Macrofagenkenmerken, vorming, typen, functies

De macrofagen Het zijn toegewijde fagocytische cellen die behoren tot een van de vele soorten cellen die in bindweefsels aanwezig zijn. Ze bestaan ​​als mobiele en vaste cellen, en ze zijn belangrijke effectoren binnen het immuunsysteem.

Ze behoren tot het mononucleaire fagocytaire systeem, dat, naast macrofagen, monocyten, promocyten en hun voorlopercellen omvat. De hoofdfunctie van de cellen die tot dit systeem behoren, is het "reinigen" van het bloed, de lymfe en andere weefsels door inname of fagocytose van verschillende deeltjes.

Macrofaag fagocypen een pathogene schimmelcel (Bron: Carolina Coelho [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Macrofagen komen voort uit het beenmerg, worden over het hele lichaam verdeeld en hebben verschillende vormen en kenmerken, die vaak afhankelijk zijn van het weefsel waar ze zijn, van hun mate van differentiatie en de leeftijd of het moment van het leven van het organisme waar studie.

Ze zijn van de meest plastic cellen van het hematopoietische systeem, omdat ze in alle lichaamsweefsels worden gevonden en verschillende functies hebben: ze nemen deel aan de ontwikkelingsprocessen, bij het behoud van homeostase van lichaamsbehandeling, bij het repareren van weefsels en in het immuunsysteem.

Een van de belangrijkste functies is nauw geassocieerd met de immuunafweer van het lichaam, omdat de fagocytische activiteit ervan wordt gereguleerd door de componenten van het complementsysteem en immunoglobulines (beide componenten van het immuunresponsysteem).

Ze werden meer dan een eeuw geleden ontdekt, maar ze zijn gedefinieerd als "voorouderlijke" cellen in de fylogenese van de metazoos. Tijdens zijn ontdekking werd niet alleen de fagocytaire capaciteit benadrukt, maar ook het vermogen om onderscheid te maken tussen hun eigen en de vreemde, dat werd geboren in het concept van aangeboren immuniteit.

[TOC]

Ontdekking

De eerste fagocytische cellen werden beschreven uit een studie uitgevoerd met kikkers in 1883 door de Russische zoölogistische Elie Metchnikoff, die niet alleen zijn functie beschreef in de verdediging tegen vreemde middelen, maar ook de capaciteit van deze cellen om stervende cellen te elimineren of senescent in de gastheer te elimineren en identificeer het vreemde ding.

Metchnikoff was een uitstekende onderzoeker, gecatalogiseerd als de vader van de moderne immunologie, die belangrijke bijdragen heeft geleverd aan de ontwikkeling van immunologie als een nieuwe discipline. Zijn bevindingen vestigden ook een relatie tussen homologie tussen het immuunsysteem van ongewervelde dieren en die van zoogdieren.

Met zijn beschrijving van fagocyten en fagocytaire processen, heeft deze onderzoeker een Nobelprijs toegekend voor meer dan honderd jaar (in 1908), een van de meest intrigerende mechanismen van aangeboren immuniteit.

Zijn experimenten bestonden uit "uitdagende" of "vervelend" met larven doornen van een soort zeester om hun immunologische cellen te stimuleren en hun reactie op de invasie van deze vreemde middelen te bestuderen. Hiermee observeerde hij het uiterlijk van cellen met speciale kenmerken die deze structuren "at".

Hij bedacht de term "fagocyten" (van de Griekse "betaling"- verslinden en "cytos"- cel) naar de cellen die hij waarnam, en tot het proces dat "fagocytose" werd uitgevoerd, maar de relevantie van deze ontdekking is niet geworden duidelijk tot sommige tot enkele jaren later, met de ontdekkingen van Paul Ehrlich gerelateerd aan humorale immuniteit en antilichamen.

Kenmerken

Cellen van het macrofaag-type delen veel kenmerken in verschillende meercellige organismen waar ze kunnen worden gevonden. Ze worden van hun productielocaties naar de verschillende delen van het lichaam getransporteerd, op verschillende manieren, afhankelijk van het bestaan ​​van een bloedsysteem of niet.

De meest onderscheidende kenmerken van macrofagen omvatten hun fagocytische capaciteit, de mobiliteit die velen van hen en hun biosynthetische capaciteit hebben, die gepaard gaat met een grote diversiteit van genetische expressiepatronen.

In hun actieve toestand zijn het extreem dynamische cellen, met intens membranaal verkeer. Ze komen voor in verschillende membraanfusie en splijtingsprocessen, geassocieerd met endocytose en fagocytose.

Kan u van dienst zijn: caliciforme cellen

Deze gespecialiseerde cellen kunnen worden geclassificeerd als "longevas", omdat lange periodes van tijd in de perifere weefsels van het lichaam blijkbaar leven. Bovendien worden ze continu vervangen door de differentiatie van hun voorlopercellen uit het beenmerg, die de circulatie kunnen verlaten en de verschillende bindweefsels kunnen betreden.

Omdat ze mobiele cellen zijn, hebben sommige macrofagen replices in hun plasmamembraan. Wanneer ze zich voorbereiden op fagocyten grote deeltjes, kunnen ze samensmelten met andere cellen om te vormen wat sommige auteurs noemen als "gigantische cel van vreemd lichaam", een multinucleaire gigantische macrofaag.

Wanneer ze worden waargenomen in de weefsels van degenen die deel zijn, zijn deze cellen georganiseerd in gedefinieerde patronen, waarbij elke cel zijn eigen grondgebied bezet, zoiets als een "weefsel in een ander weefsel".

Opleiding

Het mononucleaire fagocytaire systeem is een hematopoietische afkomst die afkomstig is van de voorlopercellen van beenmerg. Toegewijde ouders verschillen om bloedmonocyten te vormen, die door de torrent reizen en de weefsels betreden om ingezeten macrofagen te worden.

De vorming van het mononucleaire fagocytaire systeem begint met de meest "onrijpe" cellen, de promocitos, de replicatieve cellen die aanleiding geven tot de monocyten. De laatste zijn degenen die het beenmerg verlaten en de bloedstroom bereiken, waar ze in de komende 8 uur groeien en verschillen in volwassen monocyten.

Op plaatsen waar volwassen monocyten 'gunstige' aandoeningen vinden voor fagocytose, verschillen ze in wat bekend staat als ingezeten macrofagen, omdat ze niet vrij zijn in circulatie. Dat is wanneer ze zijn uitgerust met het gehele geschikte apparaat voor de digestie van de deeltjes om fagocyt te zijn.

Differentiatie impliceert verschillende veranderingen: groei van het cellichaam (ten minste 5 keer de grootte van de oorspronkelijke monocyten), verhoogd aantal en complexiteit van interne organellen, acquisitie van fagocytische capaciteit (accumulatie van hydrolytische enzymen) en secretie van oplosbare factoren.

Deze cellen zijn verdeeld in alle regio's van het lichaam. Sommigen hebben speciale voorkeuren vanwege bepaalde (vaste) weefsels, terwijl anderen hun verplaatsingscapaciteit (ameboide) behouden en vrij of ronddwalen.

Histologie

Macrofagen hebben een extreem variabele morfologie, grotendeels vanwege hun mobiele toestand, omdat ze in staat zijn om tussen en door verschillende weefsels te bewegen. Ze hebben onregelmatige vormen, ze zijn afgeplat en vertonen vaak pseudopodingprocessen om te bewegen.

Het cellichaam van macrofagen kan een diameter tot 30 μm meten; En in zijn cytoplasma wordt een enkele kern onregelmatig waargenomen, met een of twee prominente kloven die de niervorm vormen en een dicht gebied gevormd door heterochromatine.

Ze hebben verschillende vacuolen die voldoende enzymen en ruimtes bieden voor fagocytdeeltjes zoals micro -organismen of cellulaire resten. Bovendien hebben ze een verscheidenheid aan lysosomen, "fagen", multivosiculaire lichamen en resterende lichamen; Daarom wordt in het licht van de microscoop gezegd dat ze een "gedetailleerde" cytoplasma hebben.

Omdat ze om hun functie uit te oefenen de synthese van een groot aantal hydrolytische enzymen nodig hebben, hebben deze cellen een sterk ontwikkeld endoplasmatisch reticulum, evenals een prominent Golgi -complex om de vesiculaire transportfuncties van deze enzymen uit te oefenen.

Een histiocyt (macrofaag) fagocytisatie van bloedcellen (hematofagocytose) (bron: Koenjo [public domein] via Wikimedia Commons)

Macrofagen hebben corticale opstellingen van actine -microfilamenten die kenmerkend zijn voor dit type cellen; Talrijke microtubuli en tussenliggende filamenten worden ook waargenomen voor hun ameboide verplaatsing en tijdens fagocytische processen.

Omdat ze fagocytische cellen zijn, is het mogelijk om ze te onderscheiden door speciale kleurstoffen te injecteren (Tripano Blue, Lithium Carmino of Indian Ink), omdat deze kleuring gefagocytiseerd en opgeslagen in het cytoplasma in de vorm van korrels.

Kan u bedienen: GLUT1: Kenmerken, structuur, functies

Jongens

In het menselijk lichaam worden macrofagen onderscheiden volgens hun locatie en functie. Op deze manier zijn darmmacrofagen, alveolaire (in de longen), histiocyten (in bindweefsels), kupffer -cellen (in de lever), mesangiale cellen (in de nier), microgliale cellen (in de hersenen) en de osteoclasten (in de bot).

Darmmacrofagen

Dit soort macrofaag vertegenwoordigt een van de meest voorkomende macrofaagpopulaties in het lichaam en vertegenwoordigt de eerste verdedigingslijn (aangeboren immuunsysteem). Ze worden gevonden in de subepitheliale lamina.

Ze zijn verantwoordelijk voor het reguleren van ontstekingsreacties tegen bacteriën en tegen verschillende antigenen die de epitheliale barrière kunnen overschrijden. Bovendien beschermen ze het slijmvlies tegen gevaarlijke ziekteverwekkers en "zuiveren" het dode celsysteem en ander buitenlands afval.

Darmmacrofagen hebben speciale mechanismen die ze in staat maken om onderscheid te maken tussen niet-patogene en gevaarlijke binnenvallen micro-organismen.

Alveolaire macrofagen

Het zijn gespecialiseerde macrofagen die zich in longalleoli bevinden, compartimenten met grote omgevingsschommelingen, voornamelijk gerelateerd aan gedeeltelijke zuurstofdruk. Ze zijn een van de weinige celpopulaties die in deze ruimtes worden gevonden, naast sommige lymfocyten.

Naast andere macrofagen hebben ze belangrijke functies in de "reiniging" van apoptotische cellen en andere overblijfselen. Ze zijn ook betrokken bij de zuivering van vervuilende deeltjes die de luchtwegen binnenkomen, en nemen ook deel aan verschillende immunologische processen.

Histiocyten

De term "histiocyt" wordt vaak gebruikt om alle cellen aan te duiden met kenmerken en type-macrofaagtypen gevonden in bindweefsels.

Dat wil zeggen, het verwijst naar gedifferentieerde cellen die afkomstig zijn van monocyten/macrofaag -lijnen, inclusief sinusvormige macrofagen van de milt, alveolaire macrofagen in de longen en kupffercellen in de lever.

Net als de andere soorten macrofagen verdedigen histiocyten het lichaam van binnenvallende micro -organismen en ongewenste organische of anorganische deeltjes, en nemen ze ook deel aan de presentatie van antigenen aan T -lymfocyten als initiatie van de immuunrespons.

Kupffer -cellen

Ze zijn een type levercel die is geclassificeerd in de groep ingezeten macrofagen, en die gerelateerd zijn aan sinusvormige coatingcellen, die niets meer is dan een laag cellen die de sinusoïden bedekt, grote vaatruimtes tussen de platen van hepatocyten die verzinnen de leverlobulillos.

Als een elektronische micrografie van deze cellen wordt waargenomen, kunnen meerdere cytoplasmatische projecties worden gezien, veel mitochondriën, een verminderd endoplasmatisch reticulum, een klein Golgi -complex en veel lysosomen en endosomeren.

Dit zijn cellen "migrerende dumps", omdat ze geen intercellulaire verbindingen hebben met hun aangrenzende cellen.

Mesangiale cellen

Mesangiale cellen zijn ingezeten cellen in nierglomeruli, die de locaties van dit orgaan zijn waar bloed wordt gefilterd en urine wordt gesynthetiseerd. Onder de belangrijkste functies omvatten de regulatie van bloedstroom en fagocytose, en zijn betrokken bij verschillende nierpathologieën.

Ze hebben kenmerken van gemodificeerde gladde spieren, omdat ze inherente contractiliteit hebben en in staat zijn om cytokines en endocitale macromoleculen zoals immunologische complexen te produceren.

Microgliale cellen

Ze vertegenwoordigen 20% van de cellen in het centrale zenuwstelsel en zijn gerelateerde morfologische, immunofenotypische en functioneel met monocyten/macrofaag-lineagecellen.

Ze worden geactiveerd als reactie op een breed scala aan omstandigheden of hersenwonden en zijn verantwoordelijk voor de verdediging tegen binnenvallende micro -organismen.

Osteoclasten

Osteoclasten zijn cellen die behoren tot botweefsel die verantwoordelijk zijn voor een proces dat bekend staat als "botresorptie", fundamenteel voor homeostase van dit bindweefsel, tijdens en na osteogenese.

Het kan u van dienst zijn: Tone: Kenmerken en functies

Hun functies zijn gerelateerd aan hun vermogen om apoptotische of senescente cellen te "hydrolyseren" die het botweefsel vormen door secretie van lysosomale enzymen en andere ionen die deelnemen aan het proces.

Functie

Macrofagen zijn cellen met grote plasticiteit die gespecialiseerd zijn in de fagocytose van vreemde stoffen en onder andere binnendringende micro -organismen, beschadigde, oude of senescente cellen en celafval. Er is ook aangetoond dat ze betrokken zijn bij pinocytose.

Bepaalde soorten macrofagen hebben "gespecialiseerde" fagocytische functies, zoals bacteriënfagocytose die optreedt na de herkenning van speciaal koolhydraatafval op bacteriële celwanden door middel van receptoren op het oppervlak van de macrofaag bekend als C3.

Naast hun "Sentinel" en "Cleaning" -functies, zijn ingezeten macrofagen in staat om acute ontstekingsreacties en vasculaire veranderingen te initiëren door hun associatie met microvulatuur.

Tijdens deze ontstekingsreacties worden macrofagen geactiveerd door factoren die worden uitgescheiden door lymfocyten, wat hen helpt hun fagocytische capaciteit te vergroten dankzij een soort metamorfose door middel van middelen waarover ze microvings en lamelipodes (membranale extensies) verwerven (membranale extensies).

Sommige soorten macrofagen fagocytietantigenen en presenteren ze aan lymfocyten, dus ze hebben een directe betrokkenheid bij watervallen van immunologische respons. Bovendien scheiden ze speciale factoren uit die de verdeling van T -lymfocyten, de differentiatie van B -lymfocyten, enz. Stimuleren, enz.

Alveolaire macrofagen zijn het beste voorbeeld voor "niet-phagocytaire" functies van macrofagen, omdat ze roet, asbest, industriële gasvormige verontreinigende stoffen, sigarettenrook en zelfs katoenvezels kunnen endocyt.

Referenties

1. Cline, m. (1994). Histiocyten en histiocytose. Bloed, 84(4), 2840-2853.
2. Doubek, r. W. (1950). High-yield histologie (2e ed.)). Philadelphia, Pennsylvania: Lippinott Williams & Wilkins.
3. Gartner, l., & Hiatt, J. (2002). Histologie Atlas Tekst (2e ed.)). Mexico D.F.: McGraw-Hill Inter-Amerikaanse editors.
4. Gehrmann, J., Matsumoto, en., & Kreutzberg, g. W. (negentienvijfennegentig). Microglia: intrinsieke immuuneffectorcel van de hersenen. Hersenonderzoeksrecensies, twintig, 269-287.
5. Gordon, s. (2007). De macrofaag: verleden, heden en toekomst. European Journal of Immunology, 37, 9-17.
6. Hume, D. NAAR. (2006). Het mononucleaire fagocytensysteem. Huidige mening in immunologie, 18, 49-53.
7. Hussell, T., & Bell, T. J. (2014). Alveolaire macrofagen: plasticiteit in een weefselspecifieke context. Natuurrecensies immunologie, 1-13.
8. Johnson, K. (1991). Histologie en celbiologie (2e ed.)). Baltimore, Maryland: The National Medical Series for Independent Study.
9. Kindt, T., Goldsby, r., & Osborne, B. (2007). Kuby -immunologie (6e ed.)). Mexico D.F.: McGraw-Hill Inter-American uit Spanje.
10.  Kuehnel, W. (2003). Atlas van cytologie, histologie en microscopische anatomie (4e ed.)). New York: Thieme.
11.  Liu, g., & Yang, h. (2013). Modulatie van macrofaagactivering en programmering in immuun. Journal of Cellular Physiology, 502-512.
12.  Masuya, m., Drake, c. J., Fleming, P. NAAR., Reilly, c. M., Zeng, h., Hill, W. D.,… Ogawa, m. (2003). Hematopoietische oorsprong van glomerulaire mesangiale cellen. Bloed, 101(6), 2215-2218.
13.  Merien, f. (2016). Een reis met Elie Metchnikoff: van aangeboren celmechanismen in infectieziekten tot kwantumbiologie. Frontiers in de volksgezondheid, 4(125), 1-5.
14.  Smith, p. D., Smythies, l. EN., Shen, r., Gliozzi, m., & Wahl, s. M. (2011). Macrofagen en reactie op microbiële aantasting. Immunologie slijmvlies, 4(1), 32-42.
15. van furth, r., Cohn, Z., Hirsch, J., Humphrey, J., Spector, W., & Langovoort, h. (1972). Het mononucleaire fagocytensysteem: een nieuwe classificatie van macrofagen, monocyten en hun voorlopercellen. Memoranda, 845-852.
16.  VIB Life Sciences Reesarch Institute. (2016). Opgehaald van www.Vib.Be/in/news/pagina's/macrofagen -e-ch-the-oudste-immuuncellen-reveals-ns-hidden -beauty-affter-a-eeuws.ASPX
17.  Wynn, T. NAAR., Chawla, a., & Pollard, J. W. (2013). Macrofaagbiologie in ontwikkeling, homeostase en ziekte. Natuur, 496, 445-455.