MONOCITOPOEZĖ: STADIJOS, LĄSTELIŲ YPATYBĖS, REGULIAVIMAS - BIOLOGIJA - 2025

Monocytopoiesis yra monocitų-makrofagų serija, ty kuriame formuoja monocitų-makrofagų, kol aktyvinimo galuose, kur brandinimo formavimas. Abiejų tipų ląstelės atlieka specifines funkcijas. Monocitai apkerpa bakterijas ir virusus.

Savo ruožtu makrofagai pasižymi dideliu fagocitiniu aktyvumu, pritraukia imuninės sistemos ląsteles ir veikia kaip antigenus pristatančios ląstelės. Jie taip pat sintezuoja svarbius citokinus, kurie dalyvauja aktyvinant kitas ląstelių linijas.

Kairėje: periferinio kraujo tepinėlio monocitai. Dešinė: makrofagų fagocituojant kapsuliuotas mieles (Cryptococcus neoformans). Šaltinis: Wikipedia.com/ Carolina Coelho

Monocitai ir makrofagai, taip pat kitų tipų ląstelės sudaro mononuklearinę fagocitinę sistemą arba anksčiau vadinamą tinklainės endotelio sistema.

Monocitopoezė taip pat vadinama monopoezė. Monopoetinė linija yra makro proceso dalis, vadinama hematopoezė, nes monocitai yra ląstelės, cirkuliuojančios kraujyje.

Tačiau aktyvuoti monocitai yra transportuojami į įvairius audinius. Šios ląstelės, transformuotos į makrofagus, gaus specifinį pavadinimą pagal audinį, kuriame jos randamos.

Pavyzdžiui, jie yra vadinami alveoliniais makrofagais plaučių audinyje, Kupfferio ląstelėmis kepenyse, histiocitais jungiamajame audinyje, Langerhanso ląstelėmis odoje, mikrogliais CNS, mezangiškomis ląstelėmis inkstuose ir osteoklastais kauluose.

Pilnas monocitopoezės procesas prasideda nuo kamieninių ląstelių. Iš čia išryškėja pirmosios daugiapotencialias funkcijas atliekančios ląstelės ir po truputį jos išsiskiria į ląsteles, pasiryžusias formuoti specifinę ląstelių liniją.

Tai atsitinka dėl cheminių veiksnių, kurie reguliuoja visą procesą. Tarp dalyvaujančių medžiagų yra interleukinas 3 (IL-3) ir granulo-monocitiniai (GM-CSF) ir monocitiniai (M-CSF) kolonijas stimuliuojantys veiksniai.

Sutrikimas monocitopoezės procese gali sukelti rimtų ligų.

Monocitopoezės stadijos

Kaulų čiulpuose susidaro formavimo, diferenciacijos ir brendimo procesas. Vėliau aktyvacijos procesas vyksta tinklainės endotelinės sistemos audiniuose.

Visos kraujodaros ląstelių serijos yra iš kamieninių ląstelių, ir monocitopoezė nėra išimtis. Dėl tam tikrų cheminių stimulų, kamieninėse ląstelėse atsiras įvairių daugiapotencialių ląstelių.

Pirmasis yra CFU-LM (limfoidinių ir mieloidinių ciklų kolonijas sudarantis vienetas), kuris vėliau skiriasi į CFU-GEMM (granulocitinės, eritrocitinės, monocitinės ir megakariocitinės serijos kolonijas sudarantis vienetas). Iš ten atsiranda CFU-GM (granulocitinis ir monocitinis) ir tai skiriasi nuo CFU-M (monocitinis).

Nuo čia prasideda atpažįstami pirmtakai kaulų čiulpų lygyje. Tai yra: monoblastas, promonocitas ir monocitas. Tada ši ląstelė išeina į periferinę kraujotaką ir, aktyvavusi, tampa makrofagu.

Diferencijuojant kamienines ląsteles į CFU-M, neįmanoma atpažinti daugiapotencialių pirmtako ląstelių morfologiniu požiūriu.

Vėliau, ląstelių brendimo proceso metu nuo monoblastų iki monocitų ar makrofagų, jie patiria nuoseklius morfologinius pokyčius, kurie parodo jų dabartinę brendimo būklę.

Štai kodėl kiekviena pirmtakų ląstelė nuo monoblasto turi savo ypatybes, kurios jas atpažįsta.

Atpažįstamų kamieninių ląstelių ypatybės

Monoblastas

Tai ląstelė, kurios matmenys yra 15–22 µm. Jo savybės labai panašios į mieloblastą, todėl kartais sunku atskirti vieną nuo kito. Jame yra branduolys, apimantis beveik visą ląstelę, paliekant silpną citoplazmą, kuriai būdinga intensyvi bazofilija.

Branduolys yra apvalus, ekscentriškas ir turi labai laisvą chromatiną, kuriame yra nuo 5 iki 6 branduolių. Norint atskirti monoblastą nuo mieloblastų, gali būti naudojami citocheminiai dažymo būdai, tokie kaip dažymas esteraze.

Jo brendimas užleidžia vietą promonocitui.

Promonocitas

Šios ląstelės matmenys yra maždaug 15-20 µm. Branduolio citoplazmos santykis, nors vis dar didelis, yra šiek tiek mažesnis nei tas, kuris randamas monoblaste.

Branduolys išlieka ekscentriškas, tačiau dabar įgavo netaisyklingą formą ir gali būti matoma net šiek tiek inksto formos ar invaginuota sritis. Chromatinas yra šiek tiek kondensuotas ir matosi tik 1 - 2 branduoliai.

Citoplazminė bazofilija gali išlikti arba šiek tiek sumažėti. Šiame etape atsiranda mažos azurofilinės granulės. Ši ląstelė dažnai painiojama su promielocitais, su kuriais ji pasižymi kai kuriomis savybėmis. Kai ši ląstelė bręsta, ji tampa monocitu.

Monocitai

Susiformavęs kaulų čiulpuose, jis išlieka ten 24 valandas ir tada yra paruoštas išleisti į apyvartą. Ši ląstelė lengvai atpažįstama periferinio kraujo tepinėliuose.

Monocitas yra didžiausia ląstelė cirkuliacijoje, jos plotas yra 15–30 μm. Tai taip pat vienintelė subrendusi ląstelė, palaikanti aukštą branduolio citoplazmos santykį. Nors chromatinas yra tankesnis nei promonocitų, jis yra mažiau pnotizuojantis nei limfocitai.

Branduolys gali būti ląstelės centre arba likti ekscentriškas. Branduolio forma yra kintama, kartais ji gali būti visiškai inksto pavidalo, o kartais dar labiau suapvalinta su mažu įdubimu.

Citoplazmoje išlieka nedidelė bazofilija. Įprastu dažymu citoplazma stebima šviesiai melsvai pilkšvu atspalviu. Azurofilinės granulės yra citoplazmoje ir šiek tiek labiau koncentruojasi aplink branduolį.

Monocitų citoplazmoje gali atsirasti vakuolių, kurie po mikroskopu gali būti matomi kaip balti plotai. Vakuolės atsiranda dėl bakterinių ir virusinių infekcinių procesų ir atsiranda dėl fagocitinės funkcijos.

Monocitai ir vakuolizuoti makrofagai yra žinomi kaip putplasčio ląstelės. Jie labai dažni pacientams, turintiems įgytą imunodeficitą. Putų ląstelių taip pat gausu aterosklerozinėse plokštelėse.

Uždegiminiuose procesuose monocitai prilimpa prie endotelio dėl integrinų, kuriuos jie ekspresuoja savo membranoje, ir tada kerta kraujagyslių endotelį per procesą, vadinamą ekstravazacija. Tokiu būdu jie migruoja į įvairius audinius. Ten jie tampa specialiais makrofagais, priklausomai nuo audinio.

Makrofagai

Tai didelė ląstelė, kurios matmenys yra nuo 25 iki 50 μm. Jis turi gerai išvystytą ovalą ir centrinį branduolį. Citoplazmoje gausu lizosomų, organelių, naudojamų fagocitozėje. Jis yra įvairių audinių ir kiekvienas gaus skirtingą pavadinimą.

Monocitai ir makrofagai kartu su kitomis ląstelėmis, tokiomis kaip fibroblastai, endotelio ir retikulinės ląstelės, sudaro tinklainės endotelio sistemą.

Jos funkcijos apima svetimkūnių fagocitizavimą, perdirbtų antigenų pateikimą kitoms imuninės sistemos ląstelėms, chemokinų, kurie pritraukia kitas uždegimines ląsteles, sintezę, ląstelių proliferacijos ir apskritai imuninio atsako veikimą.

Monocitopoezės reguliavimas

Šiame ląstelių formavimosi, diferenciacijos ir brendimo procese dalyvauja kai kurios cheminės medžiagos, reguliuojančios homeostazę.

Šios medžiagos apima: interleukiną 3 (IL-3) ir granules monocitinius (GM-CSF) bei monocitinius (M-CSF) kolonijas stimuliuojančius veiksnius.

Interleukinas 3 (IL-3)

Jį gamina CD4 limfocitai. Šis interleukinas skatina kamieninių ląstelių diferenciaciją į visų ląstelių linijų daugiapotencialius pirmtakus, tarp kurių yra pirmtakas, vadinamas limfoidinės ir mieloidinės serijos kolonijas sudarančiu vienetu (CFU-LM).

Granulių monocitinę koloniją stimuliuojantis faktorius (GM-CSF)

Tai medžiaga, kuri stimuliuoja kaulų čiulpus diferencijavimo ir brendimo procesuose įvairiose ląstelių linijose, įskaitant monocitinę liniją.

Jo funkcija yra gyvybiškai svarbi palaikant homeostazę kraujodaros procesuose. Tai taip pat svarbu palaikyti imuninį atsaką.

Šis faktorius naudojamas kaip terapija pacientams, kuriems persodinti kaulų čiulpai. Šis veiksnys padeda stimuliuoti kaulų čiulpus ir taip greitai atgauti kraujo ląstelių skaičių.

Monocitines kolonijas stimuliuojantis faktorius (M-CSF)

Šią medžiagą sintezuoja medulinės stromos ląstelės ir osteoblastai.

Be dalyvavimo monocitų pirmtakų diferenciacijos procese, jis taip pat vaidina svarbų vaidmenį pirminėje osteoklastogenezės fazėje, ypač formuojant daugiabranduolines milžiniškas ląsteles.

Tai taip pat vaidina svarbą reguliuojant lipoproteinų kiekį kraujyje. Šiame procese dalyvauja monocitai. Štai kodėl susidaro putų ląstelės.

Ligos, susijusios su monocitų pokyčiais

Miokardinis infarktas

Ženkliai padidėjęs monocitų kiekis kraujyje (monocitozė) pastebėtas pacientams, patyrusiems miokardo infarktą. Manoma, kad jie vaidina kritinį vaidmenį atkuriant audinius.

Aterosklerozė

Šis įsitraukimas yra uždegimo rūšis, pasireiškianti kraujagyslių endotelio lygiu. Tai stimuliuoja lipidų, tokių kaip cholesterolis, ir mažo tankio lipoproteinų (MTL) padidėjimas kraujyje.

Monocitai išreiškia receptorius, turinčius afinitetą tam tikriems modifikuotiems lipoproteinams, aktyviai veikdami ateroskleroziniuose procesuose. Šia prasme interferonas alfa (IFNα) skatina šių receptorių ekspresiją monocituose.

Esant tokiai būklei, dažniausiai stebima vakuoliuotų monocitų ar putplasčio ląstelių padidėjimas endotelyje.

MonoMAC sindromas

Šiam retam sindromui būdingas genetinis defektas, dėl kurio visiškai nėra monocitų. Kaulų čiulpai nesugeba sukurti šios ląstelių linijos ir dėl to pasikartoja oportunistinių mikroorganizmų sukeliamos odos infekcijos.

Sarkoidozė

Tai liga, turinti polinkį formuoti granulomas įvairiuose audiniuose, tokiuose kaip plaučiai, oda, limfmazgiai, širdis. Šią ligą sukelia uždegiminių ląstelių, įskaitant makrofagus, sankaupos.

Plaučių Langerhanso ląstelių histiocitozė

Ši reta liga daugiausia užpuola baltuosius rūkalius ir jai būdingas specifinio tipo makrofagų, vadinamų Langerhanso ląstelėmis, dauginimasis. Tai makrofagai, kurie paprastai būna odoje.

Sergant šia liga, yra šių ląstelių infiltracija plaučių audinyje. Manoma, kad šią situaciją sukelia citokinai, kuriuos išskiria alveoliniai makrofagai, ypač rūkaliuose. Taip pat gali būti paveikti kiti audiniai, tokie kaip oda, kaulas.

Lėtinė mielomonocitinė leukemija (CMML)

Tai mielodisplastinė ir mieloproliferacinė neoplastinė patologija. Tai atsiranda žymiai padidėjus kraujo monocitų skaičiui ir esant normaliems leukocitų kiekiams arba esant nestipriai leukopenijai. Taip pat gali būti trombocitopenija ir normocitinė anemija.

Makrofagų aktyvacijos sindromas (SAM)

Šiai ligai būdingas proliferacinis ir funkcinis makrofagų anomalija. Jo morfologija yra normali, tačiau jo aktyvumas yra perdėtas. Makrofagai nekontroliuojamai pradeda fagocituoti eritrocitus, trombocitus, leukocitus ir net savo pirmtakus. Liga gali būti mirtina, jei ji nebus laiku išgydyta.

Nuorodos

1. Terry N, Mediaceja O, Noa M, Sánchez P. Periferinio kraujo tepinėlio Semiologinė vertė tiriant virusines ligas. „Rev Latinoam Patol Clin Med Lab 2016“; 63 (3): 160–165. Galima rasti: medigraphic.com
2. Gil M. Hematopoetinė sistema: funkcijos, audiniai, histologija, organai ir ligos. Galima rasti svetainėje: lifeder.com/hematopoietic-sistema/
3. Echeverri D, Fontanilla M, Buitrago L. Makrofagas sergant kraujagyslių liga. Paslėptas priešas? Kardiologas pulkas. 2004; 11 (3): 164-173. Galima rasti: scielo.org.co/
4. Cantera A, Hernández V, Seiglie F. Makrofagų aktyvacijos sindromas: generalizuoto sepsio modeliavimas. „Rev Cubana Pediatr 2009“; 81 (4): 76–85. Galima rasti: http: // scielo
5. Comalada M. Sprendimai makrofaguose: dauginasi, aktyvuojasi ar miršta. Daktaro disertacija 2002; Imunologijos doktorantūros programa. Barselonos universitetas. Galima rasti tdx.cat/bitstream