Plik makrofagi są to wyspecjalizowane komórki fagocytarne należące do jednego z wielu typów komórek obecnych w tkankach łącznych. Istnieją jako ruchome i stałe komórki i są ważnymi efektorami w układzie odpornościowym..
Należą do jednojądrzastego układu fagocytarnego, do którego oprócz makrofagów należą monocyty, promonocyty i ich komórki prekursorowe. Główną funkcją komórek należących do tego systemu jest „oczyszczanie” krwi, limfy i innych tkanek poprzez spożywanie lub fagocytozę różnych cząstek.
Makrofagi pochodzą ze szpiku kostnego, są rozmieszczone w całym organizmie i mają różne kształty i cechy, które często zależą od tkanki, w której się znajdują, stopnia ich zróżnicowania oraz wieku lub czasu życia badanego organizmu..
Są jednymi z najbardziej plastycznych komórek układu krwiotwórczego, ponieważ znajdują się we wszystkich tkankach organizmu i pełnią różne funkcje: uczestniczą w procesach rozwojowych, w utrzymaniu homeostazy organizmu, w naprawie tkanek oraz w układzie odpornościowym..
Jedna z jego głównych funkcji jest ściśle związana z obroną immunologiczną organizmu, ponieważ jego aktywność fagocytarna jest regulowana przez składniki układu dopełniacza i immunoglobuliny (oba składniki układu odpowiedzi immunologicznej)..
Zostały odkryte ponad sto lat temu, ale w filogenezie metazoańskiej zostały zdefiniowane jako komórki „przodków”. Podczas jego odkrycia podkreślono nie tylko jego zdolność fagocytarną, ale także zdolność do odróżniania siebie od obcych, z których narodziła się koncepcja odporności wrodzonej..
Indeks artykułów
Pierwsze komórki fagocytarne zostały opisane na podstawie badań przeprowadzonych na żabach w 1883 roku przez rosyjskiego zoologa Elie Metchnikoffa, który opisał nie tylko ich funkcję w obronie przed obcymi czynnikami, ale także zdolność tych komórek do eliminacji komórek umierających lub starzejących się u żywiciela i zidentyfikuj własne z dziwnego.
Metchnikoff był czołowym badaczem, wymienionym jako ojciec współczesnej immunologii, który wniósł istotny wkład w rozwój immunologii jako nowej dyscypliny. Ich odkrycia wskazały również na homologiczny związek między układem odpornościowym bezkręgowców i ssaków..
Opisując fagocyty i procesy fagocytarne, badacz ten, uhonorowany ponad sto lat temu Nagrodą Nobla (w 1908 r.), Odkrył jeden z najbardziej intrygujących mechanizmów odporności wrodzonej..
Ich eksperymenty polegały na „wyzywaniu” lub „niepokojeniu” larw gatunku gwiazdy morskiej z kolcami w celu pobudzenia ich komórek odpornościowych i zbadania ich reakcji na inwazję tych obcych czynników. Dzięki temu zaobserwował pojawienie się komórek o specjalnych cechach, które „zjadały” te struktury..
Ukuł termin „fagocyty” (z greckiego „płatność” - pożerają- i „cytos” - komórka-) do komórek, które obserwował, oraz do procesu, który przeprowadzał „fagocytozę”, ale znaczenie tego odkrycia było nie było to widoczne dopiero po latach, wraz z odkryciami Paula Ehrlicha dotyczącymi odporności humoralnej i przeciwciał.
Komórki podobne do makrofagów mają wiele wspólnych cech w różnych organizmach wielokomórkowych, w których można je znaleźć. Są transportowane z miejsc produkcji do różnych części ciała, na różne sposoby, w zależności od istnienia układu krwionośnego lub nie..
Najbardziej charakterystycznymi cechami makrofagów jest ich zdolność fagocytarna, mobilność wielu z nich oraz zdolność biosyntezy, której towarzyszy duża różnorodność wzorców ekspresji genów..
W stanie aktywnym są to niezwykle dynamiczne komórki o intensywnym ruchu błonowym. Zachodzą w nich różne procesy fuzji i rozszczepienia błon, związane z endocytozą i fagocytozą..
Te wyspecjalizowane komórki można sklasyfikować jako „długowieczne”, ponieważ najwyraźniej żyją one przez długi czas w tkankach obwodowych organizmu. Ponadto są one stale zastępowane przez różnicowanie komórek progenitorowych ze szpiku kostnego, które mogą opuścić krążenie i przedostać się do różnych tkanek łącznych..
Ponieważ są to komórki ruchome, niektóre makrofagi mają fałdy w błonie komórkowej. Kiedy są ustawione tak, aby pochłaniać duże cząstki, mogą łączyć się z innymi komórkami, tworząc coś, co niektórzy autorzy nazywają „gigantyczną komórką ciała obcego”, gigantycznym wielojądrowym makrofagiem.
Obserwowane w tkankach, których są częścią, komórki te są zorganizowane w określone wzorce, w których każda komórka zajmuje swoje własne terytorium, coś w rodzaju „tkanki w innej tkance”.
Jednojądrowy układ fagocytarny jest linią krwiotwórczą wywodzącą się z komórek progenitorowych szpiku kostnego. Narażeni rodzice różnicują się, tworząc monocyty krwi, które przemieszczają się w strumieniu i dostają się do tkanek, aby stać się rezydentnymi makrofagami.
Tworzenie jednojądrzastego układu fagocytarnego rozpoczyna się od najbardziej „niedojrzałych” komórek, promonocytów, które są komórkami replikującymi się, z których powstają monocyty. Te ostatnie to te, które opuszczają szpik kostny i trafiają do krwiobiegu, gdzie w ciągu następnych 8 godzin rosną i różnicują się w dojrzałe monocyty.
W miejscach, w których dojrzałe monocyty znajdują „sprzyjające” warunki do fagocytozy, różnią się one tak zwanymi rezydentnymi makrofagami, ponieważ nie są w swobodnym krążeniu. Właśnie wtedy są wyposażeni we wszystkie odpowiednie aparaty do trawienia cząstek, które mają być fagocytowane..
Różnicowanie obejmuje różne zmiany: wzrost ciała komórkowego (co najmniej 5-krotnie większy od pierwotnego monocytu), wzrost liczby i złożoności organelli wewnętrznych, nabycie zdolności fagocytarnej (akumulacja enzymów hydrolitycznych) oraz wydzielanie czynników rozpuszczalnych..
Te komórki są rozmieszczone we wszystkich regionach ciała. Niektóre mają specjalne preferencje dla pewnych tkanek (stałe), podczas gdy inne zachowują zdolność poruszania się (ameboidalne) i są swobodne lub wędrują.
Makrofagi mają bardzo zmienną morfologię, w dużej mierze ze względu na ich mobilność, ponieważ są zdolne do przemieszczania się między różnymi tkankami i przez nie. Mają nieregularny kształt, są spłaszczone i często wykazują ruchy przypominające pseudopodia.
Ciało komórki makrofagów może mieć do 30 μm średnicy; aw jej cytoplazmie obserwuje się pojedyncze jądro o nieregularnym kształcie, z jedną lub dwoma wyraźnymi szczelinami, które nadają mu kształt nerki i gęstego regionu utworzonego przez heterochromatynę.
Mają różne wakuole, które zapewniają enzymy i odpowiednią przestrzeń do pochłaniania cząstek, takich jak mikroorganizmy lub szczątki komórek. Ponadto mają różne lizosomy, „fagosomy”, ciałka wielopęcherzykowe i ciała szczątkowe; dlatego mówi się, że w świetle mikroskopu mają one „ziarnistą” cytoplazmę.
Ponieważ do pełnienia swojej funkcji wymagają syntezy dużej ilości enzymów hydrolitycznych, komórki te mają wysoce rozwiniętą siateczkę endoplazmatyczną, a także znaczący kompleks Golgiego, który pełni funkcję pęcherzykowego transportu tych enzymów..
Makrofagi posiadają korowe układy mikrofilamentów aktyny, które są charakterystyczne dla tych typów komórek; Obserwuje się również liczne mikrotubule i włókna pośrednie, które wykorzystują do przemieszczania ameboidów oraz podczas procesów fagocytarnych..
Ponieważ są to komórki fagocytarne, można je rozróżnić poprzez wstrzyknięcie specjalnych barwników (błękit trypanowy, karmin litowy lub tusz indyjski), ponieważ te plamy są fagocytarne i przechowywane w cytoplazmie w postaci granulek..
W ludzkim ciele makrofagi rozróżnia się na podstawie ich lokalizacji i funkcji. W ten sposób makrofagi jelitowe, pęcherzyki płucne (w płucach), histiocyty (w tkankach łącznych), komórki Kupffera (w wątrobie), komórki mezangialne (w nerkach), komórki mikrogleju (w mózgu) i osteoklasty (w kości).
Ta klasa makrofagów reprezentuje jedną z najliczniejszych populacji makrofagów w organizmie i stanowi pierwszą linię obrony (wrodzony układ odpornościowy). Występują w podnabłonkowej blaszce właściwej.
Odpowiadają za regulację odpowiedzi zapalnej przeciwko bakteriom i różnym antygenom, które mogą pokonać barierę nabłonkową. Dodatkowo chronią błonę śluzową przed groźnymi patogenami oraz „oczyszczają” układ z martwych komórek i innych obcych zanieczyszczeń..
Makrofagi jelitowe posiadają specjalne mechanizmy, które pozwalają im odróżniać niepatogenne mikroorganizmy komensalne od groźnych najeźdźców..
Są to wyspecjalizowane makrofagi, które znajdują się w pęcherzykach płucnych, przedziałach o dużych wahaniach środowiskowych, głównie związanych z ciśnieniem parcjalnym tlenu. Oprócz niektórych limfocytów są jedną z nielicznych populacji komórek znajdujących się w tych przestrzeniach.
Podobnie jak inne makrofagi, pełnią one ważne funkcje w „oczyszczaniu” komórek apoptotycznych i innych pozostałości komórkowych. Są również zaangażowani w oczyszczanie zanieczyszczających cząstek, które dostają się przez drogi oddechowe, a także uczestniczą w różnych procesach immunologicznych.
Termin „histiocyt” jest powszechnie używany do oznaczania wszystkich komórek o cechach podobnych do makrofagów i pochodzeniu z tkanki łącznej..
Oznacza to, że odnosi się do zróżnicowanych komórek pochodzących z linii monocytów / makrofagów, w tym makrofagów sinusoidalnych w śledzionie, makrofagów pęcherzyków płucnych i komórek Kupffera w wątrobie..
Podobnie jak inne typy makrofagów, histiocyty chronią organizm przed inwazją mikroorganizmów i niepożądanych cząstek organicznych lub nieorganicznych, a także uczestniczą w prezentacji antygenów limfocytom T jako inicjacji odpowiedzi immunologicznej.
Są rodzajem komórek wątroby, które zaliczane są do rezydujących makrofagów i są spokrewnione z komórkami wyściółki sinusoidalnej, która jest niczym innym jak warstwą komórek pokrywającą zatoki, duże przestrzenie naczyniowe znajdujące się między płytkami . hepatocytów tworzących zraziki wątroby.
Mikrografia elektronowa tych komórek pokazuje liczne wypustki cytoplazmatyczne, wiele mitochondriów, zredukowaną siateczkę endoplazmatyczną, mały kompleks Golgiego oraz wiele lizosomów i endosomów..
Są one uważane za „migrujące komórki śmieci”, ponieważ nie mają połączeń międzykomórkowych z sąsiednimi komórkami..
Komórki mezangialne to komórki znajdujące się w kłębuszkach nerkowych, które są miejscami tego narządu, w których filtruje się krew i syntetyzuje się mocz. Ich główne funkcje obejmują regulację przepływu krwi i fagocytozę oraz biorą udział w różnych patologiach nerek.
Mają cechy zmodyfikowanych komórek mięśni gładkich, ponieważ mają naturalną kurczliwość i są zdolne do wytwarzania cytokin i endocytizacji makrocząsteczek, takich jak kompleksy immunologiczne..
Stanowią 20% komórek w ośrodkowym układzie nerwowym i są morfologicznie, immunofenotypowo i funkcjonalnie spokrewnione z komórkami linii monocytów / makrofagów..
Są aktywowane w odpowiedzi na różnorodne stany lub urazy mózgu i są odpowiedzialne za obronę przed inwazją mikroorganizmów.
Osteoklasty to komórki należące do tkanki kostnej, które są odpowiedzialne za proces zwany „resorpcją kości”, niezbędny do homeostazy tej tkanki łącznej podczas osteogenezy i po jej zakończeniu..
Jego funkcje są związane ze zdolnością do „hydrolizowania” apoptotycznych lub starzejących się komórek tworzących tkankę kostną poprzez wydzielanie enzymów lizosomalnych i innych jonów biorących udział w tym procesie..
Makrofagi to wysoce plastyczne komórki, które specjalizują się między innymi w fagocytozie obcych substancji i atakujących mikroorganizmów, uszkodzonych, starych lub starzejących się komórkach oraz szczątkach komórkowych. Wykazano również, że biorą udział w pinocytozie.
Niektóre typy makrofagów mają „wyspecjalizowane” funkcje fagocytarne, takie jak fagocytoza bakteryjna, która występuje po rozpoznaniu specjalnych reszt węglowodanowych w ścianach komórkowych bakterii za pośrednictwem receptorów na powierzchni makrofagów znanych jako C3..
Oprócz pełnienia funkcji „wartowniczej” i „oczyszczającej”, rezydentne makrofagi są zdolne do inicjowania ostrych odpowiedzi zapalnych i zmian naczyniowych poprzez ich związek z mikrokrążeniem..
Podczas tych odpowiedzi zapalnych makrofagi są aktywowane przez czynniki wydzielane przez limfocyty, co pomaga im zwiększyć ich zdolność fagocytarną dzięki swoistej metamorfozie, poprzez którą nabywają mikrokosmki i lamellipodia (rozszerzenia błony)..
Niektóre typy makrofagów fagocytozują antygeny i prezentują je limfocytom, przez co biorą bezpośredni udział w kaskadach odpowiedzi immunologicznej. Ponadto wydzielają specjalne czynniki, które stymulują podział limfocytów T, różnicowanie limfocytów B itp..
Makrofagi pęcherzykowe są najlepszym przykładem „niefagocytarnych” funkcji makrofagów, ponieważ mogą one powodować endocytarną sadzę, azbest, przemysłowe zanieczyszczenia gazowe, dym papierosowy, a nawet włókna bawełny..
Jeszcze bez komentarzy