נויטרופילים: מאפיינים, מורפולוגיה, פונקציות, סוגים - ביולוגיה - 2025

נויטרופילים הם תת סוג תא לויקוציטים ו גרנולוציט מעורבים חיידקים והמהמם התגובה החיסונית, פטריות וגופים פתוגניים אפשריות אחרות עבור האורגניזם.

בקרב לויקוציטים גרגירים, נויטרופילים הם התאים השכיחים ביותר, שנמצאים בפרופורציות בין 65 ל 75% מכלל ספירת הלוקוציטים. כמות זו יכולה לגדול אם הגוף סובל מזיהום.

מקור: pixabay.com

כדי למלא את תפקידו המגן, תא זה מפגין יכולת ניכרת לעבור דרך רקמות. הם תואמים את קו ההגנה הראשון בנוכחות זיהום וקשורים גם לאירועי דלקת.

גרעין הנויטרופילים משתנה מבחינת המורפולוגיה שלו וזו הסיבה שנאמר כי התא הוא פולימורפונוקלירי. באופן כללי, בגרעין זה שלושה עד חמש בליטות או אונות לא סדירות. הציטופלזמה מציגה סדרה של גרגירים המעניקים לה את הצבע הוורוד האופייני של שושלת תאים זו.

מאפיינים

כלליות וסיווג גרנולוציטים

הדם מורכב מאלמנטים סלולריים שונים. אחד מהם הוא לויקוציטים או תאי דם לבנים, הנקראים כך בגלל חוסר צבעם בהשוואה לאריתרוציטים או כדוריות דם אדומות.

בתוך תאי הדם הלבנים ישנם מספר סוגים, ואחד מהם גרנולוציטים. הם נקראים כך מכיוון שהם מציגים כמות גדולה של גרגירים בציטופלזמה. בתורנו, יש לנו סוגים שונים של גרנולוציטים השונים זה מזה בתגובה לכתמי מעבדה שונים.

גרנולוציטים הם אאוזינופילים, עם גרגירים עשירים בחלבונים בסיסיים הצבועים בצבעי חומצה כמו אאוזין; בזופילים, המציגים גרגירים חומציים ומוכתמים בצבעים בסיסיים כמו מתילן כחול; וניטרופילים המציגים גרגירים חומציים ובסיסיים ומציגים גוונים ורודים או לבנדרים.

סקירה וסיווג של נויטרופיל

בתוך גרנולוציטים, נויטרופילים הם התאים השכיחים ביותר. מדובר בתאים בעלי יכולת תנועה המעורבים בתגובה החיסונית ובהרס של פתוגנים וסוכנים שונים החיצוניים לגוף.

נויטרופילים בוגרים מאופיינים בגרעין מפולח. זו הסיבה שכמה מחברים מכנים את הלוקוציטים האלה תאים פולימורפונוקלריים, קיצורי PMN, בשם ראשי תיבות שלהם באנגלית.

בתוך הדם ההיקפי אנו מוצאים שתי צורות של נויטרופילים: האחד עם גרעין מפולח ואחרים עם גרעין בצורת פס. במחזור הדם, לרוב התאים הללו יש גרעין מפולח.

מוֹרפוֹלוֹגִיָה

ממדים

במריחות הדם שעברו ניתוח במעבדה, נצפה כי ממדי הנויטרופילים הם בין 10 ל -12 מיקרומטר (מיקרומטר), כשהם גדולים מעט יותר מהאריתרוציטים.

הליבה

אחד המאפיינים הבולטים של הנויטרופילים הוא צורת הגרעין שלהם, עם אונות מרובות. למרות שגרנולוציטים מסווגים לפי תגובתם לכתמים, ניתן לזהות אותם בקלות על ידי מאפיין זה.

נויטרופילים צעירים מציגים גרעין בעל צורה הדומה לפס ועדיין אינו מציג אף סוג של אונות, יתכן שהוא מתחיל.

כאשר הנויטרופילים הגיעו לבשלות, הגרעין יכול להכיל כמה אונות - בדרך כלל שתיים עד ארבע. אונות אלה מקושרות על ידי גדילים עדינים בעלי אופי גרעיני.

מיקום האונות, ושל הגרעין בכלל, דינאמי. לכן האונות יכולות להשתנות במיקומן וגם במספר.

כרומטין

באופן יחסי, הכרומטין של הנויטרופילים די מרוכז. התפלגות הכרומטין בנויטרופילים אופיינית לשושלת תאים זו: הטרוכרומטין (כרומטין מרוכז עם שיעור שעתוק נמוך) ממוקם בכמויות גדולות בשולי הגרעין, ובאים במגע עם המעטפה הגרעינית.

אוקראומטין (כרומטין רופף יחסית, עם שיעור שעתוק גבוה בדרך כלל) ממוקם באזור המרכזי של הגרעין ויש מעט מאוד הכרומטין הזה שנמצא במגע ישיר עם המעטפה.

אצל נשים, אחד מכרומוזומי המין X הופך לדחוס ומבוטל במבנה הנקרא גופתו של Barr - תופעה זו מתרחשת כדי לפצות על עומס גנטי. זה דמיינו כנספח באחת האונות הגרעיניות.

ציטופלזמה

אברונים וגרגירים נמצאים בציטופלסמה של נויטרופילים. הודות למספר העצום של הגרגירים, הציטופלזמה של הנויטרופיל מקבל צבע ורוד או לילך. בנוסף, יש כמויות משמעותיות של גליקוגן. להלן נתאר בפירוט כל אחת מתאי המשנה של הציטופלזמה:

גרגירים

כפי שציינו, נויטרופילים הם סוג של גרנולוציטים מכיוון שלציטופלזמה שלהם יש גרגירים שונים. בלוקוציטים אלה ישנם שלושה סוגים של גרגירים: ספציפיים, אזורופיליים וטריסי.

גרגירים ספציפיים

הגרגירים הספציפיים או הגרגירים המשניים הם קטנים בגודלם ושפע למדי. בשל גודלם הקטן הם מתקשים לדמיין במיקרוסקופ האור. עם זאת, לאור מיקרוסקופיית האלקטרונים הגרגירים מופיעים כמבנים אליפסואידים. צפיפות הגופים היא בינונית.

בתוך הגרגירים הספציפיים אנו מוצאים קולגןאז מסוג IV, פוספוליפידאז, לקטופרין, חלבונים מחייבים ויטמין B12, NADPH-אוקסידאז, היסטמינז, קולטנים לגיליון, בין היתר. ישנם גם פעילים משלימים ומולקולות אחרות עם תכונות חיידקיות.

גרגירים אזורופיליים

הגרגירים האזורורופיליים או הראשוניים גדולים מהקודמים, אך הם נמצאים בפחות כמות. מקורם בתחילת גרנולופואיס ונמצאים בכל סוגי הגרנולות. כאשר מורחים עליהם את הצבע התכול הם מקבלים צבע סגול. הם גופים צפופים מאוד.

גופים אלה מקבילים לליזוזומים ומכילים הידרולאזים, אלסטזות, חלבונים קטיוניים, חלבונים חיידקיים, ו- myeloperoxidase. זה האחרון נראה כמו חומר עם גרגירים עדינים. מולקולה זו תורמת להיווצרות היפוכלוריט וכלורמינים, חומרים התורמים לחיסול חיידקים.

מרכיב חשוב בגרגירים אזורופיליים בקטגוריית חלבונים קטיוניים הם מה שמכונה דיפנסינים, הפועלים באופן דומה לנוגדן.

גרגרי שלישונים

בקטגוריה האחרונה יש לנו גרגירים שלישוניים. אלה בתורם מחולקים לשני סוגים של גרגירים, תלוי בתוכן: חלקם עשירים בפטפטאזים ואחרים במתכני חלבון, כמו ג'לטינאזים וקולגנזים. משערים כי חלבונים אלה מסוגלים לתרום לנדידת הנויטרופיל דרך רקמת החיבור.

אורגנלים

בנוסף לגרגירים הנראים בבירור בציטופלסמה של נויטרופילים, תאים תת-תאים נוספים הם נדירים למדי. עם זאת, במרכז התא נמצא מכשיר גולגי המתהווה ומספר קטן של מיטוכונדריה.

מאפיינים

החיים בעולם העוסק באורגניזמים חד-תאיים פתוגניים הוא אתגר מרכזי עבור אורגניזמים רב-תאיים. במהלך ההתפתחות התפתחו אלמנטים סלולריים עם יכולת לבלוט ולהשמיד את האיומים הפוטנציאליים הללו. אחד המחסומים העיקריים (והפרימיטיביים ביותר) נוצר על ידי מערכת החיסון המולדת.

נויטרופילים הם חלק ממערכת מולדת זו. בגוף מערכת זו אחראית להרס פתוגנים או מולקולות הזרות לגוף שאינם ספציפיים לאף אנטיגן, תוך הסתמכות על המחסומים המורכבים מהעור והקרום הרירי.

אצל בני אדם, ספירת הנויטרופילים יכולה לעלות על 70% מהלוקוציטים המסתובבים, מהווה קו ההגנה הראשון נגד מגוון רחב של פתוגנים: מחיידקים לטפילים ופטריות. לפיכך, בין תפקידי הנויטרופילים:

הרס ישויות פתוגניות

תפקידם העיקרי של נויטרופילים הוא להשמיד מולקולות או חומרים זרים הנכנסים לגוף באמצעות פגוציטוזה - כולל מיקרואורגניזמים העלולים לגרום למחלות.

התהליך שבו נויטרופילים משמידים ישויות זרות מורכב משני שלבים: החיפוש באמצעות כימוטקסיס, תנועתיות תאים ודיאפסיס, ואחריו הרס זהה, באמצעות פגוציטוזה ועיכול. זה מתרחש באופן הבא:

שלב 1: כימוטקסיס

הגיוס של נויטרופילים מייצר תהליך דלקתי באזור בו התרחשה הכבילה עם קולטן לויקוציטים. ניתן לייצר חומרים כימוטקטיים על ידי מיקרואורגניזמים, על ידי נזק לתאים או על ידי סוגים אחרים של לויקוציטים.

התגובה הראשונה של הנויטרופילים היא להגיע לתאי האנדותל של כלי הדם באמצעות מולקולות מסוג דבק. ברגע שהתאים מגיעים לאתר של זיהום או ניפוח, נויטרופילים מתחילים בתהליך של פגוציטוזיס.

שלב 2: פגוציטוזיס

על פני התא, נויטרופילים הם בעלי מגוון רחב של קולטנים בעלי פונקציות מגוונות: הם יכולים לזהות ישירות את האורגניזם הפתוגני, את התא האפופטוטי או כל חלקיק אחר, או שהם יכולים לזהות איזו מולקולה אופטונית המעוגנת לחלקיק הזר.

כאשר מיקרואורגניזם הוא "אופסוניזציה" זה אומר שהוא מצופה על ידי נוגדנים, על ידי השלמה או על ידי שניהם.

במהלך תהליך הפגוציטוזה מופיעים פסאודופודיה מהנויטרופיל שמתחיל להקיף את החלקיק שיש לעכל. במקרה זה, היווצרות הפגוזום מתרחשת בתוך הציטופלסמה של הנויטרופיל.

היווצרות פגוזום

היווצרות הפגוזום מאפשרת למתחם ה- NADH אוקסידאז שנמצא בתוך גוף זה לייצר מיני חמצן תגוביים (כמו מי חמצן למשל) שמסתיימים בהמרה להיפוכלוריט. באופן דומה, סוגים שונים של גרגירים משחררים חומרים חיידקיים.

השילוב של מיני חמצן תגוביים וקוטלי חיידקים מאפשר חיסול הפתוגן.

מוות מנוטרופיל

לאחר התרחשות עיכול הפתוגן, ניתן לאחסן את חומר תוצרת ההשפלה בגופים שיוריים או להשליך אותו באמצעות אקסוציטוזיס. במהלך תופעה זו, מרבית הנויטרופילים המשתתפים סובלים ממוות תאים.

מה שאנחנו מכירים כ"מוגלה "הוא אקסודט עבה לבנבן או צהבהב של חיידקים מתים מעורבבים עם נויטרופילים.

גיוס תאים אחרים

בנוסף לריקון תכולת הגרגירים לתקיפת פתוגנים, נויטרופילים אחראים גם על הפרשת מולקולות למטריצה ​​החוץ תאית.

המולקולות המופרשות כלפי חוץ פועלות כחומרים כימוטקטיים. כלומר, הם אחראים ל"קריאה "או" למשוך "תאים אחרים, כמו נויטרופילים נוספים, מקרופאגים, וסוכני דלקת אחרים.

דור רשתות

נויטרופילים הם תאים שיכולים לייצר מה שמכונה מלכודות נויטרופילים חוץ-תאי, מקוצרות כ- NETs, ​​עבור ראשי תיבות שלה באנגלית.

מבנים אלה נוצרים לאחר מוות נויטרופילי, כתוצאה מפעילות אנטי מיקרוביאלית. המבנים החוץ תאיים הללו משערים כמייצגים שרשראות של נוקלאוזומים.

למעשה, השימוש במונח NETosis הוצע לתאר צורה מסוימת זו של מוות תאים - מה שמביא לשחרורם של רשתות NET.

למבנים אלה יש אנזימים שאנו מוצאים גם בתוך גרגרי הנויטרופילים, ויכולים להוביל להרס של חומרים חיידקיים, גרמים שליליים וגם גרפיים חיוביים, או סוכריות פטרייתיות.

פונקציית הפרשה

נויטרופילים קשורים להפרשת חומרים בעלי רלוונטיות ביולוגית. תאים אלה הם מקור חשוב לטרנסקובלמין I, החיוני לספיגה נכונה של ויטמין B12 בגוף.

בנוסף, הם מקור למגוון חשוב של ציטוקינים. בין מולקולות אלה בולטת ייצור אינטרלוקין -1, חומר המכונה פירוגן. כלומר מולקולה המסוגלת לגרום לתהליכי חום.

האינטרלוקין -1 אחראי להניע סינתזה של מולקולות אחרות הנקראות פרוסטגלנדינים הפועלות על ההיפותלמוס וגורמות לעליית הטמפרטורה. בהבנתו מנקודת מבט זו, חום הוא תוצאה של אינפלציה חריפה הנובעת מהתגובה הנויטרופילית המסיבית.

מקור והתפתחות

כמה נויטרופילים מיוצרים?

ההערכה של ייצור הנויטרופיל היא בסדר גודל של 10 ¹¹ תאים ליום, שיכולים לעלות בסדר גודל כאשר הגוף חווה זיהום חיידקי.

היכן נוצרים נויטרופילים?

התפתחות נויטרופילית מתרחשת במח העצם. בשל חשיבותם של תאים אלה והמספר המשמעותי שיש לייצר, מח העצם מקדיש כמעט 60% מכלל ייצורו למקור הנויטרופילים.

כיצד נוצרים נויטרופילים?

התא שמקורה בהם נקרא אבות הגרנולוציט-מונוציטים, וכפי ששמו מעיד, התא הוא שמוליד גם גרנולוציטים וגם מונוציטים.

ישנן מולקולות שונות שמעורבות ביצירת נויטרופילים, אך העיקרית מכונה גורם מעורר מושבה גרנולוציטים, והיא ציטוקין.

במח העצם ישנם שלושה סוגים של נויטרופילים מתפתחים: קבוצת תאי הגזע, הקבוצה המתפשטת וקבוצת התבגרות. הקבוצה הראשונה מורכבת מתאים המטופואטיים המסוגלים לחידוש והבדלה.

קבוצת ההתפשטות מורכבת מתאים במצבים מיטוטיים (כלומר, בחלוקת תאים) והיא כוללת אבות צאצאים מיאלואידים, או מושבות היוצרות גרנוציטים, אריתרוציטים, מונוציטים ומגיאקריוציטים, גרגולות של מקרולאגים, מקרובי-תאים, פריליאוציטים ומיאלוציטים. שלבי ההבשלה מתרחשים בסדר שהוזכר.

הקבוצה האחרונה מורכבת מתאים העוברים התבגרות גרעינית ומורכבת מטמטילוציטים ונויטרופילים - חבושים ומגולמים כאחד.

כמה זמן נמשך נויטרופילים?

בהשוואה לתאים אחרים במערכת החיסון, הנויטרופילים נחשבים בעלי מחצית חיים קצרה. הערכות מסורתיות מצביעות על כך שנויטרופילים נמשכים כ 12 שעות במחזור וקצת מעל יום ברקמות.

כיום משתמשים במתודולוגיות וטכניקות הכרוכות בסימון דיוטריום. על פי גישה זו, מחצית החיים של הנויטרופילים מוגדלת עד 5 ימים. בספרות פער זה נותר עניין של מחלוקת.

הגירה נויטרופילית

בתוך שלוש קבוצות הנויטרופילים תנועה תאית (של הנויטרופילים ומבשריהם) בין מח העצם, הדם ההיקפי והרקמות. למעשה, אחד המאפיינים הרלוונטיים ביותר של סוג זה של לויקוציט הוא יכולתו לנדוד.

מכיוון שמדובר בתאי הדם הלבנים השכיחים ביותר, הם מהווים את הגל התאים הראשון שמגיע לנגע. נוכחותם של נויטרופילים (וגם מונוציטים) מרמזת על תגובה דלקתית משמעותית. ההגירה נמצאת בשליטת מולקולות הדבקה מסוימות הממוקמות על פני התא, הקיימות אינטראקציה עם תאי האנדותל.

מחלות

נויטרופיליה

כאשר ספירת הנויטרופילים המוחלטת עולה על 8.6.10 ⁹ המטופל נחשב לחוות נויטרופיליה. מצב זה מלווה בהיפרפלזיה גרנולוציטית של מח העצם, בהיעדר אאוזינופיליה, בזופילים ואריתרוציטים עם גרעינים בדם ההיקפי.

ישנם גורמים רבים שיכולים להוביל לעלייה שפירה של נויטרופילים, כמו מצבי לחץ, אירועי טכיקרדיה, חום, צירים, פעילות גופנית לב יתר וכלי דם, בין היתר.

גורמים הקשורים לפתולוגיות או לתנאים בעלי רלוונטיות רפואית כוללים דלקת, הרעלה, דימומים, המוליזה ונאופלזמה.

נויטרופניה

המצב ההפוך לנויטרופיליה הוא נויטרופניה. הסיבות הקשורות לירידה ברמות הנויטרופילים כוללות זיהומים, חומרים גופניים כמו קרני רנטגן, מחסור בוויטמין B12, בליעת תרופות והתסמונת המכונה תאי דם לבנים עצלנים. האחרון מורכב מתנועות אקראיות וחסרות כיוון מצד התאים.

הפניות

1. אלברטס, ב., בריי, ד., הופקין, ק., ג'ונסון, א.ד., לואיס, ג'., רף, מ., … & וולטר, פ. (2013). ביולוגיה חיונית של תאים. גרלנד מדע.
2. Alonso, MAS, & i Pons, EC (2002). מדריך מעשי להמטולוגיה קלינית. אנטארס.
3. Arber, DA, Glader, B., List, AF, Means, RT, Paraskevas, F., & Rodgers, GM (2013). המטולוגיה הקלינית של ווינטרוב. ליפינקוט וויליאמס ווילקינס.
4. Deniset, JF, & Kubes, P. (2016). התקדמות אחרונה בהבנת הנויטרופילים. F1000 מחקר, 5, 2912.
5. הופמן, ר., בנץ ג'וניור, EJ, זילברשטיין, LE, Heslop, H., Anastasi, J., & Weitz, J. (2013). המטולוגיה: עקרונות בסיסיים ותרגול. מדעי הבריאות Elsevier.
6. Kierszenbaum, AL, & Tres, L. (2015). היסטולוגיה וביולוגיה של התא: מבוא לספר אלקטרוני של פתולוגיה. מדעי הבריאות Elsevier.
7. Mayadas, TN, Cullere, X., & Lowell, CA (2013). הפונקציות הרב-גוניות של הנויטרופילים. סקירה שנתית של הפתולוגיה, 9, 181–218.
8. Munday, MC (1964). היעדר נויטרופילים. כתב עת רפואי בריטי, 2 (5414), 892.
9. פולארד, TD, Earnshaw, WC, Lippincott-Schwartz, J., & Johnson, G. (2016). ספר ביולוגיה תאית. מדעי הבריאות Elsevier.
10. Rosales C. (2018). נויטרופיל: תא בעל תפקידים רבים בדלקת או מספר סוגים של תאים? גבולות בפיזיולוגיה, 9, 113.
11. Selders, GS, Fetz, AE, Radic, MZ, & Bowlin, GL (2017). סקירה כללית על תפקידם של נויטרופילים בחסינות מולדת, דלקת ואינטגרציה של ביו-חומר מארח. חומרים ביו-חומרים רגנרטיביים, 4 (1), 55-68.