

Polčas leukocytov

Granulocyty a monocyty

Život leukocytov v krvi alebo v tkanivách závisí od študovaného typu. Niektoré granulocyty, ako napríklad bazofily, žijú iba niekoľko hodín a eozinofily žijú niekoľko dní, približne niečo cez týždeň. Monocyty tiež trvajú hodiny až dni.

lymfocyty

Životnosť lymfocytov je výrazne dlhšia. Tí, ktorí sú zapojení do procesov pamäti, môžu trvať roky a tí, ktorí netrvá niekoľko týždňov.

choroby

Normálne hodnoty leukocytov sú rádovo 5 až 12,10 ³ na ml. Zmeny v celkovom počte leukocytov sú známe ako leukopénia a leukocytóza. Prvý výraz sa týka malého počtu buniek, zatiaľ čo leukocytóza sa týka vysokého počtu buniek.

leukocytóza

Vysoký počet leukocytov sa môže vyskytnúť v dôsledku reakcie v tele na celý rad fyziologických alebo zápalových procesov, z ktorých posledná je najčastejšou príčinou. Zápalová alebo infekčná leukocytóza sa vyskytuje v dôsledku prítomnosti baktérií, vírusov a parazitov.

V závislosti od infekčného agens sa hladiny špecifických leukocytov líšia zvláštnym spôsobom. To znamená, že každý patogén vyvoláva určitý typ leukocytov.

Napríklad, ak je činidlom vírus, môže to byť leukopénia alebo leukocytóza. V prípade baktérií je počiatočná infekcia charakterizovaná neutrofíliou, potom monocytózou a končí lymfocytózou a znovuobjavením eozinofilov.

Zvýšenie počtu neutrofilov môže naznačovať zápalovú odpoveď. Zvýšenie počtu eozinofilov súvisí s prítomnosťou parazitov alebo s udalosťou precitlivenosti.

Posledný typ leukocytózy je neinfekčného typu a môže sa vyskytnúť z neoplastických alebo ne-neoplastických a nehematologických hematologických príčin.

Vedieť, že hodnoty leukocytov sú neobvyklé, nie je príliš informatívne. Aby sa stanovila presnejšia diagnóza, musí sa charakterizovať typ postihnutej bunky.

leukopénia

Nízky počet leukocytov sa môže vyskytnúť u pacienta, okrem iného v dôsledku zníženia jeho produkcie v kostnej dreni, hypersplenizmu. Leukocyty sú považované za v nízkych abnormálneho množstva v prípade, že je menšia ako 4000 leukocytov v mm ³ .

Referencie

1. Abbas, AK, Lichtman, AH a Pillai, S. (2014). E-kniha o bunkovej a molekulárnej imunológii. Elsevier Health Sciences.
2. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Základná bunková biológia. Garland Science.
3. Alexander, JW (1984). Zásady klinickej imunológie. Obrátil som sa.
4. Alonso, MAS, & i Pons, EC (2002). Praktická príručka klinickej hematológie. Antares.
5. Arber, DA, Glader, B., List, AF, Prostriedky, RT, Paraskevas, F. a Rodgers, GM (2013). Wintrobeova klinická hematológia. Lippincott Williams & Wilkins.
6. Espinosa, BG, Campal, FR a González, MRC (2015). Techniky hematologickej analýzy. Ediciones Paraninfo, SA.
7. Hoffman, R., Benz Jr, EJ, Silberstein, LE, Heslop, H., Anastasi, J., & Weitz, J. (2013). Hematológia: základné princípy a prax. Elsevier Health Sciences.
8. Kierszenbaum, AL, & Tres, L. (2015). Histológia a bunková biológia: úvod do patológie E-Book. Elsevier Health Sciences.
9. Klion A. (2017). Posledný pokrok v porozumení eozinofilnej biológie. F1000 Research, 6, 1084.
10. Lanzkowsky, P. (2005). Manuál detskej hematológie a onkológie. Elsevier.
11. Miale, JB (1985). Hematológia: laboratórne lekárstvo. Obrátil som sa.
12. Pollard, TD, Earnshaw, WC, Lippincott-Schwartz, J. & Johnson, G. (2016). Cell Biology E-Book. Elsevier Health Sciences.
13. Porwit, A., McCullough, J., & Erber, WN (2011). Patológia krvnej a kostnej drene E-Book: Expert Consult: Online a Print. Elsevier Health Sciences.
14. Ross, MH, a Pawlina, W. (2006). Histológie. Lippincott Williams & Wilkins.