Leukocyty to zróżnicowane morfologicznie i funkcjonalnie komórki krwi uczestniczące w procesach odpornościowych, m.in. przeciwko bakteriom, wirusom i grzybom. Powstają w czerwonym szpiku kostnym, znajdującym się u dorosłego człowieka w kościach płaskich i nasadach kości długich. Ich klasyfikacja może opierać się na cechach morfologicznych lub funkcjonalnych. Ze względu na obecność lub brak ziarnistości w cytoplazmie wyróżnia się odpowiednio: granulocyty (bazofile, neutrofile i eozynofile) oraz agranulocyty (limfocyty i monocyty).

Wspólną funkcją wszystkich leukocytów jest udział w ochronie organizmu przed patogenami. Niektóre rodzaje tych krwinek, takie jak neutrofile, monocyty i makrofagi (dojrzałe monocyty), określane są mianem fagocytów, ponieważ pobierają i trawią patogeny w drodze fagocytozy. Natomiast limfocyty, nazywane immunocytami, wywołują specyficzną reakcję immunologiczną przeciwko obcym substancjom – limfocyty Blimfocyty Blimfocyty B produkują przeciwciała, limfocyty Tlimfocyty Tlimfocyty T niszczą komórki zawierające obce antygeny, a komórki NKkomórki NKkomórki NK bezpośrednio niszczą komórki zainfekowane i nowotworowe. Więcej informacji o funkcjach poszczególnych typów leukocytów znajdziesz w materiale: Komórki układu odpornościowego człowieka.Du2C17yD0Komórki układu odpornościowego człowieka.

Proces wytwarzania komórek krwi, tzw. hemopoezahemopoezahemopoeza, rozpoczyna się podczas rozwoju embrionalnego i zachodzi wówczas m.in. w pęcherzyku żółtkowym, śledzionie i wątrobie. Po narodzinach miejscem ich produkcji staje się czerwony szpik kostny, który u płodu i noworodka wypełnia wszystkie kości, a u dorosłego jedynie kości płaskie i nasady kości długich, ponieważ w miarę dorastania jego część przekształca się w żółty szpik kostny. Znajdujące się w czerwonym szpiku kostnym komórki macierzystekomórki macierzystekomórki macierzyste (pluripotencjalnekomórki pluripotencjalnepluripotencjalne) mają zdolność przekształcania się w różne typy komórek. Różnicują się one asymetrycznie, co oznacza, że jedna komórka zostaje pluripotencjalną komórką macierzystą, a druga – ukierunkowaną komórką prekursorową (progenitorową)komórki progenitorowe (prekursorowe)komórką prekursorową (progenitorową), przekształcającą się w określoną komórkę krwi. Proces, w wyniku którego powstają krwinki czerwone, nosi nazwę erytropoezyerytropoezaerytropoezy, natomiast proces powstawania leukocytów – leukopoezyleukopoezaleukopoezy.

Komórki krwi mają więc wspólną, prekursorową komórkę macierzystą (ang. hematopoietic stem cell, HSC), z której powstają mieloidalne komórkikomórki mieloidalnemieloidalne komórki macierzyste krwi i limfoidalne komórki progenitorowe. Pod wpływem czynników stymulujących różnicowanie komórek, takich jak czynnik wzrostu i interleukiny, z limfoidalnych komórek progenitorowych powstają limfocyty T i B. Pozostałe komórki krwi powstają z mieloidalnych komórek macierzystych krwi.

Limfocyty T powstają w czerwonym szpiku kostnym, skąd wędrują do grasicy (dlatego są nazywane grasiczozależnymi), gdzie nabywają odpowiednich kompetencji immunologicznych – uczą się rozpoznawać komórki obce, by nie atakować własnych. Limfocyty B również powstają w czerwonym szpiku kostnym, ale nie przechodzą przez grasicę (dlatego są nazywane szpikozależnymi).

Czynniki stymulujące

Różnicowanie wielopotencjalnych, progenitorowych komórek macierzystych do prekursorów erytrocytów, granulocytów i monocytów oraz limfoidalnych komórek progenitorowych do prekursorów limfocytów T i B zachodzi pod wpływem czynnika wzrostu komórek macierzystych oraz niektórych interleukin.

Czynniki hamujące

Brak lub niskie stężenie czynników stymulujących leukopoezę wpływa hamująco na proces powstawania białych krwinek. Dodatkowo obecność niektórych białek i peptydów, np. interferonu oraz prostaglandyn, działa hamująco na proliferację prekursorowych komórek macierzystych.

W wyniku zakażenia lub uszkodzenia tkanek uruchamiane są mechanizmy odpowiedzi immunologicznej typu komórkowego i humoralnego. Bardzo rzadko w obronie organizmu bierze udział tylko jeden typ reakcji. Więcej informacji na ten temat znajdziesz w e‑materiale: Kryteria i podział odporności człowiekaDAXTNiVw7Kryteria i podział odporności człowieka.

W odpowiedź odpornościową typu komórkowego zaangażowane są limfocyty T. Przykładami tego typu odporności są reakcje skierowane przeciw patogenom wewnątrzkomórkowym lub nowotworom. Komórki prezentujące antygen tworzą kompleksy z krótkimi łańcuchami peptydowymi pochodzącymi z trawienia antygenów drobnoustrojów. Są one rozpoznawane przez limfocyty T, które w odpowiedzi wydzielają cytokiny. Białka te pełnią różne funkcje, w wyniku czego powstaje skomplikowany i skuteczny system reakcji odpornościowych. Ważnym składnikiem tego typu odpowiedzi immunologicznej jest efekt cytotoksycznyefekt cytotoksycznyefekt cytotoksyczny.

W odpowiedź odpornościową typu humoralnego zaangażowane są przeciwciała (immunoglobuliny): IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. Występują one przede wszystkim we krwi obwodowej i limfie. Są wydzielane przez aktywowane limfocyty B, które w wyniku kontaktu z antygenem i kooperacji z limfocytami T namnażają się i różnicują w komórki wytwarzające i uwalniające przeciwciała lub komórki pamięci. W ten sposób dochodzi do nabywania kompetencji immunologicznej przez limfocyty. Komórki pamięci przechowują informację na temat budowy antygenów, co pozwala na szybszą i skuteczniejszą odpowiedź w przypadku ponownego zakażenia tym samym patogenem. Ponowne pojawienie się antygenów powoduje przekształcenie się komórek pamięci w limfocyty B, które automatycznie produkują przeciwciała. Odpowiedź typu humoralnego występuje np. przy kontakcie z patogenem, jak również po podaniu szczepionkiszczepionkiszczepionki.

Rwjs7lrsm9sE5

Na schemacie zilustrowany jest rozwój odpowiedzi odpornościowej typu komórkowego (limfocyt T) i humoralnego (limfocyt B). Od niewielkich, czerwonych punktów z podpisem antygen prowadzą strzałki do bryły w kształcie odwróconej litery T z podpisem: limfocyty rozpoznające antygen. Jedna ze strzałek prowadzi do litery B znajdującej się do powierzchni bryły, druga strzałka prowadzi do chmurki z napisem: komórka prezentująca antygen, a dalej strzałka prowadzi do litery T znajdującej się do powierzchni bryły. Od litery B prowadzi strzałka do kolejnej litery B w okręgu, a od litery T strzałka do kolejnej litery T w okręgu. Literę T również łączy strzałka z napisem: kooperacja prowadząca do litery B w okręgu. Kolejno od litery B w okręgu i od litery T w okręgu prowadzą strzałki podpisane na górze: proliferacja i różnicowanie do odpowiednio litery B i litery T znajdującej się wewnątrz bryły w kształcie odwróconej litery T z podpisem komórki efektorowe. Od litery B prowadzą dwie strzałki do symboli w kształcie litery Y i napisu: wytwarzanie przeciwciał, a od litery T strzałka z napisem: cytokin do pola z napisem: makrofag, od którego prowadzi strzałka do owalnego pola z napisem: komórka docelowa.

Po kontakcie z antygenem dochodzi do proliferacji (namnażania się) tylko tych limfocytów, które mogą rozpoznać dany antygen. Jest to mechanizm tzw. selekcji klonalnej. W konsekwencji wydzielane są przeciwciała i zostają aktywowane liczne podziały mitotyczne. W wyniku podziałów dochodzi do zwiększenia liczby limfocytów mających receptor dla danego antygenu. Dzięki selekcji klonalnej dochodzi więc do wytworzenia swoistej odporności na patogen w bardzo krótkim czasie. Po wyeliminowaniu patogenu aktywowane komórki ulegają apoptozieapoptozaapoptozie, a jedynie nieliczne przeżywają jako komórki warunkujące pamięć immunologicznąpamięć immunologicznapamięć immunologiczną.

Na błonach komórkowych limfocytów T i B znajdują się receptory antygenowo specyficzne. Umożliwiają one rozpoznawanie obcych antygenów. Na pojedynczym limfocycie występuje ok. 100 tys. takich receptorów.

Receptory limfocytów T składają się z dwóch różnych łańcuchów polipeptydowych (alfa i beta, połączonych mostkami disiarczkowymi). Na zewnętrznym końcu znajdują się części zmienne (V), które stanowią miejsce wiązania antygenu, natomiast pozostałe części (C) są stałe.

Receptory limfocytów B mają kształt litery Y i składają się z czterech łańcuchów polipeptydowych (dwóch identycznych łańcuchów ciężkich i dwóch identycznych łańcuchów lekkich, połączonych mostkami disiarczkowymi) oraz dwóch dodatkowych łańcuchów polipeptydowych: Ig‑alfa i Ig‑beta. Odcinki N‑końcowe, tzw. części zmienne łańcuchów lekkiego i ciężkiego, wiążą antygen, z kolei odcinki C‑końcowe, tzw. części stałe łańcucha ciężkiego, oddziałują z innymi częściami receptora.

Słownik