Leikocītu funkcijas. Monocīti un makrofāgi. Kas ir makrofāgi? GcMAF ir unikāls medikaments makrofāgu aktivitātes aktivizēšanai, kuru asins šūnas tiek pārveidotas makrofāgos.
Makrofāgi daudzpusīgi un visuresoši
Pirms simts trīsdesmit gadiem ievērojamais krievu pētnieks I.I. Mečņikovs, eksperimentējot ar jūras zvaigznes kāpuriem no Mesīnas šauruma, izdarīja pārsteidzošu atklājumu, kas krasi mainīja ne tikai paša topošā Nobela prēmijas laureāta dzīvi, bet arī apgrieza kājām gaisā toreizējās idejas par imūnsistēmu.
Iedurot sārtu smaili kāpura caurspīdīgajā ķermenī, zinātnieks atklāja, ka lielas amēboīdu šūnas ieskauj šķembu un uzbrūk šķembai. Un, ja citplanētiešu ķermenis būtu mazs, šīs klaiņojošās šūnas, kuras Mečņikovs sauca par fagocītiem (no grieķu val. Devourer), varēja pilnībā absorbēt citplanētieti.
Daudzus gadus tika uzskatīts, ka fagocīti organismā veic "ātrās reakcijas karaspēka" funkcijas. Taču jaunākie pētījumi liecina, ka, pateicoties milzīgajai funkcionālajai plastikai, šīs šūnas "nosaka laika apstākļus" arī daudziem vielmaiņas, imunoloģiskiem un iekaisuma procesiem gan normālos, gan patoloģiskos apstākļos. Tas padara fagocītus par daudzsološu mērķi, izstrādājot stratēģiju vairāku nopietnu cilvēku slimību ārstēšanai.
Atkarībā no to mikrovides audu makrofāgi var veikt dažādas specializētas funkcijas. Piemēram, kalcija hidroksiapatīta izvadīšanā no kaula ir iesaistīti arī kaulaudu makrofāgi – osteoklasti. Ar šīs funkcijas nepietiekamību attīstās marmora slimība - kauls kļūst pārmērīgi saspiests un vienlaikus trausls.
Bet varbūt visvairāk pārsteidzošs īpašums makrofāgi izrādījās to milzīgā plastiskums, t.i., spēja mainīt savu transkripcijas programmu (noteiktu gēnu "ieslēgšanās") un izskatu (fenotipu). Šīs pazīmes sekas ir makrofāgu šūnu populācijas augstā neviendabība, starp kurām ir ne tikai "agresīvas" šūnas, kas nāk uz saimniekorganisma aizsardzību; bet arī šūnas ar "polāro" funkciju, kas atbild par bojāto audu "miermīlīgas" atjaunošanas procesiem.
Lipīdu "antenas"
Makrofāgi ir parādā savu potenciālo "dažādību" neparastajai ģenētiskā materiāla organizācijai - tā sauktajam atvērtajam hromatīnam. Šī līdz galam neizprotamā šūnu genoma struktūras versija nodrošina straujas izmaiņas gēnu ekspresijas (aktivitātes) līmenī, reaģējot uz dažādiem stimuliem.
Makrofāga noteiktas funkcijas izpilde ir atkarīga no tā saņemto stimulu rakstura. Ja stimuls tiek atzīts par "svešu", tad notiek to makrofāgu gēnu (un attiecīgi arī funkciju) aktivizēšana, kuru mērķis ir iznīcināt "svešo". Taču makrofāgu var aktivizēt arī paša organisma signālmolekulas, kas liek šai imūnšūnai piedalīties vielmaiņas organizēšanā un regulēšanā. Tātad "miera laika" apstākļos, ti, ja nav patogēna un tā izraisītā iekaisuma procesa, makrofāgi ir iesaistīti gēnu ekspresijas regulēšanā, kas atbild par lipīdu un glikozes metabolismu, taukaudu diferenciāciju. šūnas.
Integrācija starp savstarpēji izslēdzošajām "miermīlīgajām" un "militārajām" makrofāgu darba jomām tiek veikta, mainot šūnu kodola receptoru aktivitāti, kas ir īpaša grupa regulējošie proteīni.
Starp šiem kodolreceptoriem jāizceļ tā sauktie lipīdu sensori, t.i., proteīni, kas spēj mijiedarboties ar lipīdiem (piemēram, oksidētām taukskābēm vai holesterīna atvasinājumiem) (Smirnov, 2009). Šo lipīdu jutīgo regulējošo proteīnu darbības traucējumi makrofāgos var būt sistēmisku vielmaiņas traucējumu cēlonis. Piemēram, viena no šiem kodola receptoriem, ko dēvē par PPAR-gamma, makrofāgu trūkums izraisa 2. tipa cukura diabēta attīstību un lipīdu un ogļhidrātu metabolisma nelīdzsvarotību visā organismā.
Šūnu metamorfozes
Neviendabīgā makrofāgu kopienā, pamatojoties uz pamatīpašībām, kas nosaka to galvenās funkcijas, izšķir trīs galvenās šūnu apakšpopulācijas: M1, M2 un Mox makrofāgi, kas attiecīgi ir iesaistīti iekaisuma procesos, bojāto audu atjaunošanā, un ķermeņa aizsardzība pret oksidatīvo stresu.
“Klasiskais” M1 makrofāgs veidojas no cilmes šūnas (monocīta) intracelulāro signālu kaskādes iedarbībā, kas tiek aktivizēti pēc infekcijas izraisītāja atpazīšanas, izmantojot īpašus receptorus, kas atrodas uz šūnas virsmas.
"Ēdāja" M1 veidošanās notiek spēcīgas genoma aktivizācijas rezultātā, ko papildina vairāk nekā simts proteīnu sintēzes aktivizēšana - tā sauktie iekaisuma faktori. Tie ietver fermentus, kas veicina brīvo skābekļa radikāļu veidošanos; olbaltumvielas, kas piesaista citas šūnas iekaisuma vietai imūnsistēma, kā arī olbaltumvielas, kas spēj iznīcināt baktēriju čaulu; iekaisuma citokīni – vielas, kurām piemīt spēja aktivizēties imūnās šūnas un tiem ir toksiska ietekme uz pārējo šūnu vidi. Šūnā tiek aktivizēta fagocitoze, un makrofāgs sāk aktīvi iznīcināt un sagremot visu, kas nonāk tā ceļā (Shvarts and Svistelnik, 2012). Tātad ir iekaisuma fokuss.
Tomēr jau tālāk agrīnās stadijas Iekaisuma procesā makrofāgs M1 sāk aktīvi izdalīt pretiekaisuma vielas – zemas molekulmasas lipīdu molekulas. Šie "otrā ešelona" signāli sāk aktivizēt iepriekš minētos lipīdu sensorus jaunos "iesauktajos" - monocītos, kas nonāk iekaisuma vietā. Šūnas iekšienē tiek iedarbināta notikumu ķēde, kuras rezultātā aktivizējošais signāls nonāk noteiktos DNS regulējošajos reģionos, palielinot par vielmaiņas harmonizāciju atbildīgo gēnu ekspresiju un vienlaikus nomācot “iekaisuma” aktivitāti ( ti, provocējot iekaisumu) gēni (Dushkin, 2012).
Tātad alternatīvas aktivācijas rezultātā veidojas M2 makrofāgi, kas pabeidz iekaisuma procesu un veicina audu atjaunošanos. M2 makrofāgu populāciju savukārt var iedalīt grupās atkarībā no specializācijas: atmirušo šūnu savācēji; iegūtās imunitātes reakcijā iesaistītās šūnas, kā arī makrofāgi, kas izdala faktorus, kas veicina atmirušo audu aizstāšanu ar saistaudiem.
Vēl viena makrofāgu grupa Mox veidojas tā sauktā oksidatīvā stresa apstākļos, kad audos palielinās brīvo radikāļu bojājumu risks. Piemēram, Moss veido apmēram trešdaļu no visiem makrofāgiem aterosklerozes aplikumā. Šīs imūnās šūnas ir ne tikai pašas izturīgas pret kaitīgajiem faktoriem, bet arī piedalās ķermeņa antioksidantu aizsardzībā (Gui un citi., 2012).
Putojoša kamikadze
Viena no intriģējošākajām makrofāgu metamorfozēm ir tā pārvēršanās par tā saukto putu šūnu. Šādas šūnas tika atrastas aterosklerozes plāksnēs un ieguva savu nosaukumu specifiskās izskats: zem mikroskopa tie atgādināja ziepju putas. Faktiski putu šūna ir tas pats M1 makrofāgs, bet pilns ar tauku ieslēgumiem, kas galvenokārt sastāv no ūdenī nešķīstošiem holesterīna un taukskābju savienojumiem.
Ir izvirzīta hipotēze, kas ir kļuvusi vispārpieņemta, ka putu šūnas veidojas aterosklerozes asinsvadu sieniņās nekontrolētas zema blīvuma lipoproteīnu, kas satur "slikto" holesterīnu, absorbcijas rezultātā makrofāgos. Tomēr vēlāk atklājās, ka lipīdu uzkrāšanos un dramatisku (desmitiem reižu!) vairāku lipīdu sintēzes ātruma palielināšanos makrofāgos eksperimentā var izraisīt iekaisums vien, bez zema blīvuma lipoproteīnu līdzdalības. (Duškins, 2012).
Šo pieņēmumu apstiprināja klīniskie novērojumi: izrādījās, ka makrofāgu pārvēršanās putu šūnā notiek pie dažādām iekaisīga rakstura slimībām: locītavās - ar reimatoīdais artrīts, taukaudos - pie cukura diabēta, nierēs - pie akūtām un hroniska nepietiekamība, smadzeņu audos - ar encefalītu. Tomēr bija nepieciešami aptuveni divdesmit gadi pētījumi, lai saprastu, kā un kāpēc makrofāgs iekaisuma laikā pārvēršas šūnā, kas pildīta ar lipīdiem.
Izrādījās, ka pro-iekaisuma signālu ceļu aktivizēšana M1 makrofāgos noved pie to pašu lipīdu sensoru “izslēgšanas”, kas normālos apstākļos kontrolē un normalizē lipīdu metabolismu (Dushkin, 2012). Kad tie ir “izslēgti”, šūna sāk uzkrāties lipīdus. Tajā pašā laikā iegūtie lipīdu ieslēgumi nepavisam nav pasīvi tauku rezervuāri: lipīdi, kas tos veido, spēj uzlabot iekaisuma signālu kaskādes. Visu šo dramatisko izmaiņu galvenais mērķis ir aktivizēt un stiprināt makrofāgu aizsargfunkciju, kas vērsta uz “citplanētiešu” iznīcināšanu ar jebkādiem līdzekļiem (Melo un Drorak, 2012).
Taču augstais holesterīna un taukskābju saturs putu šūnai maksā dārgi – tās stimulē tās nāvi caur apoptozi, ieprogrammētu šūnu nāvi. Uz šādu "nolemto" šūnu membrānas ārējās virsmas ir atrodams fosfatidilserīna fosfolipīds, kas parasti atrodas šūnas iekšpusē: tā izskats ārpusē ir sava veida "nāves melodis". Šis ir signāls “ēd mani”, ko uztver M2 makrofāgi. Absorbējot apoptotiskās putu šūnas, tās sāk aktīvi izdalīt iekaisuma beigu, atjaunojošās stadijas mediatorus.
Farmakoloģiskais mērķis
Iekaisums kā tipisks patoloģisks process un galvenā makrofāgu līdzdalība tajā vienā vai otrā pakāpē ir svarīga sastāvdaļa, pirmkārt. infekcijas slimības ko izraisa dažādi patoloģiski aģenti, sākot no vienšūņiem un baktērijām līdz vīrusiem: hlamīdiju infekcijas, tuberkuloze, leišmanioze, tripanosomiāze uc Tajā pašā laikā makrofāgiem, kā minēts iepriekš, ir svarīga, ja ne vadošā, loma tā attīstībā. sauc par vielmaiņas slimībām: aterosklerozi (sirds un asinsvadu slimību galvenā vaininiece), cukura diabētu, smadzeņu neirodeģeneratīvām slimībām (Alcheimera un Parkinsona slimību, insultu un smadzeņu traumu sekām), reimatoīdo artrītu, kā arī vēzi.
Izstrādājiet stratēģiju šo šūnu pārvaldībai, kad dažādas slimībasļāva mūsdienu zināšanas par lipīdu sensoru lomu dažādu makrofāgu fenotipu veidošanā.
Tādējādi izrādījās, ka evolūcijas procesā hlamīdijas un tuberkulozes baciļi iemācījās izmantot makrofāgu lipīdu sensorus, lai stimulētu alternatīvu (M2) tiem nebīstamu makrofāgu aktivāciju. Sakarā ar to makrofāga absorbētā tuberkulozes baktērija var, peldoties kā siers eļļā lipīdu ieslēgumos, mierīgi gaidīt savu izdalīšanos un pēc makrofāga nāves savairoties, izmantojot atmirušo šūnu saturu kā pārtiku (Melo un Drorak). , 2012).
Ja šajā gadījumā tiek izmantoti lipīdu sensoru sintētiskie aktivatori, kas novērš taukainu ieslēgumu veidošanos un attiecīgi novērš makrofāgu “putošanos”, tad ir iespējams nomākt infekcijas patogēnu augšanu un samazināt dzīvotspēju. . Vismaz eksperimentos ar dzīvniekiem jau ir izdevies būtiski samazināt peļu plaušu piesārņojumu ar tuberkulozes baciļiem, izmantojot kāda no lipīdu sensora stimulatoru vai taukskābju sintēzes inhibitoru (Lugo-Villarino). un citi., 2012).
Vēl viens piemērs ir tādas slimības kā miokarda infarkts, insults un gangrēna. apakšējās ekstremitātes, visbīstamākās komplikācijas ateroskleroze, kas rodas no tā sauktā nestabilā plīsuma aterosklerozes plāksnes, ko pavada tūlītēja asins recekļa veidošanās un asinsvadu bloķēšana.
Šādu nestabilu aterosklerozes plankumu veidošanos veicina M1 makrofāgu/putu šūna, kas ražo fermentus, kas izšķīdina plāksnes kolagēna pārklājumu. Šajā gadījumā visefektīvākā ārstēšanas stratēģija ir nestabilas plāksnes pārveidošana par stabilu, ar kolagēnu bagātu aplikumu, kas prasa “agresīvā” M1 makrofāga pārveidošanu par “nomierinātu” M2.
Eksperimentālie dati liecina, ka šādu makrofāgu modifikāciju var panākt, nomācot tajā esošo pro-iekaisuma faktoru veidošanos. Šādas īpašības piemīt vairākiem sintētiskiem lipīdu sensoru aktivatoriem, kā arī dabīgām vielām, piemēram, kurkumīnam – bioflavonoīdam, kas ir kurkuma saknes daļa, plaši pazīstamā Indijas garšviela.
Jāpiebilst, ka šāda makrofāgu transformācija ir aktuāla aptaukošanās un 2. tipa cukura diabēta gadījumā (vairumam taukaudos esošo makrofāgu ir M1 fenotips), kā arī smadzeņu neirodeģeneratīvo slimību ārstēšanā. Pēdējā gadījumā smadzeņu audos notiek "klasiskā" makrofāgu aktivācija, kas izraisa neironu bojājumus un toksisku vielu uzkrāšanos. M1 agresoru pārtapšana par miermīlīgiem M2 un Mox sētniekiem, iznīcinot bioloģiskos "atkritumus", drīzumā var kļūt par vadošo stratēģiju šo slimību ārstēšanā (Walace, 2012).
Iekaisums ir nesaraujami saistīts ar šūnu vēža deģenerāciju: piemēram, ir pamats uzskatīt, ka 90% audzēju cilvēka aknās rodas infekcioza un toksiska hepatīta rezultātā. Tāpēc, lai novērstu vēzi, ir nepieciešams kontrolēt M1 makrofāgu populāciju.
Tomēr ne viss ir tik vienkārši. Tādējādi jau izveidotā audzējā makrofāgi galvenokārt iegūst M2 statusa pazīmes, kas veicina pašizdzīvošanu, vairošanos un izplatīšanos. vēža šūnas. Turklāt šādi makrofāgi sāk nomākt limfocītu pretvēža imūnreakciju. Tāpēc jau izveidojušos audzēju ārstēšanai tiek izstrādāta cita stratēģija, kuras pamatā ir klasiskās M1 aktivācijas pazīmju stimulēšana makrofāgos (Solinas un citi., 2009).
Šādas pieejas piemērs ir Krievijas Medicīnas zinātņu akadēmijas Sibīrijas filiāles Novosibirskas Klīniskās imunoloģijas institūtā izstrādātā tehnoloģija, kurā no vēža slimnieku asinīm iegūtie makrofāgi tiek kultivēti stimulējošā zimozāna klātbūtnē, kas uzkrājas. šūnās. Pēc tam makrofāgi tiek ievadīti audzējā, kur izdalās zimozāns, kas sāk stimulēt klasisko "audzēja" makrofāgu aktivāciju.
Mūsdienās arvien skaidrāk kļūst redzams, ka savienojumiem, kas izraisa makrofāgu metamorfozes, ir izteikta ateroprotektīva, pretdiabēta, neiroprotektīva iedarbība, kā arī aizsargā audus pie autoimūnām slimībām un reimatoīdā artrīta. Taču šādas zāles, kas šobrīd ir praktizējoša ārsta arsenālā, ir fibrāti un tiazolidona atvasinājumi, lai gan tie samazina mirstību no šīm smagajām slimībām, bet tajā pašā laikā tiem ir izteiktas smagas blaknes.
Šie apstākļi mudina ķīmiķus un farmakologus radīt drošus un efektīvus analogus. Ārzemēs, ASV, Ķīnā, Šveicē un Izraēlā, jau tiek veikti dārgi šādu sintētiskas un dabiskas izcelsmes savienojumu klīniskie pētījumi. Neskatoties uz finansiālajām grūtībām, savu ieguldījumu šīs problēmas risināšanā sniedz arī Krievijas pētnieki, tostarp no Novosibirskas.
Tātad Novosibirskas Ķīmijas nodaļā valsts universitāte tika iegūts drošs savienojums TS-13, kas stimulē Mox fagocītu veidošanos, kam ir izteikta pretiekaisuma iedarbība un neiroprotektīva iedarbība eksperimentālā Parkinsona slimības modelī (Dyubchenko et al., 2006; Zenkov et al., 2009).
Novosibirskas Organiskās ķīmijas institūtā. N. N. Vorožcovs SB RAS radīja drošas pretdiabēta un pretaterosklerozes zāles, kas iedarbojas uz vairākiem faktoriem vienlaikus, kā rezultātā “agresīvais” makrofāgs M1 pārvēršas par “miermīlīgu” M2 (Dikalovs un citi., 2011). Lielu interesi rada augu preparāti, kas iegūti no vīnogām, mellenēm un citiem augiem, izmantojot Krievijas Zinātņu akadēmijas Cietvielu ķīmijas un mehanoķīmijas institūta Sibīrijas filiālē izstrādāto mehanoķīmisko tehnoloģiju (Duškins, 2010).
Ar valsts finansiālā atbalsta palīdzību jau pavisam tuvā nākotnē ir iespējams izveidot sadzīviskus līdzekļus farmakoloģiskām un ģenētiskām manipulācijām ar makrofāgiem, pateicoties kuriem radīsies reāla iespēja pārvērst šīs imūnās šūnas no agresīviem ienaidniekiem par draugiem, kas palīdz ķermenis saglabā vai atjauno veselību.
Literatūra
Duškins M. I. Makrofāgu/putu šūna kā iekaisuma atribūts: veidošanās mehānismi un funkcionālā loma // Bioķīmija, 2012. V. 77. C. 419-432.
Smirnovs A. N. Lipīdu signalizācija ateroģenēzes kontekstā // Bioķīmija. 2010. V. 75. S. 899-919.
Shvarts Ya. Sh., Svistelnik A. V. Makrofāgu funkcionālie fenotipi un M1-M2 polarizācijas jēdziens. 1. daļa Pro-iekaisuma fenotips. // Bioķīmija. 2012. V. 77. S. 312-329.
- Veikt fagocitozi.
- Antigēns tiek apstrādāts, un pēc tam tā peptīdi tiek ieteikti (prezentēti) T-palīgiem, atbalstot imūnās atbildes ieviešanu (6. att.).
Fagocitoze
Skatīt Fagocitoze
Makrofāga galvenā īpašība (4. att.) ir fagocitozes spēja — selektīva endocitoze un objektu tālāka iznīcināšana, kas satur ar patogēniem saistītos molekulāros šablonus vai piesaistītos opsonīnus (5., 6. att.).
makrofāgu receptori
Makrofāgi uz to virsmas ekspresē receptorus, kas nodrošina adhēzijas procesus (piemēram, CDllc un CDllb), regulējošo ietekmju uztveri un līdzdalību starpšūnu mijiedarbībā. Tātad, ir dažādu citokīnu, hormonu, bioloģiski aktīvo vielu receptori.
Bakteriolīze
Skatīt Bakteriolīze
Antigēna prezentācija
Skatīt antigēna prezentāciju
Kamēr notiek notvertā objekta iznīcināšana, ievērojami palielinās modeļa atpazīšanas receptoru un opsonīna receptoru skaits uz makrofāgu membrānas, kas ļauj turpināt fagocitozi un ekspresēt II klases galvenās histo-saderības kompleksa molekulas, kas iesaistītas prezentācijas procesos (ieteikumi) antigēns. imūnkompetentām šūnām. Paralēli makrofāgi ražo preimūno citokīnu (galvenokārt IL-1β, IL-6 un audzēja nekrozes faktoru α) sintēzi, kas piesaista citus fagocītus un aktivizē imūnkompetentās šūnas, sagatavojot tās gaidāmajai antigēna atpazīšanai. Patogēna atliekas no makrofāga tiek izņemtas ar eksocitozes palīdzību, un imunogēnie peptīdi kombinācijā ar HLA II nokļūst šūnas virsmā, lai aktivizētu T-helperus, t.i. saglabājot imūnās atbildes reakciju.
Makrofāgi un iekaisums
Makrofāgu svarīgā loma aseptiskā iekaisumā, kas attīstās neinfekciozas nekrozes (īpaši išēmiskās) perēkļos, ir labi zināma. Pateicoties "atkritumu" receptoru (scavenger receptoru) ekspresijai, šīs šūnas efektīvi fagocitē un neitralizē audu detrīta elementus.
Tāpat makrofāgi uztver un apstrādā svešas daļiņas (piemēram, putekļus, metāla daļiņas), dažādi iemesli iekritis ķermenī. Šādu objektu fagocitozes grūtības ir tādas, ka tiem pilnībā nav molekulāro veidņu un tie nefiksē opsonīnus. Lai izkļūtu no šīs sarežģītās situācijas, makrofāgs sāk sintezēt starpšūnu matricas sastāvdaļas (fibronektīnu, proteoglikānus u.c.), kas apņem daļiņu, t.i. mākslīgi veido tādas virsmas struktūras, kuras ir viegli atpazīstamas. Materiāls no vietnes http://wiki-med.com
Konstatēts, ka, pateicoties makrofāgu darbībai, iekaisuma laikā tiek pārstrukturēta vielmaiņa. Tātad TNF-α aktivizē lipoproteīna lipāzi, kas mobilizē lipīdus no depo, kas noved pie svara zuduma ar ilgstošu iekaisuma gaitu. Pateicoties pirmsimūno citokīnu sintēzei, makrofāgi spēj kavēt vairāku produktu sintēzi aknās (piemēram, TNF-α kavē hepatocītu albumīnu sintēzi) un palielināt akūtās fāzes proteīnu veidošanos (galvenokārt IL-6 dēļ), kas galvenokārt ir saistīti ar globulīna frakciju. Šāda hepatocītu pārprofilēšana kopā ar antivielu (imūnglobulīnu) sintēzes palielināšanos noved pie albumīna-globulīna koeficienta samazināšanās, ko izmanto kā iekaisuma procesa laboratorijas marķieri.
Papildus iepriekš apskatītajiem klasiski aktivizētajiem makrofāgiem ir izolēta alternatīvi aktivētu makrofāgu apakšgrupa, kas nodrošina brūču dzīšanas un labošanas procesu pēc iekaisuma reakcijas. Šīs šūnas ražo lielu skaitu augšanas faktoru – trombocītu, insulīnu, augšanas faktorus, transformējošo augšanas faktoru β un asinsvadu endotēlija augšanas faktoru. Citokīnu IL-13 un IL-4 ietekmē veidojas alternatīvi aktivēti makrofāgi; pārsvarā humorālas imūnās atbildes apstākļos.
kas ir makrofāgi
antibakteriāla imunitāte ir
Makrofāgu galvenās funkcijas:
virsmas receptori uz makrofāgiem
kas ir mikrofāgi plaušās
Galvenie raksti: Nespecifiskā šūnu imunitāte, Antivielu atkarīgā citotoksicitāte
Makrofāgu funkcijas
Makrofāgi veic šādas funkcijas:
- Veikt fagocitozi.
- Antigēns tiek apstrādāts, un pēc tam tā peptīdi tiek ieteikti (prezentēti) T-palīgiem, atbalstot imūnās atbildes ieviešanu (att.
- Tie veic sekrēcijas funkciju, kas sastāv no enzīmu (skābās hidrolāzes un neitrālās proteināzes), komplementa komponentu, fermentu inhibitoru, ekstracelulārās matricas komponentu, bioloģiski aktīvo lipīdu (prostaglandīnu un leikotriēnu), endogēno pirogēnu, citokīnu (IL-1β, IL) sintēzes un sekrēcijas. - 6, TNF-α utt.).
- Tiem ir citotoksiska iedarbība uz mērķa šūnām, ja uz tām ir fiksēta antitēze un atbilstoša stimulācija no T-limfocītiem (tā sauktās no antivielām atkarīgās šūnu izraisītās citotoksicitātes reakcijas).
- Mainīt vielmaiņu iekaisuma laikā.
- Viņi piedalās aseptiskā iekaisumā un svešķermeņu daļiņu iznīcināšanā.
- Atbalsta brūču dzīšanas procesu.
Fagocitoze
Fagocitoze
Makrofāga galvenā īpašība (4. att.) ir fagocitozes spēja - selektīva endocitoze un objektu tālāka iznīcināšana, kas satur ar patogēniem saistītās molekulārās veidnes vai pievienotos opsonīnus (att.
makrofāgu receptori
skatiet Iedzimtās imunitātes receptori #Fagocītu receptori
Lai noteiktu šādus objektus, makrofāgi uz to virsmas satur šablonu atpazīšanas receptorus (jo īpaši mannozi saistošo receptoru un baktēriju lipopolisaharīdu receptoru), kā arī opsonīna receptorus (piemēram, antivielu C3b un Fc fragmentiem).
Makrofāgi uz to virsmas ekspresē receptorus, kas nodrošina adhēzijas procesus (piemēram, CDllc un CDllb), regulējošo ietekmju uztveri un līdzdalību starpšūnu mijiedarbībā.
Tātad, ir dažādu citokīnu, hormonu, bioloģiski aktīvo vielu receptori.
Bakteriolīze
Skatīt Bakteriolīze
Antigēna prezentācija
Skatīt antigēna prezentāciju
Kamēr notiek notvertā objekta iznīcināšana, ievērojami palielinās modeļa atpazīšanas receptoru un opsonīna receptoru skaits uz makrofāgu membrānas, kas ļauj turpināt fagocitozi un ekspresēt II klases galvenās histo-saderības kompleksa molekulas, kas iesaistītas prezentācijas procesos (ieteikumi) antigēns. imūnkompetentām šūnām.
Paralēli makrofāgi ražo preimūno citokīnu (galvenokārt IL-1β, IL-6 un audzēja nekrozes faktoru α) sintēzi, kas piesaista citus fagocītus un aktivizē imūnkompetentās šūnas, sagatavojot tās gaidāmajai antigēna atpazīšanai. Patogēna atliekas no makrofāga tiek izņemtas ar eksocitozes palīdzību, un imunogēnie peptīdi kombinācijā ar HLA II nokļūst šūnas virsmā, lai aktivizētu T-helperus, t.i.
saglabājot imūnās atbildes reakciju.
Makrofāgi un iekaisums
Makrofāgu svarīgā loma aseptiskā iekaisumā, kas attīstās neinfekciozas nekrozes (īpaši išēmiskās) perēkļos, ir labi zināma.
Makrofāgi asinīs
Pateicoties "atkritumu" receptoru (scavenger receptoru) ekspresijai, šīs šūnas efektīvi fagocitē un neitralizē audu detrīta elementus.
Tāpat tieši makrofāgi uztver un apstrādā svešas daļiņas (piemēram, putekļus, metāla daļiņas), kas dažādu iemeslu dēļ iekritušas organismā.
Šādu objektu fagocitozes grūtības ir tādas, ka tiem pilnībā nav molekulāro veidņu un tie nefiksē opsonīnus. Lai izkļūtu no šīs sarežģītās situācijas, makrofāgs sāk sintezēt starpšūnu matricas sastāvdaļas (fibronektīnu, proteoglikānus u.c.), kas apņem daļiņu, t.i. mākslīgi veido tādas virsmas struktūras, kuras ir viegli atpazīstamas. Materiāls no vietnes http://wiki-med.com
Konstatēts, ka, pateicoties makrofāgu darbībai, iekaisuma laikā tiek pārstrukturēta vielmaiņa.
Tātad TNF-α aktivizē lipoproteīna lipāzi, kas mobilizē lipīdus no depo, kas noved pie svara zuduma ar ilgstošu iekaisuma gaitu. Pateicoties pirmsimūno citokīnu sintēzei, makrofāgi spēj kavēt vairāku produktu sintēzi aknās (piemēram, TNF-α kavē hepatocītu albumīnu sintēzi) un palielināt akūtās fāzes proteīnu veidošanos (galvenokārt IL-6 dēļ), kas galvenokārt ir saistīti ar globulīna frakciju.
Šāda hepatocītu pārprofilēšana kopā ar antivielu (imūnglobulīnu) sintēzes palielināšanos noved pie albumīna-globulīna koeficienta samazināšanās, ko izmanto kā iekaisuma procesa laboratorijas marķieri.
Papildus iepriekš apskatītajiem klasiski aktivizētajiem makrofāgiem ir izolēta alternatīvi aktivētu makrofāgu apakšgrupa, kas nodrošina brūču dzīšanas un labošanas procesu pēc iekaisuma reakcijas.
Šīs šūnas ražo lielu skaitu augšanas faktoru – trombocītu, insulīnu, augšanas faktorus, transformējošo augšanas faktoru β un asinsvadu endotēlija augšanas faktoru. Citokīnu IL-13 un IL-4 ietekmē veidojas alternatīvi aktivēti makrofāgi; pārsvarā humorālas imūnās atbildes apstākļos.
Materiāls no vietnes http://Wiki-Med.com
Šajā lapā materiāls par tēmām:
Kā makrofāgs var apspiest antigēnu?
makrofāgu analīze
veic makrofāga funkciju
Par ko ir atbildīgi mikrofāgi asinīs?
Makrofāgi ir paaugstināti
makrofāgu receptori
Makrofāgu virsma satur lielu receptoru kopumu, kas nodrošina šūnu līdzdalību visdažādākajās fizioloģiskās reakcijās, ieskaitot iedzimtas un adaptīvas imūnās atbildes.
Pirmkārt, MF tiek izteikti uz membrānas iedzimtas imunitātes modeļu atpazīšanas receptori, nodrošina PAMS atpazīšanu lielākajai daļai patogēnu un OAMS — molekulārās struktūras, kas saistītas ar dzīvībai bīstamām sekām un situācijām šūnām, galvenokārt stresa proteīniem.
Vadošais PRR MN/MF ir Toll līdzīgi un NOD receptori.
Šo šūnu virsma satur visus zināmos TLR, kas izteikti uz šūnu plazmas membrānām: TLR1, TLR2, TLR4, TLR5, TLR6 un TLR10. Citoplazmā ir intracelulāri TLR3, TLR7, TLR8, TLR9, kā arī NOD1 un NOD2 receptori.
Baktēriju LPS saistīšanos ar TLR4 MF receptoriem mediē membrānas proteīns CD14, kas ir MF marķieris.
CD14 mijiedarbojas ar baktēriju LPS-LPS saistošo proteīnu kompleksu, kas atvieglo LPS mijiedarbību ar TLR4.
Uz monocītu virsmas ir aminopeptidāze N (CD13), kas arī pieder pie monocītu PRR, bet MF nav. CD13 molekulai ir spēja saistīt dažu vīrusu apvalka proteīnus.
MN/MF izteica lielu summu fagocītiskie receptori.
Šis lektīna receptori (Pirmkārt mannozes receptors , dectin-1 un DC-SIGN), kā arī attīrītāju receptori , caur kuru tieša atzīšana patogēni un citi fagocitozes objekti.
(Skatīt II daļas 2. nodaļu "Iedzimtie imunitātes receptori un to atpazītās molekulārās struktūras"). Scavenger receptoru ligandi ir vairāku baktēriju, tostarp stafilokoku, neisseriju, listeriju, sastāvdaļas, kā arī to šūnu modificētās struktūras, modificētie zema blīvuma lipoproteīni un apoptotisko šūnu fragmenti.
Mannozes receptors veicina MN/MF uzņemšanu daudzās baktēriju sugās, tostarp mikobaktērijās, leismanijā, legionellas, Pseudomonas aeruginosa un citās.
Šī receptora struktūra nosaka tā spēju ar augstu afinitāti saistīt baktēriju šūnu sienas peptidoglikānu. Interesanti, ka MF aktivējošie citokīni (IFN-γ, TNF-α) kavē šī receptora sintēzi un samazina tā ekspresiju. Turpretim pretiekaisuma kortikosteroīdi palielina mannozes receptoru sintēzi un tā ekspresiju uz MF.
Šo receptoru stimulē D vitamīns.
Uz makrofāgu membrānas tika atrasti arī īpaši receptori glikozilācijas galaproduktu (AGE) saistīšanai, kas, organismam novecojot, pakāpeniski uzkrājas audos un strauji uzkrājas cukura diabēta gadījumā. Šie glikozilācijas produkti izraisa audu bojājumus proteīnu šķērssavienojuma dēļ.
Makrofāgi, kuriem ir īpaši AGE receptori, uztver un noārda šo produktu modificētās olbaltumvielas, tādējādi novēršot audu iznīcināšanas attīstību.
Uz MN/MF izpaužas arī gandrīz visi fagocītiskie receptori, ar kuru palīdzību mediēta opsonizētu antivielu un komplementa patogēnu atpazīšana un citas svešas daļiņas un šūnas.
Tie galvenokārt ietver Fc receptori Un aktivētā komplementa fragmentu receptori (CR1, CR3 Un CR4 , kā arī C1q fragmenta un anafilatoksīnu C3a un C5a receptori) .
Hc receptori nodrošina antivielu opsonizētu objektu atpazīšanu un stimulē fagocitozi.
IgG saistīšanai ir trīs dažādi receptori: FcγRI, FcγRII un FcγRIII (attiecīgi CD64, CD32 un CD16).
FcγRI ir vienīgais no šiem receptoriem, kam ir augsta afinitāte pret monomēru IgG, un tas tiek ekspresēts gandrīz tikai uz makrofāgiem.
Turpretim zemas afinitātes FcγRII receptors tiek ekspresēts uz monocītiem un makrofāgiem. FcγRIII izpaužas arī monocītos un makrofāgos, tam ir zema afinitāte pret IgG, un tas galvenokārt saistās ar imūnkompleksiem vai agregētiem IgG. Visi trīs receptoru veidi mediē baktēriju un citu IgG opsonizētu šūnu fagocitozi, piedalās dabisko slepkavas šūnu (ADCC) un fagocītu no antivielām atkarīgā šūnu citotoksicitātē pret mērķa šūnām, kas satur antigēnu-antivielu kompleksus uz membrānas.
Makrofāgu aktivizēšana caur Fc receptoriem izraisa mērķa šūnu līzi, jo tiek atbrīvoti vairāki mediatori (galvenokārt TNF-α), kas izraisa šo šūnu nāvi. Daži citokīni (IFN-γ un GM-CSF) spēj palielināt ADCC efektivitāti, piedaloties monocītiem un makrofāgiem.
Svarīga receptoru grupa ir ķīmokīnu un citu ķīmijatraktantu receptori.
Papildus C3a, C5a, C5b67 receptoriem, kas izraisa MN/MF ķemotaksi iekaisuma vai infekcijas vietā, šo šūnu virsma satur receptorus iekaisuma ķīmokīni (CXCR1, CCR1, CCR2, CCR3, CCR4, CCR5, CCR8 utt.).
Iekaisuma ķīmokīni, ko ražo epitēlija šūnas un asinsvadu endotēlija šūnas, kā arī rezistenti MF, kas atrodas reakcijas vietā, kas tika aktivizēti saskarē ar patogēniem vai audu bojājumiem, stimulē jaunu aizsardzībā iesaistīto šūnu ķīmijaksi.
Pirmie iekaisuma fokusā nonāk neitrofīli, vēlāk sākas monocītu-makrofāgu infiltrācija, ko izraisa šo šūnu ķemokīna receptoru saskare ar atbilstošajiem ligandiem.
MN/MF membrānas izsaka lielu skaitu glikoproteīna receptori citokīniem.
Citokīnu saistīšanās ar attiecīgajiem receptoriem ir pirmā saite aktivizācijas signāla pārraides ķēdē uz šūnas kodolu. Īpaši raksturīgs MN/MF GM-CSF receptors (CD115) . Šī receptora klātbūtne ļauj diferencēt MN un to prekursorus no granulocītu šūnām, kurām nav šī receptora.
Īpaši svarīgi ir MH/MF IFN-γ receptori (IFNγRI un IFNγRII) , jo caur tām tiek aktivizētas daudzas šo šūnu funkcijas .
Tur ir arī pro-iekaisuma citokīnu receptori (IL-1, IL-6, TNF-α, IL-12, IL-18, GM-CSF), aktivizējot, ieskaitot autokrīnu, MN/MF, kas iesaistīti iekaisuma reakcijā.
Pievienošanas datums: 2015-05-19 | Skatījumi: 1537 | Autortiesību pārkāpums
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 |
audu makrofāgi
Vairākām audu makrofāgu populācijām, kas ir mononukleāro fagocītu pēcnācēji, ir arī raksturīgi virsmas marķieri un bioloģiskās funkcijas. Granulomas parasti satur epitēlija šūnas, kas, šķiet, ir iegūtas no asins monocītiem, kas aktivizēti imūnās atbildes reakcijas laikā pret svešu antigēnu, piemēram, aizkavēta tipa paaugstinātas jutības ādas reakcijas laikā.
Epitēlija šūnām ir daudzas makrofāgu morfoloģiskās iezīmes, un tās satur Fc un C3 receptorus. Kopumā tiem ir mazāka fagocītiskā aktivitāte nekā makrofāgiem. Šķiet, ka cits šūnu veids, daudzkodolu milzu šūnas, veidojas makrofāgu saplūšanas rezultātā, nevis kodola dalīšanās rezultātā, ja nav citoplazmas dalīšanās.
Ir identificēti divu veidu šādas šūnas: Langana šūnas ar salīdzinoši nelielu kodolu skaitu citoplazmas perifērijā un šāda tipa šūnas. svešķermenis, kurā daudzi kodoli ir sadalīti visā citoplazmā.
Monocītu liktenis, kas iekļūst iekaisuma zonās, var būt atšķirīgs: tie var pārvērsties par mazkustīgiem makrofāgiem, pārveidoties par epitēlija šūnām vai saplūst ar citiem makrofāgiem un kļūt par daudzkodolu milzu šūnām.
Kad iekaisums samazinās, makrofāgi pazūd – kādā veidā vēl nav skaidrs. To skaits var samazināties nāves vai migrācijas rezultātā no iekaisuma vietas.
Kupfera šūnas ir mazkustīgi aknu makrofāgi. Tie robežojas ar asinsriti, kas ļauj tiem pastāvīgi nonākt saskarē ar svešiem antigēniem un citiem imūnstimulējošiem līdzekļiem. Anatomiskā atrašanās vieta starp vēnām, kas nes asinis no kuņģa-zarnu trakta, un pašu aknu asins plūsma noved pie tā, ka Kupfera šūnas ir vienas no pirmajām mononukleāro fagocītu sērijā, kas mijiedarbojas ar imunogēniem, kas absorbēti no zarnām.
Makrofāgi asinīs
Tāpat kā citi audu makrofāgi, Kupfera šūnas ir ilgstoši dzīvojoši monocītu pēcteči, kas apmetās aknās un diferencējas makrofāgos.
Viņi dzīvo aknās vidēji apmēram 21 dienu. Kupfera šūnu vissvarīgākā funkcija ir absorbēt un noārdīt izšķīdušos un nešķīstošos materiālus portāla asinīs.
Kupfera šūnām ir izšķiroša loma asinsrites attīrīšanā no dažādiem potenciāli kaitīgiem bioloģiskie materiāli ieskaitot baktēriju endotoksīnus, mikroorganismus, aktivētos koagulācijas faktorus un šķīstošos imūnkompleksus. Saskaņā ar to funkciju Kupfera šūnas satur neparasti daudz lizosomu, kas satur skābes hidrolāzes un spēj aktīvi sagremot intracelulārus.
Iepriekš tika uzskatīts, ka Kupfera šūnu spēja veikt citas funkcijas, izņemot fagocītiskās, ir salīdzinoši neliela.
Tāpēc varētu domāt, ka, absorbējot un sagremojot lielus potenciāli imunogēnus savienojumus, ļaujot asinsritē palikt tikai maziem, grūti uzsūcamiem fragmentiem, Kupfera šūnas tiek iesaistītas tolerances stāvokļa veidošanā. Tomēr nesenie in vitro pētījumi ar ļoti attīrītām Kupfera šūnām ir parādījuši, ka tās spēj darboties kā antigēnu prezentējošās šūnas daudzos zināmajos testos, lai noteiktu spēju aktivizēt T šūnas. Acīmredzot normālas aknu mikrovides anatomiskās un fizioloģiskās īpatnības nosaka Kupfera šūnu aktivitātes ierobežojumus, neļaujot tām piedalīties imūnās atbildes indukcijā in vivo.
Alveolārie makrofāgi veido alveolus un ir pirmās imunoloģiski kompetentās šūnas, kas aprij ieelpotos patogēnus. Tāpēc bija svarīgi noskaidrot, vai makrofāgi no tāda orgāna kā plaušas, kuriem ir plaša epitēlija virsma, kas pastāvīgi saskaras ar ārējiem antigēniem, spēj darboties kā palīgšūnas. Makrofāgi, kas atrodas uz alveolu virsmas, ir ideāli izvietoti, lai mijiedarbotos ar antigēnu un pēc tam nodotu to T-limfocītiem.
Tika konstatēts, ka jūrascūciņu alveolārie makrofāgi ir ļoti aktīvas palīgšūnas gan antigēna, gan mitogēna izraisītas T šūnu proliferācijas testos.
Pēc tam tika pierādīts, ka dzīvnieka trahejā ievadīts antigēns var izraisīt primāro imūnreakciju un izraisīt selektīvu antigēnu specifisko T šūnu bagātināšanu plaušās.
6912 0
Galvenā loma hroniska iekaisuma veidošanā un uzturēšanā ir fagocītisko makrofāgu sistēmai (šis jēdziens ir aizstājis iepriekš plaši lietoto, bet pēc būtības nepietiekami pamatoto terminu "retikuloendoteliālā sistēma"). Šīs sistēmas galvenā šūna ir makrofāgs, kas izveidots no asins monocīta. Monocīti, kas nāk no kaulu smadzeņu cilmes šūnas, vispirms nonāk perifērajās asinīs, bet no tām audos, kur dažādu lokālu stimulu ietekmē pārvēršas makrofāgos.
Pēdējie ir ārkārtīgi svarīgi, lai īstenotu ķermeņa adaptīvās reakcijas - imūnās, iekaisuma un reparatīvās. Dalību šādās reakcijās veicina tādas makrofāgu bioloģiskās īpašības kā spēja migrēt uz iekaisuma perēkļiem, iespēja strauji un noturīgi palielināties kaulu smadzeņu šūnu veidošanā, aktīva svešķermeņa fagocitoze ar strauju pēdējo šķelšanos, aktivācija zem svešu stimulu ietekme, vairāku bioloģiski aktīvo vielu sekrēcija, spēja "pārstrādāt" organismā nonākušo antigēnu, kam seko imūnprocesa ierosināšana.
Ir arī būtiski svarīgi, lai makrofāgi būtu ilgstošas šūnas, kas spēj ilgstoši funkcionēt iekaisušos audos. Ir svarīgi, lai tie varētu vairoties iekaisuma perēkļos; tajā pašā laikā ir iespējama makrofāgu transformācija epitēlija un milzu daudzkodolu šūnās.
Trūkst imunoloģiskās specifikas (tāpat kā T- un B-limfocīti), makrofāgs darbojas kā nespecifiska palīgšūna ar unikālu spēju ne tikai uztvert antigēnu, bet arī to apstrādāt tā, lai limfocīti vēlāk atpazītu šo antigēnu. ievērojami atvieglota. Šis posms ir īpaši nepieciešams T-limfocītu aktivācijai (aizkavēta tipa imūnreakciju attīstībai un antivielu ražošanai pret aizkrūts dziedzera atkarīgiem antigēniem).
Papildus dalībai imūnreakcijās, ko izraisa antigēna pirmapstrāde un tā sekojošā “uzrādīšana” limfocītiem, makrofāgi tiešāk veic arī aizsargfunkcijas, iznīcinot dažus mikroorganismus, sēnītes un audzēja šūnas.
Tādējādi plkst reimatiskas slimības imūnā iekaisuma šūnu reakcijās ir iesaistīti ne tikai īpaši imunizēti limfocīti, bet arī monocīti un makrofāgi, kuriem nav imunoloģiskās specifikas.
Šīs šūnas piesaista monocītiskās ķīmijtaktiskās vielas, kas rodas iekaisuma perēkļos. Tajos ietilpst C5a, daļēji denaturēti proteīni, kallikreīns, plazminogēna aktivators, bāzes proteīni no neitrofilu lizosomām.T-limfocīti ražo līdzīgu faktoru, saskaroties ar tā specifisko antigēnu, B-limfocīti - ar imūnkompleksiem.
Turklāt limfocīti rada arī faktorus, kas kavē makrofāgu migrāciju (t.i., fiksē tos iekaisuma fokusā) un aktivizē to darbību. Iekaisuma perēkļos, atšķirībā no normāliem apstākļiem, tiek novērotas makrofāgu mitozes un līdz ar to palielinās arī šo šūnu skaits lokālas proliferācijas dēļ.
Makrofāgu nozīmi iekaisuma procesa uzturēšanā nosaka tālāk aplūkotie pretiekaisuma līdzekļi, kas izdalās no šīm šūnām.
1. Prostaglandīni.
2. Lizosomu enzīmi (jo īpaši antigēna-antivielu kompleksu fagocitozes laikā, un šūna netiek iznīcināta to izolācijas laikā).
3. Neitrālās proteāzes (plazminogēna aktivators, kolagenāze, elastāze). Parasti to skaits ir niecīgs, bet ar svešu stimulāciju (fagocitozes laikā) tiek ierosināta šo enzīmu ražošana un tie tiek atbrīvoti ievērojamā daudzumā. Neitrālo proteāžu veidošanos kavē proteīnu sintēzes inhibitori, tostarp glikokortikosteroīdi. Plazmogēna aktivatora un kolagenāzes ražošanu stimulē arī aktivēto limfocītu izdalītie faktori.
4. Fosfolipāze Az, kas atbrīvo arahidonskābi no sarežģītākiem kompleksiem, kas ir galvenais prostaglandīnu prekursors. Šī enzīma aktivitāti kavē glikokortikosteroīdi.
5. Faktors, kas stimulē gan minerālsāļu, gan kaulu matricas organiskās bāzes izdalīšanos no kauliem. Šis faktors atstāj savu ietekmi uz kaulu audi tiešā veidā, neprasot osteoklastu klātbūtni.
6. Vairāki komplementa komponenti, kurus aktīvi sintezē un atbrīvo makrofāgi: C3, C4, C2 un, šķiet, arī C1 un faktors B, kas nepieciešams alternatīvam komplementa aktivācijas ceļam. Šo komponentu sintēze palielinās pēc makrofāgu aktivizēšanas, un to kavē proteīnu sintēzes inhibitori.
7. Interleikīns-1, kas ir tipisks citokīnu pārstāvis - polipeptīda rakstura bioloģiski aktīvās vielas, ko ražo šūnas (galvenokārt imūnsistēmas šūnas). Atkarībā no šo vielu ražošanas avotiem (limfocītiem vai monocītiem) bieži tiek lietoti termini "limfokīni" un "monokīni". Nosaukums "interleikīns" ar atbilstošo numuru tiek lietots, lai apzīmētu specifiskus citokīnus, īpaši tos, kas ir starpnieki šūnu mijiedarbībā. Vēl nav skaidrs, vai interleikīns-1, kas ir vissvarīgākais monokīns, ir viena viela vai polipeptīdu saime ar ļoti līdzīgām īpašībām.
Šīs īpašības ietver:
- B šūnu stimulēšana, paātrinot to transformāciju plazmas šūnās;
- fibroblastu un sinoviocītu aktivitātes stimulēšana, palielinot prostaglandīnu un kolagenāzes ražošanu;
- pirogēna ietekme, kas tiek realizēta drudža attīstībā;
- Akūtās fāzes proteīnu sintēzes aktivizēšana aknās, jo īpaši seruma amiloīda prekursora (šī ietekme var būt netieša, jo tiek stimulēta interleikīna-6 ražošana).
Starp interleikīna-1 sistēmiskajām sekām papildus drudzim var atzīmēt arī neitrofīliju un skeleta muskuļu proteolīzi.
8. Interleikīns-6, kas arī aktivizē B šūnas, stimulē hepatocītus ražot akūtās fāzes proteīnus, un tam piemīt b-interferona īpašības.
9. Koloniju stimulējošie faktori, kas veicina granulocītu un monocītu veidošanos kaulu smadzenēs.
10. Audzēja nekrozes faktors (TNF), kas ne tikai reāli spēj izraisīt audzēja nekrozi, bet arī spēlē nozīmīgu lomu iekaisuma attīstībā. Šis polipeptīds, kas sastāv no 157 aminoskābēm, agrīnā iekaisuma reakcijas fāzē veicina neitrofilu adhēziju ar endotēliju un tādējādi veicina to iekļūšanu iekaisuma vietā. Tas arī kalpo kā spēcīgs signāls toksisku skābekļa radikāļu ražošanai un ir B-šūnu, fibroblastu un endotēlija stimulators (pēdējie divi šūnu veidi ražo kolonijas stimulējošus faktorus).
Klīniski svarīgi ir tas, ka TNF, kā arī interleikīns-1 un interferons kavē lipoproteīna lipāzes aktivitāti, kas nodrošina tauku nogulsnēšanos organismā. Tieši tāpēc, kad iekaisuma slimības bieži vien ir izteikts svara zudums, kas neatbilst augstas kaloritātes uzturam un saglabātai apetītei. Tādējādi otrais TNF nosaukums ir kahektīns.
Makrofāgu aktivācija, kas izpaužas kā to lieluma palielināšanās, augsts enzīmu saturs, fagocitozes spējas palielināšanās un mikrobu un audzēja šūnu iznīcināšana, var būt arī nespecifiska: stimulācijas dēļ ar citiem ( kas nav saistīti ar esošo patoloģisko procesu) mikroorganismi, minerāleļļa, limfokīni, ko ražo T- limfocīti, mazākā mērā - B-limfocīti.
Makrofāgi aktīvi piedalās kaulu un skrimšļu rezorbcijā. Elektronmikroskopiskās izmeklēšanas laikā uz pannus robežas un locītavu skrimslis tika atrasti makrofāgi, kas cieši saistīti ar sagremoto kolagēna šķiedru daļiņām. Tāda pati parādība tika novērota makrofāgu saskarē ar resorbētu kaulu.
Tādējādi makrofāgiem ir liela nozīme iekaisuma procesa attīstībā, tā uzturēšanā un hroniskumā, un jau a priori tos var uzskatīt par vienu no galvenajiem pretreimatiskās terapijas "mērķiem".
Makrofāgi ir imūnsistēmas, kas ir ļoti svarīgas nespecifisku aizsardzības mehānismu attīstībai, kas nodrošina pirmo aizsardzības līniju pret. Šīs lielās imūnās šūnas atrodas gandrīz visos audos un aktīvi izvada no ķermeņa atmirušās un bojātās šūnas, baktērijas un šūnu atliekas. Procesu, kurā makrofāgi aprij un sagremo šūnas un patogēnus, sauc par .
Makrofāgi arī palīdz nodrošināt šūnu vai adaptīvo imunitāti, uztverot un uzrādot imūnās šūnām, ko sauc par limfocītiem, informāciju par svešiem antigēniem. Tas ļauj imūnsistēmai labāk aizsargāties pret turpmākiem to pašu "iebrucēju" uzbrukumiem. Turklāt makrofāgi ir iesaistīti citās svarīgās ķermeņa funkcijās, tostarp hormonu ražošanā, imūnsistēmas regulēšanā un brūču dzīšanai.
Makrofāgu fagocitoze
Fagocitoze ļauj makrofāgiem atbrīvoties no kaitīgām vai nevēlamām vielām organismā. Fagocitoze ir forma, kurā šūna uzņem un sadala vielu. Šis process sākas, kad makrofāgam ar antivielu palīdzību tuvojas sveša viela. Antivielas ir olbaltumvielas, ko ražo limfocīti, kas saistās ar svešu vielu (antigēnu), ievietojot to šūnā iznīcināšanai. Kad antigēns ir atklāts, makrofāgs izsūta projekcijas, kas ieskauj un aprij antigēnu (atmirušās šūnas utt.), kas to ieskauj pūslī.
Iekšējo pūslīšu, kas satur antigēnu, sauc par fagosomu. makrofāgā tie saplūst ar fagosomu, veidojot fagolizosomu. Lizosomas ir hidrolītisko enzīmu membrānas maisiņi, kas ir spējīgi sagremot organiskos materiālus. Fermentu saturs lizosomās tiek izlaists fagolizosomā, un svešķermeņi ātri noārdās. Pēc tam noārdītais materiāls tiek izvadīts no makrofāga.
Makrofāgu attīstība
Makrofāgi attīstās no baltajām asins šūnām, ko sauc par monocītiem. Visvairāk ir monocīti liels tips leikocīti. Viņiem ir liela vientuļa, kurai bieži ir nieru forma. Monocīti tiek ražoti kaulu smadzenēs un cirkulē vienas līdz trīs dienu laikā. Šīs šūnas iznāk asinsvadi iet cauri asinsvadu endotēlijai, lai iekļūtu audos. Sasniedzot galamērķi, monocīti pārvēršas makrofāgos vai citās imūnās šūnās, ko sauc par dendritiskajām šūnām. Dendrītiskās šūnas palīdz attīstīt antigēnu imunitāti.
Makrofāgi, kas atšķiras no monocītiem, ir specifiski audiem vai orgāniem, kuros tie atrodas. Ja konkrētos audos ir nepieciešams vairāk makrofāgu, dzīvie makrofāgi ražo olbaltumvielas, ko sauc par citokīniem, kas izraisa monocītu reakciju attīstību, veidojot vajadzīgo makrofāgu veidu. Piemēram, makrofāgi, kas cīnās ar infekcijām, ražo citokīnus, kas veicina makrofāgu attīstību, kas ir specializējušies cīņā pret patogēniem. Makrofāgi, kas specializējas brūču dzīšanas un audu labošanā, attīstās no citokīniem, kas ražoti, reaģējot uz audu bojājumiem.
Makrofāgu funkcija un atrašanās vieta
Makrofāgi atrodas gandrīz visos ķermeņa audos un veic vairākas funkcijas ārpus imūnsistēmas. Makrofāgi palīdz ražot dzimumhormonus vīriešu un sieviešu reproduktīvajos orgānos. Tie veicina asinsvadu tīklu attīstību olnīcās, kas ir ļoti svarīgi hormona progesterona ražošanai. Progesteronam ir svarīga loma embrija implantācijā dzemdē. Turklāt acī esošie makrofāgi palīdz attīstīt asinsvadu tīklus, kas nepieciešami pareizai redzei. Makrofāgu piemēri, kas atrodami citur organismā, ir:
- Centrālā nervu sistēma: mikroglijas ir glia šūnas, kas atrodamas nervu audos. Šīs ārkārtīgi mazās šūnas patrulē galvas un muguras smadzenes, noņemot šūnu atkritumus un aizsargājot pret mikroorganismiem.
- Taukaudi: taukaudos esošie makrofāgi aizsargā pret mikrobiem, kā arī palīdz tauku šūnām uzturēt jutību pret insulīnu.
- Integrētā sistēma: Langerhansa šūnas ir makrofāgi ādā, kas kalpo imūnsistēmai un palīdz ādas šūnu attīstībai.
- Nieres: makrofāgi nierēs palīdz filtrēt mikrobus no asinīm un veicina kanālu veidošanos.
- Liesa: makrofāgi liesas sarkanajā mīkstumā palīdz filtrēt bojātās sarkanās asins šūnas un mikrobus no asinīm.
- Limfātiskā sistēma: makrofāgi, kas glabājas centrālajā reģionā limfmezgli, filtrē limfu ar mikrobiem.
- Reproduktīvā sistēma: makrofāgi palīdz dīgļu šūnu, embriju attīstībā un steroīdu hormonu ražošanā.
- Gremošanas sistēma: makrofāgi zarnu kontrolē vide aizsargā pret mikrobiem.
- Plaušas: alveolāros makrofāgus, noņem baktērijas, putekļus un citas daļiņas no elpošanas virsmām.
- Kauls: kaulu makrofāgi var attīstīties par kaulu šūnām, ko sauc par osteoklastiem. Osteoklasti palīdz reabsorbēt un asimilēt kaulu sastāvdaļas. Nenobriedušās šūnas, no kurām veidojas makrofāgi, atrodas kaulu smadzeņu nevaskulārajos reģionos.
Makrofāgi un slimības
Lai gan makrofāgu galvenā funkcija ir aizsargāt pret, dažreiz šie patogēni var izvairīties no imūnsistēmas un inficēt imūnās šūnas. Adenovīrusi, HIV un baktērijas, kas izraisa tuberkulozi, ir patogēnu piemēri, kas izraisa slimības, inficējot makrofāgus.
Papildus šiem slimību veidiem makrofāgi ir saistīti ar tādu slimību attīstību kā sirds un asinsvadu slimības, diabēts un vēzis. Makrofāgi sirdī veicina sirds un asinsvadu slimības palīdz aterosklerozes attīstībai. Aterosklerozes gadījumā artērijas sienas kļūst biezas hroniska balto asinsķermenīšu izraisīta iekaisuma dēļ.
Makrofāgi taukaudos var izraisīt iekaisumu, kas izraisa insulīna rezistenci tauku šūnās. Tas var izraisīt diabēta attīstību. Hronisks makrofāgu izraisīts iekaisums var arī veicināt vēža šūnu attīstību un augšanu.
Makrofāgi ir mononukleāro fagocītu sistēmas šūnas, kas spēj uztvert un sagremot svešas daļiņas vai šūnu atliekas organismā. Viņiem ir ovāls kodols, liels citoplazmas daudzums, makrofāga diametrs ir no 15 līdz 80 mikroniem.
Papildus makrofāgiem mononukleāro fagocītu sistēmā ietilpst to priekšgājēji - monoblasti, promonocīti. Makrofāgiem ir līdzīgas funkcijas kā neitrofiliem, taču tie ir iesaistīti dažās imūnās un iekaisuma reakcijās, kurās neitrofīli nav iesaistīti.
Monocīti veidojas kaulu smadzenēs promonocītu veidā, pēc tam nonāk asinsritē, no asinīm ar diapedēzi, izspiežot monocītus spraugās starp asinsvadu endotēlija šūnām, tie nonāk audos. Tur tie kļūst par makrofāgiem, lielākā daļa uzkrājas liesā, plaušās, aknās, kaulu smadzenēs, kur veic specifiskas funkcijas.
Mononukleārajiem fagocītiem ir divas galvenās funkcijas, kuras veic divu veidu šūnas:
- profesionālie makrofāgi, kas likvidē korpuskulāros antigēnus;
- antigēnu prezentējošās šūnas, kas ir iesaistītas antigēna absorbcijā, apstrādē un prezentācijā T-šūnām.
Histiocīti ir makrofāgi saistaudi, asins monocīti, aknu Kulfer šūnas, sienas šūnas plaušu alveolas un peritoneālās sienas, endotēlija šūnaskapilārihematopoētiskie orgāni, saistaudu histiocīti.
Makrofāgiem ir vairākas funkcionālās īpašības:
- spēja pielipt stiklam;
- spēja absorbēt šķidrumu;
- spēja absorbēt cietās daļiņas.
Makrofāgiem piemīt ķīmiskās reakcijas spēja - tā ir spēja virzīties uz iekaisuma avotu, jo atšķiras vielu saturs šūnās un ārpus tām. Makrofāgi spēj ražot komplementa komponentus, kuriem ir svarīga loma imūnkompleksu veidošanā, izdala lizocīmu, kas nodrošina baktēriju iedarbību, ražo interferonu, kas kavē vīrusu vairošanos, fibronektīnu, kam ir galvenā nozīme adhēzijas procesā. Makrofāgi ražo pirogēnu, kas iedarbojas uz termoregulācijas centru, kas veicina temperatūras paaugstināšanos, kas nepieciešama cīņai ar infekciju. Vēl viena svarīga makrofāga funkcija ir svešu antigēnu "prezentēšana". Absorbētais antigēns tiek sašķelts lizosomās, tā fragmentos, atstājot šūnu un mijiedarbojoties uz tās virsmas arHLA-DR līdzīga proteīna molekula veido kompleksu, kas atbrīvo interleikīnu I, kas nonāk limfocītos, kas pēc tam nodrošina imūnreakciju.
Papildus tām makrofāgiem ir vairākas citas svarīgas funkcijas, piemēram, audu tromboplastīna ražošana, kas palīdz asins recēšanu.
Saistītie raksti
