Τα λευκοκύτταρα συμμετέχουν στην άμυνα του οργανισμού ενάντια των εισβολέων βακτηρίων, ιών, παρασίτων καθώς και ξένων πρωτεϊνών. Υπάρχουν πέντε κύριοι τύποι λευκοκυττάρων στην αιματική κυκλοφορία. Τα λευκοκύτταρα ταξινομούνται σε δύο κύριες κατηγορίες ανάλογα με την παρουσία ή όχι των ειδικών κοκκίων, που είναι ορατά στο κυτταρόπλασμά τους σε χρωματισμένα επιχρίσματα:

Τα κοκκιοκύτταρα φέρουν ειδικά κοκκία στο κυτταρόπλασμά τους τα δε ονόματά τους (ουδετερόφιλο, ηωσινόφιλο και βασεόφιλο) οφείλονται στα χρωστικά χαρακτηριστικά αυτών των ειδικών κοκκίων. Τα κοκκιοκύτταρα φέρουν έναν μονήρη πολύλοβο πυρήνα, που μπορεί να προσλάβει διαφορετικά σχήματα, οδηγώντας στη χρήση του όρου πολυμορφοπύρηνο λευκοκύτταρο ως συνώνυμο του όρου κοκκιοκύτταρο. Επίσης, τα κοκκιοκύτταρα είναι γνωστά και ως μυελοειδή κύτταρα, επειδή προέρχονται από το μυελό των οστών, χωρίς αυτό να σημαίνει ότι είναι τα μόνα λευκοκύτταρα που σχηματίζονται στο μυελό των οστών.

Τα λεμφοκύτταρα και τα μονοκύτταρα φέρουν σχετικά μη λοβωτούς πυρήνες και περιγράφονται από τους πρώτους μικροβιολόγους ως μονοπύρηνα λευκοκύτταρα προκειμένου να διαχωριστούν από τα πολυμορφοπύρηνα, των οποίων οι πολύλοβοι πυρήνες είχαν θεωρηθεί ως πολλαπλοί πυρήνες. Για τα κύτταρα αυτά υιοθετήθηκε ο όρος ακοκκιοκύτταρα , παρόλο που τα κύτταρα αυτά δεν στερούνται κυτταροπλασματικών κοκκίων (αζουρόφιλα ή κυανόφιλα κοκκία), αλλά δεν έχουν ειδικά κοκκία.

Τα λευκοκύτταρα δεν έχουν την ικανότητα να διαιρούνται και ο χρόνος ζωής τους στην κυκλοφορία είναι μικρός. Έτσι τα ουδετερόφιλα και τα ηωσινόφιλα δεν παραμένουν για περισσότερο από δύο ημέρες στην αιματική κυκλοφορία και τα λεμφοκύτταρα λιγότερο από μία ημέρα. Κατόπιν τα κύτταρα αυτά μεταναστεύουν διαμέσου του τοιχώματος των τριχοειδών και εισέρχονται στους περιφερικούς ιστούς. Στο αίμα τα λευκοκύτταρα είναι αδρανή και έχουν σχήμα σφαιρικό, αλλά καθώς περιπλανώνται στο στερεό υπόστρωμα που παρέχεται από τις κολλαγόνες ίνες των στηρικτικών ιστών εμφανίζουν αμοιβοειδή κινητικότητα. Τα λευκοκύτταρα μπορούν να εγκαταλείψουν τα τριχοειδή και να διεισδύσουν στο στηρικτικό ιστό περνώντας ανάμεσα από τα ενδοθηλιακά κύτταρα. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται διαπίδυση και επιτυγχάνεται με τη διαμεσολάβηση μορίων κυτταρικής προσκόλλησης (ιντεγκρίνες, σελεκτίνες), που εκφράζονται στην επιφάνεια των λευκοκυττάρων και στην επιφάνεια του ενδοθηλίου (Σχηματική παράσταση 2) . Σε παθολογικές καταστάσεις οι κυτοκίνες ενεργοποιούν τόσο τα λευκοκύτταρα, όσο και το ενδοθήλιο, με αποτέλεσμα την ισχυρή έκφραση των μορίων προσκόλλησης. Αυτό οδηγεί στην προσκόλληση των λευκοκυττάρων στο ενδοθήλιο, τα οποία στη συνέχεια υπό την επίδραση επιπλέον κυτταρικών μηνυμάτων αποκτούν έντονη κινητικότητα και μεταναστεύουν ενεργητικά στους ιστούς.

Συχνότητα

Ο φυσιολογικός αριθμός των λευκοκυττάρων στο περιφερικό αίμα κυμαίνεται από 6000-10000/ mm³ .Ο αριθμός αυτός ποικίλλει ανάλογα με την ηλικία του ατόμου, αλλά ακόμη και από την ημερήσια χρονική στιγμή. Σε λοιμώξεις ο αριθμός των λευκοκυττάρων αυξάνει σε 20000-40000/ mm³.

Η αναλογία των διαφόρων τύπων των λευκοκυττάρων (διαφορικός λεμφοκυτταρικός τύπος) στην αιματική κυκλοφορία είναι η ακόλουθη:

•  Ουδετερόφιλα 60-70%

•  Ηωσινόφιλα 1-6%

•  Βασεόφιλα 0.0-1%

•  Λεμφοκύτταρα 25-30%

•  Μονοκύτταρα 2-10%.

Εάν υπάρχει ανάγκη αύξησης της δραστηριότητας οποιουδήποτε κυτταρικού τύπου στους περιφερικούς ιστούς, ο αριθμός και η αναλογία αυτού του συγκεκριμένου κυτταρικού τύπου αυξάνεται σημαντικά. Για παράδειγμα, στις βακτηριακές λοιμώξεις αυξάνεται ο αριθμός των ουδετερόφιλων στην αιματική κυκλοφορία ( ουδετεροφιλία ). Αντίθετα, οι ιογενείς λοιμώξεις προκαλούν την αύξηση του αριθμού και της αναλογίας των λεμφοκυττάρων στην κυκλοφορία ( λεμφοκυττάρωση).

Διαπίδυση λευκοκυττάρων

Τα τελευταία χρόνια οι έρευνες έχουν συνεισφέρει σημαντικά ως προς την κατανόηση του μηχανισμού της μετανάστευσης των λευκοκυττάρων από τα αγγεία σε περιοχές της φλεγμονής. Η διεργασία αυτή ονομάζεται επίσης και «στόχευση» λευκοκυττάρων» .

Αρχικά παρατηρείται σχετικά ασθενής αντιστρεπτή πρόσδεση των λευκοκυττάρων με τα ενδοθηλιακά κύτταρα των αγγείων. Αυτός ο τρόπος πρόσδεσης επιτρέπει στα λευκοκύτταρα να «κυλίονται» κατά μήκος της ενδοθηλιακής επιφάνειας των αγγείων υπό την επίδραση της δύναμης της ροής του αίματος. Η ασθενής αλληλεπίδραση των λευκοκυττάρων με τα ενδοθηλιακά κύτταρα οφείλεται στην αλληλεπίδραση των πρωτεϊνικών υποδοχέων των σελεκτινών με γλυκοπρωτεϊνες που φέρουν εξειδικευμένες ομάδες σακχάρου, οι οποίες έχουν χαρακτηριστικά παρόμοια με της βλεννίνης.

Ένας τύπος σελεκτίνης εκφράζεται σχεδόν σε όλα τα κυκλοφορούντα λευκοκύτταρα ( L -σελεκτίνη), ο οποίος συνδέεται σε αρκετές γλυκοπρωτεϊνες που περιέχουν υδατάνθρακες τύπου βλεννίνης. Τα μόρια αυτά των υδατανθράκων εκφράζονται σε όλα τα εξειδικευμένα φλεβίδια των λεμφικών οργάνων που ονομάζονται φλεβίδια με υψηλό ενδοθήλιο και σηματοδοτούν την έναρξη της μετανάστευσης των λεμφοκυττάρων από το αίμα στο λεφικό ιστό και το αντίστροφο.

Σε απάντηση σε σήματα φλεγμονής το ενδοθηλιακό τοίχωμα ενεργοποιείται από κυτοκίνες για να εκφράσει δύο διακυτταρικά μόρια προσκόλλησης, τα ICAM -1,2 ( intercellular adhesion molecules ) που επιτρέπουν την ισχυρή προσκόλληση των λευκοκυττάρων στο ενδοθήλιο . Οι κυτοκίνες tumor necrosis factor–α και η ιντερλευκίνη 1 (Ι L -1) που παράγονται από τα ενεργοποιημένα μακροφάγα επάγουν την έκφραση του ICAM -1 στο ενδοθήλιο. Η διεργασία αυτή επάγει την ισχυρή αλληλεπίδραση των ιντεγκρινών LFA -1 και Mac -1 των λευκοκυττάρων με τα μόρια ICAM -1,2 του ενδοθηλιακού τοιχώματος. Επιπρόσθετα, τα μόρια CD 31 που εκφράζονται στο ενδοθήλιο και στα λευκοκύτταρα συνεισφέρουν στη διαπίδυση, ενώ η ιντερελευκίνη -8 που εκλύεται τα κύτταρα φλεγμονής επάγει τη διέλευση των λευκοκυττάρων διαμέσου παρακείμενων ενδοθηλιακών κυττάρων .

Για παράδειγμα, μετά από μια βακτηριακή λοίμωξη, αρχικά σ την περιοχή της φλεγμονής συσσωρεύονται τα ουδετερόφιλα με σκοπό τη φαγοκυττάρωση και καταστροφή των εισβολέων. Κατόπιν, μετά από παρέλευση μερικών ωρών επικρατούν τα μακροφάγα και λεμφοκύτταρα, τα μεν πρώτα (μακροφάγα) να απομακρύνουν το άχρηστο υλικό, τα δε δεύτερα (λεμφοκύτταρα) για της εκγαθίδρυση της ανοσολογικής μνήμης με σκοπό την πιο δραστική απάντηση σε επόμενη εισβολή του βακτηρίου.