Makrofagegenskaper, bildning, typer, funktioner

5033
Abraham McLaughlin
Makrofagegenskaper, bildning, typer, funktioner

De makrofager de är dedikerade fagocytiska celler som tillhör en av de många celltyper som finns i bindväv. De existerar som mobila och fixerade celler och är viktiga effektorer i immunsystemet..

De tillhör det mononukleära fagocytiska systemet, som förutom makrofager inkluderar monocyter, promonocyter och deras föregångarceller. Huvudfunktionen för cellerna som tillhör detta system är att "rengöra" blod, lymf och andra vävnader genom intag eller fagocytos av olika partiklar..

Makrofag fagocytiserar en patogen svampcell (Källa: Carolina Coelho [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Makrofager härrör från benmärgen, är fördelade i kroppen och har olika former och egenskaper, som ofta beror på vävnaden där de är, deras differentieringsgrad och ålder eller livstid för organismen där de studeras.

De är en av de mest plastiska cellerna i det hematopoietiska systemet, eftersom de finns i alla vävnader i kroppen och har olika funktioner: de deltar i utvecklingsprocesser, underhåll av kroppshomeostas, i vävnadsreparation och i immunsystemet..

En av dess huvudfunktioner är nära associerad med kroppens immunförsvar, eftersom dess fagocytiska aktivitet regleras av komponenter i komplementsystemet och immunglobuliner (båda komponenterna i immunsvaret)..

De upptäcktes för mer än ett sekel sedan, men har definierats som "förfäders" celler i metazoan fylogeni. Under upptäckten framhävdes inte bara dess fagocytiska förmåga utan också dess förmåga att skilja mellan själv och främmande, med vilken begreppet medfödd immunitet föddes..

Artikelindex

  • 1 Upptäckt
  • 2 funktioner
  • 3 Utbildning
  • 4 Histologi
  • 5 typer
    • 5.1 Tarmmakrofager
    • 5.2 Alveolära makrofager
    • 5.3 Histiocyter
    • 5.4 Kupffer-celler
    • 5.5 Mesangiala celler
    • 5.6 Mikroglialceller
    • 5.7 Osteoklaster
  • 6 funktioner
  • 7 Referenser

Upptäckt

De första fagocytiska cellerna beskrevs från en studie utförd med grodor 1883 av den ryska zoologen Elie Metchnikoff, som inte bara beskrev deras funktion i försvar mot utländska agenter utan också dessa cellers förmåga att eliminera döende celler eller åldrande i värden. och identifiera det egna från det konstiga.

Metchnikoff var en ledande forskare, listad som fader till modern immunologi, som gav viktiga bidrag till utvecklingen av immunologi som en ny disciplin. Deras fynd etablerade också ett homologiskt förhållande mellan immunsystemet hos ryggradslösa djur och däggdjur..

Med sin beskrivning av fagocyter och fagocytiska processer upptäckte denna forskare, som tilldelades ett Nobelpris för mer än hundra år sedan (1908), en av de mest spännande mekanismerna för medfödd immunitet..

Deras experiment bestod av "utmanande" eller "störande" larver av en art av havsstjärna med ryggar för att stimulera deras immunceller och studera deras reaktion på invasionen av dessa främmande agenser. Med detta observerade han uppkomsten av celler med speciella egenskaper som "åt" dessa strukturer..

Han myntade termen "fagocyter" (från den grekiska "betalningen" - sluk- och "cytos" - cell-) till cellerna som han observerade och till processen som utförde "fagocytos", men relevansen av denna upptäckt var inte uppenbart förrän år senare, med upptäckter av Paul Ehrlich relaterade till humoristisk immunitet och antikroppar.

Egenskaper

Makrofagliknande celler delar många egenskaper i de olika flercelliga organismerna där de kan hittas. De transporteras från sina produktionsställen till olika delar av kroppen, på olika sätt beroende på förekomsten av ett blodsystem eller inte..

De mest utmärkande egenskaperna hos makrofager inkluderar deras fagocytiska kapacitet, rörligheten för många av dem och deras biosyntetiska kapacitet, vilket åtföljs av en stor mångfald av genuttrycksmönster..

I sitt aktiva tillstånd är de extremt dynamiska celler med intensiv membrantrafik. Olika processer av membranfusion och fission förekommer i dem, associerade med endocytos och fagocytos..

Dessa specialiserade celler kan klassificeras som "långlivade", eftersom de uppenbarligen lever under långa perioder i kroppens perifera vävnader. Dessutom ersätts de kontinuerligt med differentiering av sina stamceller från benmärgen, vilket kan lämna cirkulationen och komma in i olika bindväv..

Eftersom de är rörliga celler har vissa makrofager veck i sitt plasmamembran. När de är ordnade för att svälja stora partiklar kan de smälta samman med andra celler för att bilda det som vissa författare kallar en "jätte främmande kroppscell", en jätte multikärnig makrofag.

När de observeras i vävnaderna som de ingår i, är dessa celler organiserade i definierade mönster, där varje cell upptar sitt eget territorium, ungefär som en "vävnad i en annan vävnad".

Träning

Det mononukleära fagocytiska systemet är en hematopoietisk härstamning som härrör från stamceller i benmärgen. Kompromissade föräldrar skiljer sig åt för att bilda blodmonocyter, som färdas genom strömmen och går in i vävnader för att bli bosatta makrofager.

Bildningen av det mononukleära fagocytiska systemet börjar med de mest "omogna" cellerna, promonocyterna, som är de replikativa cellerna som ger upphov till monocyter. De senare är de som lämnar benmärgen och når blodomloppet, där de under de närmaste åtta timmarna växer och differentieras till mogna monocyter.

På platser där mogna monocyter finner "gynnsamma" förhållanden för fagocytos skiljer de sig åt i vad som kallas bosatta makrofager, eftersom de inte är fria i omlopp. Det är då de är utrustade med alla lämpliga apparater för nedbrytning av de partiklar som ska fagocyteras..

Differentiering involverar olika förändringar: tillväxt av cellkroppen (minst 5 gånger den ursprungliga monocytens storlek), ökning av antalet och komplexiteten hos inre organeller, förvärv av fagocytisk kapacitet (ackumulering av hydrolytiska enzymer) och utsöndring av lösliga faktorer..

Dessa celler är fördelade i alla delar av kroppen. Vissa har speciella preferenser för vissa vävnader (fasta), medan andra behåller sin förmåga att röra sig (amoeboid) och är fria eller vandrande.

Histologi

Makrofager har mycket varierande morfologi, till stor del på grund av deras rörliga tillstånd, eftersom de kan flytta mellan och genom olika vävnader. De är oregelbundet formade, planade och visar ofta pseudopodia-liknande processer att röra sig.

Makrofagcellkroppen kan mäta upp till 30 μm i diameter; och i dess cytoplasma observeras en enda kärna med oregelbunden form, med en eller två framstående spalter som ger den formen av en njure och en tät region bildad av heterokromatin.

De har olika vakuoler som ger enzymer och tillräckliga utrymmen för att uppsluka partiklar såsom mikroorganismer eller cellrester. Dessutom har de en mängd lysosomer, "fagosomer", multivesikulära kroppar och kvarvarande kroppar; det sägs att de under mikroskopets ljus har ett "granulärt" cytoplasma.

Eftersom de kräver syntes av en stor mängd hydrolytiska enzymer för att utöva sin funktion, har dessa celler ett högt utvecklat endoplasmatiskt retikulum, liksom ett framträdande Golgi-komplex för att utföra funktionerna av vesikulär transport av dessa enzymer..

En histiocyt (makrofag) som uppslukar blodceller (hematofagocytos) (Källa: Koenjo [Public domain] via Wikimedia Commons)

Makrofager har kortikala arrangemang av aktinmikrofilament som är karakteristiska för dessa celltyper; Många mikrotubuli och mellanliggande filament observeras också, som de använder för deras amoeboidförskjutning och under fagocytiska processer..

Eftersom de är fagocytiska celler är det möjligt att skilja dem genom att injicera speciella färgämnen (trypanblått, litiumkarmin eller Indien-bläck), eftersom dessa fläckar är fagocytiska och lagras i cytoplasman i form av granuler..

Typer

I människokroppen särskiljs makrofager efter deras plats och funktion. På detta sätt kan tarmmakrofagerna, alveolarna (i lungorna), histiocyterna (i bindvävnaderna), Kupffer-cellerna (i levern), de mesangiala cellerna (i njuren), mikroglialcellerna (i hjärnan) och osteoklaster (i ben).

Tarmmakrofager

Denna klass av makrofag representerar en av de vanligaste makrofagpopulationerna i kroppen och representerar den första försvarslinjen (medfödd immunförsvar). De finns i subepitelial lamina propria.

De ansvarar för att reglera inflammatoriska reaktioner mot bakterier och mot olika antigener som kan övervinna epitelbarriären. Dessutom skyddar de slemhinnan mot farliga patogener och "renar" systemet för döda celler och annat främmande skräp..

Tarmmakrofager har speciella mekanismer som gör att de kan skilja mellan icke-patogena kommensala mikroorganismer och farliga inkräktare..

Alveolära makrofager

De är specialiserade makrofager som finns i lungalveolerna, fack med stora miljöfluktuationer, främst relaterade till syretets partiella tryck. De är en av få cellpopulationer som finns i dessa utrymmen, förutom vissa lymfocyter.

Liksom andra makrofager har de viktiga funktioner vid "rengöring" av apoptotiska celler och annat cellulärt skräp. De är också involverade i rening av förorenande partiklar som tränger in i luftvägarna och deltar också i olika immunologiska processer.

Histiocyter

Termen "histiocyt" används vanligtvis för att beteckna alla celler med makrofagliknande egenskaper och anor som finns i bindväv..

Det vill säga det avser differentierade celler som kommer från monocyt- / makrofaglinjerna, inklusive sinusformade makrofager i mjälten, alveolära makrofager i lungorna och Kupffer-celler i levern..

Liksom andra typer av makrofager, skyddar histiocyter kroppen från invaderande mikroorganismer och oönskade organiska eller oorganiska partiklar, och de deltar också i presentationen av antigener till T-lymfocyter som initiering av immunsvaret.

Kupffer-celler

De är en typ av leverceller som klassificeras inom gruppen av bosatta makrofager, och som är relaterade till cellerna i sinusformat foder, vilket är inget annat än ett lager av celler som täcker sinusoiderna, stora kärlrum placerade mellan plattorna av hepatocyter som utgör levern.

Ett elektronmikrografi av dessa celler visar flera cytoplasmiska projektioner, många mitokondrier, ett reducerat endoplasmatiskt retikulum, ett litet Golgi-komplex och många lysosomer och endosomer..

Dessa anses vara "migrerande sopceller", eftersom de inte har intercellulära förbindelser med sina närliggande celler..

Mesangiala celler

Mesangialceller är celler som finns i glomeruli i njuren, som är platserna för detta organ där blod filtreras och urin syntetiseras. Deras huvudfunktioner inkluderar reglering av blodflöde och fagocytos, och de är involverade i olika njurpatologier.

De har egenskaper hos modifierade glatta muskelceller, eftersom de har inneboende kontraktilitet och kan producera cytokiner och endocytisera makromolekyler, såsom immunkomplex..

Mikroglialceller

De representerar 20% av cellerna i centrala nervsystemet och är morfologiskt, immunofenotypiskt och funktionellt relaterade till celler i monocyt / makrofaglinjen..

De aktiveras som svar på en mängd olika tillstånd eller skador i hjärnan och är ansvariga för att försvara sig mot invaderande mikroorganismer.

Osteoklaster

Osteoklaster är celler som tillhör benvävnaden som är ansvariga för en process som kallas "benresorption", väsentlig för homeostasen av denna bindväv, under och efter osteogenes.

Dess funktioner är relaterade till dess förmåga att "hydrolysera" apoptotiska eller åldrande celler som utgör benvävnad genom utsöndring av lysosomala enzymer och andra joner som deltar i processen..

Funktioner

Makrofager är mycket plastiska celler som är specialiserade på fagocytos av främmande ämnen och invaderande mikroorganismer, skadade, gamla eller åldrande celler och cellulärt skräp, bland andra. De har också visat sig vara inblandade i pinocytos.

Vissa typer av makrofager har "specialiserade" fagocytiska funktioner, såsom bakteriell fagocytos som inträffar efter igenkänning av speciella kolhydratrester i bakteriecellväggar via receptorer på ytan av makrofagen känd som C3.

Förutom deras "sentinel" - och "saneringsfunktioner" kan bosatta makrofager initiera akuta inflammatoriska reaktioner och vaskulära förändringar genom deras associering med mikrovaskulaturen..

Under dessa inflammatoriska reaktioner aktiveras makrofager av faktorer som utsöndras av lymfocyter, vilket hjälper dem att öka sin fagocytiska kapacitet tack vare en slags metamorfos genom vilken de förvärvar mikrovilli och lamellipodia (membranförlängningar)..

Vissa typer av makrofager fagocytosantigener och presenterar dem för lymfocyter, så de är direkt involverade i kaskaderna av immunsvar. Dessutom utsöndrar de speciella faktorer som stimulerar uppdelningen av T-lymfocyter, differentieringen av B-lymfocyter etc..

Alveolära makrofager är det bästa exemplet för de "icke-fagocytiska" funktionerna hos makrofager, eftersom de kan endocyta sot, asbest, industriella gasföroreningar, cigarettrök och till och med bomullsfibrer..

Referenser

  1. Cline, M. (1994). Histiocyter och histiocytos. Blod, 84(4), 2840-2853.
  2. Dudek, R. W. (1950). Histologi med hög avkastning (2: a upplagan). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
  3. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Histologi Atlas Text (2: a upplagan). México D.F.: McGraw-Hill Interamericana Editores.
  4. Gehrmann, J., Matsumoto, Y., & Kreutzberg, G. W. (1995). Microglia: inneboende immuneffektcell i hjärnan. Hjärnforskning Recensioner, tjugo, 269-287.
  5. Gordon, S. (2007). Makrofagen: förflutna, nutid och framtid. Europeiska tidskriften för immunologi, 37, 9-17.
  6. Hume, D. A. (2006). Det mononukleära fagocytsystemet. Aktuellt yttrande inom immunologi, 18, 49-53.
  7. Hussell, T., & Bell, T. J. (2014). Alveolära makrofager: plasticitet i vävnadsspecifikt sammanhang. Naturrecensioner Immunologi, 1-13.
  8. Johnson, K. (1991). Histologi och cellbiologi (2: a upplagan). Baltimore, Maryland: Den nationella medicinska serien för oberoende studier.
  9. Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Kubys immunologi (6: e upplagan). México D.F.: McGraw-Hill Interamericana de España.
  10.  Kuehnel, W. (2003). Color Atlas of Cytology, Histology, and Microscopic Anatomy (4: e upplagan). New York: Thieme.
  11.  Liu, G., & Yang, H. (2013). Modulering av makrofagaktivering och programmering i immunitet. Journal of Cellular Physiology, 502-512.
  12.  Masuya, M., Drake, C. J., Fleming, P. A., Reilly, C. M., Zeng, H., Hill, W. D., ... Ogawa, M. (2003). Hematopoietiskt ursprung av glomerulära mesangiala celler. Blod, 101(6), 2215-2218.
  13.  Merien, F. (2016). En resa med Elie Metchnikoff: Från medfödda cellmekanismer vid infektionssjukdomar till kvantbiologi. Gränser inom folkhälsan, 4(125), 1-5.
  14.  Smith, P. D., Smythies, L. E., Shen, R., Gliozzi, M., & Wahl, S. M. (2011). Tarmmakrofager och svar på mikrobiell intrång. Mukosal immunologi, 4(1), 32-42.
  15. van Furth, R., Cohn, Z., Hirsch, J., Humphrey, J., Spector, W., & Langevoort, H. (1972). Det mononukleära fagocytsystemet: en ny klassificering av makrofager, monocyter och deras föregångarceller. Memoranda, 845-852.
  16.  VIB Life Sciences Research Institute. (2016). Hämtad från www.vib.be/en/news/Pages/Macrophages-One-Of-The-Oldest-Immune-Cells-Reveals-Its-Hidden-Beauty-After-A-Century.aspx
  17.  Wynn, T. A., Chawla, A., & Pollard, J. W. (2013). Makrofagbiologi i utveckling, homeostas och sjukdomar. Natur, 496, 445-455.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.