- Етапи на моноцитопоезата
- Характеристики на разпознаваеми стволови клетки
- Monoblast
- Promonocyte
- моноцитен
- Макрофагите
- Регулация на моноцитопоезата
- Интерлейкин 3 (IL-3)
- Грануло-моноцитна колония стимулиращ фактор (GM-CSF)
- Моноцитна колония стимулиращ фактор (M-CSF)
- Болести, свързани с промяна в моноцитите
- Инфаркт на миокарда
- Атеросклерозата
- MonoMAC синдром
- Саркоидоза
- Белодробна Лангерганска клетъчна хистиоцитоза
- Хронична миеломоноцитна левкемия (CMML)
- Синдром на активиране на макрофага (SAM)
- Препратки
В monocytopoiesis е образуването на серия моноцити-макрофаги, т.е. съдържа образуващи моноцитен макрофаг до края активиране където съзряване. И двата типа клетки изпълняват специфични функции. Моноцитите поглъщат бактерии и вируси.
От своя страна макрофагите имат висока фагоцитна активност, привличат клетки на имунната система и функционират като антиген представящи клетки. Те също така синтезират важни цитокини, които участват в активирането на други клетъчни линии.
Отляво: Моноцит в периферна кръв. Вдясно: Макрофаг фагоцитиращ капсулирана мая (Cryptococcus neoformans). Източник: Wikipedia.com/ Каролина Коелю
Както моноцитите и макрофагите, така и другите видове клетки съставляват мононуклеарната фагоцитна система или известна по-рано като ретикулум ендотелна система.
Моноцитопоезата се нарича още монопоеза. Монопоетичната линия е част от макропроцеса, наречен хематопоеза, тъй като моноцитите са клетки, които циркулират в кръвта.
Въпреки това, моноцитите, когато се активират, се транспортират до различни тъкани. Тези клетки, трансформирани в макрофаги, ще получат конкретно име според тъканта, в която са намерени.
Например те се наричат алвеоларни макрофаги в белодробната тъкан, клетките на Купфер в черния дроб, хистиоцитите в съединителната тъкан, клетките на Лангерханс в кожата, микроглията в ЦНС, мезангиалните клетки в бъбреците и остеокластите в костите.
Пълният процес на моноцитопоеза започва от стволовата клетка. Оттук възникват първите клетки с многопотенциални функции и след това малко по малко се диференцират в клетки, ангажирани с формирането на специфична клетъчна линия.
Това се случва благодарение на химичните фактори, които регулират целия процес. Сред участващите вещества са интерлевкин 3 (IL-3) и грануломоноцитни (GM-CSF) и моноцитни (M-CSF) колони-стимулиращи фактори.
Нарушение в процеса на моноцитопоезата може да доведе до сериозни заболявания.
Етапи на моноцитопоезата
В костния мозък протича процесът на формиране, диференциране и узряване. По-късно процесът на активиране настъпва в тъканите на ендотелната система на ретикулума.
Всички кръвотворни клетъчни серии идват от стволови клетки и моноцитопоезата не е изключение. Поради определени химични стимули, стволовата клетка ще породи различни многопотенциални клетки.
Първата е CFU-LM (образуваща колония от лимфоидна и миелоидна серия), която по-късно се различава в CFU-GEMM (образуваща колония от гранулоцитна, еритроцитна, моноцитна и мегакариоцитна серия). Оттам произвежда CFU-GM (гранулоцитна и моноцитна) и това се различава от CFU-M (моноцитно).
От тук започват разпознаваемите предшественици на нивото на костния мозък. Това са: монобласт, промоноцити и моноцити. Тогава тази клетка излиза в периферната циркулация и при активиране се превръща в макрофаг.
В процеса на диференциация от стволовата клетка към CFU-M не е възможно да се разпознаят многопотенциални прекурсорни клетки от морфологична гледна точка.
По-късно, по време на процеса на съзряване на клетките от монобласта до моноцита или макрофага, те претърпяват последователни морфологични промени, които разкриват настоящото им състояние на зреене.
Ето защо, започвайки от монобласта, всяка прекурсорна клетка има свои собствени характеристики, които ги правят разпознаваеми.
Характеристики на разпознаваеми стволови клетки
Monoblast
Това е клетка, която измерва между 15-22 цт. Характеристиките му са много сходни с миелобласта, така че понякога е трудно да се разграничи едното от другото. Тя има ядро, което покрива почти цялата клетка, оставяйки лоша цитоплазма, която се характеризира с това, че е интензивно базофилна.
Ядрото е кръгло, ексцентрично и има много слаб хроматин, където се оценяват от 5 до 6 нуклеола. Цитохимичните техники за оцветяване, като естеразно оцветяване, могат да бъдат използвани за разграничаване на монобласт от миелобласт.
Неговото съзряване отстъпва на промоноцитите.
Promonocyte
Тази клетка измерва приблизително 15-20 цт. Съотношението на цитоплазмата на нуклеуса, въпреки че все още е високо, е малко по-ниско от това, което се намира в монобласта.
Ядрото остава ексцентрично, но вече придоби неправилна форма и може да се види дори леко бъбречна или инвагинатна област. Хроматинът е леко кондензиран и могат да се видят само 1 до 2 ядра.
Цитоплазмената базофилия може да бъде поддържана или леко намалена. На този етап се появяват малки азурофилни гранули. Тази клетка често се бърка с промелоцитите, с които споделя някои характеристики. Докато тази клетка узрява, тя се превръща в моноцит.
моноцитен
След като се образува в костния мозък, той остава там за 24 часа и след това е готов да бъде пуснат в обращение. Тази клетка е лесно разпознаваема по петна от периферна кръв.
Моноцитът е най-голямата клетка в циркулация, с размери между 15-30 цт. Това е и единствената зряла клетка, която поддържа високо съотношение на цитоплазмата на ядрото. Въпреки че хроматинът е по-плътен от този на промоноцита, той е по-малко пикнотичен от този на лимфоцитите.
Ядрото може да бъде разположено в центъра на клетката или да остане ексцентрично. Формата на ядрото е променлива, понякога може да бъде напълно бъбречна, а друг път по-закръглена с малко вдлъбнатина.
Цитоплазмата запазва лека базофилия. При конвенционално оцветяване цитоплазмата се наблюдава с бледо синьо-сивкав оттенък. Наличието на азурофилни гранули се поддържа в цялата цитоплазма и те са малко по-концентрирани около ядрото.
В цитоплазмата на моноцитите може да се появи наличието на вакуоли, които се наблюдават под микроскоп като бели зони. Вакуолите се появяват при бактериални и вирусни инфекциозни процеси и се дължат на фагоцитна функция.
Моноцитите и вакуулираните макрофаги са известни като клетки от пяна. Те са много чести при пациенти с придобита имунодефицит. Клетките от пяна също са в изобилие от атеросклеротични плаки.
При възпалителни процеси моноцитите се придържат към ендотела благодарение на интегрините, които те експресират в своята мембрана и след това преминават през съдовия ендотел чрез процес, наречен екстравазация. По този начин те мигрират към различни тъкани. Там те стават специализирани макрофаги в зависимост от тъканта.
Макрофагите
Това е голяма клетка, с размери между 25 и 50 µm. Има добре развито овално и централно ядро. Цитоплазмата е богата на лизозоми, органели, използвани при фагоцитоза. Разположен е в различни материи и всяка от тях ще получи различно име.
Моноцитите и макрофагите, заедно с други клетки като фибробласти, ендотелни и ретикуларни клетки, съставят ендотелната система на ретикулума.
Функциите му включват фагоцитиране на чужди тела, представяне на обработени антигени на други клетки на имунната система, синтезиране на хемокини, които привличат други възпалителни клетки, регулиране на клетъчната пролиферация и функционирането на имунния отговор като цяло.
Регулация на моноцитопоезата
В този процес на образуване, диференциране и узряване на клетките участват някои химични вещества, които регулират хомеостазата.
Тези вещества включват: интерлевкин 3 (IL-3) и грануломоноцитни (GM-CSF) и моноцитни (M-CSF) колони-стимулиращи фактори.
Интерлейкин 3 (IL-3)
Произвежда се от CD4 лимфоцити. Този интерлевкин благоприятства разграничаването на стволовата клетка в мултипотенциални прекурсорни клетки от всички клетъчни линии, сред които е прекурсорът, наречен колонообразуваща единица на лимфоидната и миелоидната серия (CFU-LM).
Грануло-моноцитна колония стимулиращ фактор (GM-CSF)
Това е вещество, което стимулира костния мозък в процесите на диференциация и зреене на различни клетъчни линии, включително моноцитната линия.
Функцията му е от жизненоважно значение за поддържане на хомеостазата в хематопоетичните процеси. Също така е важно за поддържането на имунния отговор.
Този фактор се използва като терапия при пациенти с трансплантация на костен мозък. Този фактор помага за стимулирането на костния мозък и по този начин бързо възстановява броя на кръвните клетки.
Моноцитна колония стимулиращ фактор (M-CSF)
Това вещество се синтезира от клетки на медуларната строма и от остеобласти.
Освен че участва в процеса на диференциация на моноцитни прекурсори, той играе роля и в първичната фаза на остеокластогенезата, по-специално във формирането на многоядрени гигантски клетки.
Той също така играе роля в регулирането на нивата на липопротеините в кръвта. В този процес участват моноцити. Ето защо се образуват клетки от пяна.
Болести, свързани с промяна в моноцитите
Инфаркт на миокарда
Наблюдава се значително увеличение на моноцитите в кръвта (моноцитоза) при пациенти, претърпели инфаркт на миокарда. Смята се, че те играят критична роля в възстановяването на тъканите.
Атеросклерозата
Това засягане е вид възпаление, което се проявява на нивото на съдовия ендотел. Той се стимулира от увеличаването на липидите в кръвта като холестерол и липопротеини с ниска плътност (LDL).
Моноцитите експресират рецептори с афинитет към определени модифицирани липопротеини, активно действащи при атеросклеротични процеси. В този смисъл интерферон алфа (IFNα) стимулира експресията на тези рецептори върху моноцитите.
В това състояние е обичайно да се наблюдава увеличение на вакуолирани моноцити или клетки от пяна в ендотела.
MonoMAC синдром
Този рядък синдром се характеризира с генетичен дефект, който води до пълно отсъствие на моноцити. Костният мозък не е в състояние да произведе тази клетъчна линия и вследствие на това възникват повтарящи се кожни инфекции от опортюнистични микроорганизми.
Саркоидоза
Това е заболяване, което има предразположение да образува грануломи в различни тъкани като белите дробове, кожата, лимфните възли, сърцето и други. Това заболяване се причинява от натрупването на възпалителни клетки, включително макрофага.
Белодробна Лангерганска клетъчна хистиоцитоза
Това рядко заболяване атакува главно белите пушачи и се характеризира с пролиферация на специфичен тип макрофаги, наречени Langerhans клетки. Това са макрофагите, които обикновено се намират на кожата.
При това заболяване има инфилтрация на тези клетки в белодробната тъкан. Смята се, че тази ситуация е причинена от цитокини, секретирани от алвеоларни макрофаги, особено при пушачите. Други тъкани като кожа, кост, наред с други, също могат да бъдат засегнати.
Хронична миеломоноцитна левкемия (CMML)
Това е миелодиспластична и миелопролиферативна неопластична патология. Проявява се със значително увеличение на броя на моноцитите в кръвта и с нормални левкоцити или лека левкопения. Възможно е също да има тромбоцитопения и нормоцитна анемия.
Синдром на активиране на макрофага (SAM)
Това заболяване се характеризира с пролиферативна и функционална аномалия на макрофагите. Морфологията му е нормална, но активността й е преувеличена. Макрофагите започват да фагоцитират еритроцитите, тромбоцитите, левкоцитите и дори собствените си прекурсори по неконтролиран начин. Заболяването може да бъде фатално, ако не се лекува навреме.
Препратки
- Terry N, Mediaceja O, Noa M, Sánchez P. Семиологична стойност на намазването на периферната кръв при изследване на вирусни заболявания. Rev Latinoam Patol Clin Med Lab 2016; 63 (3): 160-165. Достъпно на: medigraphic.com
- Хематопоетична система на Gil M.: функции, тъкани, хистология, органи и заболявания. Достъпно на: lifeder.com/hematopoietic-sistema/
- Echeverri D, Fontanilla M, Buitrago L. Макрофагът при съдови заболявания.Скритият враг? Преподобни полковник Кардиол. 2004; 11 (3): 164-173. Достъпно на: scielo.org.co/
- Cantera A, Hernández V, Seiglie F. Синдром на активиране на макрофага: симулация на генерализиран сепсис. Rev Cubana Pediatr 2009; 81 (4): 76-85. Достъпно на: http: // scielo
- Comalada M. Решенията в макрофагите: разпространяват се, активират се или умират. Докторска дисертация 2002; Докторска програма по имунология. Университет в Барселона. Достъпно на: tdx.cat/bitstream