Нейтрофилы, или нейтрофильные гранулоциты - это разновидность гранулоциратных лейкоцитов, или белых кровяных телец, которые, как известно, защищают организм от различных инфекций. Нейтрофилы борются с проникающими в организм бактериями, грибками и другими потенциально опасными микроорганизмами. Они также играют важную роль в процессе, известном как протеолиз, в ходе которого происходит расщепление белков.
Причины повышенного уровня нейтрофилов
Одной из причин повышения уровня нейтрофилов в крови может стать эклампсия - редкое, серьезное осложнение беременности, при котором у женщины могут наблюдаться конвульсии (непроизвольные мышечные сокращения), резкое повышение артериального давления и потеря сознания. При появлении признаков эклампсии нужно немедленно обращаться за медицинской помощью, так как она может быть опасна и для матери, и для будущего ребенка.
Другой возможной причиной повышенного уровня нейтрофилов является рак, особенно - метастатический.
Гемолитическая анемия также может привести к повышению уровня нейтрофилов в крови. Это нарушение, при котором наблюдается преждевременное разрушение эритроцитов.
Некоторые лекарственные препараты могут стать причиной повышения уровня нейтрофилов, наиболее распространенные из них - кортикостероиды и литий.
Причины пониженного уровня нейтрофилов
Причинами понижения уровня нейтрофилов в крови могут стать лейкемия и предшествующее ей состояние - прелейкемия. К такому же результату может привести и миелофиброз - нарушение, при котором ткани костного мозга замещаются соединительной тканью.
Повреждение костного мозга - еще одна из возможных причин снижения уровня нейтрофилов. Причинами таких повреждений могут быть инфекции, прием медикаментов, воздействие ионизирующего излучения (например, во время терапии рака).
При некоторых аутоиммунных заболеваниях, таких как системная красная волчанка, в организме могут вырабатываться антитела к нейтрофилам. При таких нарушениях организм разрушает свои же нейтрофилы, и их уровень значительно понижается.
Дефицит витамина В 12 или фолиевой кислоты также может стать причиной снижения уровня нейтрофилов.
Связь нейтрофилов с развитием и распространением рака
Нейтрофилы - это разновидность лейкоцитов, которые в норме не только являются первой линией защиты организма от разнообразных инфекций, но и способствуют образованию новых кровеносных сосудов в здоровых тканях. Недавно ученые обнаружили, что нейтрофилы могут индуцировать формирование кровеносных сосудов в злокачественных опухолях, а также способствовать распространению раковых клеток по новым сосудам. Кроме того, были обнаружены некоторые из механизмов, лежащих в основе этого процесса - при правильном использовании определенных препаратов их можно остановить, а значит, замедлить или прекратить развитие болезни.
Нейтрофилы особенно заинтересовали исследователей отчасти потому, что результаты нескольких исследований продемонстрировали наличие связи между повышенным уровнем нейтрофилов и распространением опухолей на различные области организма у пациентов, больных раком. Кроме того, все больше данных указывало на то, что нейтрофилы играют особенно важную роль на ранних стадиях развития опухолей. Так, ученые пришли к выводу, что в период роста опухоли нейтрофилы являются первым видом воспалительных клеток, которые оказываются в том месте, где начинает расти злокачественное новообразование.
Особый интерес ученых вызвала способность нейтрофилов стимулировать формирование новых кровеносных сосудов, или их ангиогенные свойства. Этим свойствам нейтрофилы обязаны особому производимому ими ферменту, которые носит название матриксная металлопротеиназа 9 (ММР9). Этот фермент синтезируется и многими другими типами белых кровяных телец, и его давно связывали с развитием раковых опухолей. Однако форма ММР9, которую вырабатывают нейтрофилы, по-видимому, обладает особенно сильным действием, а кроме того, она не сдерживается воздействием натуральных ингибирующих веществ, которые производят другие клетки для регулирования различных процессов в организме.
Тогда как другие виды лейкоцитов производят данный фермент лишь через некоторое время после начала воспалительного процесса, и всегда - в сочетании с одним из натуральных ингибиторов, нейтрофилы «прибывают» к источнику воспаления, уже имея в запасе заранее синтезированный ММР9, при том, что ингибиторы у них отсутствуют.
В ходе нескольких экспериментов ученым удалось выявить связь между нейтрофилами, их ММР9, а также ростом и распространением раковых опухолей. Исследователи попеременно повышали и снижали численность нейтрофилов, поступавших к двум различным видам опухолей, находившихся на ранних стадиях развития - их пересадили в эмбрионы куриц и мышей. В экспериментах применялось несколько разновидностей фермента, иногда - в сочетании с ингибирующими веществами, иногда - без них.
Наблюдая за тем, как ускорялось и замедлялось образование новых кровеносных сосудов, ученые пришли к выводу, что та разновидность фермента ММР9, которую вырабатывают нейтрофилы, напрямую связана с быстрым увеличением числа кровеносных сосудов в опухолях. Не менее важно и другое сделанное открытие - образовавшиеся при участии нейтрофилов кровеносные сосуды служат каналами, по которым злокачественные клетки начинают распространяться на другие участки организма.
Исследователи обнаружили, что наиболее агрессивные опухоли - то есть те, которые способны особенно быстро прорастать в прилегающие ткани и поражать удаленные области организма - отличаются, помимо прочего, тем, что привлекают наибольшее число нейтрофилов.
В ходе экспериментов ученые также попробовали стимулировать рост новых кровеносных сосудов в относительно неагрессивных опухолях - для этого вводилось больше ферментов, секретируемых нейтрофилами. Помимо этого они пробовали блокировать формирование новых сосудов при помощи противовоспалительного препарата ибупрофена, а затем восстанавливали ангиогенез при помощи введения ферментов. Ученые также резко снижали приток нейтрофилов, нейтрализуя интерлейкин 8 - химическое вещество, которое отвечает за привлечение нейтрофилов к области воспаления. В результате этого скорость формирования кровеносных сосудов существенно снижалась, а также значительно ограничивалось распространение раковых клеток на другие области организма. Эти результаты позволяют установить связь между нейтрофилами, а также развитием и распространением двух различных, очень агрессивных форм рака. Чтобы подтвердить сделанные выводы, исследователи снова увеличивали приток к опухолям ферментов, производимых нейтрофилами, в результате чего кровеносные сосуды начинали формироваться быстрее.
Таким образом, ученые пришли к выводу, что ограничивая приток нейтрофилов к опухолям, можно замедлить или полностью прекратить ангиогенез, а вместе с ним и метастазирование. Иными словами, воздействуя на нейтрофилы, можно существенно уменьшить агрессивность опухоли.
Проводившие эксперименты ученые отмечают, что ускоряют образование кровеносных сосудов в злокачественных опухолях только ММР9, активность которых не ограничивается ингибиторами. При изучении действия ферментов в сочетании с ингибирующими веществами такого эффекта не было обнаружено.
Результаты этих исследований помогают лучше понять процесс развития раковых заболеваний. На основании сделанных открытий в относительно недалеком будущем могут быть разработаны новые препараты для лечения рака на ранних стадиях. Ученые предполагают, что опухоли, вызывающие сильный воспалительный ответ, на ранних этапах развития могут особенно хорошо поддаваться лечению препаратами, которые воздействуют на нейтрофилы - они могут как ингибировать действие фермента ММР9, так и просто ограничивать приток нейтрофилов к опухоли. Ограничивать ангиогенез лучше раньше, чем позже, и уже сегодня специалисты говорят, что наиболее эффективными для этого являются не обычные противовоспалительные препараты, а вещества, действие которых направлено непосредственно на нейтрофилы. Когда подобные препараты станут доступны широкому кругу пациентов, пока неизвестно.
