Makrofagi

Makrofagi (Fagocyty) to białe krwinki, które należą do najstarszego ewolucyjnie wrodzonego komórkowego układu odpornościowego. Makrofagi mogą uciec z krwiobiegu i przetrwać w tkankach ciała jako makrofagi tkankowe przez kilka miesięcy jako rodzaj policji na straży.

Jednym z ich głównych zadań jest krążenie wokół zakaźnych bakterii, zdegenerowanie własnych komórek lub toksyn, takich jak ameba, oraz fagocyt, czyli „zjadanie” lub w inny sposób unieszkodliwianie i usuwanie ich.

Co to jest makrofag?

Makrofagi, zwane także komórkami wymiatającymi, należą do fagocytów, a tym samym do wrodzonej komórkowej części odpowiedzi immunologicznej. W razie potrzeby rozwijają się z monocytów, które powstają z komórek macierzystych w szpiku kostnym i dostają się do krwiobiegu.

W przypadku infekcji wirusowej lub bakteryjnej, która została rozpoznana przez układ odpornościowy, monocyty przemieszczają się w pobliże ogniska infekcji, opuszczają krwiobieg i różnicują się w pełni funkcjonalne makrofagi. Mogą fagocytować zakaźne zarazki u źródła infekcji, całkowicie zamykając cząsteczki i rozkładając je biochemicznie i katalitycznie przy użyciu określonych enzymów. Makrofagi niosą ze sobą odpowiednie enzymy w lizosomach, drobnych organellach komórkowych.

Makrofagi są częścią wrodzonego, czyli genetycznie utrwalonego układu odpornościowego. Istnieje powiązanie z nabytym układem odpornościowym poprzez funkcję prezentacji antygenu makrofagów, która jest szczególnie wyzwalana przez infekcje wirusowe. Prezentowane antygeny są rozpoznawane przez komórki pomocnicze T, które następnie stymulują produkcję swoistych przeciwciał. Makrofagi mogą znacząco kontrolować procesy zapalne w tkankach poprzez wydzielanie cytokin.

Anatomia i budowa

Komórki prekursorowe makrofagów to monocyty, które powstają z komórek macierzystych szpiku kostnego. Monocyty różnicują się na różne typy makrofagów tylko pod wpływem cytokin. W przypadku zlokalizowanych makrofagów tkankowych, które migrowały do ​​tkanki, morfologia silnie zależy od otaczającej tkanki.

Z anatomicznego punktu widzenia makrofag odpowiada praktycznie pojedynczej komórce z jądrem, cytoplazmą, cytoszkieletem i dużą liczbą organelli. Makrofag osiąga rozmiar od 25 do 50 µm. Rozmiar fagocytów jest wystarczający do wychwycenia bakterii o długości 5 µm i zablokowania jej w jednym z jej fagosomów. Lizosomy są dostępne dla makrofagów, aby pełnić swoją główną funkcję, czyli fagocytozę patogenów lub rozkład szkodliwej substancji.

Są to małe organelle, które zawierają szereg enzymów degradacyjnych, które są opróżniane do fagosomu po wychwyceniu patogenu w celu zainicjowania i przeprowadzenia faktycznej fagocytozy. Makrofagi mają również zdolność syntezy lizozymu, który może rozbijać wiązania glikozydowe. Bezpośredni kontakt z lizozymem powoduje rozkład ścian komórkowych bakterii.

Funkcja i zadania

Jedną z głównych funkcji i zadań makrofagów jest fagocytoza atakujących zarazków lub innych szkodliwych substancji. Obejmuje to również własne zdegenerowane komórki organizmu (komórki rakowe), które zostały rozpoznane jako takie przez układ odpornościowy, a także komórki, które już obumarły. Makrofagi są w stanie zamknąć patogeny w jednym ze swoich fagosomów i rozbić je na nieszkodliwe pojedyncze składniki. Kolejnym głównym zadaniem jest prezentacja antygenu.

Większość z nich to reszty peptydowe, czyli składniki niektórych białek zarodków fagocytowanych, które fagocyt „przedstawia” na zewnątrz poprzez złożony mechanizm. Niektóre komórki pomocnicze T rozpoznają prezentowane fragmenty i inicjują syntezę swoistych przeciwciał. W interakcji z innymi składnikami układu odpornościowego, takimi jak limfocyty B i T, a także komórki NK i fibroblasty, makrofagi są zdolne do wytwarzania dużej liczby cytokin. Cytokiny to peptydy i białka, za pomocą których układ odpornościowy kontroluje bardzo złożoną odpowiedź immunologiczną.

W przypadku interleukin, interferonów, czynników martwicy nowotworów i innych substancji przypisanych cytokinom, układ odpornościowy kontroluje aktywację i dezaktywację składników odpornościowych, a także agresywność i siłę odpowiedniej odpowiedzi immunologicznej, w tym ataków gorączki. Wyspecjalizowane makrofagi CD-169-dodatnie w śledzionie podejmują się namnażania cząstek wirusa w przypadku infekcji wirusowej w celu przyspieszenia odpowiedniej odpowiedzi immunologicznej.

Aby zapobiec dalszym infekcjom wirusów lub części wirusa, które mogłyby uciekać z makrofagów, makrofagi CD-169-dodatnie są ściśle otoczone innymi makrofagami, które w takim przypadku mogą natychmiast zniszczyć wirusa lub części wirusa, które uciekły. Układ odpornościowy posiada również niefagocytarne makrofagi, które odgrywają ważną rolę w regeneracji włókien mięśniowych. Wytwarzają białka kontrolne, które umożliwiają transport i różnicowanie komórek mięśniowych.

Choroby

Choroby i dolegliwości bezpośrednio związane z nieprawidłowym funkcjonowaniem makrofagów są niezwykle rzadkie. Choroby i objawy, które są spowodowane nadmierną reakcją makrofagów, ale są wywoływane przez inną chorobę, są bardziej powszechne. Oznacza to, że objawy można przypisać naturalnej reakcji fagocytów.

Zespół hemofagocytozy (HLH) jest rzadką chorobą, która reprezentuje powyższy związek przyczynowy. Kiedy ta choroba jest obecna, makrofagi są tak nadmiernie aktywowane, że nie tylko fagocytują stare czerwone krwinki, które należy usunąć, ale także atakują zdrowe komórki w swego rodzaju nadmiernej odpowiedzi immunologicznej. Choroba, która często ma ciężki przebieg, może być dziedziczna, czyli oparta na określonych wadach genetycznych, ale można ją też nabyć. Może być wywołany przez leki lub infekcje.

Choroba metaboliczna, w której następuje niepełny rozkład produktu pośredniego, glukocerebrozydu, substancja ta gromadzi się w lizosomach makrofagów, które w rezultacie ulegają nadmuchaniu. Makrofagi, które zostały zmodyfikowane w ten sposób, nazywane są komórkami Gauchera, termin wywodzący się od nazwy choroby, zespołu Gauchera. Nieleczone gromadzenie się komórek Gauchera w wątrobie, śledzionie i szpiku kostnym, a także w układzie nerwowym i innych narządach prowadzi do niewydolności narządowej w dalszym przebiegu choroby.

Typowe i powszechne choroby krwi i erytrocytów

• Hemoliza
• Niedokrwistość (anemia), niedokrwistość z niedoboru żelaza
• Niedokrwistość nerek
• Anemia sierpowata