Neitrofilie leikocīti ir neilgu laiku eksistējošas un darbojošās efektoršūnas iedzimtajā imūnsistēmā un organisma primārā aizsardzība pret patogēniem. Neitrofili ir granulocīti (šūnas, kuru citoplazmā atrodas granulas), kas veido lielāko daļu cilvēka asins leikocītu un ir svarīgi mikroorganismu iznīcināšanā, izmantojot fagocitozi, degranulāciju un NET.

Neitrofili ir visizplatītākais granulocītu veids, tie veido 40 % līdz 70 % no visiem baltajiem asinsķermenīšiem. Neitrofili veidojas no cilmes šūnām kaulu smadzenēs, no kurienes tie nokļūst asinīs. Asinīs neitrofili cirkulē, līdz nonāk audos. Neitrofiliem ir īsa dzīvildze (ar pusmūža ilgumu 19 stundas), tās ir ļoti mobilas šūnas, kas var iekļūt audu daļās, kur citas šūnas nevar.

Nobriedušie neitrofili satur segmentētu kodolu, kas var būt divdaļīgs, trīsdaļīgs vai vairākdaļīgs. Neitrofili ir daļa no polimorfonukleāro šūnu saimes kopā ar bazofiliem un eozinofiliem. Nosaukums “neitrofils” cēlies no hematoksilīna un eozīna (H&E) histoloģisko vai citoloģisko preparātu krāsošanas īpašībām. Kamēr bazofilās baltās asins šūnas krāsojas tumši zilā krāsā un eozinofilās baltās asins šūnas krāsojas spilgti sarkanā krāsā, neitrofili krāsojas neitrāli rozā.

Iekaisuma sākumā (akūtajā fāzē) neitrofili ir vienas no pirmajām imūnšūnām, kas migrē uz iekaisuma vietu. Neitrofili tiek piesaistīti brūces vietā dažu minūšu laikā pēc traumas. Tās ir strutās dominējošās šūnas; neitrofili arī veicina sāpes akūtajā periodā.

Neitrofiliem ir trīs galvenās pretmikrobu funkcijas: fagocitoze, degranulācija un kodolmateriāla izdalīšanās NET veidā. Līdztekus šiem mehānismiem neitrofili piedalās imūnsistēmas regulācijā, izdalot citokīnus, kas piesaista citas imūnsistēmas šūnas un koordinē iekaisuma reakciju.

Fagocitoze ir process, kurā šūna ietver un iznīcina mikroorganismus, svešķermeņus un mirušās šūnas. Patogēni sākotnēji tiek ietverti no plazmas membrānas iegūtajā fagosomā, kas pakāpeniski nobriest, iegūstot degradējošas īpašības. Viena no ievērojamām neitrofilu atšķirībām ir, ka lielākajā daļā fagocītu fagosomu nobriešanas procesā fagosoma saplūst ar lizosomām, veidojot fagolizosomu, turpretim neitrofilos nobriešanas process ir ātrāks, pateicoties granulām, kas atrodas citoplazmā.

Nobriedušie neitrofili satur arī granulas un sekrēcijas vezikulas. Neitrofilu granulas ir specializētas vezikulas, kas satur dažādas olbaltumvielas un enzīmus. Granulu izdalīšana (degranulācija) ir viens no veidiem, kā neitrofili iznīcina patogēnus un regulē imūno atbildi. Granulas iedala vairākās kategorijās pēc to sastāva un funkcijām: 

• Primārās jeb azurofilās granulas – satur mikrobicīdus enzīmus, piemēram, mieloperoksidāzi, lizocīmu un elastāzi, kas palīdz iznīcināt baktērijas un citus patogēnus.
• Sekundārās jeb specifiskās granulas – satur laktoferīnu, kas saista dzelzi un neļauj tai būt pieejamai baktēriju augšanai, kā arī dažādus enzīmus, kas palīdz degradēt patogēnus un modulēt iekaisuma procesu.
• Terciārās jeb želatināzes granulas – satur matricas metālproteināzes, piemēram, želatināzi, kas palīdz neitrofiliem migrēt caur audu barjerām un sasniegt infekcijas vietu.
• Sekrēcijas vezikulas – satur adhēzijas molekulas un citas vielas, kas veicina neitrofilu mijiedarbību ar asinsvadu sieniņām un to migrāciju uz iekaisuma vietu.

NEToze ir īpaša, regulēta ieprogrammētas šūnas bojāejas forma neitrofilos, kā arī neitrofilu uzbrukuma mehānisms patogēniem. NET veidošanās procesā kodola membrāna plīst, citoplazmā izdalās dekompresēta kodola dezoksiribonukleīnskābe (DNS). Šī DNS ir sajaukta ar šūnu sastāvdaļām, ieskaitot granulas, histonus un citoplazmas olbaltumvielas, kas galu galā izraisa plazmas membrānu plīsumu un vēlāk – NET struktūras atbrīvošanu ārpusšūnu telpā. Šiem ārpusšūnu slazdiem piemīt spēja nodarīt bojājumus patogēniem. Ne visi NET attīstības gadījumi izraisa neitrofilu bojāeju. Terminu “NEToze” bieži izmanto mūsdienu pētījumos, lai atsauktos uz NET veidošanos, nevis neitrofilu bojāeju. Tādējādi NETozei klasificē “lītiskas” (kad šūnas membrāna plīst un tā iet bojā) un “nelītiskas” (kad šūnas membrāna netiek bojāta un tā paliek dzīva) formas.

Kā primārās aizsardzības šūnas neitrofili ir nozīmīgi daudzu slimību patoģenēzē, tostarp infekcijas slimību un vēža gadījumos. No otras puses, ja neitrofili ir hiperaktivēti vai patoloģiski stimulēti, tie var izraisīt audu bojājumus.

Paaugstinātu neitrofilu skaitu sauc par neitrofiliju. Tā ir novērojama infekcijās un iekaisumos. Pazeminātu neitrofilu skaitu sauc par neitropēniju. Tā var liecināt par kaulu smadzeņu nomākumu, autoimūnu slimību vai vīrusu infekciju. Neitropēnija palielina infekciju risku, jo organisma spēja reaģēt uz patogēniem ir samazināta.

Mūsdienās mainās izpratne par neitrofiliem. Sākotnēji tos uzskatīja par samērā viendabīgu šūnu populāciju, tagad zinātnieki pievēršas neitrofilu dažādām apakšpopulācijām, veicinot to heterogenitātes un daudzveidības izpēti. Arvien vairāk pierādījumu liecina, ka neitrofiliem var būt gan iekaisumu veicinoša, gan pretiekaisuma loma atkarībā no konteksta. Ir atklāts, ka neitrofili var veicināt audzēju attīstību, stimulējot angioģenēzi un imūnatbildes nomākšanu. Tāpat tiek izstrādātas jaunas terapeitiskās pieejas, kas balstītas uz neitrofilu modulāciju, lai cīnītos pret infekcijām, autoimūnām slimībām un vēzi.