Wszystkie składniki są filogenetycznie starszymi środkami ochrony organizmu (w porównaniu z układem odpornościowym), które bez udziału limfocytów i przeciwciał mogą oddziaływać na szeroką gamę czynników zakaźnych.
Układ odpornościowy jest aktywowany przez induktory stanu zapalnego i tłumiony przez jego inhibitory. W porównaniu z odpornością, niespecyficzny system odporności znacznie się różni ze względu na różnice czasowe i indywidualne. Synteza wszystkich składników jest uwarunkowana genetycznie, są one obecne w organizmie w momencie narodzin. Dzięki równowadze układ odpornościowy i system nieswoistej odporności, osiąga się zachowanie indywidualnej integralności wysoko rozwiniętego organizmu. Z drugiej strony częściowe defekty i naruszenia mechanizmów regulacyjnych prowadzą do wielu chorób.
Układ fagocytarny. Fagocytoza to aktywne pobieranie materiału stałego przez komórki. W organizmach jednokomórkowych proces ten służy głównie odżywianiu. Wiele Organizmy wielokomórkowe, w tym ludzi, fagocytoza służy jako podstawowy mechanizm obrony przeciwinfekcyjnej. Fagocyty to komórki o szczególnie wyraźnej zdolności do fagocytozy. Morfologicznie i funkcjonalnie wyróżnia się monocytarne (makrofagi) i granulocytarne (granulocyty i mikrofagi) elementy systemu fagocytarnego. Wszystkie fagocyty pełnią następujące funkcje:
- migracja i chemotaksja;
- adhezja i fagocytoza;
- cytotoksyczność;
- wydzielanie hydrolaz i innych substancji biologicznie czynnych.
Fagocyty jednojądrzaste są zdolne do ograniczonej proliferacji poza szpikiem kostnym, do syntezy i wydzielania wielu białek oraz biorą udział w procesach różnicowania i dojrzewania tkanek. Ponadto makrofagi są komórkami prezentującymi antygen, tj. przetwarzają i prezentują antygen do rozpoznania przez komórki układu odpornościowego, uruchamiając w ten sposób mechanizm odpowiedź immunologiczna.
Granulocytowy system fagocytozy. Granulocyty powstają podczas granulopoezy w szpik kostny. Są charakterystyczne duża liczba granulocyty w cytoplazmie, w zależności od zdolności do barwienia, które rozróżniają granulocyty zasadochłonne, eozynofilowe i neutrofilowe. Z punktu widzenia oceny systemu odpornościowego człowieka bardzo ważne są neutrofile polimorfojądrowe (PMN), o czym decyduje zarówno ich liczba, jak i funkcja. Czas dojrzewania PMN w szpiku wynosi od 8 do 14 dni. Następnie dostają się do krwioobiegu jako dojrzałe, niezdolne do dzielenia się komórki o średnicy 10-12 mikronów ze złożonym segmentowanym jądrem. Wiele komórek zawiera znaczne ilości słabo azurofilnych ziarnistości cytoplazmatycznych, jak również pofałdowaną błonę. Po kilku godzinach neutrofile wielojądrzaste opuszczają krwioobieg do przestrzeni śródmiąższowej i umierają po 1-2 dniach. różne rodzaje granulocyty biorą udział we wszystkich formach zapalenia i odgrywają w nim wiodącą rolę. Ujawniono ścisły związek między makrofagami a neutrofilami polimorfojądrowymi, a także granulocytami eozynofilowymi i zasadochłonnymi. Neutrofile polimorfojądrowe są głównym składnikiem leukocytów krwi ludzkiej. Każdego dnia ze szpiku kostnego do krwi przedostaje się wiele neutrofilów wielojądrzastych, a w ostrych infekcjach liczba ta może wzrosnąć 10-20-krotnie, przy czym formy niedojrzałe pojawiają się również we krwi (przesunięcie składu krwi w lewo). Wielkość mielopoezy jest determinowana i regulowana przez specyficzne czynniki wzrostu granulocytów wytwarzane przez granulocyty obwodowe i makrofagi. Wyjście ze szpiku kostnego i gromadzenie się komórek w ognisku zapalnym są regulowane przez czynniki chemotaksji. PMN odgrywają decydującą rolę w ochronie przeciwinfekcyjnej, która odbywa się w organizmie w sposób ciągły, dlatego trwała agranulocytoza nie jest zgodna z koncepcją żywego, funkcjonującego organizmu. Aktywność PMN jest ściśle związana z granulkami, których zawartość stanowią enzymy i inne substancje biologicznie czynne. Na etapie promielocytów w cytoplazmie komórki pojawiają się pierwotne ziarnistości azurofilne, w mielocytach wykrywane są również tzw. wtórne (specyficzne) ziarnistości. Formy te można rozróżnić za pomocą mikroskopii elektronowej i oddzielić przez frakcjonowanie struktur subkomórkowych. Preparatywne ultrawirowanie ujawniło również frakcję małych granulek odpowiadających lizosomom neutrofili wielojądrzastych. Niezależnie od rodzaju granulki są strukturami komórkowymi zawierającymi enzymy hydrolityczne lub białka. Są otoczone otoczką lipoproteinową, która po aktywacji może łączyć się z podobnymi strukturami subkomórkowymi i błona cytoplazmatyczna.
Funkcjonalna aktywność neutrofili polimorfojądrowych jest regulowana przez dużą liczbę receptorów błonowych, aktywatorów rozpuszczalnych i korpuskularnych. Istnieją spoczynkowe i aktywowane neutrofile polimorfojądrowe. Te pierwsze mają zaokrąglony kształt, krążą w krwioobiegu i innych płynach ustrojowych i charakteryzują się oksydacyjnym charakterem metabolizmu. Adhezja do innych komórek, czynniki chemotaktyczne i fagocytoza prowadzą do aktywacji neutrofili wielojądrzastych, co jest determinowane zwiększonym pobieraniem tlenu i glukozy, a także uwalnianiem dwutlenku węgla przez komórki. Wraz z fagocytozą lub masowym działaniem czynników chemotaktycznych wzrasta zapotrzebowanie komórek na energię, co osiąga się dzięki bocznikowi monofosforanowemu. W warunkach niedotlenienia, Krótki czas za pomocą glikolizy w celu uzyskania wystarczającej ilości ATP. Kolejne reakcje aktywowanych neutrofili polimorfojądrowych zależą od rodzaju stymulacji. Produkty syntezy są ograniczone do metabolitów kwas arachidonowy i inne czynniki lipidowe.
Jednojądrzasty system fagocytarny. Dominującymi komórkami jednojądrzastego układu fagocytarnego są makrofagi. Formy manifestacji ich aktywności są niezwykle różnorodne. Ogólne pochodzenie komórek zależy od monocytopoezy szpiku kostnego, skąd monocyty dostają się do krwi, gdzie krążą do trzech dni, a następnie migrują do sąsiednich tkanek. Tutaj ostateczne dojrzewanie monocytów zachodzi albo jako ruchome histiocyty (makrofagi tkankowe), albo w wysoce zróżnicowane tkankowo specyficzne makrofagi (makrofagi pęcherzykowe płuc, komórki Kupffera wątroby). Morfologiczna heterogeniczność komórek odpowiada różnorodności funkcjonalnej układu jednojądrzastego. Histiocyt ma wyraźną zdolność do fagocytozy, wydzielania i syntezy. Z drugiej strony komórki dendrytyczne z węzły chłonne i śledziony, a także skóry komórki Langerhansa są bardziej wyspecjalizowane w kierunku przetwarzania i prezentacji antygenu. Komórki jednojądrzastego układu fagocytarnego mogą żyć od kilku tygodni do kilku miesięcy, ich średnica wynosi 15-25 mikronów, jądro jest owalne lub w kształcie nerki. W promonocytach i monocytach wykrywa się granulki azurofilowe, aw dojrzałych makrofagach, podobnie jak komórki serii granulocytów. Zawierają szereg enzymów hydrolitycznych, inne substancje czynne oraz jedynie śladowe ilości mieloperoksydazy i laktoferyny. Monocytopoezę szpiku kostnego można zwiększyć tylko 2-4 razy. Komórki jednojądrzastego układu fagocytarnego poza szpikiem kostnym rozmnażają się w bardzo ograniczonym stopniu. Zastąpienie komórek jednojądrzastego układu fagocytarnego w tkankach odbywa się za pomocą monocytów krwi. Konieczne jest rozróżnienie makrofagów w stanie spoczynku i aktywowanych, a aktywacja może wpływać na wiele różnych funkcji komórkowych. Makrofagi pełnią wszystkie funkcje komórek jednojądrzastego układu fagocytarnego, ponadto syntetyzują i wydzielają dużą liczbę białek do środowiska pozakomórkowego. Hydrolazy są syntetyzowane w dużych ilościach przez makrofagi i albo gromadzą się w lizosomach, albo są natychmiast wydzielane. Lizozym jest stale wytwarzany w komórkach, a także wydzielany, pod działaniem aktywatorów wzrasta jego poziom we krwi, co pozwala ocenić stan aktywności jednojądrzastego układu fagocytarnego. Metabolizm w makrofagach może przebiegać zarówno na szlaku oksydacyjnym, jak i glikolitycznym. Po aktywacji obserwuje się również „eksplozję tlenu”, która jest realizowana przez bocznik monofosforanu heksozy i objawia się tworzeniem reaktywnych form tlenu.
Specyficzne funkcje fagocytów. Fagocytoza jest charakterystyczną funkcją fagocytów, może występować na różne sposoby i łączyć się z innymi przejawami aktywności funkcjonalnej:
- rozpoznawanie sygnałów chemotaktycznych;
- chemotaksja;
- mocowanie do stałego podłoża (adhezja);
- endocytoza;
- reakcja na agregaty niefagocytujące (ze względu na wielkość);
- wydzielanie hydrolaz i innych substancji;
- wewnątrzkomórkowy rozpad cząstek;
- usuwanie produktów rozpadu z komórki.
Mechanizmy cytotoksyczne i zapalne. Aktywowane fagocyty są wysoce wydajnymi komórkami cytotoksycznymi. W takim przypadku należy podzielić następujące mechanizmy:
1) cytoliza wewnątrzkomórkowa i aktywność bakteriobójcza po fagocytozie;
2) cytotoksyczność zewnątrzkomórkowa:
- cytotoksyczność kontaktowa (fagocyt i komórka docelowa są ze sobą związane przynajmniej przez krótki czas);
- cytotoksyczność odległa (fagocyt i komórka docelowa sąsiadują ze sobą, ale nie stykają się bezpośrednio).
Wewnątrzkomórkowe i rodzaje kontaktów Cytotoksyczność może być immunologiczna (pośredniczona przez przeciwciała) lub niespecyficzna. Cytotoksyczność odległa jest zawsze niespecyficzna, tj. jest indukowana przez toksyczne enzymy i reaktywne formy tlenu z aktywowanych makrofagów. Ta kategoria obejmuje działanie cytotoksyczne na komórki nowotworowe, w którym pośredniczy czynnik martwicy nowotworu i interferon alfa.
W ramach ochrony przeciwinfekcyjnej duże znaczenie ma bakteriobójcza aktywność fagocytów, która objawia się wewnątrzkomórkowo po fagocytozie mikroorganizmów. Mikroskopia fagocytozy granulocytów obojętnochłonnych wykazuje mniej lub bardziej wyraźną degranulację komórek. Mówimy o fuzji specyficznych i azurofilowych granulek z fagosomem i błoną cytoplazmatyczną. Enzymy lizosomalne i substancje biologicznie czynne są wydzielane zarówno do fagosomu, jak i do środowiska. W tym przypadku aktywowane są hydrolazy, które działają poza komórką jako czynniki sprzyjające zapaleniu i pośredniczące w odległej cytotoksyczności. Ich maksymalne stężenie odnotowuje się w fagolizosomie, co powoduje szybką degradację białek, lipidów i polisacharydów. Należy zauważyć, że mikroorganizmy posiadają błonę, która jest stosunkowo odporna na działanie enzymów lizosomalnych, ale musi zostać zniszczona w fagolizosomie. Istnieją O2-zależne i O2-niezależne mechanizmy cytotoksyczności i działania bakteriobójczego fagocytów.
Cytotoksyczność niezależna od tlenu. W obszarze zapalnym z zaburzeniami mikrokrążenia, niedotlenieniem i anoksją fagocyty charakteryzują się ograniczoną żywotnością i aktywnością ze względu na metabolizm glikolityczny. O aktywności bakteriobójczej fagolizosomów decydują kwaśne wartości pH, zawartość szeregu toksycznych białek kationowych, kwaśnych hydrolaz i lizozymu. Aktywowane PMN i makrofagi są również zdolne do niezależnej cytotoksyczności kontaktowej. Może to być spowodowane ADCC lub innymi nieswoistymi mechanizmami skierowanymi np. na komórki nowotworowe. Biochemiczne podłoże tego zjawiska nie jest jeszcze znane. Zależna i niezależna cytotoksyczność ma głównie charakter kumulatywny, ale wiele hydrolaz lizosomalnych jest inaktywowanych wolne rodniki. Wzajemne oddziaływanie różnych hydrolaz lizosomalnych, proteinaz, lipaz z jednej strony i białek kationowych wraz z inhibitorami enzymów z drugiej nie może być w pełni pokryte.
Mechanizmy działania bakteriobójczego granulocytów i makrofagów są podobne. W zależności od lokalizacji makrofagi mogą działać zarówno przeciwzapalnie, jak i wywoływać stany zapalne. Efekty te wynikają z procesów sekrecji i syntezy.
Funkcje sekrecji i syntezy fagocytów. Wraz z chemotaksją i fagocytozą, sekrecja jest jedną z podstawowych funkcji fagocytów. Wszystkie 3 funkcje są ze sobą ściśle powiązane, a synteza i sekrecja są niezbędne do współpracy leukocytów z komórkami śródbłonka, aktywacji płytek krwi, regulacji pracy gruczołów dokrewnych i hematopoezy. Ponadto synteza białek w makrofagach i ich wydzielanie są ważne dla układu krzepnięcia krwi, układu dopełniacza i układu kinin. Należy wyróżnić kilka procesów:
1) opróżnianie ziarnistości lub lizosomów makrofagów i granulocytów;
2) synteza i wydzielanie aktywnych lipidów;
3) synteza i wydzielanie wielu białek w makrofagach.
Makrofagi syntetyzują szereg czynników układu dopełniacza i same posiadają receptory dla niektórych produktów aktywacji tego układu. Szczególne znaczenie dla układu odpornościowego ma synteza interleukiny-1 przez komórki układu makrofagów, która z jednej strony indukuje proliferację limfocytów, az drugiej aktywuje syntezę białek. ostrej fazy w wątrobie i przyczynia się do wzrostu temperatury ciała (endogenny pirogen).
Poprzez syntezę interferonu makrofagi regulują odporność organizmu na Infekcja wirusowa. Istotną rolę w regulacji oporności makrofagów odgrywa synteza przez te komórki czynników stymulujących kolonie G-CSF, GM-CSF) mielo- i monocytopoezy szpiku kostnego. Szeroki zakres funkcji makrofagów pozwala na ocenę ich roli w patogenezie chorób przebiegających zarówno z objawami zapalnymi, jak i bez nich. Porównanie danych o właściwościach makrofagów z informacjami o innych komórkach układu odpornościowego i układu odpornościowego pozwala stwierdzić, że nasza wiedza jest raczej ograniczona. Zastosowanie metod biologii molekularnej i inżynierii genetycznej umożliwia otrzymywanie produktów syntezy makrofagów w postaci oczyszczonej iw znacznych ilościach. Do najciekawszych znane czynniki makrofagi obejmują czynnik martwicy nowotworów i interferon. Ze względu na swoje właściwości system makrofagów odgrywa kluczową rolę w obronie przed chorobami bakteryjnymi, wirusowymi i nowotworowymi.
Limfocyty zerowe nie mają markerów powierzchniowych na plazmalemie charakterystycznej dla limfocytów B i T. Uważane są za rezerwową populację niezróżnicowanych limfocytów.
Obecnie ocena stanu immunologicznego organizmu w klinice prowadzona jest metodami immunologicznymi i immunomorfologicznymi do wykrywania różnego rodzaju limfocyty.
Żywotność limfocytów waha się od kilku tygodni do kilku lat. Limfocyty T są komórkami „długowiecznymi” (miesiące i lata), a limfocyty B są „krótko żyjące” (tygodnie i miesiące). Limfocyty T charakteryzują się zjawiskiem recyrkulacji, tj. wydostają się z krwi do tkanek i wracają szlakami limfatycznymi z powrotem do krwi. Prowadzą więc nadzór immunologiczny stanu wszystkich narządów, szybko reagując na wprowadzenie obcych czynników. Wśród komórek, które mają morfologię małych limfocytów, należy wymienić krążące komórki macierzyste krwi (HSC), które dostają się do krwi ze szpiku kostnego. Komórki te zostały po raz pierwszy opisane przez A.A. Maksimowa i oznaczony przez niego jako „mobilna rezerwa mezenchymalna”. Od HSC wchodzących do narządów krwiotwórczych różnicuj różne komórki krwi, a z HSC przedostających się do tkanki łącznej – komórek tucznych, fibroblastów itp.
Monocyty. System jednojądrzastych fagocytów (MPS).
W kropli świeżej krwi komórki te są tylko nieznacznie większe od innych leukocytów (9-12 mikronów), w rozmazie krwi są silnie rozsiane po szkle i osiągają wielkość 18-20 mikronów. We krwi ludzkiej liczba monocytów waha się od 6-8% ogólnej liczby leukocytów.
Jądra monocytów mają zróżnicowaną i zmienną konfigurację: występują jądra w kształcie fasoli, podkowy, rzadko płatkowate z licznymi wypukłościami i zagłębieniami. Heterochromatyna jest rozproszona w małych ziarnach w całym jądrze, ale zwykle w dużych ilościach znajduje się pod błoną jądrową. Jądro monocytów zawiera jedno lub więcej małych jąderek (ryc. 8).
Ryc.8. Monocyt.
Cytoplazma monocytów jest mniej zasadochłonna niż cytoplazma limfocytów. Barwiony metodą Romanovsky'ego-Giemsy ma bladoniebieski kolor, ale na obwodzie jest pomalowany nieco ciemniej niż w pobliżu jądra; zawiera zmienną liczbę bardzo małych ziaren azurofilnych (lizosomów). Charakterystyczna jest obecność palcowych wyrostków cytoplazmy i powstawanie wakuoli fagocytarnych. W cytoplazmie znajdują się liczne pęcherzyki pinocytarne. Istnieją krótkie kanaliki ziarnistej retikulum endoplazmatycznego, a także małe mitochondria. Monocyty należą do systemu makrofagów organizmu lub do tak zwanego jednojądrzastego układu fagocytarnego (MPS). Komórki tego układu charakteryzują się pochodzeniem z promonocytów szpiku kostnego, zdolnością przyczepiania się do powierzchni szkła, aktywnością pinocytozy i fagocytozy immunologicznej oraz obecnością na błonie receptorów dla immunoglobulin i dopełniacza. Krążące monocyty krwi są ruchomą pulą stosunkowo niedojrzałych komórek w drodze ze szpiku kostnego do tkanek. Czas przebywania monocytów we krwi waha się od 36 do 104 h. Monocyty, które migrują do tkanek, zamieniają się w makrofagi, podczas gdy mają dużą liczbę lizosomów, fagosomów i fagolizosomów.
7,0-106 monocytów opuszcza krew w tkankach w ciągu 1 godziny. W tkankach monocyty różnicują się w makrofagi specyficzne dla narządu i tkanki. Pozanaczyniowa pula monocytów jest 25 razy większa niż pula krążąca.
System jednojądrzastych fagocytów jest centralnym, jednoczącym Różne rodzaje komórki zaangażowane w reakcje obronne organizm. Makrofagi odgrywają ważną rolę w procesach fagocytozy. Usuwają z organizmu martwe komórki, resztki zniszczonych komórek, zdenaturowane białka, bakterie oraz kompleksy antygen-przeciwciało. Makrofagi biorą udział w regulacji hematopoezy, odpowiedzi immunologicznej, hemostazy, metabolizmu lipidów i żelaza. Zawartość monocytów we krwi jest zwykle odzwierciedlona w tabeli.2.
Tabela 3
Monocytoza- wzrost liczby monocytów we krwi (> 0,8109/l) - towarzyszy wielu chorobom (tab. 1.28). W gruźlicy pojawienie się monocytozy jest uważane za dowód aktywnego rozprzestrzeniania się procesu gruźlicy. W której ważny wskaźnik jest stosunkiem bezwzględnej liczby monocytów do limfocytów, który zwykle wynosi 0,3-1,0. Stosunek ten jest większy niż 1,0 w aktywnej fazie choroby i maleje w okresie rekonwalescencji, co umożliwia ocenę przebiegu gruźlicy.
Z septycznym zapaleniem wsierdzia, powolna sepsa możliwa jest znacząca monocytoza, która często występuje przy braku leukocytozy. Względną lub bezwzględną monocytozę obserwuje się u 50% pacjentów z układowym zapaleniem naczyń.
U pacjentów z chorobą może rozwinąć się krótkotrwała monocytoza ostre infekcje w okresie rekonwalescencji. Monocytopenia - zmniejszenie liczby monocytów (< 0,09109/л). При гипоплазии кроветворения количество моноцитов в крови снижено.
2.3 Struktury postkomórkowe
2.3.1 Czerwone krwinki
Erytrocyty lub czerwone krwinki ludzi i ssaków są komórki niejądrzaste które utraciły jądro i większość organelli w procesie filo- i ontogenezy. Erytrocyty są wysoce zróżnicowanymi strukturami postkomórkowymi niezdolnymi do podziału.
Funkcje erytrocytów są wykonywane w łożysku naczyniowym, którego normalnie nigdy nie opuszczają:
1) oddechowy - transport tlenu i dwutlenku węgla. Tę funkcję zapewnia fakt, że erytrocyty są wypełnione tlenem zawierającym żelazo – pigmentem wiążącym – hemoglobiną (stanowi 33% ich masy), która decyduje o ich kolorze (żółtawy dla poszczególnych pierwiastków i czerwony dla ich masy).
2) Funkcje regulacyjne i ochronne są zapewnione dzięki zdolności erytrocytów do przenoszenia na swojej powierzchni szeregu substancji biologicznie czynnych, w tym immunoglobulin, składników dopełniacza, kompleksów immunologicznych.
3). Ponadto erytrocyty biorą udział w transporcie aminokwasów, przeciwciał, toksyn i szeregu substancji leczniczych, adsorbując je na powierzchni błony plazmatycznej.
SYSTEM FAGOCYTÓW JEDNOjądrowych(syn.: system makrofagów, system monocytów-makrofagów) - układ, który łączy komórki, aby żyto miało zdolność do endocytozy, miało wspólne pochodzenie, podobieństwo morfologiczne, cytochemiczne i funkcjonalne. Koncepcja S.m.f. po raz pierwszy zaproponowany w 1969 roku na konferencji w Lejdzie zamiast przestarzałej koncepcji układu siateczkowo-śródbłonkowego (patrz Układ siateczkowo-śródbłonkowy). Na kolejnych konferencjach w Leiden (1973, 1978) pomysły na temat S. m. f. nadal udoskonalany, a koncepcja ta jest obecnie akceptowana przez większość badaczy.
Podstawa koncepcji S. m. f. ustalono współczesne poglądy na temat wspólnego pochodzenia i kinetyki tych komórek, ich podobieństw morfologicznych, cytochemicznych i funkcjonalnych. Fagocyty jednojądrzaste są obecne we wszystkich tkankach, ale w normalne warunki proliferacja ich prekursorów zachodzi tylko w szpiku kostnym (patrz). Najwcześniejszymi rozpoznanymi prekursorami serii różnicowania się tych komórek są monoblasty – bezpośredni „potomkowie” przełączanych komórek macierzystych. W wyniku podziału monoblastów pojawiają się promonocyty - bezpośrednie prekursory monocytów (patrz Hematopoeza). Monocyty dostają się do krwioobiegu, a następnie migrują do różne tkaniny i jamy ciała, w których stają się makrofagami (patrz). Badania eksperymentalne potwierdziły pochodzenie makrofagów inna lokalizacja z krążących monocytów. Wykazano również, że podział makrofagów w tkankach niezbędny nie ma dla ich odnowy, podczas gdy komórki siatkowate, siatkowate komórki dendrytyczne, fibroblasty, komórki śródbłonka i mezotelium nie mają prekursorów w szpiku kostnym, ale są odnawiane przez miejscowy podział w tkankach. Schemat przedstawia pochodzenie komórek tworzących system jednojądrzastych fagocytów, ich lokalizację w narządach i tkankach, typy makrofagów w normie iw czasie zapalenia, w zależności od jego charakteru (ryc. 1).
Funkcja systemu jednojądrzastych fagocytów jest kontrolowana przez złożone mechanizmy regulacyjne, które zapewniają wejście makrofagów do tkanek w warunkach normalnych i patologicznych. Do opisu stan funkcjonalny makrofagi stosuje się różne definicje (aktywowane, immunologiczne, uzbrojone, indukowane, stymulowane, wysiękowe itp.). Aktywacja makrofagów zachodzi podczas hodowli in vitro, fagocytozy bakterii, kontaktu z antygenem, kompleksami immunologicznymi, bakteryjnymi lipopolisacharydami, polinukleotydami oraz interakcji z limfokinami (patrz Mediatory odporności komórkowej). W szczególności udział in vitro w monocytopoezie (i granulocytopoezie) regulatorów glikoprotein, czyli tzw. Czynniki stymulujące kolonie, żyto wpływają na szybkość różnicowania prekursorów makrofagów i należą do az-globulin o masie cząsteczkowej (masie) od 13 000 do 93 000. Z różnymi procesy patologiczne gdy wzrasta zapotrzebowanie na monocyty, wzrasta produkcja tych ostatnich ze względu na wejście w cykl nieproliferujących promonocytów (normalnie tylko około 40% promonocytów aktywnie proliferuje u ludzi) i skrócenie cyklu komórkowego, który normalnie wynosi średnio ok. 30 godzin. W warunkach stanu zapalnego makrofagi zmiany wytwarzają i uwalniają do krwioobiegu czynnik, który wzmaga monocytopoezę i docierając do szpiku stymuluje produkcję monocytów. Czynnik ten jest białkiem o masie cząsteczkowej (masie) ok. 20 000. Po wyeliminowaniu czynnika uszkadzającego makrofagi zaczynają wytwarzać kolejny czynnik – inhibitor monocytopoezy o masie cząsteczkowej (masie) ok. 50 000.
Aktywowane makrofagi charakteryzują się zwiększonymi rozmiarami, wzmocnionymi funkcjami fagocytarnymi, trawiennymi i bakteriobójczymi. Zwiększają aktywność hydrolaz kwasowych, procesy metaboliczne. Morfologicznie aktywowane makrofagi charakteryzują się wzrostem liczby i wielkości lizosomów, ekspansją kompleksu Golgiego i wzrostem fałdowania błony plazmatycznej. Aktywowane makrofagi ze zwiększoną liczbą receptorów dla IgG opisano u pacjentów cierpiących na sarkoidozę (patrz), chorobę Leśniowskiego-Crohna (patrz choroba Crohna) i gruźlicę (patrz).
Stymulantem, który ma wyraźny i ukierunkowany wpływ na makrofagi, jest glukan (złożony polisacharyd z błon komórek drożdży Saccharomyces cerevisiae). Podawanie glukanu myszom powoduje ostry wzrost aktywność fagocytarna makrofagów, stymulacja odporności humoralnej i komórkowej (patrz). Jednocześnie wyraźnie manifestuje się działanie przeciwnowotworowe makrofagów. Równolegle obserwowano gromadzenie się makrofagów w wątrobie, śledzionie i płucach. Naukowcy stosujący glukan podkreślają brak jakichkolwiek skutków ubocznych u zwierząt doświadczalnych.
Leki blokujące lub eliminujące makrofagi przede wszystkim zapobiegają ich udziałowi w różnych odpowiedziach immunologicznych. Tym samym cząsteczki wychwyconego węgla koloidalnego prowadzą do utraty zdolności makrofagów do przetwarzania antygenu lub przygotowania go do interakcji z odpowiednimi limfocytami podczas rozwoju odpowiedzi immunologicznej. Immunosupresyjne działanie karagenów (poligalaktoz o dużej masie cząsteczkowej) i cząstek kwarcu na makrofagi opiera się na ich selektywnym działaniu toksycznym. Te same środki są wykorzystywane do badania udziału makrofagów w niektórych procesach.
Drogi migracji monocytów do tkanek są różne i nie do końca poznane. Na przykład w płucach monocyty różnicują się bezpośrednio w makrofagi pęcherzykowe, omijając fazę dojrzewania w śródmiąższu. W Jama brzuszna część makrofagów pochodzi z plam mlecznych (patrz), gdzie różnicują się z monocytów. Zdolność makrofagów do recyrkulacji naczynia krwionośne jest bardzo ograniczona, jednak udowodniono, że mogą migrować do pobliskich węzłów chłonnych, w których umierają.
Morfofizjologia
Charakterystycznymi cechami charakterystycznymi dla komórek S. mf, w szczególności makrofagów (patrz), są zdolność do endocytozy, w tym fagocytozy (patrz) i pinocytozy (patrz), adhezja, migracja. makrofagi tkankowe i jamy surowicze mają mniej lub bardziej kulisty kształt, pofałdowaną błonę plazmatyczną (cytolemma) i charakteryzują się przede wszystkim obecnością w cytoplazmie licznych lizosomów (patrz) i fagolizosomów, czyli wakuoli trawiennych (ryc. 2). W skaningowym mikroskopie elektronowym (patrz Mikroskopia elektronowa) wyraźnie widoczne są powierzchowne fałdy i grzbiety makrofagów (ryc. 3). Posiadając wyraźną zdolność przylegania, w warunkach hodowlanych makrofagi silnie rozprzestrzeniają się na powierzchni podłoża i przybierają spłaszczony kształt. Poruszając się wzdłuż podłoża, tworzą wiele polimorficznych pseudopodiów (patrz Komórka), a skany pokazują zagiętą krawędź prowadzącą skierowaną w stronę ruchu komórki oraz długie wypustki, które mocują komórkę do podłoża. Ponadto makrofagi inna lokalizacja, nawet w obrębie tego samego narządu, na przykład. limfa, węzeł, różnią się zarówno morfologicznie, jak i funkcjonalnie. Tak więc makrofagi lekkich (kiełkujących) ośrodków, w przeciwieństwie do stałych i wolnych makrofagów zatok limfatycznych, węzłów chłonnych nie fagocytują antygenów, ale pochłaniają inne obce cząstki i limfocyty. Zwykle izolowane są jako makrofagi z inkluzjami barwiącymi.
Metabolizm wewnątrzkomórkowy fagocytów jednojądrzastych zależy od etapu różnicowania, lokalizacji w tkance, aktywacji i endocytozy. Głównymi źródłami energii dla jednojądrzastych fagocytów są glikoliza, bocznik heksosomonofosforanowy i metabolizm tlenowy. Badania ostatnie lata wykazali, że makrofagi są aktywnymi komórkami wydzielniczymi, uwalniającymi do swojego środowiska enzymy, inhibitory, czynniki i składniki dopełniacza (patrz). Głównym produktem wydzielniczym makrofagów jest lizozym (patrz), który jest wytwarzany i wydzielany ze stałą szybkością. W przeciwieństwie do lizozymu, niektóre neutralne proteinazy są wydzielane głównie przez aktywowane makrofagi. Wśród nich najlepiej zbadane są elastaza (patrz), kolagenaza (patrz) i aktywatory plazminogenu (patrz. Fibrynoliza) zaangażowane w niszczenie i restrukturyzację tkanek (np. Resorpcja kości, inwolucja gruczołów sutkowych i inwolucja macicy po porodzie). Zarówno utrwalone, jak i wolne makrofagi wydzielają czynniki dopełniacza nek-ry, takie jak C2, C3, C4, C5, czynnik B i interferon (patrz).
Metody badawcze
Morfol tradycyjny. metody, zwłaszcza na poziomie optycznym, a nawet mikroskopowym, są często niewystarczające do identyfikacji fagocytów jednojądrzastych. Nawet podczas badania izolowanych komórek czasami trudno jest odróżnić monocyt od limfocytu lub prekursorów monocytów (monoblast i promonocyt), od prekursorów granulocytów (mieloblasty i promielocyty). Ponadto makrofagi tkankowe są często mylone z komórkami siatkowatymi, fibroblastami, komórkami śródbłonka i mezotelium, chociaż oddzielenie tych komórek ma fundamentalne znaczenie, gdyż ich pochodzenie i funkcja są zupełnie inne.
Dopiero zastosowanie specyficznych markerów w połączeniu z mikroskopią elektronową umożliwia wiarygodną identyfikację i ocenę udziału fagocytów jednojądrzastych w określonych procesach. Jednym z najbardziej wiarygodnych markerów do identyfikacji jednojądrzastych fagocytów ludzkich i zwierzęcych jest esteraza (EC 3.1.1.1.), która jest oznaczana histochemicznie przy użyciu maślanu a-naftylu lub octanu a-naftylu jako substratu. W tym samym czasie prawie wszystkie monocyty i makrofagi są wybarwione, chociaż intensywność histochemiczna. reakcje mogą się różnić w zależności od rodzaju i stanu funkcjonalnego organizmu, a także warunków hodowli komórkowej. W fagocytach jednojądrzastych enzym jest zlokalizowany w sposób dyfuzyjny, podczas gdy w limfocytach T jest wykrywany jako jeden lub dwa punkcikowate granulki.
Innym wiarygodnym markerem jest lizozym (EC 3.2.1.17.) - enzym wydzielany przez makrofagi, który można wykryć metodą immunofluorescencyjną z wykorzystaniem przeciwciał przeciwko lizozymowi (patrz Immunofluorescencja).
Aby ujawnić różne etapy różnicowania jednojądrzastych fagocytów, peroksydaza (patrz). Granulki zawierające enzym barwią się dodatnio tylko w monoblastach, promonocytach, monocytach i makrofagach wysięku; rezydentne (tj. stale obecne w normalnych tkankach) makrofagi nie plamią.
51-nukleotydaza (EC 3.1.3.5), aminopeptydaza leucynowa (EC 3.4.11.1.), fosfodiesteraza I (EC 3.1.4.1.) zlokalizowane w błonie plazmatycznej. Aktywność tych enzymów oznacza się w homogenatach komórkowych lub cytochemicznie. Wykrywanie Dn-nukleotydazy umożliwia rozróżnienie normalnych (rezydentnych) i aktywowanych makrofagów (aktywność tego enzymu jest wysoka u tych pierwszych i niska u tych drugich). Przeciwnie, aktywność aminopeptydazy leucynowej i fosfodiesterazy wzrasta wraz z aktywacją makrofagów.
Markerem mogą być również składniki dopełniacza, w szczególności C3, ponieważ białko to jest syntetyzowane wyłącznie przez monocyty i makrofagi. Można go wykryć w cytoplazmie metodami immunocytochemicznymi; Składniki dopełniacza u różnych gatunków zwierząt różnią się właściwościami antygenowymi.
Istnienie immunolu jest raczej charakterystyczne dla fagocytów jednojądrzastych. receptory dla fragmentu Fc JgG (patrz Immunoglobuliny) i dla składnika C3 dopełniacza. Fagocyty jednojądrzaste przenoszą te receptory na wszystkich etapach rozwoju, ale wśród komórek niedojrzałych liczba fagocytów jednojądrzastych z receptorami jest mniejsza niż wśród dojrzałych (monocytów i makrofagów). Fagocyty jednojądrzaste mają zdolność do endocytozy. Dlatego absorpcja opsonizowanych bakterii lub erytrocytów pokrytych IgG (fagocytoza immunologiczna) jest ważnym kryterium pozwalającym przenieść komórkę do S. m. f. Jednak absorpcja erytrocytów opłaszczonych dopełniaczem nie zachodzi, chyba że fagocyty jednojądrzaste zostały wcześniej aktywowane. Oprócz fagocytozy wszystkie fagocyty jednojądrzaste charakteryzują się intensywną pinocytozą. W makrofagach przeważa makropinocytoza, to-ry jest kamieniem węgielnym wychwytywania wszystkich roztworów; Pęcherzyki powstałe w wyniku internalizacji błony (wgłębienia fragmentu błony do wnętrza komórki) transportują substancje na zewnątrz komórki. Pinocytozę obserwowano również w innych komórkach (np. w fibroblastach), ale w mniejszym stopniu. Nietoksyczne barwniki witalne i węgiel koloidalny nie są zbyt odpowiednie do charakteryzowania aktywności endocytarnej fagocytów jednojądrzastych, ponieważ są one również pobierane przez inne typy komórek.
Surowic odpornościowych można używać do wykrywania antygenów specyficznych dla fagocytów jednojądrzastych, ale uzyskanie przeciwciał specyficznych dla tych komórek jest nadal bardzo trudne, ponieważ wiele z tych antysurowic zawiera przeciwciała, które reagują krzyżowo z innymi typami komórek.
Na poziomie komórkowym zdolność komórek do podziału ocenia się na podstawie włączenia znakowanego prekursora DNA 3H-tymidyny lub zawartości DNA w jądrach.
Rola układu fagocytów jednojądrzastych w procesach fizjologicznych i patologicznych
Fagocyty jednojądrzaste to komórki wielofunkcyjne, które, mając wyraźną zdolność do endocytozy, pełnią funkcję ochronną w organizmie, biorą udział w procesach zapalnych, reakcjach immunologicznych, mają działanie przeciwnowotworowe, uczestniczą w regulacji hematopoezy i metabolizmu.
Funkcja ochronna
Funkcja ochronna jednojądrzastych fagocytów opiera się na ich zdolności do selektywnego wchłaniania i niszczenia różnych obcych czynników. Nadano im określenie „fagocyty profesjonalne”, ponieważ ich główną funkcją jest wchłanianie (endocytoza). Monocyty i makrofagi są zdolne do ruchu kierunkowego określonego przez określone czynniki chemotaktyczne. Regulacja tych czynników jest złożona; ich inhibitory i inaktywatory zostały zidentyfikowane w ludzkiej surowicy krwi. Chemotaksję in vivo (patrz Taksówki) wywołują składniki dopełniacza C3 i C4, kalikreina, składniki fibrynolizy, produkty limfocytów - limfokiny. Makrofagi są również przyciągane przez substancje uwalniane z bakterii. Dzięki chemotaksji makrofagi migrują do ognisk infekcji i zapalenia. Po fagocytozie mikroorganizmy są zabijane i trawione. Gdy fagocytarne wakuole przemieszczają się do komórki, uwalniają substancje znajdujące się w lizosomach, zdolne do hydrolizowania białek, lipidów i węglowodanów, które są częścią mikroorganizmów. Niektóre z uwalnianych składników makrofagów, takie jak peroksydaza, lizozym itp., Wykazują działanie przeciwdrobnoustrojowe. Lizozym jest środkiem przeciwbakteryjnym na zewnątrz komórek. Środowisko w fagach-lizosomach staje się kwaśne, co przyczynia się do manifestacji optymalnej aktywności enzymów lizosomalnych. Jednocześnie w komórkach fagocytarnych następuje gwałtowny wzrost metabolizmu. Trawienie jest zakończone w ciągu jednej do dwóch godzin. Aktywowane makrofagi, takie jak neutrofile, uwalniają nadtlenek wodoru i aniony nadtlenkowe do środowiska i przy ich pomocy mogą dokonywać lizy różnych komórek docelowych. Makrofagi wychwytują również wirusy, a niektóre z nich dostają się do komórki przez pinocytozę. Główną funkcją komórek Kupffera w wątrobie jest usuwanie (oczyszczanie) krwi z bakterii i wirusów. Stare lub uszkodzone krwinki czerwone są fagocytowane przez makrofagi w szpiku kostnym, śledzionie i wątrobie, a następnie poddawane trawieniu wewnątrzkomórkowemu (erytrofagocytozie).
Udział w stanach zapalnych
Czynniki uszkadzające (środki drażniące) o różnym charakterze powodują na ogół ten sam typ reakcji organizmu - stan zapalny (patrz). Pojedyncze krótkotrwałe podrażnienie indukuje migrację neutrofili i ich gromadzenie się w miejscu uszkodzenia. Po 6 godzinach. napływ neutrofili stopniowo słabnie, po czym rozpoczyna się migracja makrofagów, krawędź trwa około 3 dni, a następnie maleje. Makrofagi w ognisku ostrego zapalenia powstają wyłącznie z krążących monocytów. Przy podostrym i przewlekłym zapaleniu makrofagi często stają się komórkami dominującymi, a jeśli ostry proces zapalny przechodzi do rogówki. formy, wówczas obserwuje się lokalną proliferację i selekcję długowiecznych makrofagów, mającą na celu utrzymanie liczby makrofagów w ognisku zapalenia.
Obrót makrofagów w zmianie zależy od charakteru czynnika drażniącego. Jeśli czynnik prowokujący zostanie wyeliminowany, znikają (umierają lub migrują do węzłów chłonnych). Utrzymując działanie czynnika sprawczego stanu zapalnego, pozostaje naciek makrofagów. Jeśli w procesie odpowiedzi mającej na celu wyeliminowanie toksycznego i trwałego czynnika drażniącego (np. Dwutlenek krzemu, bakterie) utracona zostanie duża liczba makrofagów, wówczas powstaje ziarniniak (patrz) o wysokim poziomie obrotu komórkowego. Jeśli czynnik drażniący jest odporny na działanie makrofagów i jednocześnie nietoksyczny, pojawia się ziarniniak z niski poziom obrót komórkowy; w takim ziarniniaku dominują długowieczne makrofagi. W wielu specyficznych ziarniniakach (np. w gruźlicy, sarkoidozie, trądzie) jednojądrzaste fagocyty przekształcają się w komórki nabłonkowe (ryc. 4) o słabej aktywności fagocytującej, ale silnie zaznaczonej pinocytozie i zdolności wydzielania. W ośrodkach hr. zapalenie, jednojądrzaste fagocyty, po fuzji, dają początek tzw. makrofagi polikaryony, czyli wielojądrowe komórki olbrzymie ciał obcych (ryc. 5) i komórki typu Pirogov-Langhans (patrz komórki olbrzymie). Te ostatnie zwykle zachowują bardzo słabą aktywność fagocytarną, na przykład przeciwko bakteriom gruźlicy. w chron. ziarniniaków wywołanych cząstkami kwarcu, następuje ciągła śmierć makrofagów w wyniku niszczenia lizosomów i samotrawienia komórek. Jednocześnie z komórek uwalniany jest czynnik fibrogenny, który stymuluje syntezę kolagenu przez fibroblasty. Ponadto aktywowane makrofagi wytwarzają fibronektynę-glikoproteinę o dużej masie cząsteczkowej, która jest w szczególności chemoatraktantem (atraktantem) dla fibroblastów.
Udział w procesach odpornościowych
Komórki S.m.f. biorą udział w procesach odpornościowych. Pierwotna interakcja makrofaga z antygenem (patrz) jest niezbędnym warunkiem rozwoju ukierunkowanej i maksymalnej odpowiedzi immunologicznej (patrz Odporność). W wyniku tej interakcji antygen zostaje wchłonięty i przetworzony wewnątrz makrofaga (obróbka), po czym jest wydzielany w postaci immunogennej, utrwalony na jego błonie plazmatycznej. Stymulacja immunologiczna limfocytów następuje w wyniku ich bezpośredniego kontaktu z makrofagami. W przyszłości reakcja immunologiczna przebiega z udziałem limfocytów B, limfocytów T i makrofagów (patrz Komórki immunokompetentne).
Działanie przeciwnowotworowe
Makrofagi wykazują aktywność przeciwnowotworową oraz specyficzne i niespecyficzne właściwości cytotoksyczne ze względu na obecność przeciwciał cytofilnych lub czynników wytwarzanych przez uczulone limfocyty T. Zniszczenie komórek docelowych ocenia się zwykle na podstawie uwolnienia związanego z nimi radioaktywnego chromu po inkubacji z cytotoksycznymi makrofagami - efektorami. Cytotoksyczność wykazywana przez makrofagi jest związana z szeregiem odpowiedzi immunologicznych, takich jak odrzucenie alloprzeszczepu (patrz odporność na przeszczep) i odporność przeciwnowotworowa (patrz odporność przeciwnowotworowa).
Właściwości cytotoksyczne mają dwie kategorie makrofagów efektorowych: immunologiczne, czyli tzw. uzbrojone, makrofagi, aktywnie niszczące określone komórki docelowe, oraz makrofagi aktywowane niespecyficznie o mniej selektywnych właściwościach. Cytotoksyczność makrofagów immunologicznych przeciwko komórkom nowotworowym została wykazana w doświadczeniach in vitro, w których wykorzystano makrofagi z myszy immunizowanych syngenicznymi (genetycznie identycznymi) komórkami nowotworowymi. Jednocześnie makrofagi nie były w stanie zniszczyć komórek nowotworowych, jeśli zostały pozyskane od myszy immunizowanych allogenicznymi komórkami nowotworowymi (pobranymi od innego zwierzęcia tego samego gatunku). Specyficzne przygotowanie (zbrojenie) makrofagów zależy od produkcji określonego czynnika przez uczulone limfocyty T. Dokładny mechanizm niszczenia komórek przez uzbrojone makrofagi jest nadal nieznany. Do lizy komórki nowotworowe konieczny jest kontakt między nimi a makrofagami. Proces niszczenia komórek nowotworowych obejmuje zatrzymanie ich proliferacji i lizy. Po swoistej odpowiedzi immunologicznej między makrofagiem a docelową komórką nowotworową makrofag może utracić swoistość. W tym przypadku zamienia się w niespecyficzną komórkę efektorową. Niespecyficzną cytotoksyczność można zaobserwować po inkubacji makrofagów z różne substancje: endotoksyna, dwuniciowy RNA i adiuwant Freunda (patrz Adiuwanty).
Udział w regulacji hematopoezy
Komórki S.m.f. biorą udział w regulacji hematopoezy mieloidalnej i limfoidalnej (patrz). W czerwonym szpiku kostnym, śledzionie, wątrobie i woreczku żółtkowym zarodka powstaje tzw. centralny makrofag otoczony jednym lub dwoma rzędami erytroblastów. Cienkie procesy cytoplazmatyczne centralnego makrofaga przenikają między erytroblastami, a czasem całkowicie je otaczają. Centralny makrofag zawsze staje się ośrodkiem erytropoezy, wraz z przylegającymi do niego erytroblastami otrzymał nazwę wyspy erytroblastycznej, to-ry jest uważany za funkcjonalną i anatomiczną jednostkę ognisk erytropoezy. Centralny makrofag pochłania jądra erytroblastów, trawi stare erytrocyty i przenosi nagromadzone żelazo do rozwijających się erytroblastów. Niektóre produkty rozpadu wchłoniętych jąder mogą być ponownie wykorzystane do syntezy nowego DNA przez komórki krwiotwórcze. Centralny makrofag jest wysoce odporny na promieniowanie jonizujące i niedotlenienie. Centralne makrofagi są elementami zrębu i pełnią na przykład funkcję regulacyjną podczas dojrzewania erytroidalnych komórek progenitorowych. z niedokrwistością fenylohydrazynową (patrz Niedokrwistość, niedokrwistość eksperymentalna). Pojawienie się nowych wewnątrznaczyniowych wysp erytroblastycznych w szpiku kostnym, wątrobie i śledzionie jest zawsze związane z obecnością fagocytarnych makrofagów, które różnicują się od monocytów krążących we krwi.
Komórki Kupffera wątroby biorą udział w regulacji erytropoezy poprzez produkcję erytropoetyny (patrz).
Wykorzystując kultury agarowe stwierdzono, że monocyty i makrofagi wytwarzają czynniki stymulujące produkcję monocytów, neutrofili i eozynofili, a także proliferację makrofagów, w wyniku czego powstają odrębne kolonie komórkowe. Z drugiej strony mogą hamować wzrost kolonii poprzez syntezę prostaglandyny E (patrz Prostaglandyny).
W rdzeniu i wewnętrznej strefie substancji korowej zrazików grasicy oraz grasicozależnych strefach wszystkich chłon obwodowych, narządów (chłonnych, węzłów chłonnych, śledziony, skupisk limfy, tkanek przewodu pokarmowego) dochodzi do tzw. przeplatające się komórki. Charakteryzują się nieregularny kształt jądra i obecność struktur kanalikowo-pęcherzykowych w cytoplazmie. Ich błona plazmatyczna tworzy liczne wypukłości, które przenikają między podobnymi formacjami sąsiednich komórek tego samego typu lub limfocytów. Komórki te są morfologicznie bardzo podobne do makrofagów, a także komórek Langerhansa zlokalizowanych w naskórku (patrz Skóra). Obecnie większość badaczy jest skłonna sądzić, że przeplatające się komórki są swoistymi elementami zrębu stref zależnych od grasicy, odpowiedzialnymi za migrację i różnicowanie limfocytów T.
Makrofagi biorą udział w syntezie substancji modulujących proliferację i różnicowanie komórek limfatycznych. Należą do nich czynnik, który aktywuje limfocyty i zapewnia mitogenną (blastogenną) odpowiedź limfocytów T na lektynę i antygeny zgodności tkankowej (patrz Blastotransformacja limfocytów), a także czynniki wzmacniające funkcję pomocniczą limfocytów T (zwiększone wytwarzanie przeciwciał w -limfocyty). Wykorzystując klonowanie limfocytów B wykazano, że makrofagi wytwarzają rozproszony czynnik, który sprzyja tworzeniu kolonii przez subpopulację limfocytów B. Przeciwnie, nadmiar makrofagów prowadzi do zahamowania wzrostu kolonii w wyniku produkcji prostaglandyny E.
funkcja wymiany
Proces wymiany, w Krom rola makrofagów jest niezawodnie udowodniona, wymiana żelaza jest. W wyniku erytrofagocytozy w makrofagach szpiku kostnego i śledziony żelazo gromadzi się w postaci swoistych igiełkowatych lub pałeczkowatych wtrąceń ferrytyny i hemosyderyny. Ferrytyna następnie wchodzi przez pinocytozę (patrz) w sąsiednich erytroblastach. W przypadku niedokrwistości fenylohydrazynowej w makrofagach obserwuje się wzrost wtrąceń w kształcie pręcików zawierających ferrytynę.
Bibliografia: Fagocyty jednojądrzaste, wyd. R. van Furth, Oxford-Edinburgh, 1970; Fagocyty jednojądrzaste, W odporności, infekcji i patologii, wyd. R. van Furth, Oxford a. o., 1975; Fagocyty jednojądrzaste, Aspekty funkcjonalne, wyd. R. van Furth, pkt 1-2, Haga a. oo, 1980.
HG Chruszczow, VI Starostin.
Definiując układ jednojądrzastych fagocytów należy zauważyć, że łączy on połączone ze sobą monoblasty, promonocyty, monocyty i makrofagi tkankowe o różnych strukturach, które wcześniej przypisywano układowi siateczkowo-śródbłonkowemu. Makrofagi to długowieczne komórki fagocytujące, które pełnią większość funkcji neutrofili. Są to ważne komórki wydzielnicze, które poprzez swoje receptory i produkty wydzielania uczestniczą w całym kompleksie procesów immunologicznych i zapalnych, w których nie pośredniczą neutrofile. Monocyty opuszczają krwioobieg przez ściany naczyń krwionośnych przez diapedezę i znacznie wolniej niż neutrofile, ich okres półtrwania wynosi 12-24 godzin.
Gdy monocyty opuszczą krwioobieg, migrują do tkanek, gdzie różnicują się w makrofagi o wyspecjalizowanych funkcjach zgodnie z ich anatomiczną lokalizacją. Makrofagi pęcherzykowe, gwiaździste retikuloendoteliocyty wątroby (komórki Kupffera), makrofagi otrzewnowe, komórki mikrogii mózgu, makrofagi szpiku kostnego, śledziony, węzłów chłonnych, makrofagi dendrytyczne mają specjalne funkcje. Czynniki wydzielane przez makrofagi obejmują lizozym, obojętne proteazy, kwaśne hydrolazy, arginazę, szereg składników dopełniacza, inhibitory enzymów (plazmina, a 2-makroglobulina), białka wiążące (transferyna, fibronektyna, transkobalamina II), nukleozydy i interleukina-1 ( pirogenne). Ten ostatni pełni wiele ważnych funkcji, pobudza podwzgórze, czemu towarzyszy reakcja gorączkowa: mobilizuje leukocyty ze szpiku kostnego, a także aktywuje limfocyty i neutrofile. Inną grupą produktów wydzielanych przez makrofagi są reaktywne metabolity tlenu, biologicznie czynne lipidy (metabolity kwasu arachidonowego i czynniki aktywujące płytki krwi), chemoatraktant neutrofili, czynniki regulujące syntezę białek innych komórek, czynnik stymulujący tworzenie kolonii w stosunku do komórek szpiku kostnego, czynniki stymulujące fibroblasty i proliferacji elementów mikrokrążenia, a także czynniki hamujące proces replikacji limfocytów, nowotworów, wirusów i niektórych rodzajów bakterii (listeria). Makrofagi działają również jako komórki efektorowe zaangażowane w eliminację mikroorganizmów wewnątrzkomórkowych. Ich zdolność do łączenia się w celu utworzenia olbrzymich komórek, które tworzą ziarniniaki w odpowiedzi na odpowiedź zapalną, jest ważnym ogniwem w eliminacji mikroorganizmów wewnątrzkomórkowych; proces ten może być kontrolowany przez interferon y.
Makrofagi odgrywają ważną rolę w odpowiedzi immunologicznej. Pobudzają antygen do prezentacji limfocytom, modulują funkcję komórek limfoidalnych, biorą udział w reakcji autoimmunologicznej, usuwając z krwiobiegu kompleksy immunologiczne i inne immunologicznie czynne substancje. Ponadto makrofagi odgrywają rolę w gojeniu się ran, eliminacji starzejących się, rozkładających się komórek i rozwoju miażdżycy.
(grecki monox jeden + łac. jądro jądra: grecki phagos pożerający, wchłaniający + histol. komórka sutus; synonim: system makrofagów, system monocytów-makrofagów)
fizjologiczny system obronny komórek, które mają zdolność wchłaniania i trawienia obcego materiału. Komórki tworzące ten układ mają wspólne pochodzenie, charakteryzują się podobieństwami morfologicznymi i funkcjonalnymi oraz występują we wszystkich tkankach organizmu.
podstawa widok współczesny o S.m.f. jest teorią fagocytarną rozwiniętą przez I.I. Miecznikowa pod koniec XIX wieku oraz nauczanie niemieckiego patologa Aschoffa (K. A. L. Aschoff) na temat układu siateczkowo-śródbłonkowego (RES). Początkowo RES zidentyfikowano morfologicznie jako układ komórek ciała zdolnych do akumulacji witalnego barwnika karminu. Na tej podstawie histiocyty tkanki łącznej, monocyty krwi, wątrobowe komórki Kupffera i komórki siatkowate zostały sklasyfikowane jako RES. narządy krwiotwórcze, komórki śródbłonka naczyń włosowatych, zatok szpiku kostnego i węzłów chłonnych. Wraz z gromadzeniem nowej wiedzy i doskonaleniem metod badań morfologicznych stało się jasne, że wyobrażenia dotyczące układu siateczkowo-śródbłonkowego są niejasne, niekonkretne, aw wielu przepisach po prostu błędne. Na przykład komórkom siatkowatym i śródbłonkowi zatok szpiku kostnego i węzłów chłonnych od dawna przypisywano rolę źródła komórek fagocytarnych, co okazało się błędne. Obecnie ustalono, że jednojądrzaste fagocyty pochodzą z krążących monocytów krwi. Monocyty dojrzewają w szpiku kostnym, następnie dostają się do krwioobiegu, skąd migrują do tkanek i jam surowiczych, stając się makrofagami. Komórki siatkowate pełnią funkcję podporową i tworzą tzw. mikrośrodowisko dla komórek krwiotwórczych i limfoidalnych. Komórki śródbłonka przeprowadzają transport substancji przez ściany naczyń włosowatych. Komórki siatkowate i śródbłonek naczyniowy nie są bezpośrednio związane z systemem ochronnym komórek. W 1969 roku na konferencji w Lejdzie poświęconej problematyce OZE uznano pojęcie „układu siateczkowo-śródbłonkowego” za przestarzałe. Zamiast tego przyjmuje się pojęcie „systemu jednojądrzastych fagocytów”. Układ ten obejmuje histiocyty tkanki łącznej, komórki Kupffera wątroby (retikuloendoteliocyty gwiaździste), makrofagi pęcherzykowe płuc, makrofagi węzłów chłonnych, śledziony, szpiku kostnego, makrofagi opłucnej i otrzewnej, osteoklasty tkanka kostna, mikroglej tkanka nerwowa, synowiocyty błony maziowe, Komórki Langergaisa skóry, bezbarwne ziarniste dendrocyty. Są bezpłatne, tj. poruszające się w tkankach oraz utrwalone (rezydentne) makrofagi, mające stosunkowo stałe miejsce.
Makrofagi tkanek i jam surowiczych, według skaningowego mikroskopu elektronowego, mają kształt zbliżony do kulistego, z nierówną pofałdowaną powierzchnią utworzoną przez błonę plazmatyczną (cytolemma). W warunkach hodowlanych makrofagi rozprzestrzeniają się po powierzchni podłoża i przybierają spłaszczony kształt, a poruszając się tworzą liczne polimorficzne pseudopodia. Charakterystyczną cechą ultrastrukturalną makrofaga jest obecność w jego cytoplazmie licznych lizosomów i fagolizosomów, czyli wakuoli trawiennych (ryc. 1). Lizosomy zawierają różne enzymy hydrolityczne, które zapewniają trawienie wchłoniętego materiału. Makrofagi to aktywne komórki wydzielnicze, które uwalniają do środowiska enzymy, inhibitory i składniki dopełniacza. Głównym produktem wydzielniczym makrofagów jest lizozym. Aktywowane makrofagi wydzielają obojętne proteinazy (elastaza, kolagenaza), aktywatory plazminogenu, czynniki dopełniacza, takie jak C2, C3, C4, C5 oraz interferon.
Komórki S.m.f. pełnią szereg funkcji, które opierają się na ich zdolności do endocytozy, tj. wchłanianie i trawienie ciał obcych i cieczy koloidalnych. Dzięki tej zdolności pełnią funkcję ochronną. Poprzez chemotaksję makrofagi migrują do ognisk infekcji i zapalenia, gdzie przeprowadzają fagocytozę mikroorganizmów, ich zabijanie i trawienie. W warunkach przewlekłe zapalenie może się pojawić specjalne formy fagocyty - komórki nabłonkowe (na przykład w ziarniniaku zakaźnym) i olbrzymie komórki wielojądrzaste typu komórek Pirogova-Langhansa i typu komórek ciała obcego. które powstają w wyniku fuzji pojedynczych fagocytów w polikaryon - komórkę wielojądrzastą (ryc. 2). W ziarniniakach makrofagi wytwarzają glikoproteinę fibronektynę, która przyciąga fibroblasty i przyczynia się do rozwoju stwardnienia rozsianego.
Komórki S.m.f. biorą udział w procesach odpornościowych. Zatem nieodzownym warunkiem rozwoju ukierunkowanej odpowiedzi immunologicznej jest pierwotna interakcja makrofaga z antygenem. W tym przypadku antygen jest wchłaniany i przetwarzany przez makrofagi do postaci immunogennej. Stymulacja immunologiczna limfocytów następuje poprzez bezpośredni kontakt z makrofagiem niosącym przekształcony antygen. Odpowiedź immunologiczna jako całość przebiega jako złożona wieloetapowa interakcja limfocytów G i B z makrofagami.
Makrofagi wykazują działanie przeciwnowotworowe i wykazują właściwości cytotoksyczne wobec komórek nowotworowych. Ta aktywność jest szczególnie wyraźna w tak zwanych makrofagach immunologicznych, które dokonują lizy docelowych komórek nowotworowych w kontakcie z uczulonymi limfocytami T niosącymi przeciwciała cytofilne (limfokiny).
Komórki S.m.f. biorą udział w regulacji hematopoezy mieloidalnej i limfoidalnej. W ten sposób wyspy krwiotwórcze w czerwonym szpiku kostnym, śledzionie, wątrobie i woreczku żółtkowym zarodka tworzą się wokół specjalnej komórki - centralnego makrofaga, który organizuje erytropoezę wysepki erytroblastycznej. Komórki Kupffera wątroby biorą udział w regulacji hematopoezy poprzez produkcję erytropoetyny. Monocyty i makrofagi wytwarzają czynniki stymulujące produkcję monocytów, neutrofili i eozynofili. W grasica(grasicy) i grasicozależnych stref narządów limfatycznych, stwierdzono tzw. komórki krzyżujące się – specyficzne elementy zrębu, również spokrewnione z S. m. f., odpowiedzialne za migrację i różnicowanie limfocytów T.
Metaboliczną funkcją makrofagów jest ich udział w metabolizmie żelaza. W śledzionie i szpiku kostnym makrofagi przeprowadzają erytrofagocytozę, natomiast gromadzą żelazo w postaci hemosyderyny i ferrytyny, które mogą być ponownie wykorzystane przez erytroblasty.
Bibliografia: Karr Jan. Makrofagi: przegląd ultrastruktury i funkcji, przeł. z angielskiego, M., 1978; Persina I.S. Komórki Langerhansa - budowa, funkcja, rola w patologii, Arch. patol., t. 47, nr. 2, str. 86, 1985.
Ryż. Ryc. 2. Obraz dyfrakcji elektronów makrofaga w ognisku aseptycznego zapalenia: 1 - fragmenty jądra w kształcie fasoli; 2 - fagocytowany materiał w wakuoli pokarmowej; ×21000.
Ryż. Ryc. 1. Obraz dyfrakcji elektronów wycinka olbrzymiej wielojądrzastej komórki ciał obcych: 1 - jądra będące częścią jednej komórki; 2 - lizosomy; 3 - fagosomy; ×15000.
Oglądaj wartość System jednojądrzastych fagocytów w innych słownikach
układ blokowy- układy blokowe, w. (popędzać). Blokowanie, system blokowania. Zobacz (blok).
Słownik wyjaśniający Uszakowa
System- I. grecki plan, układ części całości, przeznaczenie, przebieg czegoś, w spójnym, spójnym porządku. Układ Słoneczny, wszechświat słoneczny .........
Słownik wyjaśniający Dahla
System J.- 1. Struktura, która jest jednością regularnie rozmieszczonych i funkcjonujących części. 2. Pewien porządek w rozmieszczeniu, połączeniu i działaniu elementów ......
Słownik wyjaśniający Efremova
Administracyjny System Dowodzenia- - system kierowania gospodarką kraju, w którym główną rolę odgrywają metody rozdzielcze, dowodzenia, a władza jest skoncentrowana w władze centralne kierownictwo,........
Słownictwo polityczne
systemu przedsiębiorcy- - system rekrutacji elit, który charakteryzuje się otwartością, szerokim wachlarzem selektorów i wysoce konkurencyjną selekcją.
Słownictwo polityczne
System Gildii- - system rekrutacji elit, charakteryzujący się bliskością, wysoki stopień selekcja, małe kółko selektoratu.
Słownictwo polityczne
System wyborczy- - uporządkowany zbiór norm, zasad i technik określających sposoby, formy i metody kształcenia przedstawicieli i innych (np.
Słownictwo polityczne
System wyborczy- - ustawowo ustanowiony proces organizowania i przeprowadzania wyborów do organów, instytucji władzy państwowej, składający się z zestawu zasad i ........
Słownictwo polityczne
System informacyjny- - uporządkowany organizacyjnie zestaw dokumentów (tablice dokumentów) i Technologie informacyjne, w tym z wykorzystaniem technologii komputerowej ..........
Słownictwo polityczne
System zarządzania dowódczo-administracyjnego- - sztywny system zarządzania gospodarką narodową, oparty na hierarchicznym podziale funkcji zarządzania i niedopuszczający do odchyleń od z góry zaplanowanego ........
Słownictwo polityczne
Większościowy system wyborczy- (francuski majoritaire od majorite - większość) - procedura ustalania wyników głosowania, w której za wybranego uważa się kandydata, który otrzyma większość głosów .........
Słownictwo polityczne
System większościowy- - (większość francuska - większość), w Prawo publiczne system ustalania wyników głosowania w wyborach do organów przedstawicielskich. W systemie większościowym...
Słownictwo polityczne
System partyjny- - zespół powiązań i relacji między partiami, które twierdzą, że mają władzę w państwie.
Słownictwo polityczne
- - jeden z podsystemów społeczeństwa (wraz z ekonomicznym, społecznym, duchowym, ideologicznym itp.), który jest złożony, różnorodny i jednocześnie uporządkowany, ........
Słownictwo polityczne
System polityczny- (SYSTEM POLITYCZNY) - stabilna forma stosunków międzyludzkich, za pomocą której podejmowane są i realizowane władczo-władcze decyzje dla danego społeczeństwa .........
Słownictwo polityczne
System polityczny krajów uprzemysłowionych (teoria)- System polityczny to połączenie jednostek, instytucji zaangażowanych w proces polityczny, czynników nieformalnych i pozarządowych, które wpływają na …………………………
Słownictwo polityczne
Ustrój polityczny Towarzystwa- - złożony zespół struktur instytucjonalnych państwa i społeczeństwa, form interakcji między nimi, mających na celu sprawowanie władzy politycznej, kontroli, ........
Słownictwo polityczne
System prawny- rodzaj systemu społecznego, który jest ściśle powiązany z innymi systemami i obejmuje zespół zjawisk prawnych, za pomocą których wpływa na zachowanie ludzi.
Słownictwo polityczne
System predykcyjny— System metod prognozowania i środków ich realizacji, funkcjonujący zgodnie z podstawowymi zasadami prognozowania. Notatki. 1. Środki wykonawcze ........
Słownictwo polityczne
Proporcjonalny system wyborczy- - system wyborczy, w którym mandaty rozdzielane są proporcjonalnie do głosów otrzymanych przez partie lub bloki wyborcze.
Słownictwo polityczne
System reprezentacji proporcjonalnej- - system wyborczy oparty na zasadzie proporcjonalności głosów oddanych na partię do liczby otrzymanych przez nią mandatów (kandydatów......
Słownictwo polityczne
System reprezentacji proporcjonalnej- - jeden z najpowszechniejszych systemów wyborczych, w którym nie ma jednego zwycięzcy, ponieważ opiera się na korespondencji między liczbą oddanych głosów ........
Słownictwo polityczne
System represyjny- - od słowa „represje” (łac. „repressare”, „stłumić”). Represje - środki tłumienia. System tłumienia przez władze lub stan niepożądanych elementów wewnętrznych ..........
Słownictwo polityczne
System dwupartyjny- - system, w którym tylko dwie partie prowadzą realną walkę w wyborach o władzę w państwie, a jedna z partii zapewnia sobie większość głosów, ........
Słownictwo polityczne
Wybory systemowe- - zespół praw i procedur wyborczych, na podstawie których przeprowadza się wybory do organów przedstawicielskich władzy lub wyższych urzędników. Określenie wyników..........
Słownictwo polityczne
System wielopartyjny- - system, w którym więcej niż dwie partie mają wystarczająco silną organizację i wpływy, aby wpływać na funkcjonowanie instytucji rządowych. Wśród........
Słownictwo polityczne
System jednopartyjny- - temat, w ramach którego następuje konsolidacja (stan faktyczny lub prawny jednej z rozwiązanych partii politycznych, charakterystyka systemów partyjnych ........
Słownictwo polityczne
System partyjny- - mechanizm powiązań istniejących pomiędzy partiami politycznymi w danym państwie. Głównymi aspektami systemu partyjnego są cechy struktury wewnętrznej ........
Słownictwo polityczne
System polityczny- - to złożony, rozgałęziony zespół różnych instytucji politycznych, społeczności społeczno-politycznych, form interakcji i relacji ......
Słownictwo polityczne
System kontroli i sald- - taki system relacji między władzą a bliskimi jej osobami, zgodnie z którym każdy uczestnik tych relacji nie tylko balansuje, ........
Słownictwo polityczne