فیزیولوژی پزشکی گایتون و هال؛ مقاومت بدن در برابر عفونت

Our bodies are exposed continually to bacteria, viruses, fungi, and parasites, all of which occur normally and to varying degrees in the skin, mouth, respiratory passage- ways, intestinal tract, lining membranes of the eyes, and even the urinary tract. Many of these infectious agents are capable of causing serious abnormal physiological function or even death if they invade deeper tissues. We are also exposed intermittently to other highly infectious bacteria and viruses besides those that are normally present, and these agents can cause acute lethal diseases such as pneumonia, streptococcal infection, and typhoid fever.

بدن ما به طور مداوم در معرض باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و انگل‌ها قرار می‌گیرد که همگی به طور طبیعی و به درجات مختلف در پوست، دهان، مجاری تنفسی، مجرای روده، غشای پوششی چشم‌ها و حتی مجاری ادراری رخ می‌دهند. بسیاری از این عوامل عفونی می‌توانند در صورت حمله به بافت‌های عمیق تر، عملکرد فیزیولوژیکی غیرطبیعی جدی یا حتی مرگ ایجاد کنند. ما همچنین به‌طور متناوب در معرض سایر باکتری‌ها و ویروس‌های بسیار عفونی غیر از باکتری‌هایی که به طور معمول وجود دارند، قرار می‌گیریم و این عوامل می‌توانند باعث بیماری‌های کشنده حاد مانند ذات‌الریه، عفونت استرپتوکوک و تب حصبه شوند.

Our bodies have a special system for combating the different infectious and toxic agents. This system is composed of blood leukocytes (white blood cells [WBCs]) and tissue cells derived from leukocytes. These cells work together in two ways to prevent disease: (1) by actually destroying invading bacteria or viruses by phagocytosis; and (2) by forming antibodies and sensitized lymphocytes that may destroy or inactivate the invader. This chapter discusses the first of these methods, and Chapter 35 discusses the second.

بدن ما یک سیستم ویژه برای مبارزه با عوامل مختلف عفونی و سمی‌دارد. این سیستم از لکوسیت‌های خون (گلبول‌های سفید خون [WBCs]) و سلول‌های بافتی مشتق شده از لکوسیت‌ها تشکیل شده است. این سلول‌ها به دو روش برای جلوگیری از بیماری کار می‌کنند: (1) با از بین بردن واقعی باکتری‌ها یا ویروس‌های مهاجم توسط فاگوسیتوز. و (2) با تشکیل آنتی بادی‌ها و لنفوسیت‌های حساس که ممکن است مهاجم را از بین ببرد یا غیرفعال کند. این فصل اولین مورد از این روش‌ها را مورد بحث قرار می‌دهد و فصل 35 روش دوم را مورد بحث قرار می‌دهد.

LEUKOCYTES (WHITE BLOOD CELLS)

The leukocytes, also called white blood cells, are the mobile units of the body’s protective system. They are formed partially in the bone marrow (granulocytes and monocytes and a few lymphocytes) and partially in the lymph tissue (lymphocytes and plasma cells). After formation, they are transported in the blood to different parts of the body where they are needed.

لکوسیت‌ها (گلبول‌های سفید خون)

لکوسیت‌ها که گلبول‌های سفید نیز نامیده می‌شوند، واحدهای متحرک سیستم حفاظتی بدن هستند. آنها تا حدی در مغز استخوان (گرانولوسیت‌ها و مونوسیت‌ها و چند لنفوسیت) و بخشی در بافت لنفاوی (لنفوسیت‌ها و سلول‌های پلاسما) تشکیل می‌شوند. پس از تشکیل، آنها در خون به نقاط مختلف بدن که در آنجا مورد نیاز هستند منتقل می‌شوند.

The real value of WBCs is that most of them are specifically transported to areas of serious infection and inflammation, thereby providing a rapid and potent defense against infectious agents. As we see later, the granulocytes and monocytes have a special ability to “seek out and destroy” a foreign invader.

ارزش واقعی WBC‌ها این است که بیشتر آنها به طور خاص به مناطق عفونت و التهاب جدی منتقل می‌شوند و در نتیجه دفاعی سریع و قوی در برابر عوامل عفونی ایجاد می‌کنند. همانطور که بعداً می‌بینیم، گرانولوسیت‌ها و مونوسیت‌ها توانایی ویژه ای برای “جستجو و از بین بردن” یک مهاجم خارجی دارند.

GENERAL CHARACTERISTICS OF LEUKOCYTES

Types of White Blood Cells. Six types of WBCs are normally present in the blood: neutrophils (polymorphonuclear),eosinophils (polymorphonuclear), basophils (polymorpho- nuclear), monocytes, lymphocytes and, occasionally, plasma cells. In addition, there are large numbers of platelets, which are fragments of another type of cell similar to the WBCs found in the bone marrow, the megakaryocyte. The first three types of cells, the polymorphonuclear cells, all have a granular appearance, as shown in cell numbers 7, 10, and 12 in Figure 34-1, and for this reason they are called granulocytes.

ویژگی‌های عمومی‌لکوسیت‌ها

انواع گلبول‌های سفید. شش نوع WBC به طور معمول در خون وجود دارد: نوتروفیل‌ها (پلی مورفونوکلئر)، ائوزینوفیل‌ها (پلی مورفونوکلئر)، بازوفیل‌ها (پلی مورفو هسته ای)، مونوسیت‌ها، لنفوسیت‌ها و گاهی اوقات سلول‌های پلاسما. علاوه بر این، تعداد زیادی پلاکت وجود دارد که قطعاتی از نوع دیگری از سلول شبیه به WBCهای موجود در مغز استخوان، مگاکاریوسیت است. سه نوع اول سلول‌ها، سلول‌های پلی مورفونوکلئر، همگی ظاهری دانه ای دارند، همانطور که در سلول‌های شماره 7، 10 و 12 در شکل 34-1 نشان داده شده است و به همین دلیل به آنها گرانولوسیت می‌گویند.

The granulocytes and monocytes protect the body against invading organisms by ingesting them (by phagocytosis) or by releasing antimicrobial or inflammatory substances that have multiple effects that aid in destroying the offending organism. The lymphocytes and plasma cells function mainly in connection with the immune system, as discussed in Chapter 35. Finally, the function of platelets is specifically to activate the blood-clotting mechanism, discussed in Chapter 37.

گرانولوسیت‌ها و مونوسیت‌ها از بدن در برابر ارگانیسم‌های مهاجم با بلع آنها (از طریق فاگوسیتوز) یا با انتشار مواد ضد میکروبی یا التهابی که اثرات متعددی دارند که به تخریب ارگانیسم متخلف کمک می‌کنند، محافظت می‌کنند. لنفوسیت‌ها و سلول‌های پلاسما عمدتاً در ارتباط با سیستم ایمنی عمل می‌کنند، همانطور که در فصل 35 بحث شد. در نهایت، عملکرد پلاکت‌ها به طور خاص فعال کردن مکانیسم انعقاد خون است که در فصل 37 بحث شد.

Concentrations of Different White Blood Cells in Blood. An adult human has about 7000 WBCs per microliter of blood (in comparison with 5 million red blood cells [RBCs] per microliter). Of the total WBCs, the normal percentages of the different types are approximately the following:

• Neutrophils:                62.0%
• Eosinophils:                2.3%
• Basophils:                   0.4%
• Monocytes:                 5.3%
• Lymphocytes:             30.0%

غلظت گلبول‌های سفید مختلف در خون. یک انسان بالغ حدود 7000 WBC در هر میکرولیتر خون دارد (در مقایسه با 5 میلیون گلبول قرمز [RBC] در هر میکرولیتر). از مجموع WBC‌ها، درصد طبیعی انواع مختلف تقریباً به شرح زیر است:

• نوتروفیل‌ها:                 62.0٪
• ائوزینوفیل‌ها:               2.3٪
• بازوفیل:                      0.4%
• مونوسیت‌ها:              5.3٪
• لنفوسیت‌ها:              30.0٪

The number of platelets, which are only cell fragments, in each microliter of blood is normally between 150,000 and 450,000, averaging about 300,000.

تعداد پلاکت‌ها، که تنها قطعات سلولی هستند، در هر میکرولیتر خون به طور معمول بین 150000 تا 450000 است که به طور متوسط ​​حدود 300000 است.

GENESIS OF WHITE BLOOD CELLS

Early differentiation of the multipotential hematopoietic stem cell into the different types of committed stem cells was shown in Figure 33-2 in the previous chapter. Aside from the cells committed to form RBCs, two major lineages of WBCs are formed, the myelocytic and lymphocytic lineages. The left side of Figure 34-1 shows the myelocytic lineage, beginning with the myeloblast; the right side shows the lymphocytic lineage, beginning with the lymphoblast.

پیدایش گلبول‌های سفید خون

تمایز اولیه سلول‌های بنیادی خونساز چند پتانسیل به انواع مختلف سلول‌های بنیادی متعهد در شکل 33-2 در فصل قبل نشان داده شده است. جدای از سلول‌های متعهد به تشکیل گلبول‌های قرمز، دو دودمان اصلی گلبول‌های سفید تشکیل می‌شود، دودمان میلوسیتی و لنفوسیتی. سمت چپ شکل 34-1 دودمان میلوسیتی را نشان می‌دهد که با میلوبلاست شروع می‌شود. سمت راست دودمان لنفوسیتی را نشان می‌دهد که با لنفوبلاست شروع می‌شود.

The granulocytes and monocytes are formed only in the bone marrow. Lymphocytes and plasma cells are produced mainly in the various lymphogenous tissues- especially the lymph glands, spleen, thymus, tonsils, and various pockets of lymphoid tissue elsewhere in the body, such as in the bone marrow and in Peyer’s patches under- neath the epithelium in the gut wall.

گرانولوسیت‌ها و مونوسیت‌ها فقط در مغز استخوان تشکیل می‌شوند. لنفوسیت‌ها و پلاسماسل‌ها عمدتاً در بافت‌های لنفاوی مختلف – به‌ویژه غدد لنفاوی، طحال، تیموس، لوزه‌ها و حفره‌های مختلف بافت لنفوئیدی در سایر نقاط بدن مانند مغز استخوان و تکه‌های پیر در زیر اپیتلیوم در دیواره روده تولید می‌شوند.

The WBCs formed in the bone marrow are stored in the marrow until they are needed in the circulatory system. Then, when the need arises, various factors cause them to be released (these factors are discussed later). Normally, about three times as many WBCs are stored in the marrow as circulate in the entire blood. This quantity represents about a 6-day supply of these cells.

WBC‌های تشکیل شده در مغز استخوان تا زمانی که در سیستم گردش خون مورد نیاز باشند در مغز استخوان ذخیره می‌شوند. سپس در صورت نیاز عوامل مختلفی باعث رها شدن آنها می‌شود (این عوامل بعداً مطرح می‌شود). به طور معمول، تقریباً سه برابر تعداد WBCهای موجود در کل خون در مغز ذخیره می‌شود. این مقدار حدود 6 روز از این سلول‌ها را نشان می‌دهد.

The lymphocytes are mostly stored in the various lymphoid tissues, except for a small number that are temporarily being transported in the blood.

لنفوسیت‌ها بیشتر در بافت‌های مختلف لنفوئیدی ذخیره می‌شوند، به جز تعداد کمی‌که به طور موقت در خون منتقل می‌شوند.

As shown in Figure 34-1, megakaryocytes (cell 3) are also formed in the bone marrow. These megakaryocytes fragment in the bone marrow and the small fragments, known as platelets (or thrombocytes), then pass into the blood. They are very important in the initiation of blood clotting.

همانطور که در شکل 34-1 نشان داده شده است، مگاکاریوسیت‌ها (سلول 3) نیز در مغز استخوان تشکیل می‌شوند. این مگاکاریوسیت‌ها در مغز استخوان تکه تکه می‌شوند و قطعات کوچکی که به پلاکت‌ها (یا ترومبوسیت‌ها) معروف هستند، سپس وارد خون می‌شوند. آنها در شروع لخته شدن خون بسیار مهم هستند.

Figure 34-1. Genesis of white blood cells. The different cells of the myelocyte series are shown: 1, myeloblast; 2, promyelocyte; 3, megakaryocyte; 4, neutrophil myelocyte; 5, young neutrophil metamyelocyte; 6, band neutrophil metamyelocyte; 7, neutrophil; 8, eosinophil myelocyte; 9, eosinophil meta- myelocyte; 10, eosinophil; 11, basophil myelocyte; 12, basophil; 13-16, stages of monocyte formation.

شکل 34-1. پیدایش گلبول‌های سفید. سلول‌های مختلف سری میلوسیت نشان داده شده است: 1، میلوبلاست. 2، پرومیلوسیت؛ 3، مگاکاریوسیت; 4، میلوسیت نوتروفیل. 5، متامیلوسیت نوتروفیل جوان. 6، نوتروفیل باند متامیلوسیت. 7، نوتروفیل; 8، میلوسیت ائوزینوفیل. 9، ائوزینوفیل متا میلوسیت. 10، ائوزینوفیل. 11، میلوسیت بازوفیل. 12، بازوفیل; 13-16، مراحل تشکیل مونوسیت.

 LIFE SPAN OF WHITE BLOOD CELLS

The life of the granulocytes after being released from the bone marrow is normally 4 to 8 hours circulating in the blood and another 4 to 5 days in tissues where they are needed. In times of serious tissue infection, this total life span is often shortened to only a few hours because the granulocytes proceed even more rapidly to the infected area, perform their functions, and in the process, are themselves destroyed.

طول عمر سلول‌های سفید خون

عمر گرانولوسیت‌ها پس از آزاد شدن از مغز استخوان معمولاً 4 تا 8 ساعت در گردش خون و 4 تا 5 روز دیگر در بافت‌هایی است که به آنها نیاز است. در مواقع عفونت شدید بافتی، این طول عمر کلی اغلب تنها به چند ساعت کاهش می‌یابد، زیرا گرانولوسیت‌ها با سرعت بیشتری به ناحیه عفونی می‌روند، وظایف خود را انجام می‌دهند و در این فرآیند خود از بین می‌روند.

The monocytes also have a short transit time, 10 to 20 hours in the blood, before wandering through the capillary membranes into the tissues. Once in the tissues, they swell to much larger sizes to become tissue macro- phages and, in this form, they can live for months unless destroyed while performing phagocytic functions. These tissue macrophages are the basis of the tissue macrophage system (discussed in greater detail later), which provides continuing defense against infection.

مونوسیت‌ها همچنین زمان انتقال کوتاهی دارند، 10 تا 20 ساعت در خون، قبل از سرگردانی از طریق غشای مویرگی به داخل بافت‌ها. هنگامی‌که در بافت‌ها قرار می‌گیرند، به اندازه‌های بزرگ‌تری متورم می‌شوند تا به ماکروفاژهای بافتی تبدیل شوند و در این شکل، می‌توانند ماه‌ها زنده بمانند، مگر اینکه در حین انجام عملکردهای فاگوسیتی از بین بروند. این ماکروفاژهای بافتی اساس سیستم ماکروفاژ بافتی هستند (که بعداً با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت) که دفاع مداوم در برابر عفونت را فراهم می‌کند.

Lymphocytes enter the circulatory system continually, along with drainage of lymph from the lymph nodes and other lymphoid tissue. After a few hours, they pass out of the blood back into the tissues by diapedesis/extravasation. Then, they re-enter the lymph and return to the blood again and again; thus, there is continual circulation of lymphocytes through the body. Lymphocytes have life spans of weeks or months, depending on the body’s need for these cells.

لنفوسیت‌ها همراه با تخلیه لنف از غدد لنفاوی و سایر بافت‌های لنفاوی به طور مداوم وارد سیستم گردش خون می‌شوند. پس از چند ساعت، آنها از خون مجدداً با دیاپدزی/اکستروازاسیون به بافت‌ها منتقل می‌شوند. سپس دوباره وارد لنف می‌شوند و بارها و بارها به خون باز می‌گردند. بنابراین، گردش مداوم لنفوسیت‌ها در بدن وجود دارد. لنفوسیت‌ها بسته به نیاز بدن به این سلول‌ها طول عمر هفته‌ها یا ماه‌ها دارند.

The platelets in the blood are replaced about once every 10 days. In other words, about 30,000 platelets are formed each day for each microliter of blood.

پلاکت‌های خون تقریباً هر 10 روز یک بار تعویض می‌شوند. به عبارت دیگر به ازای هر میکرولیتر خون روزانه حدود 30000 پلاکت تشکیل می‌شود.

NEUTROPHILS AND MACROPHAGES DEFEND AGAINST INFECTIONS

It is mainly the neutrophils and tissue macrophages that attack and destroy invading bacteria, viruses, and other harmful agents. The neutrophils are mature cells that can attack and destroy bacteria, even in the circulating blood. Conversely, the tissue macrophages begin life as blood monocytes, which are immature cells while still in the blood and have little ability to fight infectious agents at that time. However, once they enter the tissues, they begin to swell-sometimes increasing their diameters as much as fivefold-to as great as 60 to 80 micrometers, a size that can barely be seen with the naked eye. These cells are now called macrophages, and they are extremely capable of combating disease agents in the tissues.

دفاع نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها در برابر عفونت‌ها

این عمدتاً نوتروفیل‌ها و ماکروفاژهای بافتی هستند که به باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر عوامل مضر مهاجم حمله کرده و آنها را از بین می‌برند. نوتروفیل‌ها سلول‌های بالغی هستند که می‌توانند به باکتری‌ها حمله کرده و حتی در خون در گردش را از بین ببرند. برعکس، ماکروفاژهای بافتی زندگی خود را به عنوان مونوسیت‌های خون آغاز می‌کنند، که سلول‌های نابالغ هستند در حالی که هنوز در خون هستند و توانایی کمی‌برای مبارزه با عوامل عفونی در آن زمان دارند. با این حال، هنگامی‌که آنها وارد بافت‌ها می‌شوند، شروع به متورم شدن می‌کنند – گاهی اوقات قطر خود را تا 5 برابر تا 60 تا 80 میکرومتر افزایش می‌دهند، اندازه ای که به سختی با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است. این سلول‌ها در حال حاضر ماکروفاژ نامیده می‌شوند و توانایی بسیار بالایی در مبارزه با عوامل بیماری در بافت‌ها دارند.

White Blood Cells Enter the Tissue Spaces by Diapedesis. Neutrophils and monocytes can squeeze through gaps between endothelial cells of the blood capillaries and postcapillary venules by diapedesis. Although the inter- cellular gaps are much smaller than a cell, a small portion of the cell slides through the gap at a time; the portion sliding through is momentarily constricted to the size of the gap, as shown in Figure 34-2 (also see Figure 34-6).

گلبول‌های سفید خون با دیاپدزیس وارد فضاهای بافتی می‌شوند. نوتروفیل‌ها و مونوسیت‌ها می‌توانند از طریق شکاف‌های بین سلول‌های اندوتلیال مویرگ‌های خون و ونول‌های پس مویرگی با دیاپدزی فشرده شوند. اگرچه شکاف‌های بین سلولی بسیار کوچکتر از یک سلول هستند، بخش کوچکی از سلول در یک زمان از میان شکاف می‌لغزد. همانطور که در شکل 34-2 نشان داده شده است، قسمتی که از طریق آن می‌لغزد به طور لحظه ای به اندازه شکاف منقبض می‌شود (شکل 34-6 را نیز ببینید).

White Blood Cells Move Through Tissue Spaces by Ameboid Motion. Both neutrophils and macrophages can move through the tissues by ameboid motion, described in Chapter 2. Some cells move at velocities as great as 40 μm/ min, a distance as great as their own length each minute.

گلبول‌های سفید خون از طریق فضاهای بافتی توسط Ameboid Motion حرکت می‌کنند. هم نوتروفیل‌ها و هم ماکروفاژها می‌توانند با حرکت آمبوئید که در فصل 2 توضیح داده شده است در بافت‌ها حرکت کنند. برخی از سلول‌ها با سرعتی به اندازه 40 میکرومتر در دقیقه حرکت می‌کنند، فاصله ای به اندازه طول خود در هر دقیقه.

White Blood Cells Are Attracted to Inflamed Tissue Areas by Chemotaxis. Many different chemical sub- stances in the tissues cause both neutrophils and macrophages to move toward the source of the chemical. This phenomenon, shown in Figure 34-2, is known as chemo- taxis. When a tissue becomes inflamed, at least a dozen different products that can cause chemotaxis toward the inflamed area are formed (Video 34-1). They include the following: (1) some of the bacterial or viral toxins; (2) degenerative products of the inflamed tissues; (3) several reaction products of the complement complex (discussed in Chapter 35) activated in inflamed tissues; and (4) several reaction products caused by plasma clotting in the inflamed area, as well as other substances.

گلبول‌های سفید خون توسط کموتاکسی به مناطق بافت ملتهب جذب می‌شوند. بسیاری از مواد شیمیایی مختلف در بافت‌ها باعث می‌شوند که هم نوتروفیل‌ها و هم ماکروفاژها به سمت منبع ماده شیمیایی حرکت کنند. این پدیده که در شکل 34-2 نشان داده شده است، به عنوان کموتاکسی شناخته می‌شود. هنگامی‌که یک بافت ملتهب می‌شود، حداقل ده‌ها محصول مختلف که می‌توانند باعث کموتاکسی به سمت ناحیه ملتهب شوند، تشکیل می‌شوند (ویدئو 34-1). آنها شامل موارد زیر هستند: (1) برخی از سموم باکتریایی یا ویروسی. (2) محصولات دژنراتیو بافتهای ملتهب. (3) چندین محصول واکنش کمپلمان (مورد بحث در فصل 35) که در بافت‌های ملتهب فعال می‌شوند. و (4) چندین محصول واکنش ناشی از لخته شدن پلاسما در ناحیه ملتهب و همچنین مواد دیگر.

As shown in Figure 34-2, chemotaxis depends on the concentration gradient of the chemotactic substance. The concentration is greatest near the source, which directs the unidirectional movement of the WBCs. Chemotaxis is effective up to 100 micrometers away from an inflamed tissue. Therefore, because almost no tissue area is more than 50 micrometers away from a capillary, the chemo- tactic signal can easily move hordes of WBCs from the capillaries into the inflamed area.

همانطور که در شکل 34-2 نشان داده شده است، کموتاکسی به گرادیان غلظت ماده کموتاکتیک بستگی دارد. غلظت در نزدیکی منبع، که حرکت یک طرفه WBC‌ها را هدایت می‌کند، بیشتر است. کموتاکسی تا فاصله 100 میکرومتری از بافت ملتهب موثر است. بنابراین، از آنجا که تقریباً هیچ ناحیه بافتی بیش از 50 میکرومتر از مویرگ فاصله ندارد، سیگنال شیمی‌تاکتیکی می‌تواند به راحتی انبوهی از WBC‌ها را از مویرگ‌ها به ناحیه ملتهب منتقل کند.

Figure 34-2. Movement of neutrophils by diapedesis or extravasation through capillary pores and by chemotaxis toward an area of tissue damage.

شکل 34-2. حرکت نوتروفیل‌ها از طریق دیاپدیز یا خارج شدن از طریق منافذ مویرگی و با کموتاکسی به سمت ناحیه آسیب بافتی.

PHAGOCYTOSIS

A major function of the neutrophils and macrophages is phagocytosis, which means cellular ingestion of the offending agent. Phagocytes must be selective of the material that is phagocytized; otherwise, normal cells and structures of the body might be ingested. Whether phagocytosis will occur especially depends on three selective procedures (Figure 34-3).

فاگوسیتوز

عملکرد اصلی نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها فاگوسیتوز است که به معنای بلع سلولی عامل آزاردهنده است. فاگوسیت‌ها باید از موادی که فاگوسیته می‌شوند انتخابی باشند. در غیر این صورت، سلول‌ها و ساختارهای طبیعی بدن ممکن است بلعیده شوند. اینکه فاگوسیتوز رخ خواهد داد یا نه، به ویژه به سه روش انتخابی بستگی دارد (شکل 34-3).

First, most natural structures in the tissues have smooth surfaces, which resist phagocytosis. However, if the surface is rough, the likelihood of phagocytosis is increased.

اول، بیشتر ساختارهای طبیعی در بافت‌ها دارای سطوح صاف هستند که در برابر فاگوسیتوز مقاومت می‌کنند. با این حال، اگر سطح ناهموار باشد، احتمال فاگوسیتوز افزایش می‌یابد.

Second, most natural substances of the body have protective protein coats that repel the phagocytes. Conversely, most dead tissues and foreign particles have no protective coats, which makes them subject to phagocytosis.

دوم، بیشتر مواد طبیعی بدن دارای پوشش‌های پروتئینی محافظ هستند که فاگوسیت‌ها را دفع می‌کنند. برعکس، بیشتر بافت‌های مرده و ذرات خارجی فاقد پوشش محافظ هستند که باعث می‌شود در معرض فاگوسیتوز قرار گیرند.

Third, the immune system of the body (described in Chapter 35) develops antibodies against infectious agents such as bacteria. The antibodies then adhere to the bacterial membranes and thereby make the bacteria especially susceptible to phagocytosis. To do this, the antibody molecule also combines with the C3 product of the complement cascade, which is an additional part of the immune system dis- cussed in the next chapter. The C3 molecules, in turn, attach to receptors on the phagocyte membrane, thus initiating phagocytosis. This process whereby a pathogen is selected for phagocytosis and destruction is called opsonization.

سوم، سیستم ایمنی بدن (شرح شده در فصل 35) آنتی بادی‌هایی را علیه عوامل عفونی مانند باکتری ایجاد می‌کند. سپس آنتی‌بادی‌ها به غشای باکتری می‌چسبند و در نتیجه باکتری‌ها را به‌ویژه در معرض فاگوسیتوز قرار می‌دهند. برای انجام این کار، مولکول آنتی بادی همچنین با محصول C3 از آبشار کمپلمان ترکیب می‌شود که بخش دیگری از سیستم ایمنی است که در فصل بعد مورد بحث قرار می‌گیرد. مولکول‌های C3 به نوبه خود به گیرنده‌های روی غشای فاگوسیت متصل می‌شوند و در نتیجه فاگوسیتوز را آغاز می‌کنند. این فرآیند که در آن یک پاتوژن برای فاگوسیتوز و تخریب انتخاب می‌شود، اپسونیزاسیون نامیده می‌شود.

Phagocytosis by Neutrophils. The neutrophils entering the tissues are already mature cells that can immediately begin phagocytosis. On approaching a particle to be phagocytized, the neutrophil first attaches itself to the particle and then projects pseudopodia in all directions around the particle. The pseudopodia meet one another on the opposite side and fuse. This action creates an enclosed chamber that contains the phagocytized particle. Then, the chamber invaginates to the inside of the cyto- plasmic cavity and breaks away from the outer cell mem- brane to form a free-floating phagocytic vesicle (also called a phagosome) inside the cytoplasm. A single neutrophil can usually phagocytize 3 to 20 bacteria before the neutrophil becomes inactivated and dies.

فاگوسیتوز توسط نوتروفیل‌ها. نوتروفیل‌هایی که وارد بافت‌ها می‌شوند سلول‌های بالغی هستند که می‌توانند بلافاصله فاگوسیتوز را شروع کنند. با نزدیک شدن به ذره‌ای که قرار است فاگوسیته شود، نوتروفیل ابتدا خود را به ذره می‌چسبد و سپس شبه‌پودیا را در همه جهات اطراف ذره پخش می‌کند. شبه‌پایه‌ها در طرف مقابل یکدیگر را ملاقات می‌کنند و با هم ترکیب می‌شوند. این عمل یک محفظه محصور ایجاد می‌کند که حاوی ذره فاگوسیته شده است. سپس، محفظه به داخل حفره سیتوپلاسمی‌نفوذ می‌کند و از غشای سلول بیرونی جدا می‌شود تا یک وزیکول فاگوسیتیک شناور آزاد (که فاگوزوم نیز نامیده می‌شود) در داخل سیتوپلاسم تشکیل شود. یک نوتروفیل معمولاً می‌تواند 3 تا 20 باکتری را قبل از غیرفعال شدن و مرگ نوتروفیل فاگوسیته کند.

Figure 34-3. Phagocytosis of pathogens, such as bacteria, by a phagocytic cell, such as a macrophage. Antibodies coat the bacteria, making them more susceptible to phagocytosis by the macrophage that engulfs the bacterium, bringing it into the cell and forming a phagosome. Lysosomes then attach to the phagosome to form a phagolysosome, which digests the invading pathogen. The phagocytic cell then releases the digested products by exocytosis.

شکل 34-3. فاگوسیتوز پاتوژن‌ها، مانند باکتری، توسط یک سلول فاگوسیت کننده، مانند ماکروفاژ. آنتی بادی‌ها باکتری‌ها را می‌پوشانند و آنها را در معرض فاگوسیتوز توسط ماکروفاژهایی قرار می‌دهند که باکتری را می‌بلعد و آن را به داخل سلول می‌آورد و فاگوزوم را تشکیل می‌دهد. سپس لیزوزوم‌ها به فاگوزوم متصل می‌شوند تا یک فاگولیزوزوم تشکیل دهند که پاتوژن مهاجم را هضم می‌کند. سپس سلول فاگوسیت، محصولات هضم شده را با اگزوسیتوز آزاد می‌کند.

Phagocytosis by Macrophages. Macrophages are the end-stage product of monocytes that enter the tissues from the blood. When activated by the immune system, as described in Chapter 35, they are much more powerful phagocytes than neutrophils, often capable of phagocytizing as many as 100 bacteria. They also have the ability to engulf much larger particles, even whole RBCs or, occasionally, malarial parasites, whereas neutrophils are not capable of phagocytizing particles much larger than bacteria. Also, after digesting particles, macrophages can extrude the residual products and often survive and function for many more months.

فاگوسیتوز توسط ماکروفاژها. ماکروفاژها محصول مرحله نهایی مونوسیت‌ها هستند که از خون وارد بافت‌ها می‌شوند. هنگامی‌که توسط سیستم ایمنی فعال می‌شوند، همانطور که در فصل 35 توضیح داده شد، فاگوسیت‌های بسیار قوی تری نسبت به نوتروفیل‌ها هستند که اغلب قادر به فاگوسیت کردن 100 باکتری هستند. آنها همچنین توانایی بلعیدن ذرات بسیار بزرگتر، حتی گلبول‌های قرمز کامل یا، گاهی اوقات، انگل‌های مالاریا را دارند، در حالی که نوتروفیل‌ها قادر به فاگوسیت کردن ذرات بسیار بزرگتر از باکتری‌ها نیستند. همچنین، پس از هضم ذرات، ماکروفاژها می‌توانند محصولات باقیمانده را اکسترود کنند و اغلب برای ماه‌های بیشتر زنده می‌مانند و عمل می‌کنند.

Once Phagocytized, Most Particles Are Digested by Intracellular Enzymes. Once a foreign particle has been phagocytized, lysosomes and other cytoplasmic granules in the neutrophil or macrophage immediately come into contact with the phagocytic vesicle, and their membranes fuse, thereby dumping many digestive enzymes and bactericidal agents into the vesicle. Thus, the phagocytic vesicle now becomes a digestive vesicle, and digestion of the phagocytized particle begins immediately.

پس از فاگوسیته شدن، اکثر ذرات توسط آنزیم‌های داخل سلولی هضم می‌شوند. هنگامی‌که یک ذره خارجی فاگوسیته شد، لیزوزوم‌ها و سایر گرانول‌های سیتوپلاسمی‌موجود در نوتروفیل یا ماکروفاژ بلافاصله با وزیکول فاگوسیت کننده تماس پیدا می‌کنند و غشاهای آنها در هم می‌آمیزند و در نتیجه بسیاری از آنزیم‌های گوارشی و عوامل باکتری کش را به داخل وزیکول می‌ریزند. بنابراین، وزیکول فاگوسیتیک اکنون به یک وزیکول گوارشی تبدیل می‌شود و هضم ذره فاگوسیت شده بلافاصله شروع می‌شود.

Both neutrophils and macrophages contain an abundance of lysosomes filled with proteolytic enzymes especially geared for digesting bacteria and other foreign protein matter. The lysosomes of macrophages (but not of neutrophils) also contain large amounts of lipases, which digest the thick lipid membranes possessed by some bacteria, such as the tuberculosis bacillus.

هم نوتروفیل‌ها و هم ماکروفاژها حاوی مقدار زیادی لیزوزوم پر از آنزیم‌های پروتئولیتیک هستند که مخصوص هضم باکتری‌ها و سایر مواد پروتئینی خارجی هستند. لیزوزوم‌های ماکروفاژها (اما نه نوتروفیل‌ها) حاوی مقادیر زیادی لیپاز هستند که غشاهای چربی ضخیم متعلق به برخی باکتری‌ها مانند باسیل سل را هضم می‌کنند.

Neutrophils and Macrophages Can Kill Bacteria. In addition to the digestion of ingested bacteria in phagosomes, neutrophils and macrophages contain bactericidal agents that kill most bacteria, even when the lysosomal enzymes fail to digest them. This characteristic is especially important because some bacteria have protective coats or other factors that prevent their destruction by digestive enzymes. Much of the killing effect results from several powerful oxidizing agents formed by enzymes in the membrane of the phagosome or by a special organelle called the peroxisome. These oxidizing agents include large quantities of superoxide (O2), hydrogen peroxide (H2O2), and hydroxyl ions (OH-), which are lethal to most bacteria, even in small quantities. Also, one of the lysosomal enzymes, myeloperoxidase, catalyzes the reaction between H2O2 and chloride ions to form hypochlorite, which is exceedingly bactericidal.

نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها می‌توانند باکتری‌ها را از بین ببرند. علاوه بر هضم باکتری‌های بلعیده شده در فاگوزوم‌ها، نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها حاوی عوامل باکتری‌کشی هستند که بیشتر باکتری‌ها را می‌کشند، حتی زمانی که آنزیم‌های لیزوزومی‌در هضم آنها ناتوان هستند. این ویژگی به ویژه مهم است زیرا برخی از باکتری‌ها دارای پوشش محافظ یا عوامل دیگری هستند که از تخریب آنها توسط آنزیم‌های گوارشی جلوگیری می‌کند. بیشتر اثر کشنده ناشی از چندین عامل اکسید کننده قوی است که توسط آنزیم‌های موجود در غشای فاگوزوم یا اندامک خاصی به نام پراکسی زوم تشکیل شده است. این عوامل اکسید کننده شامل مقادیر زیادی سوپراکسید (O₂)، پراکسید هیدروژن (H₂O₂) و یون‌های هیدروکسیل (^–OH) هستند که برای اکثر باکتری‌ها حتی در مقادیر کم کشنده هستند. همچنین، یکی از آنزیم‌های لیزوزومی، میلوپراکسیداز، واکنش بین H₂O₂ و یون‌های کلرید را کاتالیز می‌کند و هیپوکلریت را تشکیل می‌دهد که بسیار باکتری‌کش است.

Some bacteria, notably the tuberculosis bacillus, have coats that are resistant to lysosomal digestion and also secrete substances that partially resist the killing effects of the neutrophils and macrophages. These bacteria are responsible for many chronic diseases, such as tuberculosis.

برخی از باکتری‌ها، به ویژه باسیل سل، دارای پوشش‌هایی هستند که در برابر هضم لیزوزومی‌مقاوم هستند و همچنین موادی ترشح می‌کنند که تا حدی در برابر اثرات کشنده نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها مقاومت می‌کنند. این باکتری‌ها مسئول بسیاری از بیماری‌های مزمن مانند سل هستند.

MONOCYTE-MACROPHAGE CELL SYSTEM (RETICULOENDOTHELIAL SYSTEM)

In the preceding paragraphs, we described the macrophages mainly as mobile cells capable of wandering through the tissues. However, after entering the tissues and becoming macrophages, another large portion of monocytes becomes attached to the tissues and remains attached for months or even years until they are called on to perform specific local protective functions. They have the same capabilities as the mobile macrophages to phagocytize large quantities of bacteria, viruses, necrotic tissue, or other foreign particles in the tissue. In addition, when appropriately stimulated, they can break away from their attachments and, once again, become mobile macrophages that respond to chemotaxis and all the other stimuli related to the inflammatory process. Thus, the body has a widespread monocyte-macrophage system in virtually all tissue areas.

سیستم سلول مونوسیت-ماکروفاژ (سیستم رتیکولواندوتلیال)

در پاراگراف‌های قبل، ماکروفاژها را عمدتاً به عنوان سلول‌های متحرکی که قادر به سرگردانی در بافت‌ها هستند، توصیف کردیم. با این حال، پس از ورود به بافت‌ها و تبدیل شدن به ماکروفاژ، بخش بزرگ دیگری از مونوسیت‌ها به بافت‌ها متصل می‌شوند و برای ماه‌ها یا حتی سال‌ها چسبیده باقی می‌مانند تا زمانی که برای انجام عملکردهای محافظتی موضعی خاص فراخوانی شوند. آنها مانند ماکروفاژهای متحرک توانایی فاگوسیت کردن مقادیر زیادی از باکتری‌ها، ویروس‌ها، بافت نکروزه یا سایر ذرات خارجی در بافت را دارند. علاوه بر این، هنگامی‌که به طور مناسب تحریک شوند، می‌توانند از اتصالات خود جدا شوند و بار دیگر به ماکروفاژهای متحرک تبدیل شوند که به کموتاکسی و سایر محرک‌های مرتبط با فرآیند التهابی پاسخ می‌دهند. بنابراین، بدن تقریباً در تمام نواحی بافتی دارای یک سیستم مونوسیت-ماکروفاژ گسترده است.

The total combination of monocytes, mobile macrophages, fixed tissue macrophages, and a few specialized endothelial cells in the bone marrow, spleen, and lymph nodes is called the reticuloendothelial system. However, all or almost all these cells originate from monocytic stem cells; therefore, the reticuloendothelial system is almost synonymous with the monocyte-macrophage system. Because the term reticuloendothelial system is much better known in medical literature than the term monocyte- macrophage system, it should be remembered as a generalized phagocytic system located in all tissues, especially in the tissue areas where large quantities of particles, toxins, and other unwanted substances must be destroyed.

ترکیب کلی مونوسیت‌ها، ماکروفاژهای متحرک، ماکروفاژهای بافت ثابت و چند سلول اندوتلیال تخصصی در مغز استخوان، طحال و غدد لنفاوی را سیستم رتیکولواندوتلیال می‌نامند. با این حال، تمام یا تقریباً همه این سلول‌ها از سلول‌های بنیادی مونوسیتی منشأ می‌گیرند. بنابراین، سیستم رتیکولواندوتلیال تقریباً مترادف با سیستم مونوسیت-ماکروفاژ است. از آنجایی که اصطلاح سیستم رتیکولواندوتلیال در ادبیات پزشکی بسیار بهتر از سیستم مونوسیت- ماکروفاژ شناخته شده است، باید به عنوان یک سیستم فاگوسیتوز عمومی‌که در تمام بافت‌ها، به ویژه در نواحی بافتی که مقادیر زیادی از ذرات، سموم و سایر مواد ناخواسته باید از بین بروند، به یاد آورد.

Tissue Macrophages in Skin and Subcutaneous Tissues (Histiocytes). The skin is mainly impregnable to infectious agents, except when it is broken. When infection begins in a subcutaneous tissue and local inflammation ensues, local tissue macrophages can divide in situ and form still more macrophages. Then, they perform the usual functions of attacking and destroying the infectious agents, as described earlier.

ماکروفاژهای بافتی در پوست و بافت‌های زیر جلدی (هیستوسیت‌ها). پوست عمدتاً در برابر عوامل عفونی غیرقابل نفوذ است، مگر زمانی که شکسته شود. هنگامی‌که عفونت در یک بافت زیر جلدی شروع می‌شود و التهاب موضعی ایجاد می‌شود، ماکروفاژهای بافت محلی می‌توانند در محل تقسیم شوند و ماکروفاژهای بیشتری را تشکیل دهند. سپس، عملکردهای معمول حمله و از بین بردن عوامل عفونی را که قبلاً توضیح داده شد، انجام می‌دهند.

Macrophages in Lymph Nodes. Essentially no particulate matter that enters the tissues, such as bacteria, can be absorbed directly through the capillary membranes into the blood. Instead, if the particles are not destroyed locally in the tissues, they enter the lymph and flow to the lymph nodes located intermittently along the course of the lymph flow. The foreign particles are then trapped in these nodes in a meshwork of sinuses lined by tissue macrophages.

ماکروفاژها در غدد لنفاوی. اساساً هیچ ذره‌ای که وارد بافت‌ها می‌شود، مانند باکتری‌ها، نمی‌تواند مستقیماً از طریق غشای مویرگی به خون جذب شود. در عوض، اگر ذرات به صورت موضعی در بافت‌ها تخریب نشوند، وارد لنف شده و به سمت غدد لنفاوی که به طور متناوب در طول جریان لنفاوی قرار دارند، جریان می‌یابند. سپس ذرات خارجی در این گره‌ها در شبکه‌ای از سینوس‌ها که توسط ماکروفاژهای بافتی پوشانده شده‌اند به دام می‌افتند.

Figure 34-4 illustrates the general organization of the lymph node, showing lymph entering through the lymph node capsule via afferent lymphatics, then flowing through the nodal medullary sinuses, and finally passing out the hilus into efferent lymphatics that eventually empty into the venous blood.

شکل 34-4 سازمان کلی گره لنفاوی را نشان می‌دهد، لنفاوی را نشان می‌دهد که از طریق کپسول غدد لنفاوی از طریق لنفاوی آوران وارد می‌شود، سپس از طریق سینوس‌های مدولاری گره جریان می‌یابد، و در نهایت هیلوس را به لنفاوی وابران منتقل می‌کند که در نهایت خون به داخل لنفاوی تخلیه می‌شود.

Large numbers of macrophages line the lymph sinuses and if any particles enter the sinuses by way of the lymph the macrophages phagocytize them and prevent general dissemination throughout the body.

تعداد زیادی ماکروفاژ سینوس‌های لنفاوی را می‌پوشانند و اگر ذره‌ای از طریق لنف وارد سینوس‌ها شود، ماکروفاژها آنها را فاگوسیته می‌کنند و از انتشار عمومی‌در سراسر بدن جلوگیری می‌کنند.

Alveolar Macrophages in Lungs. Another route where- by invading organisms frequently enter the body is through Kupffer cells the lungs. Large numbers of tissue macrophages are present as integral components of the alveolar walls. They can phagocytize particles that become entrapped in the alveoli. If the particles are digestible, the macrophages can also digest them and release the digestive products into the lymph. If the particle is not digestible, the macrophages often form a giant cell capsule around the particle until such time-if ever-that it can be slowly dissolved. Such capsules are frequently formed around tuberculosis bacilli, silica dust particles, and even carbon particles.

ماکروفاژهای آلوئولی در ریه‌ها. مسیر دیگری که ارگانیسم‌های مهاجم اغلب وارد بدن می‌شوند، از طریق سلول‌های کوپفر ریه است. تعداد زیادی از ماکروفاژهای بافتی به عنوان اجزای جدایی ناپذیر دیواره آلوئول وجود دارند. آنها می‌توانند ذرات را که در آلوئول‌ها گیر کرده اند فاگوسیت کنند. اگر ذرات قابل هضم باشند، ماکروفاژها نیز می‌توانند آنها را هضم کنند و محصولات گوارشی را به داخل لنف رها کنند. اگر ذره قابل هضم نباشد، ماکروفاژها اغلب یک کپسول سلول غول پیکر را در اطراف ذره تشکیل می‌دهند تا زمانی که بتواند به آرامی‌حل شود. چنین کپسول‌هایی اغلب در اطراف باسیل‌های سل، ذرات غبار سیلیس و حتی ذرات کربن تشکیل می‌شوند.

Figure 34-4. Functional diagram of a lymph node.

شکل 34-4. نمودار عملکرد یک گره لنفاوی.

Macrophages (Kupffer Cells) in Liver Sinusoids. An- other route whereby bacteria invade the body is through the gastrointestinal tract. Large numbers of bacteria from ingested food constantly pass through the gastrointestinal mucosa into the portal blood. Before this blood enters the general circulation, it passes through the liver sinusoids, which are lined with tissue macrophages called Kupffer cells, shown in Figure 34-5. These cells form such an effective particulate filtration system that almost none of the bacteria from the gastrointestinal tract pass from the portal blood into the general systemic circulation. Indeed, videos of phagocytosis by Kupffer cells have demonstrated phagocytosis of a single bacterium in less than 0.01 second.

ماکروفاژها (سلول‌های کوپفر) در سینوسوئیدهای کبدی. راه دیگری که در آن باکتری‌ها به بدن حمله می‌کنند، از طریق دستگاه گوارش است. تعداد زیادی باکتری از غذای خورده شده دائماً از طریق مخاط دستگاه گوارش وارد خون پورت می‌شود. قبل از اینکه این خون وارد گردش عمومی‌شود، از سینوسی‌های کبدی عبور می‌کند که با ماکروفاژهای بافتی به نام سلول‌های کوپفر پوشیده شده اند که در شکل 34-5 نشان داده شده است. این سلول‌ها چنان سیستم تصفیه ذرات موثری را تشکیل می‌دهند که تقریباً هیچ یک از باکتری‌های دستگاه گوارش از خون پورتال به گردش خون عمومی‌سیستمیک عبور نمی‌کنند. در واقع، ویدئوهای فاگوسیتوز توسط سلول‌های کوپفر فاگوسیتوز یک باکتری را در کمتر از 0.01 ثانیه نشان داده است.

Macrophages of Spleen and Bone Marrow. If an invading organism succeeds in entering the general circulation, there are other lines of defense by the tissue macrophage system, especially by macrophages of the spleen and bone marrow. In both these tissues, macrophages become entrapped by the reticular meshwork of the two organs, and when foreign particles come into contact with these macrophages, they are phagocytized.

ماکروفاژهای طحال و مغز استخوان. اگر ارگانیسم مهاجم موفق به ورود به گردش خون عمومی‌شود، خطوط دفاعی دیگری توسط سیستم ماکروفاژ بافت، به ویژه توسط ماکروفاژهای طحال و مغز استخوان وجود دارد. در هر دو این بافت، ماکروفاژها توسط شبکه مشبک دو اندام به دام می‌افتند و هنگامی‌که ذرات خارجی با این ماکروفاژها تماس پیدا می‌کنند، فاگوسیته می‌شوند.

The spleen is similar to the lymph nodes, except that blood, instead of lymph, flows through the tissue spaces of the spleen. Figure 34-6 shows a small peripheral segment of spleen tissue. Note that a small artery penetrates from the splenic capsule into the splenic pulp and terminates in small capillaries. The capillaries are highly porous, allowing whole blood to pass out of the capillaries into cords of red pulp. The blood then gradually squeezes through the trabecular meshwork of these cords and eventually returns to the circulation through the endothelial walls of the venous sinuses. The trabeculae of the red pulp and venous sinuses are lined with vast numbers of macrophages. This peculiar passage of blood through the cords of the red pulp provides an exceptional means of phagocytizing unwanted debris in the blood, including especially old and abnormal RBCs.

طحال شبیه غدد لنفاوی است، با این تفاوت که خون به جای لنف، در فضاهای بافتی طحال جریان دارد. شکل 34-6 بخش محیطی کوچکی از بافت طحال را نشان می‌دهد. توجه داشته باشید که یک شریان کوچک از کپسول طحال به پالپ طحال نفوذ کرده و به مویرگ‌های کوچک ختم می‌شود. مویرگ‌ها بسیار متخلخل هستند و به خون کامل اجازه می‌دهند تا از مویرگ‌ها به طناب‌هایی از پالپ قرمز عبور کند. سپس خون به تدریج از طریق شبکه ترابکولار این طناب‌ها فشرده می‌شود و در نهایت از طریق دیواره‌های اندوتلیال سینوس‌های وریدی به گردش خون باز می‌گردد. ترابکول‌های پالپ قرمز و سینوس‌های وریدی با تعداد زیادی ماکروفاژ پوشیده شده اند. این عبور عجیب خون از طناب‌های پالپ قرمز، وسیله‌ای استثنایی برای فاگوسیت کردن باقی مانده‌های ناخواسته در خون، از جمله گلبول‌های قرمز قدیمی‌و غیرطبیعی است.

Figure 34-5. Kupffer cells lining the liver sinusoids, showing phagocytosis of India ink particles into the cytoplasm of the Kupffer cells.

شکل 34-5. سلول‌های کوپفر پوشاننده سینوس‌های کبد، فاگوسیتوز ذرات جوهر هند را در سیتوپلاسم سلول‌های کوپفر نشان می‌دهند.

Figure 34-6. Functional structures of the spleen.

شکل 34-6. ساختارهای عملکردی طحال.

INFLAMMATION: ROLE OF NEUTRO- PHILS AND MACROPHAGES

INFLAMMATION

When tissue injury occurs, whether caused by bacteria, trauma, chemicals, heat, or any other phenomenon, multiple substances are released by the injured tissues and cause dramatic secondary changes in the surrounding uninjured tissues. This entire complex of tissue changes is called inflammation.

التهاب: نقش نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها

التهاب

هنگامی‌که آسیب بافتی رخ می‌دهد، خواه ناشی از باکتری، ضربه، مواد شیمیایی، گرما یا هر پدیده دیگری باشد، مواد متعددی توسط بافت‌های آسیب دیده آزاد می‌شوند و باعث ایجاد تغییرات ثانویه چشمگیر در بافت‌های بدون آسیب اطراف می‌شوند. کل این مجموعه تغییرات بافتی التهاب نامیده می‌شود.

Inflammation is characterized by the following: (1) vasodilation of the local blood vessels, with consequent increased local blood flow; (2) increased permeability of the capillaries, allowing leakage of large quantities of fluid into the interstitial spaces; (3) often, clotting of the fluid in the interstitial spaces because of increased amounts of fibrinogen and other proteins leaking from the capillaries; (4) migration of large numbers of granulocytes and monocytes into the tissue; and (5) swelling of the tissue cells. Some of the many tissue products that cause these reactions are histamine, bradykinin, serotonin, prostaglandins, several different reaction products of the complement system (described in Chapter 35), reaction products of the blood clotting system, and multiple substances called lymphokines that are released by sensitized T cells (part of the immune system; also discussed in Chapter 35). Several of these substances strongly activate the macrophage system, and within a few hours, the macrophages begin to devour the destroyed tissues. At times, however, the macrophages may also further injure the still-living tissue cells.

التهاب با موارد زیر مشخص می‌شود: (1) گشاد شدن عروق خونی محلی، با افزایش جریان خون موضعی. (2) افزایش نفوذپذیری مویرگها، اجازه نشت مقادیر زیادی مایع را به فضاهای بینابینی. (3) اغلب، لخته شدن مایع در فضاهای بینابینی به دلیل افزایش مقادیر فیبرینوژن و سایر پروتئین‌ها که از مویرگ‌ها نشت می‌کنند. (4) مهاجرت تعداد زیادی از گرانولوسیت‌ها و مونوسیت‌ها به بافت. و (5) تورم سلولهای بافتی. برخی از بسیاری از محصولات بافتی که باعث این واکنش‌ها می‌شوند عبارتند از: هیستامین، برادی کینین، سروتونین، پروستاگلاندین‌ها، چندین محصول واکنشی مختلف از سیستم کمپلمان (شرح شده در فصل 35)، محصولات واکنش سیستم انعقاد خون، و مواد متعددی به نام لنفوکین‌ها که توسط سلول‌های T حساس آزاد می‌شوند (بخشی از سیستم ایمنی، همچنین در فصل 35 بحث شد). تعدادی از این مواد به شدت سیستم ماکروفاژها را فعال می‌کنند و در عرض چند ساعت، ماکروفاژها شروع به بلعیدن بافت‌های تخریب شده می‌کنند. با این حال، گاهی اوقات، ماکروفاژها ممکن است به سلول‌های بافتی که هنوز زنده هستند آسیب بیشتری وارد کنند.

Walling-Off Effect of Inflammation. One of the first results of inflammation is to wall off the area of injury from the remaining tissues. The tissue spaces and the lymphatics in the inflamed area are blocked by fibrinogen clots so that after a while, fluid barely flows through the spaces. This walling-off process delays the spread of bacteria or toxic products.

اثر دیواره زدایی التهاب. یکی از اولین نتایج التهاب جدا کردن ناحیه آسیب از بافت‌های باقی مانده است. فضاهای بافتی و غدد لنفاوی در ناحیه ملتهب توسط لخته‌های فیبرینوژن مسدود می‌شوند به طوری که پس از مدتی مایع به سختی از فضاها عبور می‌کند. این فرآیند جداسازی، گسترش باکتری‌ها یا محصولات سمی‌را به تاخیر می‌اندازد.

The intensity of the inflammatory process is usually proportional to the degree of tissue injury. For example, when staphylococci invade tissues, they release extremely lethal cellular toxins. As a result, inflammation develops rapidly-indeed, much more rapidly than the staphylococci can multiply and spread. Therefore, local staphylococcal infection is characteristically walled off rapidly and prevented from spreading through the body. Streptococci, in contrast, do not cause such intense local tissue destruction. Therefore, the walling-off process develops slowly over many hours, while many streptococci reproduce and migrate. As a result, streptococci often have a far greater tendency to spread through the body and cause death than staphylococci, even though staphylococci are far more destructive to the tissues.

شدت فرآیند التهابی معمولاً متناسب با میزان آسیب بافتی است. به عنوان مثال، هنگامی‌که استافیلوکوک‌ها به بافت‌ها حمله می‌کنند، سموم سلولی بسیار کشنده ای را آزاد می‌کنند. در نتیجه، التهاب به سرعت توسعه می‌یابد، در واقع، بسیار سریع‌تر از آن‌چه استافیلوکوک‌ها می‌توانند تکثیر و منتشر شوند. بنابراین، عفونت استافیلوکوک موضعی مشخصاً به سرعت جدا می‌شود و از گسترش آن در بدن جلوگیری می‌شود. در مقابل، استرپتوکوک‌ها باعث تخریب بافت موضعی شدید نمی‌شوند. بنابراین، فرآیند جداسازی به آرامی‌طی چند ساعت توسعه می‌یابد، در حالی که بسیاری از استرپتوکوک‌ها تکثیر و مهاجرت می‌کنند. در نتیجه، استرپتوکوک‌ها اغلب تمایل بیشتری به انتشار در بدن و ایجاد مرگ نسبت به استافیلوکوک‌ها دارند، حتی اگر استافیلوکوک‌ها برای بافت‌ها بسیار مخرب تر هستند.

MACROPHAGE AND NEUTROPHIL RESPONSES DURING INFLAMMATION

Tissue Macrophages Provide First Line of Defense Against Infection. Within minutes after inflammation begins, the macrophages already present in the tissues, whether histiocytes in the subcutaneous tissues, alveolar macrophages in the lungs, microglia in the brain, or others, immediately begin their phagocytic actions. When activated by the products of infection and inflammation, the first effect is rapid enlargement of each of these cells. Next, many of the previously sessile macrophages break loose from their attachments and become mobile, forming the first line of defense against infection during the first hour or so. The numbers of these early mobilized macrophages often are not great, but they are lifesaving.

پاسخ‌های ماکروفاژها و نوتروفیل‌ها در طول التهاب

ماکروفاژهای بافتی اولین خط دفاع در برابر عفونت را فراهم می‌کنند. در عرض چند دقیقه پس از شروع التهاب، ماکروفاژهایی که از قبل در بافت‌ها وجود دارند، خواه هیستوسیت‌ها در بافت‌های زیر جلدی، ماکروفاژهای آلوئولی در ریه‌ها، میکروگلیا در مغز یا سایرین، فوراً فعالیت فاگوسیتی خود را آغاز می‌کنند. هنگامی‌که توسط محصولات عفونت و التهاب فعال می‌شود، اولین اثر بزرگ شدن سریع هر یک از این سلول‌ها است. در مرحله بعد، بسیاری از ماکروفاژهایی که قبلاً بی‌نشاط بودند، از اتصالات خود جدا می‌شوند و متحرک می‌شوند و اولین خط دفاعی در برابر عفونت را در طول یک ساعت اول یا بیشتر تشکیل می‌دهند. تعداد این ماکروفاژهای اولیه بسیج شده اغلب زیاد نیستند، اما نجات دهنده هستند.

Neutrophil Invasion of the Inflamed Area Is a Second Line of Defense. Within the first hour or so after inflammation begins, large numbers of neutrophils begin to invade the inflamed area from the blood. This invasion is caused by inflammatory cytokines (e.g., tumor necrosis factor and interleukin-1) and other biochemical products produced by the inflamed tissues that initiate the following reactions:

تهاجم نوتروفیل‌ها به ناحیه ملتهب، دومین خط دفاعی است. در حدود یک ساعت اول پس از شروع التهاب، تعداد زیادی از نوتروفیل‌ها شروع به هجوم به ناحیه ملتهب از خون می‌کنند. این تهاجم توسط سایتوکین‌های التهابی (به عنوان مثال، فاکتور نکروز تومور و اینترلوکین-1) و سایر محصولات بیوشیمیایی تولید شده توسط بافت‌های ملتهب ایجاد می‌شود که واکنش‌های زیر را آغاز می‌کنند:

1. They cause increased expression of adhesion molecules, such as selectins and intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) on the surface of endothelial cells in the capillaries and venules. These adhesion molecules, reacting with complementary integrin molecules on the neutrophils, cause the neutrophils to stick to the capillary and venule walls in the inflamed area. This effect is called margination and is shown in Figure 34-2 and in more detail in Figure 34-7.

1. باعث افزایش بیان مولکول‌های چسبنده مانند سلکتین‌ها و مولکول چسبندگی بین سلولی-1 (ICAM-1) در سطح سلول‌های اندوتلیال در مویرگ‌ها و ونول‌ها می‌شوند. این مولکول‌های چسبنده، در واکنش با مولکول‌های اینتگرین مکمل روی نوتروفیل‌ها، باعث می‌شوند که نوتروفیل‌ها به دیواره‌های مویرگ و ونول در ناحیه ملتهب بچسبند. این اثر حاشیه نامیده می‌شود و در شکل 34-2 و با جزئیات بیشتر در شکل 34-7 نشان داده شده است.

2. They also cause the intercellular attachments be- tween the endothelial cells of the capillaries and small venules to loosen, allowing openings large enough for neutrophils to crawl through the capillaries by diapedesis into the tissue spaces.

2. آنها همچنین باعث می‌شوند اتصالات بین سلولی بین سلول‌های اندوتلیال مویرگ‌ها و ونول‌های کوچک شل شوند و به نوتروفیل‌ها اجازه می‌دهند تا از طریق مویرگ‌ها به فضاهای بافتی بخزند.

3. They then cause chemotaxis of the neutrophils to- ward the injured tissues, as explained earlier. The entire process of neutrophil (or other substances and cells such as monocytes) translocation through the capillaries into the tissues surrounding them is called extravasation; the specific passage of blood cells through the intact walls of the capillaries is called diapedesis, although this term is often used interchangeably with extravasation when discussing blood cell movement through the capillaries into tissues.

3. همانطور که قبلا توضیح داده شد، سپس باعث کموتاکسی نوتروفیل‌ها به سمت بافت‌های آسیب دیده می‌شوند. کل فرآیند انتقال نوتروفیل‌ها (یا مواد و سلول‌های دیگر مانند مونوسیت‌ها) از طریق مویرگ‌ها به بافت‌های اطراف آنها، اکستروازاسیون نامیده می‌شود. عبور اختصاصی سلول‌های خونی از دیواره‌های دست‌نخورده مویرگ‌ها، دیاپدزیس نامیده می‌شود، اگرچه این اصطلاح اغلب به جای اکسترازاسیون در هنگام بحث از حرکت سلول‌های خونی از طریق مویرگ‌ها به بافت‌ها استفاده می‌شود.

Thus, within several hours after tissue damage begins, the area becomes well supplied with neutrophils. Because the blood neutrophils are already mature cells, they are ready to begin their scavenger functions of killing bacteria and removing foreign matter immediately.

بنابراین، ظرف چند ساعت پس از شروع آسیب بافتی، این ناحیه به خوبی با نوتروفیل‌ها تامین می‌شود. از آنجایی که نوتروفیل‌های خون در حال حاضر سلول‌های بالغ هستند، آماده هستند تا عملکرد پاک‌کننده خود را برای کشتن باکتری‌ها و حذف فوری مواد خارجی آغاز کنند.

Figure 34-7. Migration of neutrophils from the blood into inflamed tissue. Cytokines and other biochemical products of the inflamed tissue cause increased expression of selectins and intercellular adhesion molecule-1 (/CAM-1) on the surface of endothelial cells. These adhesion molecules bind to complementary molecules or receptors on the neutrophil, causing it to adhere to the wall of the capillary or venule. The neutrophil then migrates through the vessel wall by diapedesis or extravasation toward the site of tissue injury.

شکل 34-7. مهاجرت نوتروفیل‌ها از خون به بافت ملتهب. سیتوکین‌ها و سایر محصولات بیوشیمیایی بافت ملتهب باعث افزایش بیان سلکتین‌ها و مولکول چسبندگی بین سلولی 1 (/CAM-1) در سطح سلول‌های اندوتلیال می‌شوند. این مولکول‌های چسبنده به مولکول‌ها یا گیرنده‌های مکمل روی نوتروفیل متصل می‌شوند و باعث می‌شوند که به دیواره مویرگ یا ونول بچسبند. سپس نوتروفیل از طریق دیواره رگ با دیاپدز یا خارج شدن به سمت محل آسیب بافت مهاجرت می‌کند.

Acute Increase in the Number of Neutrophils in Blood-Neutrophilia. Also, within a few hours after the onset of acute severe inflammation, the number of neutrophils in the blood sometimes increases fourfold to fivefold-from a normal of 4,000 to 5,000 to 15,000 to 25,000 neutrophils/ul. This is called neutrophilia, which means an increase in the number of neutrophils in the blood. Neutrophilia is caused by products of inflammation that enter the blood stream, are transported to the bone marrow, and act there on the stored neutrophils of the marrow to mobilize these into the circulating blood. This makes even more neutrophils available to the in- flamed tissue area.

افزایش حاد تعداد نوتروفیل‌ها در نوتروفیلی خون. همچنین، در عرض چند ساعت پس از شروع التهاب شدید حاد، تعداد نوتروفیل‌ها در خون گاهی چهار برابر به پنج برابر می‌شود – از حد طبیعی 4000 تا 5000 تا 15000 تا 25000 نوتروفیل در اول. به این حالت نوتروفیلی می‌گویند که به معنای افزایش تعداد نوتروفیل‌ها در خون است. نوتروفیلی توسط محصولات التهابی ایجاد می‌شود که وارد جریان خون می‌شوند، به مغز استخوان منتقل می‌شوند و در آنجا روی نوتروفیل‌های ذخیره‌شده مغز عمل می‌کنند تا این‌ها را به خون در گردش منتقل کنند. این امر نوتروفیل‌های بیشتری را در ناحیه بافت ملتهب در دسترس قرار می‌دهد.

Second Macrophage Invasion Into the Inflamed Tissue Is a Third Line of Defense. Along with the invasion of neutrophils, monocytes from the blood enter the inflamed tissue and enlarge to become macrophages. However, the number of monocytes in the circulating blood is low. Also, the storage pool of monocytes in the bone marrow is much less than that of neutrophils. There- fore, the buildup of macrophages in the inflamed tissue area is much slower than that of neutrophils, requiring several days to become effective. Furthermore, even after invading the inflamed tissue, monocytes are still immature cells, requiring 8 hours or more to swell to much larger sizes and develop tremendous quantities of lysosomes. Only then do they acquire the full capacity of tissue macrophages for phagocytosis. After several days to several weeks, the macrophages finally come to dominate the phagocytic cells of the inflamed area because of greatly increased bone marrow production of new monocytes, as explained later.

دومین حمله ماکروفاژها به بافت ملتهب، خط سوم دفاعی است. همراه با تهاجم نوتروفیل‌ها، مونوسیت‌های خون وارد بافت ملتهب شده و بزرگ شده و به ماکروفاژ تبدیل می‌شوند. با این حال، تعداد مونوسیت‌ها در خون در گردش کم است. همچنین، مخزن ذخیره مونوسیت‌ها در مغز استخوان بسیار کمتر از نوتروفیل‌ها است. بنابراین، تجمع ماکروفاژها در ناحیه بافت ملتهب بسیار کندتر از نوتروفیل‌ها است و برای تاثیرگذاری به چند روز زمان نیاز دارد. علاوه بر این، حتی پس از حمله به بافت ملتهب، مونوسیت‌ها هنوز سلول‌های نابالغ هستند و به 8 ساعت یا بیشتر نیاز دارند تا به اندازه‌های بسیار بزرگتر متورم شوند و مقادیر زیادی لیزوزوم ایجاد کنند. تنها در این صورت است که آنها ظرفیت کامل ماکروفاژهای بافتی را برای فاگوسیتوز به دست می‌آورند. پس از چند روز تا چند هفته، ماکروفاژها در نهایت بر سلول‌های فاگوسیتوز ناحیه ملتهب تسلط پیدا می‌کنند، زیرا تولید مونوسیت‌های جدید در مغز استخوان بسیار افزایش یافته است، همانطور که بعدا توضیح داده شد.

As already noted, macrophages can phagocytize far more bacteria (about five times as many) and far larger particles, including even neutrophils and large quantities of necrotic tissue, than can neutrophils. Also, the macro- phages play an important role in initiating development of antibodies, as discussed in Chapter 35.

همانطور که قبلاً اشاره شد، ماکروفاژها می‌توانند باکتری‌های بسیار بیشتری (حدود پنج برابر) و ذرات بسیار بزرگتر از جمله نوتروفیل‌ها و مقادیر زیادی از بافت نکروزه را نسبت به نوتروفیل‌ها فاگوسیت کنند. همچنین، همانطور که در فصل 35 بحث شد، ماکروفاژها نقش مهمی‌در شروع توسعه آنتی بادی‌ها ایفا می‌کنند.

Increased Production of Granulocytes and Monocytes by Bone Marrow Is a Fourth Line of Defense. The fourth line of defense is greatly increased production of granulocytes and monocytes by the bone marrow. This action results from stimulation of the granulocytic and monocytic progenitor cells of the marrow. However, it takes 3 to 4 days before newly formed granulocytes and monocytes reach the stage of leaving the bone marrow. If the stimulus from the inflamed tissue continues, the bone marrow can continue to produce these cells in large quantities for months and even years, sometimes at a rate 20 to 50 times normal.

افزایش تولید گرانولوسیت‌ها و مونوسیت‌ها توسط مغز استخوان چهارمین خط دفاعی است. چهارمین خط دفاعی افزایش شدید تولید گرانولوسیت‌ها و مونوسیت‌ها توسط مغز استخوان است. این عمل از تحریک سلول‌های پیش ساز گرانولوسیتی و مونوسیتی مغز حاصل می‌شود. با این حال، 3 تا 4 روز طول می‌کشد تا گرانولوسیت‌ها و مونوسیت‌های تازه تشکیل شده به مرحله خروج از مغز استخوان برسند. اگر محرک بافت ملتهب ادامه یابد، مغز استخوان می‌تواند به تولید این سلول‌ها در مقادیر زیاد برای ماه‌ها و حتی سال‌ها ادامه دهد، گاهی اوقات با سرعت 20 تا 50 برابر طبیعی.

Feedback Control of Macrophage and Neutrophil Responses

Although more than two dozen factors have been implicated in control of the macrophage response to inflammation, five of these are believed to play dominant roles. They are shown in Figure 34-8 and consist of the following: (1) tumor necrosis factor (TNF); (2) interleukin-1 (IL-1), (3) granulocyte-monocyte colony-stimulating factor (GM-CSF); (4) granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF); and (5) monocyte colony-stimulating factor (M- CSF). These factors are formed by activated macrophage cells in the inflamed tissues and in smaller quantities by other inflamed tissue cells.

کنترل بازخورد پاسخ‌های ماکروفاژها و نوتروفیل‌ها

اگرچه بیش از دوجین عامل در کنترل پاسخ ماکروفاژها به التهاب دخیل است، اعتقاد بر این است که پنج مورد از این عوامل نقش غالب دارند. آنها در شکل 34-8 نشان داده شده اند و شامل موارد زیر هستند: (1) فاکتور نکروز تومور (TNF). (2) اینترلوکین-1 (IL-1)، (3) عامل تحریک کننده کلنی گرانولوسیت-مونوسیت (GM-CSF). (4) فاکتور تحریک کننده کلنی گرانولوسیت (G-CSF). و (5) فاکتور محرک کلنی مونوسیت (M-CSF). این عوامل توسط سلول‌های ماکروفاژ فعال در بافت‌های ملتهب و در مقادیر کمتر توسط سایر سلول‌های بافت ملتهب تشکیل می‌شوند.

The cause of increased production of granulocytes and monocytes by the bone marrow is mainly the three colony-stimulating factors; one of these, GM-CSF, stimulates both granulocyte and monocyte production; the other two, G-CSF and M-CSF, stimulate granulocyte and monocyte production, respectively. This combination of TNF, IL-1, and colony-stimulating factors provides a powerful feedback mechanism that begins with tissue inflammation and proceeds to formation of large numbers of defensive WBCs that help remove the cause of the inflammation.

علت افزایش تولید گرانولوسیت‌ها و مونوسیت‌ها توسط مغز استخوان عمدتاً سه عامل تحریک کننده کلنی است. یکی از اینها، GM-CSF، تولید گرانولوسیت و مونوسیت را تحریک می‌کند. دو مورد دیگر، G-CSF و M-CSF، به ترتیب تولید گرانولوسیت و مونوسیت را تحریک می‌کنند. این ترکیبی از TNF، IL-1 و عوامل محرک کلنی، مکانیسم بازخورد قدرتمندی را ارائه می‌کند که با التهاب بافت شروع می‌شود و به تشکیل تعداد زیادی WBC دفاعی ادامه می‌دهد که به حذف علت التهاب کمک می‌کند.

Figure 34-8. Control of bone marrow production of granulocytes and monocyte-macrophages in response to multiple growth factors released from activated macrophages in an inflamed tissue. G- CSF, Granulocyte colony-stimulating factor; GM-CSF, granulocytemonocyte colony-stimulating factor; IL-1, interleukin-1; M-CSF, monocyte colony-stimulating factor; TNF, tumor necrosis factor.

شکل 34-8. کنترل تولید مغز استخوان گرانولوسیت‌ها و مونوسیت-ماکروفاژها در پاسخ به عوامل رشد متعدد آزاد شده از ماکروفاژهای فعال در بافت ملتهب. G- CSF، فاکتور محرک کلنی گرانولوسیت. GM-CSF، فاکتور محرک کلنی گرانولوسیت-مونوسیت. IL-1، اینترلوکین-1. M-CSF، فاکتور محرک کلنی مونوسیت. TNF، فاکتور نکروز تومور.

Formation of Pus

When neutrophils and macrophages engulf large numbers of bacteria and necrotic tissue, essentially all the neutrophils and many, if not most, of the macrophages eventually die. After several days, a cavity is often excavated in the inflamed tissues. This cavity contains varying portions of necrotic tissue, dead neutrophils, dead macro- phages, and tissue fluid. This mixture is commonly known as pus. After the infection has been suppressed, the dead cells and necrotic tissue in the pus gradually autolyze over a period of days, and the end products are eventually absorbed into the surrounding tissues and lymph until most of the evidence of tissue damage is gone.

تشکیل چرک

هنگامی‌که نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها تعداد زیادی از باکتری‌ها و بافت نکروزه را در خود می‌گیرند، اساساً تمام نوتروفیل‌ها و بسیاری از ماکروفاژها، اگر نه بیشتر، در نهایت می‌میرند. پس از چند روز، یک حفره اغلب در بافت‌های ملتهب حفر می‌شود. این حفره حاوی بخش‌های مختلفی از بافت نکروزه، نوتروفیل‌های مرده، ماکروفاژهای مرده و مایع بافتی است. این مخلوط معمولاً به نام چرک شناخته می‌شود. پس از سرکوب عفونت، سلول‌های مرده و بافت نکروزه در چرک به تدریج در طی چند روز اتولیز می‌شوند و محصولات نهایی در نهایت به بافت‌های اطراف و لنف جذب می‌شوند تا زمانی که بیشتر شواهد آسیب بافتی از بین برود.

EOSINOPHILS

The eosinophils normally constitute about 2% of all the blood leukocytes. Eosinophils are weak phagocytes, and they exhibit chemotaxis, but in comparison with neutrophils, it is doubtful that eosinophils are significant in protecting against the usual types of infection.

ائوزینوفیل‌ها

ائوزینوفیل‌ها معمولاً حدود 2٪ از کل لکوسیت‌های خون را تشکیل می‌دهند. ائوزینوفیل‌ها فاگوسیت‌های ضعیفی هستند و کموتاکسی را نشان می‌دهند، اما در مقایسه با نوتروفیل‌ها، قابل‌توجه بودن ائوزینوفیل‌ها در محافظت در برابر انواع معمول عفونت قابل تردید است.

Eosinophils, however, are often produced in large numbers in people with parasitic infections, and they migrate into tissues diseased by parasites. Although most parasites are too large to be phagocytized by eosinophils or any other phagocytic cells, eosinophils attach them- selves to the parasites by way of special surface molecules and release substances that kill many of the parasites. For example, one of the most widespread infections is schistosomiasis, a parasitic infection found in as many as one – third of the population of some developing countries in Africa, Asia, and South America. An estimated 85% to 90% of the world’s cases of schistosomiasis are in Africa.

با این حال، ائوزینوفیل‌ها اغلب در افراد مبتلا به عفونت‌های انگلی به تعداد زیاد تولید می‌شوند و به بافت‌های مبتلا به انگل مهاجرت می‌کنند. اگرچه بیشتر انگل‌ها بزرگ‌تر از آن هستند که توسط ائوزینوفیل‌ها یا هر سلول فاگوسیتیزه دیگری فاگوسیته شوند، ائوزینوفیل‌ها خود را از طریق مولکول‌های سطحی ویژه به انگل‌ها متصل می‌کنند و موادی آزاد می‌کنند که بسیاری از انگل‌ها را می‌کشند. به عنوان مثال، یکی از شایع ترین عفونت‌ها شیستوزومیازیس است، یک عفونت انگلی که در یک سوم جمعیت برخی از کشورهای در حال توسعه در آفریقا، آسیا و آمریکای جنوبی یافت می‌شود. تخمین زده می‌شود که 85 تا 90 درصد موارد شیستوزومیازیس در جهان در آفریقا است.

The schistosome parasitic worms can invade any part of the body. Eosinophils attach themselves to the juvenile forms of the parasite and kill many of them. They do so in several ways: (1) by releasing hydrolytic enzymes from their granules, which are modified lysosomes; (2) probably also by releasing highly reactive forms of oxygen that are especially lethal to parasites; and (3) by releasing from the granules a highly larvicidal polypeptide called major basic protein.

کرم‌های انگلی شیستوزومی‌می‌توانند به هر قسمتی از بدن حمله کنند. ائوزینوفیل‌ها خود را به اشکال جوان انگل می‌چسبانند و بسیاری از آنها را می‌کشند. آنها این کار را به روش‌های مختلفی انجام می‌دهند: (1) با آزاد کردن آنزیم‌های هیدرولیتیک از دانه‌های خود، که لیزوزوم‌های اصلاح شده هستند. (2) احتمالاً با آزاد کردن اشکال بسیار واکنش‌پذیر اکسیژن که مخصوصاً برای انگل‌ها کشنده هستند. و (3) با آزاد کردن یک پلی پپتید بسیار لاروکش به نام پروتئین اصلی از دانه‌ها.

In a few areas of the world, another parasitic disease that causes eosinophilia is trichinosis. This disease results from invasion of the body’s muscles by the Trichinella parasite (pork worm) after a person eats undercooked infested pork.

در چند منطقه از جهان، یکی دیگر از بیماری‌های انگلی که باعث ائوزینوفیلی می‌شود، تریکینوزیس است. این بیماری ناشی از حمله انگل تریکینلا (کرم خوک) به ماهیچه‌های بدن پس از خوردن گوشت خوک آلوده به نیم پز است.

Eosinophils also have a special propensity to collect in tissues in which allergic reactions occur, such as in the peribronchial tissues of the lungs in people with asthma and in the skin after an allergic skin reaction. This action is caused at least partly by the fact that many mast cells and basophils participate in allergic reactions, as dis- cussed in the next paragraph. The mast cells and basophils release an eosinophil chemotactic factor that causes eosinophils to migrate toward the inflamed allergic tissue. The eosinophils are believed to detoxify some of the inflammation-inducing substances released by the mast cells and basophils and probably also phagocytize and destroy allergen-antibody complexes, thus preventing excess spread of the local inflammatory process.

ائوزینوفیل‌ها همچنین تمایل ویژه ای برای جمع آوری در بافت‌هایی دارند که در آنها واکنش‌های آلرژیک رخ می‌دهد، مانند بافت‌های اطراف برونشی ریه در افراد مبتلا به آسم و در پوست پس از یک واکنش پوستی آلرژیک. این عمل حداقل تا حدی ناشی از این واقعیت است که بسیاری از ماست سل‌ها و بازوفیل‌ها در واکنش‌های آلرژیک شرکت می‌کنند، همانطور که در پاراگراف بعدی بحث شد. ماست سل‌ها و بازوفیل‌ها یک عامل کموتاکتیک ائوزینوفیل را آزاد می‌کنند که باعث می‌شود ائوزینوفیل‌ها به سمت بافت آلرژیک ملتهب مهاجرت کنند. اعتقاد بر این است که ائوزینوفیل‌ها برخی از مواد تحریک کننده التهاب آزاد شده توسط ماست سل‌ها و بازوفیل‌ها را سم زدایی می‌کنند و احتمالاً کمپلکس‌های آلرژن-آنتی بادی را نیز فاگوسیت کرده و از بین می‌برند، بنابراین از گسترش بیش از حد فرآیند التهابی موضعی جلوگیری می‌کنند.

BASOPHILS

The basophils in the circulating blood are similar to the large tissue mast cells located immediately outside many of the capillaries in the body. Both mast cells and basophils liberate heparin into the blood. Heparin is a substance that can prevent blood coagulation.

بازوفیل‌ها

بازوفیل‌های موجود در خون در گردش شبیه به سلول‌های بزرگ بافتی هستند که بلافاصله در خارج از بسیاری از مویرگ‌های بدن قرار دارند. هم ماست سل‌ها و هم بازوفیل‌ها هپارین را در خون آزاد می‌کنند. هپارین ماده ای است که می‌تواند از انعقاد خون جلوگیری کند.

The mast cells and basophils also release histamine, as well as smaller quantities of bradykinin and serotonin. It is mainly the mast cells in inflamed tissues that release these substances during inflammation.

ماست سل‌ها و بازوفیل‌ها همچنین هیستامین و همچنین مقادیر کمتری برادی کینین و سروتونین آزاد می‌کنند. عمدتا ماست سل‌ها در بافت‌های ملتهب هستند که این مواد را در حین التهاب آزاد می‌کنند.

The mast cells and basophils play an important role in some types of allergic reactions because the type of antibody that causes allergic reactions, immunoglobulin E (IgE), has a special propensity to become attached to mast cells and basophils. Then, when the specific anti- gen for the specific IgE antibody subsequently reacts with the antibody, the resulting attachment of antigen to antibody causes the mast cell or basophil to release increased quantities of histamine, bradykinin, serotonin, heparin, slow-reacting substance of anaphylaxis (a mixture of three leukotrienes), and several lysosomal enzymes. These substances cause local vascular and tissue reactions that mediate many, if not most, of the allergic manifestations. These reactions are discussed in greater detail in Chapter 35.

ماست سل‌ها و بازوفیل‌ها نقش مهمی‌در برخی از انواع واکنش‌های آلرژیک ایفا می‌کنند زیرا نوع آنتی بادی که باعث واکنش‌های آلرژیک می‌شود، ایمونوگلوبولین E (IgE) تمایل ویژه ای برای چسبیدن به ماست سل‌ها و بازوفیل‌ها دارد. سپس، هنگامی‌که آنتی ژن اختصاصی برای آنتی بادی IgE خاص متعاقباً با آنتی بادی واکنش می‌دهد، اتصال آنتی ژن به آنتی بادی باعث می‌شود که ماست سل یا بازوفیل مقادیر بیشتری از هیستامین، برادی کینین، سروتونین، هپارین، ماده واکنش آهسته آنافیلاکسی (مخلوطی از سه لکوتری انزومال) آزاد کند. این مواد باعث واکنش‌های عروقی و بافتی موضعی می‌شوند که واسطه بسیاری از تظاهرات آلرژیک، اگر نه بیشتر، هستند. این واکنش‌ها با جزئیات بیشتر در فصل 35 مورد بحث قرار گرفته است.

LEUKOPENIA

A clinical condition known as leukopenia, in which the bone marrow produces very few WBCs, occasion- ally occurs. This condition leaves the body unprotected against many bacteria and other agents that might invade the tissues.

لوکوپنیا

یک وضعیت بالینی به نام لکوپنی، که در آن مغز استخوان گلبول‌های سفید بسیار کمی‌تولید می‌کند، گهگاه رخ می‌دهد. این وضعیت بدن را در برابر بسیاری از باکتری‌ها و سایر عواملی که ممکن است به بافت‌ها حمله کنند محافظت نمی‌کند.

Normally, the human body lives in symbiosis with many bacteria because the mucous membranes of the body are constantly exposed to large numbers of bacteria. The mouth almost always contains various spirochetal, pneumococcal, and streptococcal bacteria, and these same bacteria are present to a lesser extent in the entire respiratory tract. The distal gastrointestinal tract is especially loaded with colon bacilli. Furthermore, one can always find bacteria on the surfaces of the eyes, urethra, and vagina. Any decrease in the number of WBCs immediately allows invasion of adjacent tissues by bacteria that are already present.

به طور معمول، بدن انسان در همزیستی با بسیاری از باکتری‌ها زندگی می‌کند، زیرا غشاهای مخاطی بدن دائماً در معرض تعداد زیادی باکتری قرار دارند. دهان تقریباً همیشه حاوی باکتری‌های مختلف اسپیروکتال، پنوموکوک و استرپتوکوک است و همین باکتری‌ها به میزان کمتری در کل دستگاه تنفسی وجود دارند. دستگاه گوارش دیستال به ویژه مملو از باسیل‌های روده بزرگ است. علاوه بر این، همیشه می‌توان باکتری را روی سطوح چشم، مجرای ادرار و واژن پیدا کرد. هر گونه کاهش در تعداد WBC‌ها بلافاصله اجازه هجوم به بافت‌های مجاور توسط باکتری‌هایی که از قبل وجود دارند را می‌دهد.

Within 2 days after the bone marrow stops producing WBCs, ulcers may appear in the mouth and colon, or some form of severe respiratory infection might develop. Bacteria from the ulcers rapidly invade surrounding tissues and the blood. Without treatment, death often ensues in less than 1 week after acute total leukopenia begins.

در عرض 2 روز پس از توقف تولید WBC توسط مغز استخوان، ممکن است زخم‌هایی در دهان و روده بزرگ ظاهر شوند یا نوعی عفونت تنفسی شدید ایجاد شود. باکتری‌های ناشی از زخم‌ها به سرعت به بافت‌های اطراف و خون حمله می‌کنند. بدون درمان، مرگ اغلب در کمتر از 1 هفته پس از شروع لکوپنی کامل حاد رخ می‌دهد.

Irradiation of the body by x-rays or gamma rays, or exposure to drugs and chemicals that contain benzene or anthracene nuclei, is likely to cause aplasia of the bone marrow. Some common drugs such as chloramphenicol (an antibiotic), thiouracil (used to treat thyrotoxicosis), and even various barbiturate hypnotics on rare occasions cause leukopenia, thus setting off the entire infectious sequence of this disorder.

تابش بدن توسط اشعه ایکس یا اشعه گاما، یا قرار گرفتن در معرض داروها و مواد شیمیایی حاوی هسته‌های بنزن یا آنتراسن، احتمالا باعث آپلازی مغز استخوان می‌شود. برخی از داروهای رایج مانند کلرامفنیکل (آنتی بیوتیک)، تیوراسیل (برای درمان تیروتوکسیکوز استفاده می‌شود)، و حتی خواب آورهای مختلف باربیتورات در موارد نادر باعث ایجاد لکوپنی می‌شوند و در نتیجه کل توالی عفونی این اختلال را ایجاد می‌کنند.

After moderate irradiation injury to the bone marrow, some stem cells, myeloblasts, and hemocytoblasts may remain undestroyed in the marrow and are capable of regenerating the bone marrow, provided sufficient time is available. A patient properly treated with transfusions, plus antibiotics and other drugs to ward off infection, usually develops enough new bone marrow within weeks to months for blood cell concentrations to return to normal.

پس از آسیب متوسط ​​تابش به مغز استخوان، برخی از سلول‌های بنیادی، میلوبلاست‌ها و هموسیتوبلاست‌ها ممکن است در مغز استخوان تخریب نشده باقی بمانند و قادر به بازسازی مغز استخوان هستند، مشروط بر اینکه زمان کافی در دسترس باشد. بیماری که به‌درستی با تزریق خون، به‌علاوه آنتی‌بیوتیک‌ها و سایر داروها برای دفع عفونت درمان می‌شود، معمولاً در عرض هفته‌ها تا چند ماه به اندازه کافی مغز استخوان جدید ایجاد می‌کند تا غلظت سلول‌های خونی به حالت عادی بازگردد.

LEUKEMIAS

Uncontrolled production of WBCs can be caused by can- cerous mutation of a myelogenous or lymphogenous cell. This process causes leukemia, which is usually characterized by greatly increased numbers of abnormal WBCs in the circulating blood.

لوسمی

تولید کنترل نشده WBC‌ها می‌تواند ناشی از جهش سرطانی یک سلول میلوژن یا لنفوژن باشد. این فرآیند باعث لوسمی‌می‌شود که معمولاً با افزایش بسیار زیاد WBC‌های غیر طبیعی در خون در گردش مشخص می‌شود.

There are two general types of leukemia, lymphocytic and myelogenous. The lymphocytic leukemias are caused by cancerous production of lymphoid cells, usually beginning in a lymph node or other lymphocytic tissue and spreading to other areas of the body. The second type of leukemia, myelogenous leukemia, begins by cancerous production of young myelogenous cells in the bone mar- row and then spreads throughout the body so that WBCs are produced in many extramedullary tissues-especially in the lymph nodes, spleen, and liver.

دو نوع کلی سرطان خون وجود دارد، لنفوسیتی و میلوژن. لوسمی‌های لنفوسیتی در اثر تولید سرطانی سلول‌های لنفاوی ایجاد می‌شوند که معمولاً از یک غدد لنفاوی یا سایر بافت‌های لنفوسیتی شروع می‌شوند و به نواحی دیگر بدن گسترش می‌یابند. نوع دوم لوسمی، لوسمی‌میلوژن، با تولید سرطانی سلول‌های میلوژن جوان در مغز استخوان شروع می‌شود و سپس در سراسر بدن پخش می‌شود، به طوری که WBC در بسیاری از بافت‌های خارج مدولاری به‌ویژه در غدد لنفاوی، طحال و کبد تولید می‌شود.

In myelogenous leukemia, the cancerous process occasionally produces partially differentiated cells, resulting in what might be called neutrophilic leukemia, eosinophilic leukemia, basophilic leukemia, or monocytic leukemia. More frequently, however, the leukemia cells are bizarre and undifferentiated and not identical to any of the nor- mal WBCs. Usually, the more undifferentiated the cell, the more acute is the leukemia, often leading to death within a few months if untreated. With some of the more differentiated cells, the process can be chronic, sometimes developing slowly over 10 to 20 years. Leukemic cells, especially the very undifferentiated cells, are usually nonfunctional for providing normal protection against infection.

در لوسمی‌میلوژن، فرآیند سرطانی گهگاه سلول‌های نیمه تمایز یافته را تولید می‌کند که منجر به آنچه می‌توان لوسمی‌نوتروفیل، لوسمی‌ائوزینوفیلیک، لوسمی‌بازوفیل یا لوسمی‌مونوسیتی نامید. با این حال، اغلب سلول‌های لوسمی‌عجیب و غریب و تمایز نیافته هستند و با هیچ یک از WBC‌های معمولی یکسان نیستند. معمولاً هرچه سلول تمایز نیافته تر باشد، لوسمی‌حادتر است و در صورت عدم درمان، اغلب در عرض چند ماه منجر به مرگ می‌شود. در برخی از سلول‌های متمایزتر، این فرآیند می‌تواند مزمن باشد و گاهی به آهستگی طی 10 تا 20 سال رشد می‌کند. سلول‌های لوسمیک، به ویژه سلول‌های بسیار تمایز نیافته، معمولاً برای محافظت طبیعی در برابر عفونت غیرعملکردی هستند.

Effects of Leukemia on the Body

The first effect of leukemia is metastatic growth of leukemic cells in abnormal areas of the body. Leukemic cells from the bone marrow may reproduce so much that they invade the surrounding bone, causing pain and, eventually, a tendency for bones to fracture easily.

اثرات لوسمی‌بر بدن

اولین اثر سرطان خون رشد متاستاتیک سلول‌های لوسمیک در نواحی غیر طبیعی بدن است. سلول‌های لوسمیک مغز استخوان ممکن است آنقدر تکثیر شوند که به استخوان اطراف حمله کنند و باعث درد و در نهایت تمایل به شکستگی آسان استخوان‌ها شوند.

Almost all leukemias eventually spread to the spleen, lymph nodes, liver, and other vascular regions, regardless of whether the leukemia originated in the bone marrow or lymph nodes. Common effects in leukemia are the development of infection, severe anemia, and a bleeding tendency caused by thrombocytopenia (lack of platelets). These effects result mainly from displacement of the normal bone mar- row and lymphoid cells by the nonfunctional leukemic cells.

تقریباً تمام لوسمی‌ها در نهایت به طحال، غدد لنفاوی، کبد و سایر نواحی عروقی سرایت می‌کنند، صرف نظر از اینکه سرطان خون از مغز استخوان یا غدد لنفاوی منشا گرفته باشد. عوارض شایع در لوسمی‌ایجاد عفونت، کم خونی شدید و تمایل به خونریزی ناشی از ترومبوسیتوپنی (کمبود پلاکت) است. این اثرات عمدتاً ناشی از جابجایی مغز استخوان طبیعی و سلول‌های لنفوئیدی توسط سلول‌های لوسمی‌غیرعملکردی است.

Finally, an important effect of leukemia on the body is excessive use of metabolic substrates by the growing cancerous cells. The leukemic tissues reproduce new cells so rapidly that tremendous demands are made on the body reserves for foodstuffs, specific amino acids, and vitamins. Consequently, the energy of the patient is greatly depleted, and excessive utilization of amino acids by leukemic cells causes especially rapid deterioration of the normal protein tissues of the body. Thus, while the leukemic tissues grow, other tissues become debilitated. After metabolic starvation has continued long enough, this factor alone is sufficient to cause death.

در نهایت، یکی از تأثیرات مهم لوسمی‌بر بدن، استفاده بیش از حد از بسترهای متابولیک توسط سلول‌های سرطانی در حال رشد است. بافت‌های لوسمیک سلول‌های جدید را چنان سریع تولید می‌کنند که نیازهای زیادی به ذخایر بدن برای مواد غذایی، اسیدهای آمینه خاص و ویتامین‌ها ایجاد می‌شود. در نتیجه، انرژی بیمار به شدت کاهش می‌یابد و استفاده بیش از حد از اسیدهای آمینه توسط سلول‌های لوسمیک باعث زوال سریع بافت‌های پروتئینی طبیعی بدن می‌شود. بنابراین، در حالی که بافت‌های لوسمیک رشد می‌کنند، سایر بافت‌ها ضعیف می‌شوند. پس از اینکه گرسنگی متابولیک به اندازه کافی ادامه یافت، این عامل به تنهایی برای ایجاد مرگ کافی است.