Моноциты (макрофаги): роль и функции, нормы в анализах, причины изменения концентрации

© Автор: З. Нелли Владимировна, врач лабораторной диагностики НИИ трансфузиологии и медицинских биотехнологий, специально для СосудИнфо.ру (об авторах)

Моноциты (MON) составляют от 2 до 10% всех клеток лейкоцитарного звена. В литературе можно встретить и другие названия моноцитов: мононуклеарные фагоциты, макрофаги, гистиоциты. Эти клетки отличаются довольно высокой бактерицидной активностью, которая особо проявляется в кислой среде. В очаг воспаления макрофаги устремляются вслед за нейтрофилами, но не сразу, а несколько погодя, чтобы взять на себя роль своеобразных санитаров и убрать все ненужные организму продукты (погибшие лейкоциты, микробы, поврежденные клетки), образованные к их приходу в ходе воспалительной реакции. Моноциты (макрофаги) поглощают частицы, равные по размерам им самим, они очищают воспалительный очаг и за это прозваны «дворниками организма».

Зависимость количества моноцитов от пола, возраста, биоритмов

Норма моноцитов в периферической крови взрослого человека колеблется от 2 до 9% (в ряде источников от 3 до 11%), что в абсолютных значениях составляет 0,08-0,6 х 10⁹/л. Изменения содержания этих клеток в сторону повышения или понижения в данных пределах совпадают с биоритмами, приемом пищи, месячными. Свое функциональное назначение моноциты начнут выполнять, когда превратятся в макрофаги, поскольку, подсчитанные в анализе крови клетки, представляют собой не до конца созревшую популяцию.

Способностью макрофагов очищать воспалительный очаг объясняется повышение данных клеток в крови женщин в кульминационный период менструального цикла. Десквамация (отторжение) функционального слоя эндометрия в конце лютеиновой фазы представляет собой не что иное, как местное воспаление, которое, однако, к болезни никакого отношения не имеет, это – физиологический процесс и моноциты повышены в данном случае тоже физиологически.

У детей моноциты при рождении и в первый год жизни немного выше нормы взрослого человека (5-11%). Сохраняются некоторые отличия и у ребенка постарше, ведь они – первые  помощники формирующих иммунологические реакции лимфоцитов, а лимфоциты у ребенка в разные периоды жизни, как известно, находятся в созависимых отношениях с нейтрофилами. Однако, как и вся лейкоцитарная формула, соотношение клеток белой крови после второго перекреста (6-7 лет) приближается к соотношению лейкоцитов у взрослого.

Таблица: нормы у детей моноцитов и других лейкоцитов по возрасту

Причины колебания уровня моноцитов в общем анализе крови

Высокие показатели моноцитов наблюдаются  при различных патологических процессах инфекционной и неинфекционной природы. Пониженные значения отмечаются, в первую очередь, при угнетении миелоидного ростка кроветворения в костном мозге.

Главная причина  высоких значений моноцитов в крови – это адекватный ответ организма, пытающегося защитить себя путем повышением активности специальных клеток, наделенных функциями поглощать и переваривать болезнетворные микроорганизмы. Повышенные моноциты (более 1,0 х 10⁹/л) создают в анализе крови картину, называемую моноцитозом.

Обычно моноциты повышены в случаях:

• Некоторых вполне физиологических состояний (после еды, в конце месячных у женщин, у ребенка до 7 лет и т. д.);
• Попадания в организм (чаще в дыхательные пути) веществ неинфекционной (а часто и неорганической) природы;
• Инфекционных процессов, вызванных бактериями (эндокардит, туберкулез, сифилис, малярия, бруцеллез, тиф), или вирусами (мононуклеоз, гепатит);
• Некоторых болезней кроветворной системы (в первую очередь – моноцитарный и миеломоноцитарный лейкоз);
• Злокачественных опухолевых заболеваний;
• Коллагенозов (системная красная волчанка – СКВ, ревматизм);
• Стадии выздоровления после инфекций и других острых состояний:
• Хирургических операций.

Обычно в фазе обострения хронических инфекционных процессов моноциты высокие, и эта ситуация, когда моноцитов выше нормы, сохраняется длительно. Однако, если клинические проявления болезни давно отсутствуют, а количества моноцитов так и остаются на своем повышенном уровне – это значит, что ремиссия запаздывает.

Пониженное содержание моноцитов (моноцитопения) чаще всего является следствием угнетения моноцитарного ростка. При таком анализе крови, как правило, говорят, что человек нуждается в тщательном обследовании и серьезном лечении, осуществляемом в условиях стационара. Основные причины пониженных показателей: патологические состояния системы крови (лейкозы), тяжелый септический процесс, инфекции, сопровождаемые снижение нейтрофильных лейкоцитов, и лечение глюкокортикостероидами.

Некоторые особенности моноцитов

Подавляющее большинство моноцитов берет свое начало в костном мозге из мультипатентной стволовой клетки, и от монобласта (родоначальника), проходит стадии промиеломоноцита и промоноцита. Промоноцит – последняя стадия перед моноцитом, о незрелости которого говорит более бледное рыхлое ядро и остатки нуклеол. Промоноциты содержат азурофильные гранулы (они, кстати, есть и у зрелых моноцитов) но, тем не менее, эти клетки относят к агранулоцитарному ряду, поскольку гранулы моноцитов (лимфоцитов, незрелых клеток, гистогенных элементов) окрашиваются азуром и  являются продуктом белкового дисколлоидоза цитоплазмы. Некоторое (небольшое) количество моноцитов образуется в лимфатических узлах и соединительнотканных элементах других органах.

Цитоплазма зрелых моноцитов содержит различные гидролитические ферменты (липазы, протеазы, вердопероксидазу, карбогидразу), другие биологически-активные вещества, однако присутствие лактоферрина и миелопероксидазы можно обнаружить только в следовом количестве.

Ускорить выработку моноцитов в костном мозге, в отличие от других клеток (например, нейтрофилов), организму удается незначительно, всего-то два-три раза. Вне костного мозга все клетки, относящиеся к фагоцитирующим мононуклеарам, пролиферируют очень слабо и ограниченно, замещаются достигшие тканей клетки только благодаря моноцитам, циркулирующим в крови.

Поступив в периферическую кровь, моноциты живут в ней не более 3 суток, затем перемещаются в окружающие ткани, где окончательно созревают в гистиоциты или различные высокодифференцированные макрофаги (купферовские клетки печени, альвеолярные макрофаги легких).

Видео: что такое моноциты – медицинская анимация

Разнообразие форм и видов определяет функции

Моноциты (макрофаги, мононуклерные фагоциты или фагоцитирующие мононуклеары) составляют крайне гетерогенную по формам проявления активности группу клеток агранулоцитарного ряда лейкоцитов (незернистые лейкоциты). Ввиду особого разнообразия их функций, эти представители лейкоцитарного звена объединены в одну общую мононуклеарную фагоцитарную  систему (МФС), которая включает:

• Моноциты периферической крови – с ними все понятно. Это недозревшие клетки, только вышедшие из костного мозга и пока не выполняющие основные функции фагоцитов. Эти клетки циркулируют в крови до 3 дней, а затем направляются в ткани дозревать.
• Макрофаги – доминирующие клетки МФС. Они вполне зрелые, их отличает та самая морфологическая гетерогенность, которая соответствует  их функциональному разнообразию. Макрофаги в организме человека представлены:
  1. Тканевыми макрофагами (мобильные гистиоциты), которые отличаются ярко выраженной способностью к фагоцитозу, секреции и синтезу огромного количества белков. Они продуцируют гидралазы, которые накапливаются лизосомами или уходят во внеклеточную среду. Непрерывно синтезируемый в макрофагах лизоцим является своеобразным индикатором, реагирующим на активность всей МФ-системы (под действием активаторов лизоцим в крови повышается);
  2. Высокодифференцированными тканеспецифическими макрофагами. Которые тоже имеют ряд разновидностей и могут быть представлены:
     1. Неподвижными, но способными к пиноцитозу, купферовскими клетками, сосредоточенными, в основном, в печени;
     2. Альвеолярными макрофагами, которые взаимодействуют с аллергенами, попадающими с вдыхаемым воздухом, и поглощают их;
     3. Эпителиоидными клетками, локализующимися в гранулематозных узелках (очаг воспаления) при гранулеме инфекционной (туберкулез, сифилис, лепра, туляремия, бруцеллез, и др.) и неинфекционной природы (силикоз, асбестоз), а также при медикаментозном воздействии или вокруг инородных тел;
     4. Внутриэпидермальными макрофагами (дендритные клетки кожи, клетки Лангерганса) – они хорошо перерабатывают чужеродный антиген и участвуют в его презентации;
     5. Многоядерными гигантскими клетками, образующимися от слияния эпителиоидных макрофагов.

Больше всего макрофагов в печени, легких и селезенке, где они присутствуют в покоящихся и активированных формах (в зависимости от обстоятельств).

Основные функции моноцитов

Моноциты своим морфологическим строением очень сильно напоминают лимфобласты, хотя заметно отличаются от лимфоцитов, прошедших стадии своего развития и достигших зрелой формы. Сходство с бластными клетками состоит и в том, что моноциты тоже умеют приклеиваться к веществам неорганической природы (стекло, пластик), однако делают это лучше бластов.

Из отдельных, присущих только макрофагам особенностей, складываются их основные функции:

• Рецепторы, расположенные на поверхности макрофагов, отличаются более высокой способностью (превосходящей рецепторы лимфоцитов) связывать фрагменты чужеродного антигена. Захватив таким образом частицу чужого, макрофаг переносит чужеродный антиген и представляет его Т-лимфоцитам (хелперам, помощникам) для распознавания.
• Макрофаги активно продуцируют медиаторы иммунитета (провоспалительные цитокины, которые активируются и направляются в зону воспаления). Т-лимфоциты тоже вырабатывают цитокины и считаются их основными продуцентами, но ведь презентацию антигена осуществляет макрофаг, значит, он раньше начинает свою работу, чем Т-лимфоцит, приобретающий новые свойства (убийцы или антителообразователя) только после того, как макрофаг принесет и покажет ему ненужный организму объект.
• Макрофаги синтезируют на экспорт трансферрин, участвующий в транспортировке железа от места всасывания до места депонирования (костный мозг) или использования (печень, селезенка), купферовские клетки расщепляют в печени гемоглобин до гема и глобина;
• Поверхности макрофагов (пенистых клеток) несут инсулярные рецепторы, подходящие для ЛПНП (липопротеидов низкой плотности), почему, что интересно, потом сами макрофаги становятся ядром атеросклеротической бляшки.

Что умеют моноциты?

Процесс фагоцитоза

Основная характерная особенность моноцитов (макрофагов) – их способность к фагоцитозу, который может иметь различные варианты или протекать в сочетании с иными проявлениями их функционального «рвения».  К фагоцитозу способны многие клетки (гранулоциты, лимфоциты, эпителиальные), однако все же признано, что макрофаги в этом деле превосходят всех. Сам фагоцитоз состоит из нескольких стадий:

1. Связывание (прикрепление к мембране фагоцита через рецепторы с помощью опсонинов – опсонизация);
2. Инвагинация – проникновение внутрь;
3. Погружение в цитоплазму и обволакивание (мембрана фагоцитирующей клетки обтекает заглатываемую частицу, окружая ее двойной мембраной);
4. Дальнейшее погружение, обволакивание и образование изолированной фагосомы;
5. Активация лизосомальных ферментов, продолжительный «респираторный взрыв», образование фаголизосомы, переваривание;
6. Завершенный фагоцитоз (разрушение и гибель);
7. Незавершенный фагоцитоз (внутриклеточное персистирование возбудителя, не потерявшего полностью жизнеспособность).

Отдельные возбудители, «обжившиеся» в самих макрофагах ингибируют фагоцитоз, связываясь с клеточной мембраной, как это делают микоплазмы. Другие (токсоплазмы,  микобактерии, листерии) препятствуют слиянию лизосомы с фагосомой, то есть, образованию фаголизосомы. Это значит, что таким образом данные паразиты предотвращают сам лизис. В подобных случаях для активации макрофагов непременно понадобится помощь извне, ее могут предоставить лимфоциты, вырабатывающие лимфокины.

Моноциты быстро приходят в активное состояние, начинают целенаправленное движение в место, где необходимо их участие. Потом в большинстве случаев им не составляет особого труда преодолеть все эти стадии, если, конечно, бактериальная клетка не окажется сильнее макрофага – она может блокировать ферменты фагоцита или приобретать дополнительные свойства (мимикрия), направленные на собственную защиту.

В нормальных условиях макрофаги умеют:

• Хорошо распознавать сигнал из области, созданной комплексным механизмом высокой концентрации хемотаксинов (это значит, что где-то появилась «еда»), призывающий к активации (моноцитам и макрофагам, в отличие от лейкоцитов гранулоцитарного ряда, не свойственна интенсивная спонтанная миграция);
• Взять курс на «интересный» объект (хемотаксис);
• Закрепиться на твердой субстанции эндотелия (адгезия) и, проходя сквозь него, попасть непосредственно в зону воспаления;
• Прочно захватить выбранную «жертву» (эндоцитоз);
• Реагировать незавершенным фагоцитозом (эндоцитобиоз) на агрегаты больших размеров;
• Переваривать поглощенные частицы, не теряя собственной жизнеспособности;
• Выводить переваренные продукты.

Таким образом, моноциты (макрофаги) умеют двигаться, как амебы и, конечно, осуществлять фагоцитоз, который относится к специфическим функциям всех клеток, называемых фагоцитами. За счет липаз, содержащихся в цитоплазме мононуклеарных фагоцитов, они могут уничтожать микроорганизмы, заключенные в липоидную капсулу (например, микобактерии).

Очень активно эти клетки «расправляются» с мелкими «чужаками», остатками клеток и даже целыми клетками, часто невзирая на их размер. По продолжительности жизни  макрофаги значительно превосходят гранулоциты, поскольку живут недели и месяцы, однако заметно отстают от лимфоцитов, отвечающих за иммунологическую память. Но это если не считать моноцитов, «застрявших» в татуировках или в легких курильщиков, там они проводят долгие годы, поскольку не обладают способностью к обратному выходу из тканей.

материалы по теме:

Моноцитоз: понятие, когда патология, причины повышения моноцитов, как лечить Лейкоцитарная формула: понятие, норма у детей и взрослых, расшифровка, отклонения и сдвиги Общий анализ крови (ОАК): что показывает, норма и отклонения, таблицы результатов

Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.

На ваш вопрос в форму ниже ответит один из ведущих авторов сайта.

В данный момент на вопросы отвечает: А. Олеся Валерьевна, к.м.н., преподаватель медицинского вуза

Поблагодарить специалиста за помощь или поддержать проект СосудИнфо можно произвольным платежом по ссылке.