MONOCITAI: YPATYBĖS, FUNKCIJOS, VERTYBĖS, LIGOS - BIOLOGIJA

Į monocitai yra kraujo ląstelės, priklausančios leukocitų pogrupį vadinamas mononuklearinių Fagocīts sistema. Jie turi bendrą kilmę su kitais kraujodaros kamieninių ląstelių fagocitais. Jie yra atsakingi už įgimto ir adaptacinio imuniteto reguliavimą, taip pat už audinių rekonstravimą ir homeostazę.

Yra du monocitų pogrupiai, kurie skiriasi savo funkcijomis ir paskirtimi: 1) vienas, kuris gamina makrofagus po ekstravazacijos iš periferinės kraujotakos; 2) kitas, kuris uždegiminėmis sąlygomis diferencijuojasi į uždegimines dendritines ląsteles.

Šaltinis: Dr Graham Beards

Makrofagai yra fagocitinės ląstelės, gyvenančios limfoidiniame ir nelimfoidiniame audinyje. Jie dalyvauja stabilios būklės audinių homeostazėje, pašalindami apoptozines ląsteles. Be to, jie turi platų receptorių, atpažįstančių patogenus, spektrą.

Savo ruožtu dendritinės ląstelės specializuojasi antigenų perdirbime ir pateikime bei kontroliuoja B ir T ląstelių atsaką.

Monocitai gali ne tik apsisaugoti nuo infekcijų, bet ir padėti vystytis tokioms ligoms, kaip aterosklerozė ir išsėtinė sklerozė, arba, atvirkščiai, jie gali prisidėti prie raumenų atsinaujinimo po pažeidimo ir amiloidų virpėjimo degradacijai. Alzheimerio liga.

charakteristikos

Monocitai yra netaisyklingos formos ląstelės. Jie turi inksto formos branduolį. Citoplazmoje jie turi pūsleles. Jo skersmuo svyruoja nuo 16 iki 24 µm. Kai monocitai dažomi Wright dėme, jų citoplazma atrodo melsvos spalvos.

Jie gaunami iš kaulų čiulpų pluripotentinių kamieninių ląstelių. Monocitai gaminami keliais tarpiniais etapais ir stadijomis, įskaitant: 1) bendrą mieloidinį palikuonį (CMP); 2) granulocitų-makrofagų pirmtakas (GMP); 3) makrofagų-dendritinių ląstelių pirmtakas (MDP).

Jie pasižymi plastiškumu, nes gali tapti makrofagais arba dendritinėmis ląstelėmis. Patekę į audinius jie tampa makrofagais arba gali diferencijuotis į uždegimines dendritines ląsteles.

Žmonėms monocitai sudaro 8% leukocitų, jų pusinės eliminacijos laikas yra 70 valandų, o pelėms - 4% leukocitų, jų pusinės eliminacijos laikas yra 17 valandų.

Remiantis chemokino receptorių ekspresija, monocitai yra suskirstyti į dvi pagrindines grupes. Žmonėms tai yra: CD14 ⁺⁺ CD16 ^- ir CD14 ⁺ CD16 ⁺ . Pelėje tai yra Gr-1 ^hi ir Gr-1l ^ow .

Monocitų išsivystymą lemia specifinių transkripcijos veiksnių, tokių kaip PU.1, ir poslinkio faktorių CCAAT, AML-1B, Sp-1, GATA-1 ir -2 išraiška.

Kilmė ir raida

Dabartiniai pelių modeliai leidžia manyti, kad monocitai yra kaulų čiulpuose iš kraujodaros kamieninių ląstelių (HSC), kurie vystosi formuodami granulocitų-makrofagų (GMP) pirmtaką, kuris yra sudaro makrofagų-dendritinių ląstelių pirmtaką (MDP) ir bendrą monocitų pirmtaką (cMoP).

Kraujo kraujagyslių spindyje, esant pastoviai būsenai, cMoP pirmiausia išsiskiria į LY6C ^hi ląsteles , o po to į LY6C ^žemas ląsteles . Pelės LY6C ^žemos ląstelės (jų ekvivalentas yra ^žemas CD14 CD16 ⁺ ), tampa kraujo rezidentais makrofagais, o ne pačios monocitais, ir juda endotelio liumenų paviršiuje.

LY6C ^žemos ląstelės koordinuoja reakciją į stresą liumene ir per 7 Toll tipo receptorius reaguoja į vietinio pažeidimo signalus, sukeldamos neutrofilų įdarbinimą. Tai sukelia endotelio nekrozę, todėl LY6C ^mažai monocitų išvalo ląstelių šiukšles.

Pelių LY6C ^hi ląstelės (jų ekvivalentas yra CD14 ⁺ ) žymi „klasikinius monocitus“. Jie įdarbinami uždegimo vietose, kurios veikia kaip periferinių mononuklearinių fagocitų pirmtakai. LY6C ^hi ląstelės vaidina svarbų vaidmenį šeimininko reakcijoje į patogenų, tokių kaip Listeria monocytogenes, užpuolimą.

Iš monocitų gauti makrofagai

Terminas makrofagas reiškia dideles fagocitines monumentalias ląsteles. Atsižvelgiant į audinį, kuriame jie randami, makrofagams suteikiami konkretūs pavadinimai.

Makrofagais vadinamos Kupffer ląstelės kepenyse, alveoliniai makrofagai plaučiuose, histiocitai jungiamajame audinyje, osteoklastai kauluose, smegenyse mikrogliagos ir Langerhans ląstelės odoje. Jie taip pat pavadinami pagal organą, kuriame jis randamas, pavyzdžiui, limfmazgį, užkrūčio liauką ar endokrininius makrofagus.

Pastovios būklės audiniuose gyvenančių makrofagų populiacijos yra palaikomos dėl jų vietinio proliferacijos. Tačiau kai yra uždegimas, greitos pirmtakų ląstelės pasikartoja į atitinkamo audinio makrofagų skyrių.

LY6C ^žemų monocitų diferenciacija į makrofagus apima genų ekspresijos pokyčius, kurie lemia fenotipinius pokyčius ir paviršinių antigenų, susijusių su makrofagais, ekspresiją. Yra du makrofagų tipai, būtent: M1 makrofagai arba uždegiminiai makrofagai; M2 makrofagai arba priešuždegiminiai (arba reguliavimo) makrofagai.

M1 makrofagai stipriai reaguoja į patogenų invaziją ir kitus kenksmingus signalus, formuodamiesi uždegimą sukeliančius citokinus, ir azoto oksido bei reaktyviųjų deguonies rūšių sintezę. M2 makrofagai pasižymi tolerogeninėmis ir atstatomosiomis savybėmis.

Monocitų gautos dendritinės ląstelės

Klasikinės dendritinės ląstelės vystosi iš makrofagų-dendritinių ląstelių (MDP) pirmtakų, vadinamų ikiklasikinėmis dendritinėmis ląstelėmis. Dendritinės ląstelės susidaro iš monocitų, kurie migruoja per endotelį ablumenal - lumenine kryptimi. Endochelio matricoje esantys monocitai išsivysto į makrofagus.

LY6C ^hi ląstelės įdarbinamos uždegimo vietoje. Įdarbintos LY6C ^hi ląstelės virsta dendritinėmis ląstelėmis, kurios migruoja į limfmazgius. LY6C ^hi monocitai yra paverčiami CX ₃ CR1 ⁺ D14 ⁺ dendritinėmis ląstelėmis . Ikiklasikinės dendritinės ląstelės virsta CD103 ⁺ .

Kai uždegimas įvyksta švitinant odai su UV šviesos, monocitai LY6C ^Hi įvesti epidermį ir tapti ląsteles su charakteristikomis Langerhanso ląstelėse. Šios ląstelės paprastai randamos makšties ir burnos ertmių gleivinės epitelio linijose.

Makšties epitelio dendritines ląsteles regeneruoja kaulų čiulpų pirmtakai. Uždegiminėmis sąlygomis jie vėl apgyvendinami LY6C ^hi monocitais .

funkcijos

Monocitų vaidmuo infekcijoje

Sveikiems asmenims periferiniame kraujyje esančius monocitus sudaro 90% klasikinių monocitų (CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺⁺ ). Likę 10% yra CD16 ⁺ monocitai (CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺ tarpiniai produktai ) ir neklasikiniai monocitai (CD14 ⁺ CD16 ⁺ ).

Bet kokios infekcijos ar sužalojimo metu neutrofilai greitai reaguoja (per kelias valandas). Tačiau monocitai moduliuoja uždegimą gamindami citokinus, tokius kaip IL-1β, IL-6, TNF-α ir indukuojamą azoto oksido sintazę. Kiekvienas monocitų tipas skirtingai reaguoja į dirgiklius.

Pavyzdžiui, užsikrėtus Candida albicans, klasikiniai monocitai sukelia Th7 imuninį atsaką. Tuo tarpu užsikrėtus Aspergillus fumigatus, klasikiniai monocitai ir CD16 ⁺ turi panašų fagocitozės pajėgumą, o klasikiniai monocitai slopina konidijų daigumą.

Infekcijos sąlygomis CD16 ⁺ monocitų skaičius padidėja. Tai pastebėta nėščioms moterims, sergančioms maliarija (Plasmodium spp.) Ir kartu infekuotoms ŽIV. Monocitai gali sumažinti parazitų skaičių, fagocituodami užkrėstus eritrocitus per opinę ar neopsoninę fagocitozę.

Tačiau monocitai gali prisidėti prie sunkių maliarijos pasireiškimų, kurie paveikia šeimininko fiziologines funkcijas ir lemia patologijų atsiradimą. Monocitai, dendritinės ląstelės ir makrofagai taip pat vaidina lemiamą vaidmenį ŽIV patogenezėje.

Monocitų vaidmuo angiogenezėje ir aterogenezėje

Monocitai kaupiasi augančių indų sienelėse, tai rodo, kad jie prisideda prie aterogenezės. Jie nesudaro kraujagyslių tinklų, bet imituoja endotelio ląsteles, su kuriomis jie turi fenotipines savybes ir paviršiaus žymenis.

Kai monocitai periferinėje kraujotakoje migruoja iš kraujagyslių į ekstravaskulinį skyrių, jie subręsta į makrofagus. Tiksliau sakant, M2 makrofagai turi proangiogenines funkcijas: jie skatina kraujagyslių atstatymą audinių taisymo metu.

Aterosklerozinių apnašų susidarymo bruožas yra lipoproteinų kaupimasis intymiame arterijos regione, kurį lydi monocitų pasisotinimas iš kraujotakos.

Monocitai migruoja į subendotelinę erdvę ir sąveikauja su tarpląstelinės matricos komponentais, tokiais kaip kolagenas I, pagrindinė arterijų sienos sudedamoji dalis. Tarp tarpląstelinės matricos ir monocitų yra stipri sąveika.

Mažo tankio lipoproteinai (MTL), kuriuos proteoglikanai sulaiko tarpląstelinėje matricoje, yra užfiksuoti makrofagais. Matricinės metaloproteinazės (MMP) yra svarbios aterologinėms apnašoms formuotis. Makrofagai yra atsakingi už urokinazės, suaktyvinančios MMP, gamybą.

Monocitų vaidmuo uždegime

Monocitų pogrupiai daugelio uždegiminių būklių, tokių kaip ūmus miokardo infarktas, insultas, sepsis, reumatoidinis artritas, ŽIV ir hemodializė, žymekliai. Pavyzdžiui, pacientai, sergantys miokardo infarktu ir skilveline aneurizma, turi daug daugiau monocitų nei asmenys, neturintys šių patologijų.

Monocitai ir makrofagai yra pagrindinis citokinų, kurie tarnauja kaip tarpląsteliniai pasiuntiniai, šaltinis ir reguliuoja ląstelių dauginimąsi, diferenciaciją ir migraciją. Svarbiausi citokinai, susiję su širdies nepakankamumu, yra naviko nekrozės faktorius (TNF) ir interleukinas IL6.

Širdies nepakankamumu sergančių pacientų uždegiminių procesų tyrimas parodė, kad TNF, TNFR1 ir TNFR2 yra numatytos populiacijos mirtingumo prognozės. IL6 nėra uždegimo žymeklis, tačiau turi tiesioginį žalingą poveikį miokardo veiklai.

Terapinis citokinų sistemos moduliavimas klinikinių tyrimų metu žmonėms nebuvo sėkmingas. Kita strategija yra karvedilolio, neselektyvaus beta adrenoreceptorių antagonisto, kuris sumažina monocitų gaminamą TNF, vartojimas.

Fenofibratas, fibro rūgšties darinys, žymiai slopina monocitų gautų citokinų, tokių kaip IL1, IL6 ir MCP-1, išsiskyrimą.

Monocitų kiekis kraujyje

Kiekybinė skirtingų rūšių leukocitų kiekio kraujyje analizė rodo šias normalias vertes: juostos formos (neutrofiliniai granulocitai), 3–5%; segmentiniai (neutrofiliniai granulocitai), 40–75%; eozinofilų (granulocitų), 2–4%; bazofilų (granulocitų), 0–1%; limfocitai, 25–40%; monocitų, 2–8%.

Normalus skaičius monocitų kiekis kraujyje yra tarp 0 ir 800 ląstelių / mikrol, ir normalus vidutinė vertė yra 300 ląstelių / mikrol, (0,3 x 10 ⁹ ląstelių / L). Lėtiniai uždegiminiai procesai yra susiję su monocitozė, tai yra padidėjęs monocitų skaičius. Absoliuti vertė viršija 800 ląstelių / µl (> 0,8 x 10 ⁹ ląstelės / L).

Kai kurie su monocitozė susiję sutrikimai yra uždegiminės ligos, tokios kaip tuberkuliozė, sifilis ir poodinis bakterinis endokarditas, granulomatozė / autoimuninė, sisteminė raudonoji vilkligė, reumatoidinis artritas ir laikinasis arteritas.

Piktybiniai sutrikimai, sukeliantys monocitozę, yra preleukemija, nimfocitinė leukemija, histiocitozė, Hodžkino liga, ne Hodžkino limfoma ir karcinomos.

Monocytopenia yra monocitų (mažiau nei 200 ląstelių / mikrol; 0,2 x 10 skaičiaus sumažėjimas ⁹ ląstelių / L). Tai atsiranda reaguojant į stresą, endotoksemiją ir pavartojus gliukokortikoidų, alfa interferono ir TNF-alfa.

Kai kurie su monocitopenija susiję sutrikimai yra lėtinė limfocitinė leukemija, ciklinė neutropenija ir stiprus šiluminis pažeidimas.

Susijusios ligos: vėžys

Monocitai, be svarbaus įgimtos imuninės sistemos vaidmens, ginančio šeimininką nuo patogeninių mikrobų, taip pat dalyvauja ligų, tokių kaip aterosklerozė, išsėtinė sklerozė ir naviko metastazės, patogenezėje ir progresavime.

Uždegiminiai M1 makrofagai pašalina nereikalingas navikines ląsteles, tačiau su M2 navikais susiję makrofagai (TAM) gali slopinti priešnavikinį atsaką, didindami naviko augimą ir skatindami metastazes.

Dėl šios priežasties TAM buvimas ir kiekis yra susijęs su prasta paciento gyvenimo trukme. Pelėms, kurioms pašalinta blužnis, sumažėja TAM skaičius, todėl pastebimas sumažėjęs naviko augimas ir metastazės.

Hipoksinėje naviko aplinkoje TAM didelę įtaką daro signalinių molekulių, imuninės sistemos ląstelių ir naviko ląstelių sekrecija. Invaziniai TAM sukelia augimo faktorius, tokius kaip EGF, kurie skatina naviko augimą.

Be to, TAM gamina tokius veiksnius kaip VEGF, kurie skatina kraujagyslių augimą ir metastazes. Kitas veiksnys, kurį gamina TAM, yra VEGFR1, kuris dalyvauja formuojant premetastazinę nišą.

Nuorodos

Abbas, AK, Lichtman, AH, Pillai, S. 2017. Ląstelinė ir molekulinė imunologija. Elsevieras, Amsterdamas.
Auffray, C., Sieweke, MH, Geissmann, F. 1009. Kraujo monocitai: raida, heterogeniškumas ir ryšys su dendritinėmis ląstelėmis. Metinė imunologijos apžvalga, 27, 669–92.
Delves, PJ, Martin, SJ, Burton, DR, Roitt, IM 2017. Roitt's pagrindinių imunologija. Vilis, Čičesteris.
Eales, L.-J. 2003. Imunologija gyvybės mokslininkams. Vilis, Čičesteris.
„Fraser“, IP, Ezekowitz, AB 2001. Monocitai ir makrofagai. In: Austen, KF, Frank, MM, Atkinson, JP, Cantor, H., red. Samterio imunologinės ligos, I. tomas. Lippincott Williams & Wilkins leidykla.
Geissmann, F., Manz, MG, Jung, S., Sieweke, MH, Merad, M, Ley, K. 2010. Monocitų, makrofagų ir dendritinių ląstelių vystymasis. Science, 327, 656-661.
Hoffmanas, R., Benz, EJ, Jr, Silberstein, LE, Heslop, H., Weitz, J. I., Anastasi, J., Salama, m. E., Abutalib, SA 2017. Hematologija: pagrindiniai principai ir praktika. Elsevieras, Amsterdamas.
Karlmark, KR, Tacke, F., Dunay, IR 2012. Monocitai sveikata ir liga - mini apžvalga. Europos žurnalas apie mikrobiologiją ir imunologiją 2, 97–102.
Lameijer, MA, Tang, J., Nahrendorf, M., Beelen, RHJ, Mulder, WJM 2013. Monocitai ir makrofagai kaip nanomedicininiai taikiniai, siekiant pagerinti ligos diagnozavimą ir gydymą. Ekspertų atsiliepimai apie molekulinę diagnostiką, 13, 567–580.
Lameijer, M., Tang, J., Nahrendorf, M., Mulder, WJM 2013. Monocitai ir makrofagai kaip nanomedicininiai taikiniai, skirti pagerinti ligos diagnozavimą ir gydymą. Ekspertų apžvalga, Molecular Diagnostic, 13, 567–580.
Lazarus, HM, Schmaier, AH 2019. Trumpas hematologijos vadovas. Springeris, Chamas.
Lichtman, MA, Kaushansky, K., Prchal, JT, Levi, MM, Burns, LJ, Armitage, JO 2017. Hematologijos žinynas. Mc Graw Hill, Niujorkas.
Löffler, H., Rastetter, J., Haferlach, T. 2000. Klinikinės hematologijos atlasas. „Springer“, Berlynas.
Longo, DL 2010. Harisono hematologija ir onkologija. McGraw-Hill, Niujorkas.
Murphy, K., Weaver, C. 2016. „Janeway“ imunobiologija. „Garland Science“, Niujorkas.
Østerud, B., Bjørklid, E. 2003. Monocitų vaidmuo aterogenezėje. Physiology Review, 83, 1069-1112.
Parham, P. 2014. Imuninė sistema. „Garland Science“, Niujorkas.
Paulius, WE, 2012. Pagrindinė imunologija. Lippincott Williams & Wilkins, Filadelfija.
Richards, DM, Hettinger, J., Feuerer, M. 2013. Monocitai ir makrofagai vėžyje: raida ir funkcijos. Vėžio mikroaplinka, 6, 179–191.
Wrigley, BJ, Lip, GYL, Shantsila, E. 2011. Monocitų ir uždegimo vaidmuo širdies nepakankamumo patofiziologijoje. Europos žurnalas apie širdies nepakankamumą, 1361, 1161–1171.
Yona, S., Jung, S. 2009. Monocitai: pogrupiai, ištakos, likimai ir funkcijos. Dabartinė nuomonė hematologijoje. DOI: 10.1097 / MOH.0b013e3283324f80.

MONOCITAI: YPATYBĖS, FUNKCIJOS, VERTYBĖS, LIGOS - BIOLOGIJA - 2025