Leukozyten (weiße Blutkörperchen): Eigenschaften, Funktionen, Typen, Krankheiten
Leukozyten sind eine Vielzahl von Blutzellen, die zum Immunsystem gehören. Ihnen fehlen Pigmente, deshalb werden sie auch als weiße Blutkörperchen bezeichnet. Die Zellen sind an der Immunantwort und an der Beseitigung potenzieller Krankheitserreger beteiligt, die in den Körper gelangen.
Weiße Blutkörperchen lassen sich in zwei große Kategorien einteilen: Granulozyten und einkernige Zellen oder Agranulozyten. Innerhalb der Granulozyten haben wir die Eosinophilen, Basophilen und Neutrophilen. Der Inhalt des Granulats ist normalerweise giftig und wenn diese Zellen sie leeren, können sie Infektionen entgegenwirken. Die Kerne dieser Zellen sind normalerweise segmentiert oder gelappt.
Mononukleäre Zellen bestehen aus zwei Arten von Zellen: Monozyten und Lymphozyten. Jeder Leukozytentyp hat eine bestimmte Aufgabe in der Verteidigung.
Die meisten Leukozyten stammen aus einer myeloischen Stammzelle, während die Lymphozyten aus einer lymphoiden Stammzelle stammen. Wenn die Leukozytenzahl geändert wird, kann dies eine medizinische Indikation zur Diagnose einer Pathologie oder Infektion sein.
Historische Perspektive
Die Entdeckung von Leukozyten erfolgte Mitte des 18. Jahrhunderts durch William Hewson, der sie einfach als Zellen ohne Farbe beschrieb.
Darüber hinaus erwähnte er, dass diese Zellen vom Lymphsystem produziert wurden, wo sie in den Blutkreislauf transportiert wurden. Hewson glaubte, dass weiße Zellen später zu roten Zellen werden könnten.
Während dieser Zeit gab es keine Färbetechniken, die eine detailliertere Untersuchung der Leukozyten ermöglichten. Aus diesem Grund verwendete der Forscher Paul Ehrlich erst im 19. Jahrhundert verschiedene Farbstoffe, mit denen er weiße Blutkörperchen in verschiedene Typen einteilte.
Das menschliche Immunsystem: angeboren und anpassungsfähig
Um die Funktion von Leukozyten im Immunsystem zu verstehen, müssen wir wissen, dass dieses System klar in zwei Komponenten unterteilt ist, die als angeboren und adaptiv bekannt sind. Jeder hat seine eigenen Erkennungsrezeptoren und reagiert mit seiner eigenen Geschwindigkeit auf die Krankheitserreger, die den Wirt angreifen.
Angeborene Immunität
Die Mechanismen, die bei Vorhandensein einer fremden Entität sofort aktiviert werden, entsprechen der angeborenen Immunität. Zu diesen Barrieren zählen unter anderem Haut und Schleimhäute, lösliche Moleküle wie Komplement, Peptide mit antimikrobiellen Eigenschaften und Cytosine. Evolutiv scheint es ein primitives System zu sein.
Die Zellen, aus denen sie bestehen, sind Makrophagen und dendritische Zellen. Diese Zellen verwenden Rezeptoren, die bestimmte Muster im genetischen Material erkennen und schnell auf allgemeine biochemische Strukturen reagieren, die die Krankheitserreger gemeinsam haben.
Adaptive Immunität
Im Gegensatz dazu ist die adaptive Reaktion viel langsamer. In den Zellen, aus denen es besteht, befinden sich die T- und B-Lymphozyten, die Rezeptoren für bestimmte Antigene aufweisen. Die adaptive Antwort hat "Gedächtnis" und kann schneller reagieren, wenn das fragliche Antigen bereits im Körper vorhanden war.
Diese beiden Systeme wirken synergistisch mit dem gemeinsamen Ziel, den Körper gegen Infektionen und gegen die Proliferation von Krebszellen zu verteidigen.
Eigenschaften und Funktionen
Blut ist ein flüssiges Gewebe, das sich im Herz-Kreislauf-System fortbewegt. Innerhalb dieser flüssigen Matrix gibt es Elemente und Zellfragmente von drei Typen: Erythrozyten oder rote Blutkörperchen, Leukozyten oder weiße Blutkörperchen und Thrombozyten oder Blutplättchen.
Dimensionen und Morphologie
Leukozyten oder weiße Blutkörperchen sind eine Gruppe von kugelförmigen Zellen, denen Pigmente fehlen. Die durchschnittlichen Abmessungen variieren zwischen 9 und 18 Mikrometern (μm).
Im Gegensatz zu anderen Blutzellen behalten Leukozyten den Zellkern in seinem reifen Zellzustand. Tatsächlich ist der Kern das Hauptmerkmal, das für die Klassifizierung dieser Zellen verwendet wird.
Funktionen
Sie sind an der Verteidigung des Organismus beteiligt. Die Leukozyten sind in der Lage, sich durch einen als Diapedese bezeichneten Prozess durch zelluläre Räume zu bewegen, wobei sie durch die Bewegung der Amöben wandern.
Diese Mobilität wird hauptsächlich durch Chemotaxis und durch Neutrophile gesteuert. Um die Krankheitserreger zu beseitigen, führen die Leukozyten eine Phagozytose durch.
Es gibt fünf Haupttypen von Leukozyten, von denen jeder einer bestimmten Funktion im Immunsystem zugeordnet ist. Da die Zellen, aus denen Leukozyten bestehen, sehr heterogen sind, werden wir ihre Eigenschaften und Funktionen im folgenden Abschnitt detailliert beschreiben.
Arten von Lymphozyten
Es gibt mehrere Klassifikationen für Leukozyten. Die Klassifizierung kann durch Beobachtung der Zelle im Licht eines optischen Mikroskops nach dem Anfärben mit einer Reihe von Farbstoffen erfolgen, oder sie können nach den auf der Oberfläche der Zelle vorhandenen Antigenen unter Verwendung einer als Durchflusszytometrie bezeichneten Technik klassifiziert werden.
In diesem Artikel werden wir die Klassifizierung verwenden, die das optische Mikroskop aufgrund seiner breiten Verwendung und seiner Einfachheit auslöst. Als nächstes werden wir jede der Hauptkategorien detailliert beschreiben: Granulozyten und einkernige Zellen.
Granulozyten
Granulozyten sind, wie der Name schon sagt, Zellen, deren Zytoplasma reich an Granula ist. Neben dem Vorhandensein dieser Kompartimente sind Granulozyten durch das Vorhandensein gelappter oder segmentierter Kerne gekennzeichnet.
Innerhalb der Granulozyten gibt es eine Unterkategorie, die die Zellen in Abhängigkeit von ihrer Reaktion auf unterschiedliche Färbungen klassifiziert.
Wenn das Granulat mit sauren Farbstoffen wie Eosin gefärbt wird, handelt es sich um Eosinophile. Wenn der Farbstoff, der sie anfärbt, basischer Natur ist, wie Methylenblau, wird der Granulozyt als basophil bezeichnet. Reagiert es schließlich nicht auf Flecken, spricht man von Neutrophilen.
Da die Kernsegmentierung von Neutrophilen im Vordergrund steht, werden sie üblicherweise als polymorphkernige Zellen bezeichnet.
Neutrophile
Neutrophile sind die am häufigsten vorkommenden Granulozyten und die erste Verteidigungslinie gegen Infektionen durch Bakterien und andere Erreger. Sie sind Elemente des angeborenen Immunsystems.
Das Zellgranulat enthält ein ganzes Enzym und eine bakterizide Batterie, die zur Zerstörung von Krankheitserregern und fremden Wesen beitragen.
Um ihre Funktion zu erfüllen, können diese Zellen in verschiedene Gewebe wandern und das betreffende Element phagozytieren. Nach der Abtötung des Erregers stirbt das Neutrophile in der Regel ab und kann zusammen mit den Bakterienresten in Form von Eiter ausgeschieden werden.
Neutrophile können eine Reihe von Substanzen absondern, die andere Zellen des Immunsystems alarmieren - entweder Neutrophile oder Makrophagen - und sie "abflammen" oder sie dort rekrutieren, wo sie gebraucht werden.
Sie hängen auch mit der Entzündungsreaktion und der Produktion extrazellulärer Neutrophilenfallen zusammen.
Eosinophile
Innerhalb der Granulozyten machen Eosinophile nur einen geringen Prozentsatz der gesamten Zellen aus - obwohl ihre Anzahl bei Patienten mit Infektionen oder Fieber zunehmen kann. Sie hängen mit der Reaktion auf Allergieereignisse zusammen.
Eosinophile sind wie Neutrophile Leukozyten, die Fremdstoffe, die in den Körper gelangen, phagozytieren können. Sie wurden speziell auf das Vorhandensein von Parasiten und Helminthen bezogen.
Das Granulat, das die Eosinophilen enthält, enthält Verdauungsenzyme und andere zytotoxische Komponenten, die es ihnen ermöglichen, ihre Rolle als Verteidigungszelle zu erfüllen.
Obwohl es sich um Zellen mit sehr geringen Abmessungen handelt, um einen Parasiten zu phagozytieren, können sich Eosinophile auf dessen Oberfläche niederlassen und den toxischen Inhalt des Granulats entleeren.
Basophile
In Granulozyten sind Basophile die am wenigsten vorkommenden Zellen. Dies setzt eine Reihe methodischer Komplikationen voraus, weshalb nur sehr wenig über ihre Biologie und Funktion bekannt ist.
In der Vergangenheit wurden Basophile als Zellen betrachtet, die bei Allergieprozessen eine untergeordnete Rolle spielen. Dies wurde durch das Vorhandensein von Rezeptoren für Immunglobuline E auf der Oberfläche der Membran festgestellt.
Heute konnte die Rolle der Basophilen als Mitglieder des angeborenen und adaptiven Immunsystems bestätigt werden. Diese Zellen sind in der Lage, eine Reihe von Zytokinen abzuscheiden, die dazu beitragen, die Immunantwort zu modulieren, und B-Zellen dazu zu bewegen, Immunglobuline E zu synthetisieren.
Durch die Freisetzung von Zytokinen lösen Basophile die allergische Reaktion aus. Dieser Prozess wird nicht durch die antigenspezifischen Reaktionen mit Immunglobulinen E eingeschränkt, sondern kann durch eine lange Liste anderer Moleküle wie Parasitenantigene, Lectine ua ausgelöst werden.
Im Gegensatz zu Eosinophilen und Neutrophilen wurde der Gehalt an basophilen Granulaten nur unzureichend untersucht.
Neben Eosinophilen sind auch Basophile an der Bekämpfung von Helminthenbefall beteiligt.
Einkernige Zellen
Die zweite Kategorie von Leukozyten sind einkernige Zellen, in denen wir Monozyten und Lymphozyten finden.
Im Gegensatz zu Granulozyten ist der Kern einkerniger Zellen nicht segmentiert oder gelappt, gerundet und einzigartig. Sie werden auch als Agranulozyten bezeichnet, da ihnen die für Eosinophile, Basophile und Neutrophile typischen Granula fehlen.
Monozyten
Eigenschaften von Monozyten
Monozyten sind die größten Lymphozyten und entsprechen im Verhältnis fast 11% aller im Kreislauf befindlichen Leukozyten. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie einen Kern in Form einer Niere und ein bläuliches Zytoplasma aufweisen. Sie existieren sowohl im Blut als auch im Gewebe.
Funktionen
Die Funktionen von Monozyten sind sehr unterschiedlich und an Reaktionen sowohl des angeborenen als auch des adaptiven Immunsystems beteiligt.
Als Teil des angeborenen Immunsystems können Monozyten eine Reihe von Krankheitserregern bakterieller Natur erkennen, indem sie Rezeptoren erkennen, die die Produktion von Zytokinen und Phagozytose stimulieren.
Sie haben eine Reihe von Rezeptoren vom Typ Fc, so dass sie mit Antikörpern überzogene Materialien phagozytieren und angreifen können.
Makrophagen und dendritische Zellen können mit T- und B-Lymphozyten interagieren, um eine adaptive Reaktion auszulösen. Dendritische Zellen sind für ihre hervorragende Rolle als Antigen-präsentierende Zellen bekannt.
Schließlich sind Monozyten an der Entfernung von Zelltrümmern und toten Zellen in Bereichen beteiligt, in denen Gewebeschäden oder Infektionen aufgetreten sind. Sie sind auch an der Synthese von Proteinen wie Gerinnungsfaktoren, Komplementkomponenten, Enzymen und Interleukinen beteiligt.
Lymphozyten
Eigenschaften von Lymphozyten
Lymphozyten sind Zellen, die ihren Ursprung im Knochenmark haben und dort differenzieren und reifen. Am Ende ihrer Entwicklung gelangen die Zellen in den Kreislauf. Die Anzahl der Leukozyten hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. Alter, Geschlecht und Aktivität der Person.
Die Lymphozyten weisen im Vergleich zu den übrigen Leukozyten einige Besonderheiten auf. Sie sind keine terminalen Zellen, denn wenn sie stimuliert werden, beginnen sie einen Prozess der mitotischen Zellteilung, was zu Effektor- und Gedächtniszellen führt.
Sie haben die Fähigkeit, sich vom Blut zum Gewebe zu bewegen und dann zum Blut zurückzukehren. Aufgrund der Komplexität des Prozesses ist das Migrationsmuster in der Literatur nicht gut beschrieben.
Arten von Lymphozyten
Diese sind in drei große Gruppen unterteilt: T-Zellen, B-Zellen und natürliche Killerzellen oder NK (vom englischen Natural Killer ). T- und B-Zellen spielen eine unverzichtbare Rolle bei der adaptiven Immunantwort, wohingegen NK-Zellen einen kleinen Prozentsatz der an der angeborenen Reaktion beteiligten Lymphozyten ausmachen.
Die T-Zellen werden so genannt, weil sie im Thymus vorkommen, die B-Zellen im Knochenmark (das B stammt aus dem englischen Knochenmark ), während die NK-Zellen an beiden Stellen produziert werden.
In Bezug auf die adaptive Reaktion müssen drei Merkmale hervorgehoben werden. Erstens weist es eine signifikant hohe Anzahl von Lymphozyten mit jeweils spezifischen Rezeptoren in ihren Membranen auf, die spezifische Stellen von Fremdantigenen erkennen.
Nach dem Kontakt mit einem Antigen kann sich die Zelle daran erinnern, und dieses zelluläre Gedächtnis kann eine schnellere und heftigere Reaktion hervorrufen, wenn dasselbe Antigen erneut exponiert wird. Beachten Sie, dass körpereigene Antigene vom Immunsystem toleriert und ignoriert werden.
Funktionen von Lymphozyten
Jeder Lymphozytentyp hat eine spezifische Funktion. B-Lymphozyten sind an der Produktion von Antikörpern und an der Präsentation von Antigenen gegenüber T-Zellen beteiligt.
B-Zellen sind auch an der Produktion von Zytokinen beteiligt, die eine Vielzahl von T-Zellen und die Antigenpräsentation regulieren.
Die T-Zellen sind in CD4 + und CD8 + unterteilt. Ersteres ist in mehrere Kategorien unterteilt und nimmt insbesondere an Funktionen wie der Vermittlung der Immunantwort gegen intrazelluläre Krankheitserreger, bakterielle Infektionen, die Auslösung von Asthma durch Pilze und anderen allergischen Reaktionen teil.
Jene vom CD8 + -Typ sind in der Lage, Zielzellen mittels der Sekrete der Granula, die eine Reihe toxischer Enzyme enthalten, zu zerstören. In der Literatur werden CD8 + -Zellen für alle von ihnen freigesetzten Moleküle auch als zytotoxische T-Lymphozyten bezeichnet.
Die Funktion der NK-Lymphozyten ist direkt mit der Immunantwort des angeborenen Typs verbunden. Darüber hinaus sind sie in der Lage, Tumorzellen und mit Viren infizierte Zellen abzutöten. Zusätzlich können NK-Zellen die Funktionen anderer Zellen, einschließlich Makrophagen und T-Zellen, modulieren.
Durchschnittliche Lebensdauer von Leukozyten
Granulozyten und Monozyten
Das Leben der Leukozyten in der Blutbahn oder im Gewebe hängt vom untersuchten Typ ab. Einige Granulozyten, wie z. B. Basophile, leben nur einige Stunden und Eosinophile leben einige Tage, ungefähr etwas mehr als eine Woche. Monozyten halten auch Stunden bis Tage.
Lymphozyten
Die Lebensdauer der Lymphozyten ist deutlich länger. Diejenigen, die an Gedächtnisprozessen beteiligt sind, können Jahre andauern, und diejenigen, die nicht einige Wochen andauern.
Krankheiten
Die normalen Leukozytenwerte liegen in der Größenordnung von 5 bis 12, 103 pro ml. Veränderungen in der Gesamtzahl der Leukozyten sind als Leukopenie und Leukozytose bekannt. Der erste Begriff bezieht sich auf eine geringe Anzahl von Zellen, während sich Leukozytose auf eine hohe Anzahl bezieht.
Leukozytose
Eine hohe Anzahl von Leukozyten kann auftreten, wenn der Organismus auf eine Vielzahl von physiologischen oder entzündlichen Prozessen anspricht, wobei letzterer die häufigste Ursache ist. Entzündliche Leukozytose oder Infektion tritt aufgrund des Vorhandenseins von Bakterien, Viren und Parasiten auf.
Je nach Infektionserreger variieren die spezifischen Leukozytenwerte in besonderer Weise. Das heißt, jeder Erreger löst eine bestimmte Art von Leukozyten aus.
Wenn der Erreger beispielsweise ein Virus ist, kann es zu Leukopenie oder Leukozytose kommen. Bei Bakterien ist die Erstinfektion durch Neutrophilie, dann durch Monozytose gekennzeichnet und endet mit Lymphozytose und Wiederauftreten von Eosinophilen.
Ein Anstieg der Neutrophilen kann auf eine Entzündungsreaktion hinweisen. Ein Anstieg der Eosinophilenzahl hängt mit dem Vorhandensein von Parasiten oder einem Überempfindlichkeitsereignis zusammen.
Die letzte Art der Leukozytose ist nicht infektiös und kann aufgrund neoplastischer oder nicht neoplastischer und nicht hämatologischer hämatologischer Ursachen auftreten.
Zu wissen, dass die Leukozytenwerte abnormal sind, ist keine wirklich sehr informative Tatsache. Es muss charakterisiert werden, welcher Zelltyp betroffen ist, um eine genauere Diagnose stellen zu können.
Leukopenie
Eine geringe Anzahl von Leukozyten im Patienten kann unter anderem aufgrund einer verminderten Produktion im Knochenmark und Hypersplenismus auftreten. Die Leukozyten gelten als ungewöhnlich niedrig, wenn der Wert unter 4.000 Leukozyten pro mm3 liegt.
