MAKROFÁGOK: JELLEMZŐK, KIALAKULÁS, TÍPUSOK, FUNKCIÓK - BIOLÓGIA - 2026

A makrofágok fagocitikus sejtek, amelyek a kötőszövetekben található sokféle sejttípus egyikéhez tartoznak. Mozgó és rögzített sejtekként léteznek, és fontos szerepet játszanak az immunrendszerben.

A mononukleáris fagocitikus rendszerhez tartoznak, amely makrofágok mellett magában foglalja a monocitákat, promonocitákat és prekurzor sejteket is. Az ehhez a rendszerhez tartozó sejtek fő funkciója a vér, nyirok és egyéb szövetek "megtisztítása" különböző részecskék lenyelésével vagy fagocitózisával.

Kórokozó gombás sejtet fagocitáló makrofágok (Forrás: Carolina Coelho a Wikimedia Commons segítségével)

A makrofágok a csontvelőből származnak, eloszlanak a testben és eltérő alakúak és jellemzőik vannak, amelyek gyakran függnek a szövettől, ahol megtalálják őket, a megkülönböztetés mértékétől és a szervezet életkorától vagy életétől, ahol vannak tanulmány.

Ezek a hematopoietikus rendszer egyik legplasztikusabb sejtjei, mivel a test minden szövetében megtalálhatók és eltérő funkcióval rendelkeznek: részt vesznek a fejlődés folyamatában, a test homeosztázisának fenntartásában, a szövet helyreállításában és az immunrendszerben.

Fő funkciója az egyik szorosan kapcsolódik a test immunvédelméhez, mivel annak fagocitikus aktivitását a komplement rendszer komponensei és az immunglobulinok (az immunválasz rendszer mindkét alkotóeleme) szabályozzák.

Több mint egy évszázaddal ezelőtt fedezték fel őket, ám ősi sejtekként határozták meg őket a metazoán filogenezisben. Felfedezése során nemcsak a fagocitikus képességét hangsúlyozták, hanem azon képességét is, hogy megkülönböztesse az önmagot és az idegen oldalt, amellyel a veleszületett immunitás fogalma született.

Felfedezés

Az első fagocitikus sejteket egy békaikkel 1883-ban, az orosz állatorvos, Elie Metchnikoff által végzett tanulmány írja le, aki nem csupán az idegen kórokozókkal szembeni védekezés funkcióját ismertette, hanem ezeknek a sejteknek a képességét is elpusztító sejtek vagy szenved a gazdaszervezetben, és azonosítja a sajátot a furcsa közül.

Metchnikoff vezető kutató volt, a modern immunológia atyjának tekintve, aki jelentős mértékben hozzájárult az immunológia új tudományág kialakulásához. Megállapításaik megállapították továbbá a gerinctelen immunrendszer és az emlősök közötti homológiai kapcsolatot.

A phagocyták és a phagocytic folyamatok ismertetésével ez a kutató, aki több mint száz évvel ezelőtt (1908-ban) Nobel-díjat kapott, felfedezte a veleszületett immunitás egyik legérdekesebb mechanizmusát.

Kísérletei a tengeri csillagfajok tüskékkel való „kihívó” vagy „zavaró” lárváiból álltak, hogy stimulálják immunsejtjeiket és tanulmányozzák ezen idegen ágensek inváziójára adott reakcióját. Ezzel megfigyelt olyan sejtek megjelenését, amelyek olyan különleges tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek "evették" ezeket a szerkezeteket.

Megalapította a "phagocyták" kifejezést (a görög "fizetés" - felfalás és "citosz" - sejt-) megfigyelt sejtekhez és a "fagocitózist" végrehajtó folyamathoz, ám ennek a felfedezésnek a relevanciája csak néhány napig derült fényre. évvel később, Paul Ehrlich felfedezéseivel a humorális immunitással és az ellenanyagokkal kapcsolatban.

jellemzők

A makrofágokhoz hasonló sejtek számos tulajdonsággal rendelkeznek a különféle többsejtű szervezetekben, ahol megtalálhatók. A termelési helyszínektől a test különböző részeire szállítják őket, különböző módon, attól függően, hogy létezik-e vérrendszer vagy sem.

A makrofágok legmegkülönböztetőbb tulajdonságai közé tartozik a fagocitikus képességük, sokuk mobilitása és bioszintézis képessége, amelyet a gén expressziós mintázatok sokfélesége kísér.

Aktív állapotukban rendkívül dinamikus sejtek, intenzív membránforgalommal. Különböző membránfúziós és hasadási folyamatok zajlanak bennük, endocitózissal és fagocitózissal összefüggésben.

Ezeket a speciális sejteket "hosszú élettartamú" kategóriába sorolhatjuk, mivel nyilvánvalóan hosszú ideig élnek a test perifériás szöveteiben. Ezenkívül ezeket folyamatosan felváltják az ősejtjeik megkülönböztetése a csontvelőből, amelyek elhagyhatják a keringést és beléphetnek a különböző kötőszövetekbe.

Mivel mozgó sejtek, egyes makrofágoknak ráncok vannak a plazmamembránban. Amikor úgy vannak elrendezve, hogy elnyelje a nagy részecskéket, összeolvadhatnak más sejtekkel, és így egyes szerzők „óriás idegen test sejteknek” nevezhetik óriás többmagos makrofágokat.

Ha megfigyelték azokat a szöveteket, amelyekben részt vesznek, akkor ezek a sejtek meghatározott mintákban vannak elrendezve, ahol minden sejt a saját területét elfoglalja, úgy mint „egy másik szöveten belüli szövet”.

Kiképzés

A mononukleáris fagocitikus rendszer olyan vérképzési vonal, amely a csontvelő kóros sejtjeiből származik. A kompromittált progenitorok differenciálódnak, és olyan vér monocitákat képeznek, amelyek áthaladnak a patakon és belépnek a szövetekbe, hogy rezidens makrofágokká váljanak.

A mononukleáris fagocitikus rendszer kialakulása a leginkább „éretlen” sejtekkel, az promonocitákkal kezdődik, amelyek replikációs sejtek, amelyek monocitákat eredményeznek. Ez utóbbi elhagyja a csontvelőt és eléri a véráramot, ahol a következő 8 órában növekednek és érett monocitákká alakulnak.

Azokban a helyeken, ahol az érett monociták „kedvező” feltételeket találnak a fagocitózishoz, különböznek egymástól az úgynevezett rezidens makrofágok, mivel ezek nincsenek szabad forgalomban. Ekkor fel vannak szerelve a fagocitózisra kerülő részecskék emésztésére szolgáló összes megfelelő berendezéssel.

A differenciálás különféle változásokkal jár: a sejttest növekedése (az eredeti monocita méretének legalább ötszörösére), a belső szervelek számának és komplexitásának növekedése, a fagocitikus képesség megszerzése (hidrolitikus enzimek felhalmozódása) és oldódó tényezők kiválasztása.

Ezek a sejtek eloszlanak a test minden területén. Egyesek bizonyos preferenciákkal rendelkeznek bizonyos (rögzített) szövetek vonatkozásában, mások megőrzik mozgásképességüket (amőboid), és szabadok vagy vándorolnak.

Szövettan

A makrofágok morfológiája erősen változó, nagyrészt mobil állapotuk miatt, mivel képesek mozogni a különböző szövetek között és azokon keresztül. Szabálytalan alakúak, laposak és gyakran mozgásszervi állati rendellenességeket mutatnak.

A makrofágok sejttestének átmérője akár 30 μm lehet; és citoplazmájában egyetlen szabálytalan alakú mag figyelhető meg, egy vagy két kiemelkedő repedéssel, amelyek vese és heterokromatin által alkotott sűrű régió formájúvá válnak.

Különböző vákuumjaik vannak, amelyek enzimeket és megfelelő teret biztosítanak részecskék, például mikroorganizmusok vagy sejtmaradványok elnyelésére. Ezen kívül különféle lizoszómákkal, "fagoszómákkal", multivikuláris testekkel és maradványtestekkel rendelkeznek; ezért mikroszkópos fény alatt állítólag "granulált" citoplazmában vannak.

Mivel funkciójuk végrehajtásához nagy mennyiségű hidrolitikus enzim szintézisére van szükség, ezek a sejtek magasan fejlett endoplazmatikus retikulumot, valamint kiemelkedő Golgi komplexet jelentenek, amelyek ezen enzimek hólyagos transzportjának funkcióit látják el.

A vérsejteket elnyelő hisztocita (makrofág) (hematophagocytosis) (Forrás: Koenjo a Wikimedia Commons segítségével)

A makrofágok az aktin mikrofilamentumok kortikális elrendezésével rendelkeznek, amelyek ezekre a sejttípusokra jellemzőek; Számos mikrotubulust és közbenső filamentumot is megfigyeltek, amelyeket amoeboid mozgásukhoz és a fagocitikus folyamatok során használnak.

Mivel ezek fagocitikus sejtek, megkülönböztethetők speciális festékek (tripánkék, lítium-karmin vagy indiai tinta) injektálásával, mivel ezek a foltok fagocitikusak és granulátumként tárolódnak a citoplazmában.

típusai

Az emberi testben a makrofágokat elhelyezkedésük és funkciójuk alapján megkülönböztetjük. Ilyen módon a bél makrofágok, az alveolárisok (a tüdőben), a histiociták (a kötőszövetekben), a Kupffer sejtek (a májban), a mesangialis sejtek (a vesében), a mikrogliális sejtek (a az agy) és az oszteoklasztok (a csontokban).

Bél makrofágok

A makrofágok ezen osztálya a test egyik leggazdagabb makrofágpopulációját képviseli, és az első védelmi vonalat képviseli (veleszületett immunrendszer). Ezek megtalálhatók a subepithelialis lamina propria-ban.

Feladataik a baktériumokkal és a különféle antigénekkel szembeni gyulladásos reakciók szabályozása, amelyek leküzdhetik az epiteliális gátot. Ezen felül megvédik a nyálkahártyát a veszélyes kórokozókkal szemben, és "megtisztítják" az elhalt sejtek és más idegen hulladékok rendszerét.

A bél makrofágai speciális mechanizmusokkal rendelkeznek, amelyek képesek megkülönböztetni a nem patogén commensalis mikroorganizmusokat és a veszélyes betolakodókat.

Alveoláris makrofágok

Ezek speciális makrofágok, amelyek a tüdő alveolusokban helyezkednek el, olyan területeken, ahol nagy a környezeti ingadozás, főleg az oxigén parciális nyomásával összefüggésben. Néhány limfocita mellett ezek a kevés sejtpopuláció egyike, amelyet ezeken a területeken találtak.

Más makrofágokhoz hasonlóan fontos funkciójuk is az apoptotikus sejtek és más sejtes törmelékek "tisztításában". Részt vesznek a légzőrendszeren keresztül belépő szennyező részecskék tisztításában, és részt vesznek különböző immunológiai folyamatokban.

histiocyták

A "histiocita" kifejezést általában az összes olyan sejtre utalják, amelyek makrofág-szerű tulajdonságokkal és ősökkel rendelkeznek a kötőszövetekben.

Vagyis differenciált sejtekre vonatkozik, amelyek a monocita / makrofágok vonalából származnak, ideértve a lépben lévő szinuszos makrofágokat, az alveoláris makrofágokat a tüdőben és a Kupffer sejteket a májban.

A makrofágok más típusaihoz hasonlóan a hisztiociták megvédik a szervezetet a betörő mikroorganizmusoktól és a nem kívánt szerves vagy szervetlen részecskéktől, és részt vesznek az antigéneknek a T-limfociták előállításában, mint az immunválasz kezdete.

Kupffer sejtek

Ezek a májsejtek olyan fajtái, amelyeket a rezidens makrofágok csoportjába soroltak be, és amelyek összefüggenek a szinuszos bélés sejtjeivel, amely nem más, mint egy olyan sejtréteg, amely lefedi a szinuszoidokat, a lemezek közötti nagy vaszkuláris tereket. a májgörbéket alkotó májsejtek száma.

Ezen sejtek elektronmikroszkópos felvétele több citoplazmatikus vetítést, sok mitokondriumot, csökkentett endoplazmatikus retikulumot, egy kis Golgi komplexet és sok lizoszómát és endoszómát tartalmaz.

Ezeket "vándorló szemetes" sejteknek tekintik, mivel nincsenek intercelluláris kapcsolatok a szomszédos sejtekkel.

Mesangiális sejtek

A mesangiális sejtek a vese glomerulusaiban található sejtek, amelyek ebben a szervben azok a helyek, ahol a vért kiszűrik és a vizeletet szintetizálják. Fő funkcióik a véráramlás és a fagocitózis szabályozása, és különböző vesebetegségekben vesznek részt.

Jellemzőik a módosított simaizomsejtek, mivel rendelkeznek vele összehúzódó képességgel, és képesek citokinek előállítására és makromolekulák, például immunkomplexek endocitizálására.

Mikroglialis sejtek

Ezek képviselik a központi idegrendszer sejtjeinek 20% -át, és morfológiai, immunfenotípusos és funkcionális kapcsolatban állnak a monocita / makrofág vonal sejtjeivel.

Az agy sokféle körülményére vagy sérülésére reagálva aktiválódnak, és felelősek a betörő mikroorganizmusok elleni védekezésért.

Az osteoclastok

Az oszteoklasztok a csontszövethez tartozó sejtek, amelyek felelősek a "csontreszorpció" néven ismert folyamatért, amely elengedhetetlen ennek a kötőszövetnek a homeosztázisához az oszteogenezis során és után.

Funkciói kapcsolatban állnak azzal a képességgel, hogy "hidrolizálja" apoptotikus vagy idősebb sejteket, amelyek a csontszövetből állnak, a lizoszomális enzimek és más ionok kiválasztása révén, amelyek részt vesznek a folyamatban.

Jellemzők

A makrofágok rendkívül plasztikus sejtek, amelyek többek között idegen anyagok fagocitózisára és a behatoló mikroorganizmusokra, a sérült, öreg vagy idősödő sejtekre és a sejtes törmelékre szakosodtak. Azt is kimutatták, hogy részt vesznek a pinocytosisban.

Bizonyos típusú makrofágok "speciális" fagocitikus funkciókkal rendelkeznek, például a bakteriális fagocitózis, amely a baktériumsejt falain lévő speciális szénhidrátmaradékok felismerése után következik be a C3 néven ismert makrofágok felületén található receptorokon keresztül.

A "sentinel" és a "tisztítási" funkciókon kívül a rezidens makrofágok képesek akut gyulladásos reakciókat és érrendszeri változásokat kezdeményezni a mikrovaszkuláris kapcsolatok révén.

Ezen gyulladásos reakciók során a makrofágokat a limfociták által választott tényezők aktiválják, és ez segít nekik fokozni fagocitikus képességüket egyfajta metamorfózisnak köszönhetően, amelyen keresztül mikrovillákat és lamellipodiákat (membránhosszabbítások) nyernek.

Bizonyos típusú makrofágok fagocitózis antigéneket jelentenek és limfocitákká mutatják be őket, így közvetlenül részt vesznek az immunválasz kaszkádjában. Ezen túlmenően olyan speciális tényezőket választanak ki, amelyek stimulálják a T-limfociták megosztását, a B-limfociták differenciálódását stb.

Az alveoláris makrofágok a legjobb példa a makrofágok "nem fagocitikus" funkcióira, mivel képesek endociták kormára, azbesztre, ipari gáznemű szennyezőkre, cigarettafüstre és még pamutszálakra is.

Irodalom

1. Cline, M. (1994). Hisztociták és hisztocitózis. Blood, 84 (4), 2840–2853.
2. Dudek, RW (1950). Nagy hozamú histológia (2. kiadás). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
3. Gartner, L. és Hiatt, J. (2002). A szövettan szöveges atlasza (2. kiadás). Mexikó DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
4. Gehrmann, J., Matsumoto, Y. és Kreutzberg, GW (1995). Microglia: az agy belső immun effektor sejtje. Brain Research Reviews, 20, 269–287.
5. Gordon, S. (2007). A makrofág: múlt, jelen és jövő. European Journal of Immunology, 37, 9-17.
6. Hume, DA (2006). A mononukleáris fagocita rendszer. Jelenlegi vélemény az immunológiában, 18, 49–53.
7. Hussell, T. és Bell, TJ (2014). Alveoláris makrofágok: plaszticitás szövet-specifikus környezetben. Nature Reviews Immunology, 1–13.
8. Johnson, K. (1991). Szövettan és sejtbiológia (2. kiadás). Baltimore, Maryland: Nemzeti orvosi sorozat a független tanulmányhoz.
9. Kindt, T., Goldsby, R. és Osborne, B. (2007). Kuby Immunology (6. kiadás). Mexikó DF: McGraw-Hill Interamericana, Spanyolország.
10. Kuehnel, W. (2003). Citológia, szövettan és mikroszkopikus anatómia színes atlasza (4. kiadás). New York: Thieme.
11. Liu, G., és Yang, H. (2013). A makrofágok aktiválásának modulálása és immunitás programozása. Journal of Cellular Physiology, 502–512.
12. Masuya, M., Drake, CJ, Fleming, PA, Reilly, CM, Zeng, H., Hill, WD,… Ogawa, M. (2003). A glomeruláris mesangialis sejtek vérképző eredete. Blood, 101 (6), 2215–2218.
13. Merien, F. (2016). Utazás Elie Metchnikoff-nal: A veleszületett sejtmechanizmusoktól a fertőző betegségekben a kvantumbiológiáig. Határok a közegészségügyben, 4 (125), 1–5.
14. Smith, PD, Smythies, LE, Shen, R., Gliozzi, M., és Wahl, SM (2011). Bél makrofágok és válasz a mikrobiális behatolásra. Nyálkahártya Immunology, 4 (1), 32–42.
15. van Furth, R., Cohn, Z., Hirsch, J., Humphrey, J., Spector, W., és Langevoort, H. (1972). A mononukleáris fagocitarendszer: a makrofágok, monociták és prekurzor sejtjeik új osztályozása. Feljegyzés, 845–852.
16. VIB Élettudományi Kutatóintézet. (2016). Vissza a következőhöz: www.vib.be/en/news/Pages/Macrophages-One-Of-The-Oldest-Immun-Cells-Reveals-Its-Hidden-Beauty-After-A-Century.aspx
17. Wynn, TA, Chawla, A., és Pollard, JW (2013). Makrofágbiológia a fejlődésben, a homeosztázisban és a betegségben. Nature, 496, 445-455.