MONOCYTOPOIESIS: STADIER, CELLEEGENSKABER, REGULERING - BIOLOGI - 2025

Den monocytopoiesis er dannelsen af monocyt-makrofag serien, dvs. omfatter dannelse monocyt-makrofag indtil aktivering ender hvor modning. Begge typer celler udfører specifikke funktioner. Monocytter opsperrer bakterier og vira.

For deres del har makrofager høj fagocytisk aktivitet, tiltrækker celler i immunsystemet og fungerer som antigenpræsenterende celler. De syntetiserer også vigtige cytokiner, der deltager i aktiveringen af ​​andre cellelinjer.

Venstre: Monocyt i perifert blodudstrygning. Højre: Makrofagfagocytosering af en kapslet gær (Cryptococcus neoformans). Kilde: Wikipedia.com/ Carolina Coelho

Monocytter og makrofager såvel som andre typer celler udgør det mononukleære fagocytiske system eller tidligere kendt som retikulumendotel-systemet.

Monocytopoiesis kaldes også monopoiesis. Den monopoietiske linje er en del af makroprocessen kaldet hæmatopoiesis, da monocytter er celler, der cirkulerer i blodet.

Imidlertid transporteres monocytter, når de er aktiveret, til forskellige væv. Disse celler transformeret til makrofager vil modtage et specifikt navn i overensstemmelse med det væv, hvori de findes.

For eksempel kaldes de alveolære makrofager i lungevæv, Kupffer-celler i leveren, histiocytter i bindevæv, Langerhans-celler i hud, mikroglia i CNS, mesangiale celler i nyre og osteoclaster i knogler.

Den komplette proces med monocytopoiesis begynder fra stamcellen. Herfra dukker de første celler med multipotentialfunktioner op, og derefter adskiller de sig lidt efter lidt i celler, der er forpligtet til dannelsen af ​​en specifik cellelinie.

Dette sker takket være kemiske faktorer, der regulerer hele processen. Blandt de involverede stoffer er interleukin 3 (IL-3) og granulomonocytiske (GM-CSF) og monocytiske (M-CSF) kolonistimulerende faktorer.

En forstyrrelse i monocytopoiesis-processen kan føre til alvorlige sygdomme.

Stadier af monocytopoiesis

Processen med dannelse, differentiering og modning forekommer i knoglemarven. Senere forekommer aktiveringsprocessen i vævene i retikulumendotelsystemet.

Alle hæmatopoietiske celleserier kommer fra stamcellen, og monocytopoiesis er ingen undtagelse. På grund af visse kemiske stimuli vil stamcellen give anledning til forskellige multipotentialceller.

Den første er CFU-LM (kolonidannende enhed i lymfoide og myeloide serien), som senere adskiller sig i CFU-GEMM (kolonidannende enhed i den granulocytiske, erytrocytiske, monocytiske og megakaryocytiske serie). Derfra giver det anledning til CFU-GM (granulocytisk og monocytisk), og dette adskiller sig fra CFU-M (monocytisk).

Herfra begynder de genkendelige forstadier på knoglemarv-niveau. Disse er: monoblast, promonocyt og monocyt. Derefter går denne celle ud i den perifere cirkulation, og når den aktiveres, bliver den til en makrofag.

I processen med differentiering fra stamcellen til CFU-M er det ikke muligt at genkende multipotentielle precursorceller fra et morfologisk synspunkt.

Senere under modningsprocessen af ​​celler fra monoblasten til monocytten eller makrofagen gennemgår de sekventielle morfologiske ændringer, der afslører deres nuværende modningstilstand.

Det er grunden til, at hver forløbercelle starter fra monoblasten har sine egne egenskaber, der gør dem genkendelige.

Karakteristika ved genkendelige stamceller

Monoblast

Det er en celle, der måler mellem 15-22 um. Dens egenskaber ligner meget myeloblasten, så det er undertiden vanskeligt at differentiere den ene fra den anden. Den har en kerne, der dækker næsten hele cellen, hvilket efterlader en dårlig cytoplasma, der er kendetegnet ved at være intenst basofil.

Kernen er rund, excentrisk og har en meget slap kromatin, hvor 5 til 6 nukleoli er værdsatte. Cytokemisk farvningsteknikker, såsom esterase-farvning, kan anvendes til at differentiere monoblast fra myeloblast.

Dens modning giver plads til promonocytten.

Promonocyte

Denne celle måler ca. 15-20 um. Kernecytoplasma-forholdet, selvom det stadig er højt, er noget lavere end det, der findes i monoblasten.

Kernen forbliver excentrisk, men har nu antaget en uregelmæssig form, og endda kan der ses et let nyreformet eller invaginat område. Kromatinet er let kondenseret, og kun 1 til 2 nukleoli kan ses.

Cytoplasmatisk basofili kan opretholdes eller svagt mindskes. På dette trin vises små azurofile granuler. Denne celle forveksles ofte med de promyelocytter, som den har nogle egenskaber med. Når denne celle modnes, bliver den en monocyt.

monocyt

Når den er dannet i knoglemarv, forbliver den der i 24 timer, og derefter er den klar til at blive frigivet i cirkulation. Denne celle kan let genkendes i perifert blodudstrygning.

Monocytten er den største celle i cirkulation, der måler mellem 15-30 um. Det er også den eneste modne celle, der opretholder et højt nucleus-cytoplasma-forhold. Skønt kromatinet er tættere end promonocytten, er det mindre pyknotisk end lymfocytterne.

Kernen kan være placeret i midten af ​​cellen eller forblive excentrisk. Formen på kernen er variabel, undertiden kan den være fuldstændigt nyreformet og andre gange mere afrundet med en lille indrykk.

Cytoplasmaet bevarer en let basofili. Ved konventionel farvning observeres cytoplasmaet med en lyseblå-grålig nuance. Tilstedeværelsen af ​​azurofile granuler opretholdes i hele cytoplasmaet, og de er lidt mere koncentreret omkring kernen.

I monocyters cytoplasma kan tilstedeværelsen af ​​vakuoler forekomme, hvilket kan ses under mikroskopet som hvide områder. Vacuoler forekommer i bakterielle og virale infektiøse processer og skyldes fagocytisk funktion.

Monocytter og vakuolerede makrofager er kendt som skumceller. De er meget almindelige hos patienter med erhvervet immundefekt. Skumceller er også rigelige i aterosklerotiske plaques.

I inflammatoriske processer klæber monocytter sig til endotelet takket være integrinerne, som de udtrykker i deres membran, og krydser derefter det vaskulære endotel gennem en proces, der kaldes ekstravasation. På denne måde migrerer de til forskellige væv. Der bliver de specialiserede makrofager afhængigt af vævet.

makrofag

Det er en stor celle, der måler mellem 25 og 50 um. Det har en veludviklet oval og central kerne. Cytoplasmaet er rig på lysosomer, organeller der bruges i fagocytose. Det er placeret i forskellige stoffer, og hver får et andet navn.

Monocytter og makrofager udgør sammen med andre celler såsom fibroblaster, endotelceller og retikulære celler retikulumendotelsystemet.

Dets funktioner inkluderer fagocytisering af fremmedlegemer, præsentation af behandlede antigener til andre celler i immunsystemet, syntese af kemokiner, der tiltrækker andre inflammatoriske celler, regulerer celleproliferation og funktionen af ​​immunresponsen generelt.

Regulering af monocytopoiesis

I denne proces med celledannelse, differentiering og modning er nogle kemiske stoffer, der regulerer homeostase, involveret.

Disse stoffer inkluderer: interleukin 3 (IL-3) og granulat-monocytiske (GM-CSF) og monocytiske (M-CSF) kolonistimulerende faktorer.

Interleukin 3 (IL-3)

Det produceres af CD4-lymfocytter. Denne interleukin favoriserer differentieringen af ​​stamcellen i multipotentielle precursorceller i alle cellelinier, blandt hvilke er forløberen kaldet den kolonidannende enhed i lymfoide og myeloide serien (CFU-LM).

Granulat-monocytisk kolonistimulerende faktor (GM-CSF)

Det er et stof, der stimulerer knoglemarven i differentierings- og modningsprocesserne i forskellige cellelinjer, herunder den monocytiske linje.

Dets funktion er af vital betydning for at opretholde homeostase i hæmatopoietiske processer. Det er også vigtigt for opretholdelse af immunresponsen.

Denne faktor bruges som terapi hos knoglemarvstransplantationspatienter. Denne faktor hjælper med at stimulere knoglemarven og genvinde således hurtigt antallet af blodlegemer.

Monocytisk kolonistimulerende faktor (M-CSF)

Dette stof syntetiseres af celler i medullær stroma og ved osteoblaster.

Ud over at deltage i processen med differentiering af monocytforstadier spiller den også en rolle i den primære fase af osteoclastogenese, specifikt i dannelsen af ​​multinucleated gigantiske celler.

Det spiller også en rolle i reguleringen af ​​lipoprotein niveauer i blodet. Monocytter er involveret i denne proces. Derfor dannes skumceller.

Sygdomme relateret til ændring i monocytter

Myokardieinfarkt

Der er observeret en markant stigning i blodmonocytter (monocytose) hos patienter, der har lidt et myokardieinfarkt. De menes at spille en kritisk rolle i vævsreparation.

åreforkalkning

Denne involvering er en type betændelse, der forekommer på niveauet af det vaskulære endotel. Det stimuleres af stigningen i lipider i blodet, såsom kolesterol og lipoproteiner med lav densitet (LDL).

Monocytter udtrykker receptorer med affinitet for visse modificerede lipoproteiner og virker aktivt i aterosklerotiske processer. I denne forstand stimulerer interferon alpha (IFNa) ekspressionen af ​​disse receptorer på monocytter.

I denne tilstand er det almindeligt at observere en stigning i vakuolerede monocytter eller skumceller i endotelet.

MonoMAC syndrom

Dette sjældne syndrom er kendetegnet ved en genetisk defekt, der producerer et totalt fravær af monocytter. Knoglemarven er ikke i stand til at producere denne cellelinie, og som en konsekvens forekommer tilbagevendende hudinfektioner af opportunistiske mikroorganismer.

sarkoidose

Dette er en sygdom, der har en tilbøjelighed til at danne granulomer i forskellige væv, såsom lunger, hud, lymfeknuder, hjerte, blandt andre. Denne sygdom er forårsaget af ophobning af inflammatoriske celler, herunder makrofagen.

Lungehanger cellehistiocytose

Denne sjældne sygdom angriber hovedsageligt hvide rygere og er kendetegnet ved en spredning af en bestemt type makrofag kaldet Langerhans-celler. Dette er de makrofager, der normalt findes på huden.

I denne sygdom er der en infiltration af disse celler i lungevævet. Det antages, at denne situation skyldes cytokiner, der udskilles af alveolære makrofager, især hos rygere. Andre væv, såsom hud, knogler, kan også påvirkes.

Kronisk myelomonocytisk leukæmi (CMML)

Det er en myelodysplastisk og myeloproliferativ neoplastisk patologi. Det forekommer med en markant stigning i antallet af blodmonocytter og med normale leukocytter eller let leukopeni. Der kan også være trombocytopeni og normocytisk anæmi.

Makrofagaktiveringssyndrom (SAM)

Denne sygdom er kendetegnet ved en proliferativ og funktionel makrofagabnormalitet. Dens morfologi er normal, men dens aktivitet er overdrevet. Makrofager begynder at fagocytose erytrocytter, blodplader, leukocytter og endda deres egne forløbere på en ukontrolleret måde. Sygdommen kan være dødelig, hvis den ikke behandles i tide.

Referencer

1. Terry N, Mediaceja O, Noa M, Sánchez P. Semiologisk værdi af perifert blodudstrygning i studiet af virussygdomme. Rev Latinoam Patol Clin Med Lab 2016; 63 (3): 160-165. Fås på: medigraphic.com
2. Gil M. Hematopoietic system: funktioner, væv, histologi, organer og sygdomme. Fås på: lifeder.com/hematopoietic-sistema/
3. Echeverri D, Fontanilla M, Buitrago L. Makrofagen ved vaskulær sygdom. Den skjulte fjende? Pastor Col. Cardiol. 2004; 11 (3): 164-173. Tilgængelig på: scielo.org.co/
4. Cantera A, Hernández V, Seiglie F. Makrofagaktiveringssyndrom: simulering af generaliseret sepsis. Rev Cubana Pediatr 2009; 81 (4): 76-85. Fås på: http: // scielo
5. Comalada M. Beslutninger i makrofager: spredes, aktiveres eller dør. Doktorafhandling 2002; Ph.d.-program i immunologi. Barcelona universitet. Fås på: tdx.cat/bitstream