Charakterystyka monocyty, funkcje, wartości, choroby

Monocyty Są to komórki krwi, które należą do subpopulacji leukocytów, zwanego jednojądrowym systemem fagocytów. Mają wspólne pochodzenie z innymi fagocytami w hematopoetycznych komórkach macierzystych. Są odpowiedzialne za regulację odporności wrodzonej i adaptacyjnej, a także przebudowę tkanek i homeostazy.

Istnieją dwie podgrupy monocytów, które różnią się ich funkcjami i miejscami docelowymi, a mianowicie: 1), które wytwarzają makrofagi po wynaczynieniu krążenia obwodowego; 2) inny, który w warunkach zapalnych różni się w zapalnych komórkach dendrytycznych.

Źródło: Dr Graham Brody [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]

Makrofagi to komórki fagocytarne mieszkające w tkance limfoidalnej i nielymfoidalnej. Są zaangażowani w homeostazę tkanki w stanie stacjonarnym poprzez eliminowanie komórek apopice. Ponadto mają szeroki zakres receptorów, które rozpoznają patogeny.

Z drugiej strony komórki dendrytyczne specjalizują się w przetwarzaniu i prezentacji antygenów oraz w kontrolowaniu odpowiedzi komórek B i T.

Oprócz obrony przed infekcjami, monocyty mogą przyczyniać się do pojawienia się chorób, takich jak miażdżyca i stwardnienie rozsiane, lub, wręcz przeciwnie, mogą przyczynić się do regeneracji mięśni po uszkodzeniu, oraz degradacji włókien amyloidowych w chorobie Alzheimera w chorobie Alzheimera.

[TOC]

Charakterystyka

Monocyty są nieregularnymi komórkami komórkowymi. Mają rdzeń w kształcie nerki. Mają pęcherzyki w cytoplazmie. Jego średnica waha się między 16 a 24 µm. Kiedy monocyty są barwione barwnikiem Wrighta, ich cytoplazma obserwuje się.

Pochodzą z pluripotencjalnych komórek macierzystych szpiku kostnego. Monocyty są wytwarzane w kilku etapach i stanach pośrednich, które obejmują: 1) wspólnego rodzica szpikowego (CMP); 2) rodzic-makrofagiczny rodzic (GMP); 3) moc dendrytyczna makrofagów (MDP).

Mają plastyczność, ponieważ mogą stać się makrofagami lub komórkami dendrytycznymi. Stają się makrofagami, gdy wchodzą do tkanek lub mogą się różnicować w zapalnych komórkach dendrytycznych.

U ludzi monocyty stanowią 8% leukocytów i mają połowę życia 70 godzin, podczas gdy u myszy stanowią 4% leukocytów i mają pół -life 17 godzin.

Na podstawie ekspresji receptorów kostnych monocyty są podzielone na dwie główne grupy. U ludzi są to: CD14⁺⁺CD16^- i CD14⁺CD16⁺. Na myszy są to GR-1^Cześć i Gr-1L^OW.

Rozwój monocytów zależy od ekspresji określonych czynników transkrypcyjnych, takich jak PU.1 i współczynniki przemieszczenia CCAAT, AML-1B, SP-1, GAT-1 i -2.

Pochodzenie i rozwój

Obecne modele oparte na myszy sugerują, że monocyty pochodzą ze szpiku kostnego z hematopoetycznych komórek macierzystych (HSC, Hamatopoeytycznych komórek macierzystych), które ewoluują w kierunku tworzenia się makrofagu granulocytów (CMOP-Makrofaga ).

W świetle naczyń krwionośnych, w stanie stacjonarnym, CMOP najpierw różni się w komórkach LY6C^Cześć, a następnie w komórkach LY6C^Niski. Komórki LY6C^Niski myszy (jego ludzki odpowiednik to CD14^NiskiCD16⁺), stają się odpowiednio makrofagami krwi bardziej niż monocyty i poruszają się po powierzchni światła śródbłonka.

Komórki LY6C^Niski Koordynują odpowiedź stresu w świetle i reagują, przez biorcę 7, na objawy lokalnych uszkodzeń, wywołując rekrutację neutrofili. To uruchamia martwicę śródbłonka, a w konsekwencji monocyty LY6C^Niski Wyczyść resztki komórkowe.

Komórki LY6C^Cześć myszy (jego ludzki odpowiednik to CD14⁺), reprezentują „klasyczne monocyty”. Są one rekrutowane w miejscach zapalnych, które działają jako prekursory obwodowych fagocytów jednojądrzastych. Komórki LY6C^Cześć Mają ważną rolę w odpowiedzi gospodarza na patogeny, takie jak Listeria monocytogenes.

Makrofagi pochodzące z monocytów

Termin makrofagu odnosi się do dużych fagocytowych komórek zakonnych. W zależności od tkaniny, gdzie są, makrofagi otrzymują określone nazwy.

Może ci służyć: biały namorzyn: Charakterystyka, siedlisko, taksonomia, zastosowania

Makrofagi są nazywane komórkami Kupffera w wątrobie, makrofagi pęcherzykowe w płucach, histiocyty w tkance łącznej, osteoklasty kości, mikrogleju w mózgu i komórki Langerhans w skórze skóry. Otrzymują także nazwę narządu, w którym się znajduje, takie jak makrofagi guzka limfatycznego, grasicy lub hormonalne.

W warunkach w stanie ustalonym populacja makrofagów zamieszkałych w tkankach jest utrzymywana przez lokalną proliferację. Jednak gdy wystąpi zapalenie, nastąpi szybka rekrutacja komórek prekursorowych w kierunku odpowiedniego przedziału makrofagów tkankowych.

Różnicowanie monocytów LY6C^Niski Macrofagus implikuje zmiany w ekspresji genów, które określają zmiany fenotypowe i ekspresję antygenów powierzchniowych związanych z makrofagiem. Istnieją dwa rodzaje makrofagów, mianowicie: makrofagi M1 lub makrofagi zapalne; makrofagi M2 lub makrofagi przeciwzapalne (lub regulacyjne).

Makrofagi M1 silnie reagują na inwazję patogenów i innych szkodliwych sygnałów poprzez utworzenie cytokin prozapalnych i syntezy tlenku azotu i reaktywnego tlenu. Makrofagi M2 mają właściwości tolerogenne i regenerujące.

Komórki dendrytyczne pochodzące z monocytów

Klasyczne komórki dendrytyczne są opracowywane z dendrytycznego pchodu makrofagowego (MDP), zwanej przedlasową komórką dendrytyczną. Komórki dendrytyczne powstają z monocytów, które migrują przez śródbłonek w kierunku ablumenu. Monocyty w matrycy śródbłonka są opracowywane w makrofagach.

Rekrutacja komórek LY6C^Cześć Dzieje się tak w miejscu, w którym występuje zapalenie. Komórki LY6C^Cześć rekrutowane są przekształcane w komórki dendrytyczne, które migrują do guzków limfatycznych. Monocyty LY6C^Cześć Stają się komórkami dendrytycznymi CX₃CR1⁺D14⁺. Eklasowe komórki dendrytyczne stają się CD103⁺.

Gdy zapalenie skóry powstaje przez napromieniowanie światłem UV, monocyty LY6C^Cześć Naskórka wchodzą i staje się komórkami o charakterystyce komórek Langerhansa. Komórki te zwykle występują również w śluzowej linii nabłonkowej wnęki pochwy i doustnej.

Komórki dendrytyczne nabłonka pochwy są odtwarzane przez komórki prekursorowe szpiku kostnego. W warunkach zapalnych są repopulowane przez monocyty LY6C^Cześć.

Funkcje

Funkcja monocytów w infekcji

U zdrowych osób monocyty krwi obwodowej składają się z 90% klasycznych monocytów (CD14⁺⁺CD16⁺⁺). Pozostałe 10% to monocyty CD16⁺ (Pośrednie CD14⁺⁺CD16⁺) i nieklasyczne monocyty (CD14⁺CD16⁺).

Podczas każdej infekcji lub rany neutrofile szybko reagują (w godzinach). Jednak monocyty modulują zapalenie poprzez wytwarzanie cytokin, takich jak IL-1β, IL-6, TNF-α i indukowalna syntaza tlenku azotu. Każdy rodzaj monocito reaguje inaczej na bodźce.

Na przykład podczas infekcji Candida albicans, Klasyczne monocyty indukują odpowiedź immunologiczną TH7. Podczas infekcji Aspergillus fumigatus, Klasyczne monocyty i CD16⁺ Mają podobne możliwości fagocytozy, a klasyczne monocyty hamują kiełkowanie konidia.

W warunkach zakażenia liczba monocytów CD16⁺ wzrasta. Zaobserwowano to u kobiet w ciąży z malarią (Plasmodium spp.) i monety z HIV. Monocyty mogą zmniejszyć liczbę pasożytów, fagocytyzując zakażone erytrocyty przez fagocytozę pieca lub nieopsonową.

Jednak monocyty mogą przyczyniać się do poważnych objawów malarii, co wpływa na fizjologiczne funkcje gospodarza i prowadzi do pojawienia się patologii. Monocyty, komórki dendrytyczne i makrofagów również odgrywają kluczową rolę w patogenezie HIV.

Może ci służyć: osteocyty: trening, cechy i funkcje

Funkcja monocytów w angiogenezie i miażdżycy

Monocyty gromadzą się na ścianie rosnących naczyń, co sugeruje, że przyczyniają się do miażdżycy. Nie tworzą sieci naczyniowych, ale naśladują komórki śródbłonka, z którymi mają cechy fenotypowe i markery powierzchniowe.

Kiedy monocyty krążenia obwodowego migrują z przedziału naczyniowego do przedziału pozania naczyniowego, dojrzewają do makrofagów. W szczególności makrofagi M2 mają funkcje proangiogenne: promują przebudowę naczyniową podczas naprawy tkanki.

Cechą tworzenia płytki miażdżycowej jest akumulacja lipoprotein w intymnym regionie tętnicy, której towarzyszy rekrutacja monocytów z krążenia.

Monocyty migrują do przestrzeni subendotelium i oddziałują z składnikami macierzy pozakomórkowej, takimi jak kolagen I, główny składnik ściany tętnic. Ustalono silną interakcję między matrycą pozakomórkową a monocytami.

Lipoproteiny o niskiej gęstości (LDL), zachowane przez proteoglucany matrycy pozakomórkowej, są wychwytywane przez makrofagi. Metaloproteiny Metrix (MMP) są ważne dla tworzenia się płytki miteroklerycznej. Makrofagi są odpowiedzialne za wytwarzanie uroquinazy, która aktywuje MMP.

Funkcja monocytów w zapaleniu

Podgrupy markerów monocytów w wielu stanach zapalnych, takich jak ostry zawał mięśnia sercowego, udar, posocznica, zapalenie stawów Rowout, HIV i hemodializy. Na przykład pacjenci z zawałem mięśnia sercowego i tętniak komorowy mają o wiele więcej monocytów niż osoby, którym brakuje tych patologii.

Monocyty i makrofagi są głównym źródłem cytokin, które służą jako posłańcy międzykomórkowe i regulują proliferację, różnicowanie i migrację komórek. Najważniejsze cytokiny zaangażowane w niewydolność serca to czynnik martwicy nowotworów (TNF) i interleuquina IL6.

Badanie procesów zapalnych pacjentów z niewydolnością serca wykazało, że TNF, TNFR1 i TNFR2 są predyktorami śmiertelności w badanej populacji. IL6 nie jest markerem zapalnym, ale wywiera bezpośredni szkodliwy wpływ na mięśnia sercowe.

Modulacja terapeutyczna układu cytokin w badaniach klinicznych nie odniosła sukcesu u ludzi. Inna strategia polega na zastosowaniu karwedilolu, nieselektywnego antagonisty beta-receptora, który zmniejsza wytwarzanie TNF przez monocyty.

Fenofibrat, pochodna kwasu phíbrinowego, znacząco hamuje uwalnianie cytokin pochodzących z monocytów, takich jak IL1, IL6 i MCP-1.

Poziomy monocytów krwi

Analiza ilościowa różnych rodzajów leukocytów krwi wskazuje następujące normalne wartości: kształty pasma (granulocyty neutrofili), 3-5%; segmentowane (granulocyty neutrofili), 40–75%; eozynofile (granulocyty), 2-4%; Basofilos (granulocyty), 0-1%; limfocyty, 25–40%; Monocyty, 2-8%.

Normalna liczba monocytów krwi wynosi od 0 do 800 komórek/µl, a normalna średnia wartość wynosi 300 komórek/µl (0.3 x 10⁹ Komórki/L). Przewlekłe procesy zapalne są związane z monocytozą, co stanowi wzrost liczby monocytów. Wartość bezwzględna przekracza 800 komórek/µl (> 0.8 x 10⁹ Komórki/L).

Niektóre zaburzenia związane z monocytozą to choroby zapalne, takie jak gruźlica, syfilis i podskórne zapalenie wsierdzia bakteryjnego, ziarniniomatoza/autoimmunologiczne, eimatous układowy toczeń, reumatoidalne zapalenie stawów i czasowe zapalenie pączku czasowego.

Wśród zaburzeń złośliwych, które wytwarzają monocytozę, są przedprzestrzenne, białaczka nolinfocytowa, histiocytoza, choroba Hodgkina, chłoniak bez hodgina i rak.

Monocytopenia jest zmniejszeniem liczby monocytów (mniej niż 200 komórek/ µl; 0.2 x 10⁹ Komórki/L). Zdarza się to w stresie odpowiedzi, endotoksemii i po podaniu glukokokortykoidów, interferonu alfa i TNF-alfa.

Niektóre handlowcy związane z monocytopenią to przewlekła białaczka limfocytowa, cykliczna neutropenia i poważne uszkodzenie termiczne.

Powiązane choroby: rak

Monocyty, oprócz ważnej roli we wrodzonym układzie odpornościowym w obronie patogennego hosta drobnoustrojów, również uczestniczą w patogenezie i postępie chorób, takich jak miażdżyca, stwardnienie rozsiane i przerzuty do guza.

Może ci służyć: co to jest jajnik? (U zwierząt i roślin)

Makrofagi zapalne M1 biorą udział w eliminacji niepotrzebnych komórek nowotworowych, ale makrofagi związane z guzem (TAM) M2 mogą hamować odpowiedź przeciwnowotworową, zwiększając wzrost guza i promowanie przerzutów.

Z tego powodu obecność i ilość TAM są skorelowane ze słabą długością życia pacjenta. U myszy, do których śledziona została wyeliminowana, wykazują zmniejszenie liczby TAM, więc następuje zmniejszenie wzrostu guza i przerzutów.

W środowisku niedotlenienie guza na TAM silnie wpływa wydzielanie cząsteczek sygnałowych, komórek układu odpornościowego i komórek nowotworowych. Inwazyjne TAM wytwarzają czynniki wzrostu, takie jak EGF, które promują wzrost guza.

Ponadto TAM wytwarza takie czynniki, jak VEGF, które promują wzrost naczyń krwionośnych i przerzutów. Kolejnym czynnikiem wyprodukowanym przez TAM jest VEGFR1, który jest zaangażowany w tworzenie niszowych niszowych.

Bibliografia

1. Abbas, a. K., Lichtman, a. H., Pillai, s. 2017. Immunologia komórkowa i molekularna. Elsevier, Amsterdam.
2. Auffray, c., Siewerke, m. H., Geissmann, f. 1009. Monocyty krwi: rozwój, heterogeniczność i związek z komórkami dendrytycznymi. Coroczny przegląd immunologii, 27, 669-92.
3. Delves, str. J., Martin, s. J., Burton, zm. R., Roitt, ja. M. 2017. Niezbędna immunologia Roitta. Wiley, Chichester.
4. Eales, L.-J. 2003. Immunologia naukowców na życie. Wiley, Chichester.
5. Fraser, ja. P., Ezeklowitz, a. B. 2001. Monocyty i makrofagi. W: Austen, K. F., Frank, m. M., Atkinson, J. P., Cantor, h., eds. Choroby immunologiczne Samtera, tom I. Lippinott Williams & Wilkins Publishers.
6. Geissmann, f., Manz, m. G., Jung, s., Siewerke, m. H., Merad, M, prawo, k. 2010. Rozwój monocytów, makrofagów i komórek dendrytycznych. Science, 327, 656-661.
7. Hoffman, r., Benz, e. J., Jr., Silberstein, L. I., Heslop, h., Weitz, J. Siema., Anastasi, J., Salama, m. I., Abutalib, s. DO. 2017. Hematologia: podstawowe zasady i praktyka. Elsevier, Amsterdam.
8. Karlmark, k. R., Tacke, f., Dunay, ja. R. 2012. Monocyty w zdrowiu i chorobie - Mini przegląd. European Journal of Microbiology and Immunology 2, 97-102.
9. Lameijer, m. DO., Tang, J., Nahrendorf, m., Beelen, r. H. J., Mulder, w. J. M. 2013. Monocyty i makrofagi jako cele nanomedyczne w celu poprawy diagnozy i leczenia choroby. Recenzje ekspertów w diagnostyce molekularnej, 13, 567-580.
10. Lameijer, m., Tang, J., Nahrendorf, m., Mulder, w. J. M. 2013. Monocyty i makrofagi jako cele nanomedyczne w celu poprawy diagnozy i leczenia choroby. Diagnostyczny przegląd molekularny, 13, 567-580.
11. Lazarus, godz. M., Schmaier, a. H. 2019. Zwięzły przewodnik po hematologii. Springer, Cham.
12. Lichtman, m. DO., Kaushansky, k., Prchal, J. T., Levi, m. M., Burns, L. J., Armitage, J. ALBO. 2017. Podręcznik hematologii. MC Graw Hill, Nowy Jork.
13. Löffler, godz., Rastetter, J., Haferlach, t. 2000. Atlas hematologii klinicznej. Springer, Berlin.
14. Longo, d. L. 2010. Hematologia i onkologia Harrisona. McGraw-Hill, Nowy Jork.
15. Murphy, k., Weaver, c. 2016. Immunobiologia Janeway. Garland Science, Nowy Jork.
16. Østerud, ur., Bjørklid, e. 2003. Rola monocytów w Athelelegenezie. Przegląd fizjologii, 83, 1069-1112.
17. Parham, s. 1. 2014. Układ odpornościowy. Garland Science, Nowy Jork.
18. Paul, w. I. 2012. Fundamentalna immunologia. Lippinott Williams & Wilkins, Filadelfia.
19. Richards, d. M., Hettinger, J., Feuerer, m. 2013. Monocyty i makrofagi w raku: rozwój i funkcja. Rak mikrośrodowiska, 6, 179-191.
20. Wrigley, ur. J., Warga, g. I. L., Shantsila, e. 2011. Rola monocytów i zapalenia w patofizjologii niewydolności serca. European Journal of Heart Faive, 13, 1161-1171.
21. Yona, s., Jung, s. 2009. Monocyty: podzbiory, pochodzenie, losy i funkcje. Obecna opinia w hematologii. Doi: 10.1097/Moh.0B013E3283324F80.