MONOCITÁK: JELLEMZŐK, FUNKCIÓK, ÉRTÉKEK, BETEGSÉGEK - BIOLÓGIA - 2026

A monociták olyan vérsejtek, amelyek egy monukleáris fagocitarendszernek nevezett leukocita-alpopulációhoz tartoznak. Közös eredetűek más hematopoietikus őssejtekben lévő fagocitákkal. Ők felelnek a veleszületett és adaptív immunitás szabályozásáért, valamint a szövetek átalakításáért és a homeosztázisért.

A monociták két alcsoportja különbözik funkciójuk és rendeltetési helyük szerint, nevezetesen: 1) az egyik olyan, amely a perifériás keringésből történő kivonás után makrofágokat termel; 2) egy másik, amely gyulladásos körülmények között differenciálódik gyulladásos dendritikus sejtekké.

Forrás: Dr. Graham Beards

A makrofágok fagocitikus sejtek, amelyek limfoid és nem limfoid szövetekben helyezkednek el. Az apoptotikus sejtek kiküszöbölésével részt vesznek az egyensúlyi állapotú szöveti homeosztázisban. Ezen felül számos olyan receptorral rendelkeznek, amelyek felismerik a kórokozókat.

A dendritikus sejtek a maga részéről az antigének feldolgozására és bemutatására, valamint a B- és T-sejtek válaszának szabályozására szakosodtak.

A fertőzés elleni védekezés mellett a monociták hozzájárulhatnak olyan betegségek megjelenéséhez, mint például az ateroszklerózis és a sclerosis multiplex, vagy fordítva: hozzájárulhatnak az izmok regenerálódásához a sérülések után és az amiloid rostok lebomlásához Alzheimer kór.

jellemzők

A monociták szabálytalan alakú sejtek. Van egy vese alakú mag. A citoplazmában hólyagok vannak. Átmérője 16 és 24 μm között lehet. Amikor a monocitákat Wright-folttal festették, citoplazmájuk kékes színűnek tűnik.

Ezek a csontvelőből származó pluripotens őssejtekből származnak. A monocitákat több közbenső szakasz és szakasz állítja elő, beleértve: 1) közös mieloid progenitor (CMP); 2) egy granulocita-makrofág progenitor (GMP); 3) a makrofág-dendritikus sejt progenitor (MDP).

Plaszticitással rendelkeznek, mert makrofágokká vagy dendritikus sejtekké válhatnak. Makrofágokká válnak, amikor szövetekbe lépnek, vagy megkülönböztethetnek gyulladásos dendritikus sejtekké.

Emberekben a monociták a leukociták 8% -át teszik ki, felezési idejük 70 óra, egerekben a leukociták 4% -át teszik ki, és a felezési idejük 17 óra.

A kemokin receptorok expressziója alapján a monocitákat két fő csoportra osztják. Emberben ezek a következők: CD14 ⁺⁺ CD16 ^- és CD14 ⁺ CD16 ⁺. Az egérben ezek Gr-1 ^hi és Gr-1l ^baglyok.

A monocita fejlődését olyan specifikus transzkripciós faktorok, mint például a PU.1, és a CCAAT, AML-1B, Sp-1, GATA-1 és -2 elmozdulási tényezők expressziója határozza meg.

Származás és fejlődés

A jelenlegi egér alapú modellek azt sugallják, hogy a monociták a csontvelőben hematopoietikus őssejtekből (HSC) származnak, amelyek egy granulocita-makrofág (GMP) progenitor képződéséhez vezetnek, amely egy makrofág-dendritikus sejt progenitorot (MDP) és egy közös monocita progenitort (cMoP) képez.

Az erek lumenében egyensúlyi állapotban a cMoP először LY6C ^hi sejtekké, majd utána ^alacsony LY6C sejtekké differenciálódik. Az egér LY6C ^alacsony sejtjei (emberi ekvivalensük CD14 ^alacsony CD16 ⁺), vér-rezidens makrofágokká válnak, nem maguk a monociták, és az endoteliális lumen felületén mozognak.

Az LY6C ^alacsony sejtjei koordinálják a lumen stresszválaszát, és a 7 Toll-szerű receptoron keresztül reagálnak a helyi károsodási jelekre, indukálva a neutrofil toborzást. Ez kiváltja az endotélium elhalását, és ennek következtében az LY6C ^alacsony monociták megtisztítják a sejtmaradványokat.

Az egér LY6C ^hi- sejtjei (emberi ekvivalensük CD14 ⁺) képviselik a "klasszikus monocitákat". Felvételre kerülnek a gyulladás azon helyein, amelyek a perifériás mononukleáris fagociták prekurzorai. Az LY6C ^hi- sejtek fontos szerepet játszanak a gazdaszervezet kórokozók, például Listeria monocytogenes támadására adott reakciójában.

Monocitákból származó makrofágok

A makrofág kifejezés a nagy fagocitikus monumentális sejteket jelenti. Attól függően, hogy a szövet melyikben található, a makrofágoknak konkrét neveket kapnak.

A makrofágokat Kupffer sejteknek nevezik a májban, alveoláris makrofágoknak a tüdőben, a hisztociták a kötőszövetben, a csontok osteoclasztjait, az agy mikrogliait és a bőrben lévő Langerhans sejteket. Ezeket a szervet is nevezték el, ahol megtalálják, mint például a nyirokcsomó, a thymus vagy az endokrin makrofágok.

Állandó körülmények között a szövetben rezidens makrofágpopulációk fennmaradnak a helyi proliferáció révén. Ha azonban gyulladás van, a prekurzor sejtek gyors felvételére kerül sor az adott szövet makrofág rekeszében.

Az LY6C ^alacsony monociták makrofágokké történő megkülönböztetése magában foglalja a gének expressziójának változásait, amelyek meghatározzák a fenotípusos változásokat és a makrofágokhoz kapcsolódó felszíni antigének expresszióját. Kétféle makrofág létezik, nevezetesen: M1 makrofágok vagy gyulladásos makrofágok; M2 makrofágok vagy gyulladásgátló (vagy szabályozó) makrofágok.

Az M1 makrofágok erősen reagálnak a kórokozók és más káros jelek általi invázióra proinflammatorikus citokinek képződése, valamint nitrogén-oxid és reaktív oxigén fajok szintézise útján. Az M2 makrofágok tolerogén és helyreállító tulajdonságokkal rendelkeznek.

Monocitákból származó dendritikus sejtek

A klasszikus dendritikus sejtek egy makrofág-dendritikus sejt (MDP) progenitorból alakulnak ki, amelyet preklasikus dendritikus sejtnek neveznek. A dendritikus sejtek olyan monocitákból képződnek, amelyek az endotéliumon keresztül az ablumenális - lumenális irányba vándorolnak. Az endothel mátrixban lévő monociták makrofágokká alakulnak.

A LY6C ^hi- sejtek toborzása a gyulladás helyén történik. A toborzott LY6C ^hi- sejtek dendritikus sejtekké alakulnak, amelyek a nyirokcsomókba vándorolnak. Az LY6C ^hi monocitákat CX ₃ CR1 ⁺ D14 ⁺ dendritikus sejtekké konvertálják. Az előklasszikus dendritikus sejtek CD103 ⁺ -vá alakulnak.

Ha a gyulladás a bőrben besugárzás az ultraibolya fény, a monociták Ly6C ^hi adja meg a felhám és vált sejtek jellemzői a Langerhans-sejtek. Ezeket a sejteket általában a hüvelyi és orális üregek nyálkahártya hámvonalában is megtalálják.

A hüvelyi hámsejt dendritikus sejtjeit a csontvelő prekurzor sejtjei rekonstruálják. Gyulladásos körülmények között a LY6C ^hi monociták újratelepítik őket.

Jellemzők

A monociták szerepe a fertőzésben

Egészséges egyénekben a perifériás vér monocitái 90% -ban klasszikus monocitákat tartalmaznak (CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺⁺). A fennmaradó 10% CD16 ⁺ monociták (CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺ intermedierek) és nem klasszikus monociták (CD14 ⁺ CD16 ⁺).

Bármilyen fertőzés vagy sérülés során a neutrofilek gyorsan (órák alatt) reagálnak. A monociták azonban a citokinek, például IL-1β, IL-6, TNF-α és indukálható salétrom-oxid-szintáz termelésével modulálják a gyulladást. Minden monocita típus eltérően reagál az ingerekre.

Például a Candida albicans fertőzés során a klasszikus monociták kiváltják a Th7 immunválaszt. Míg az Aspergillus fumigatus fertőzésben a klasszikus monociták és a CD16 ⁺ hasonló fagocitózis képességgel bírnak, míg a klasszikus monociták gátolják a konídiumok csírázását.

Fertőzés esetén a CD16 ⁺ monociták száma növekszik. Ezt megfigyelték malária (Plasmodium spp.) Terhes nőkben, akik HIV-vel együtt fertőzöttek. A monociták csökkenthetik a paraziták számát, opsonic vagy nem opsonic phagocytosis révén fagocitizálva a fertőzött eritrocitákat.

A monociták azonban hozzájárulhatnak a malária súlyos megnyilvánulásaihoz, amelyek befolyásolják a gazdaszervezet fiziológiai funkcióit, és patológiák megjelenéséhez vezetnek. A monociták, dendritikus sejtek és makrofágok szintén kritikus szerepet játszanak a HIV patogenezisében.

A monociták szerepe az angiogenezisben és az atherogenezisben

A monociták felhalmozódnak a növekvő erek falában, ami arra utal, hogy hozzájárulnak az atherogenezishez. Nem képeznek vaszkuláris hálózatokat, de utánozzák az endotélsejteket, amelyekkel fenotípusos jellemzőikkel és felületi markerekkel rendelkeznek.

Amikor a perifériás keringésben lévő monociták az érrendszerből az extravaszkuláris rekeszbe vándorolnak, makrofágokká fejlődnek. Pontosabban, az M2 makrofágok proangiogén funkcióval rendelkeznek: elősegítik az érrendszer átalakulását a szövetjavítás során.

Az atheroscleroticus plakk képződésének jellemzője, hogy a lipoproteinek felhalmozódnak az artéria intim régiójában, amelyet monocyták keringésből fakadnak a keringésből.

A monociták a szubendothelialis térbe vándorolnak, és kölcsönhatásba lépnek az extracelluláris mátrix alkotóelemeivel, például az I kollagénnel, amely az artériák falának fő alkotóeleme. Erős kölcsönhatás jön létre az extracelluláris mátrix és a monociták között.

Az alacsony sűrűségű lipoproteineket (LDL), amelyeket a proteoglikánok visszatartanak az extracelluláris mátrixban, makrofágok fogják el. A mátrix metalloproteinázok (MMP-k) fontos szerepet játszanak az atheroclerotikus plakkképződésben. A makrofágok felelnek az urokináz előállításáért, amely aktiválja az MMP-ket.

A monociták szerepe a gyulladásban

A monocita részhalmazok számos gyulladásos állapot markerei, például akut miokardiális infarktus, stroke, szepszis, rheumatoid arthritis, HIV és hemodialízis. Például a miokardiális infarktusban és kamrai aneurizmában szenvedő betegekben sokkal több monocita van, mint az ilyen patológiák nélküli személyekben.

A monociták és makrofágok képezik a citokinek fő forrását, amelyek intercelluláris hírvivőként szolgálnak, és szabályozzák a sejtek proliferációját, differenciálódását és migrációját. A szívelégtelenségben részt vevő legfontosabb citokinek a tumor nekrózis faktor (TNF) és az interleukin IL6.

Szívbetegségben szenvedő betegek gyulladásos folyamatainak vizsgálata kimutatta, hogy a TNF, a TNFR1 és a TNFR2 előrejelzője a halálozásnak a vizsgált populációban. Az IL6 nem jelzi a gyulladást, de közvetlen káros hatással van a szívizomra.

A citokin rendszer terápiás modulálása a klinikai vizsgálatokban nem volt sikeres emberben. Egy másik stratégia a karvedilol, egy nem-szelektív béta-adrenoreceptor antagonista alkalmazása, amely csökkenti a monociták TNF-termelését.

A fenofibrát, a fibrinsav-származék, szignifikánsan gátolja a monocitákból származó citokinek, például IL1, IL6 és MCP-1 felszabadulását.

A monocita szintje a vérben

A vérben a különféle típusú leukociták mennyiségi elemzése a következő normál értékeket jelzi: sáv alakú (neutrofil granulociták), 3–5%; szegmentált (neutrofil granulociták), 40–75%; eozinofilek (granulociták), 2–4%; bazofilok (granulociták), 0–1%; limfociták, 25–40%; monociták, 2–8%.

A szokásos monociták számát a vérben 0 és 800 sejt / ul, és a rendes átlagérték 300 sejt / ul (0,3 x 10 ⁹ sejt / L). A krónikus gyulladásos folyamatok a monocytosishoz kapcsolódnak, amely a monociták számának növekedése. Az abszolút érték meghaladja a 800 sejt / ul (> 0,8 x 10 ⁹ sejt / L).

A monocitózissal kapcsolatos néhány rendellenesség gyulladásos betegség, például tuberkulózis, szifilisz és szubkután bakteriális endokarditisz, granulomatózis / autoimmun, szisztémás lupus erimatous, reumás ízületi gyulladás és időleges arteritis.

A monocitózist okozó rosszindulatú rendellenességek közé tartozik a preleukeemia, nimfocitikus leukémia, hisztocitózis, Hodgkin-kór, nem-Hodgkin limfóma és carcinoma.

Monocitopéniát egy számának csökkenése a monociták (kevesebb, mint 200 sejt / ul; 0,2 x 10 ⁹ sejt / L). A stresszre, az endotoxémiára és a glükokortikoidok, az alfa-interferon és a TNF-alfa beadását követően jelentkezik.

A monocytopenia-val kapcsolatos egyes rendellenességek krónikus limfocita leukémia, ciklikus neutropenia és súlyos hőkárosodás.

Kapcsolódó betegségek: rák

A monociták amellett, hogy fontos szerepet játszanak a veleszületett immunrendszerben a gazdaszervezet védelmében a kórokozó mikrobák ellen, részt vesznek olyan betegségek patogenezisében és progressziójában is, mint például az atherosclerosis, sclerosis multiplex és a daganatos áttétek.

A gyulladásos M1 makrofágok részt vesznek a felesleges tumorsejtek eltávolításában, de a tumorsejtekhez kapcsolódó makrofágok (TAM) M2 gátolhatják a daganatellenes választ, növelve a daganat növekedését és elősegítve a metasztázisokat.

Emiatt a TAM jelenléte és mennyisége összefüggésben van a beteg rossz élettartamával. Azokban az egerekben, amelyekben a lép eltávolításra került, csökken a TAM-ok száma, ezért megfigyelték a tumornövekedést és az áttétet.

A tumor hipoxiás környezetében a TAM-ot erősen befolyásolja a szignálmolekulák, az immunrendszer sejtjeinek és a tumorsejteknek a kiválasztása. Az invazív TAM-k növekedési faktorokat, például EGF-et termelnek, amelyek elősegítik a tumornövekedést.

Ezenkívül a TAM olyan faktorokat termel, mint a VEGF, amelyek elősegítik az erek növekedését és az áttéteket. A TAM által termelt másik tényező a VEGFR1, amely részt vesz egy premetasztatikus rés kialakításában.

Irodalom

1. Abbas, AK, Lichtman, AH, Pillai, S. 2017. Sejtes és molekuláris immunológia. Elsevier, Amszterdam.
2. Auffray, C., Sieweke, MH, Geissmann, F. 1009. Vér monociták: fejlődés, heterogenitás és kapcsolat a dendritikus sejtekkel. Az immunológia éves áttekintése, 27, 669–92.
3. Delves, PJ, Martin, SJ, Burton, DR, Roitt, IM 2017. Roitt alapvető immunológiája. Wiley, Chichester.
4. Eales, L.-J. 2003. Immunológia az élettudósok számára. Wiley, Chichester.
5. Fraser, IP, Ezekowitz, AB 2001. Monociták és makrofágok. In: Austen, KF, Frank, MM, Atkinson, JP, Cantor, H., szerk. Samter immunológiai betegségei, I. kötet. Lippincott Williams & Wilkins Publishers.
6. Geissmann, F., Manz, MG, Jung, S., Sieweke, MH, Merad, M, Ley, K. 2010. Monociták, makrofágok és dendritikus sejtek fejlesztése. Science, 327, 656-661.
7. Hoffman, R., Benz, EJ, Jr, Silberstein, LE, Heslop, H., Weitz, JI, Anastasi, J., Salama, m. E., Abutalib, SA 2017. Hematológia: alapelvek és gyakorlat. Elsevier, Amszterdam.
8. Karlmark, KR, Tacke, F., Dunay, IR 2012. Monociták egészségben és betegségekben - mini áttekintés. European Journal of Microbiology and Immunology 2, 97-102.
9. Lameijer, MA, Tang, J., Nahrendorf, M., Beelen, RHJ, Mulder, WJM 2013. Monociták és makrofágok mint nanomedicinális célok a betegségek jobb diagnosztizálására és kezelésére. Szakértői vélemények a molekuláris diagnosztikában, 13, 567–580.
10. Lameijer, M., Tang, J., Nahrendorf, M., Mulder, WJM 2013. Monociták és makrofágok mint nanomedicinális célok a betegségek jobb diagnosztizálására és kezelésére. Szakértői vélemény Molecular Diagnostic, 13, 567–580.
11. Lazarus, HM, Schmaier, AH 2019. Tömör útmutató a hematológiához. Springer, Cham.
12. Lichtman, MA, Kaushansky, K., Prchal, JT, Levi, MM, Burns, LJ, Armitage, JO 2017. Kézikönyv a hematológiáról. Mc Graw Hill, New York.
13. Löffler, H., Rastetter, J., Haferlach, T. 2000. Klinikai hematológiai atlasz. Springer, Berlin.
14. Longo, DL 2010. Harrison hematológiája és onkológiája. McGraw-Hill, New York.
15. Murphy, K., Weaver, C. 2016. A Janeway immunobiológiája. Garland Science, New York.
16. Østerud, B., Bjørklid, E. 2003. A monociták szerepe az atherogenezisben. Physiology Review, 83, 1069-1112.
17. Parham, P. 2014. Az immunrendszer. Garland Science, New York.
18. Paul, WE, 2012. Alapvető immunológia. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia.
19. Richards, DM, Hettinger, J., Feuerer, M. 2013. Monociták és makrofágok a rákban: fejlődés és funkciók. Cancer Microenvironment, 6, 179–191.
20. Wrigley, BJ, Lip, GYL, Shantsila, E. 2011. A monociták és a gyulladás szerepe a szívelégtelenség patofiziológiájában. European Heart of Heart Failure, 13, 1161–1171.
21. Yona, S., Jung, S. 2009. Monociták: részhalmazok, származás, sors és funkciók. Jelenlegi vélemény a hematológiában. DOI: 10.1097 / MOH.0b013e3283324f80.