Makrofāgi: struktūra, funkcijas un slimības

Makrofāgi (fagocīti) ir balti asinis šūnas, kas ir attīstībā vecākās iedzimtas šūnas daļa imūnā sistēma. Makrofāgi var iziet no asinsrites un vairākus mēnešus saglabāties ķermeņa audos kā audu makrofāgi kā sava veida policijas spēki. Viens no viņu galvenajiem uzdevumiem ir plūst apkārt infekcijas baktērijas, deģenerē endogēnās šūnas vai toksīnus amēbai līdzīgā veidā un fagocitizē tos, tas ir, tos “apēdot” vai citādi padarot nekaitīgus un transportējot prom.

Kas ir makrofāgs?

Makrofāgi, saukti arī par fagocītiem, pieder pie fagocītiem un līdz ar to pie imūnās atbildes iedzimtas šūnu daļas. Viņi attīstās pēc vajadzības no monocīti, kas veidojas kaulu smadzenes no cilmes šūnām un nonāk asinīs. Vīrusu vai baktēriju infekcijas klātbūtnē, ko ir atzinusi imūnā sistēma, tad monocīti pārvietoties uz infekcijas vietas tuvumu, atstāt asinsriti un diferencēties pilnībā funkcionējošos makrofāgos. Infekcijas vietā viņi var fagocitēt infekciozo baktērijas pilnībā noslēdzot daļiņas un bioķīmiski katalītiski izjaucot tās, izmantojot specifiskas fermenti. Makrofāgi nes atbilstošo fermenti lizosomās, sīkās šūnu organellās. Makrofāgi ir daļa no iedzimtajiem, ti, ģenētiski fiksētie imūnā sistēma. Pastāv saikne ar iegūto imūnsistēmu, pateicoties makrofāgu antigēna prezentācijas funkcijai, ko īpaši izraisa vīrusu infekcijas. T-palīgu šūnas atpazīst uzrādītos antigēnus, kas pēc tam stimulē specifisko ražošanu antivielas. Makrofāgi var ievērojami kontrolēt iekaisuma procesus audos, izdalot citokīnus.

Anatomija un struktūra

Makrofāgu prekursoru šūnas ir monocīti, kas veidojas no cilmes šūnām kaulu smadzenes. Tikai citokīnu ietekmē monocīti diferencējas dažāda veida makrofāgos. Vietās saistītos audu makrofāgos, kas migrējuši audos, morfoloģija ir ļoti atkarīga no apkārtējiem audiem. Anatomiski makrofāgs ir praktiski līdzvērtīgs vienšūnu organismam ar kodolu, citoplazmu, citoskeletu un daudziem organoīdiem. Makrofāga izmērs sasniedz aptuveni 25 līdz 50 µm. Fagocīta lielums ir pietiekams, lai notvertu apmēram 5 µm garu baktēriju un ieslēgtu to vienā no tās fagosomām. Lai veiktu savu galveno funkciju, fagocitoze patogēni vai organismam kaitīgas vielas noārdīšanās, makrofāga rīcībā ir lizosomas. Tie ir mazi organelli, kas satur vairākus noārdošos līdzekļus fermenti kas tiek iztukšoti fagosomā pēc patogēna sagūstīšanas, lai uzsāktu un paveiktu faktisko fagocitozi. Makrofāgiem ir arī iespēja sintezēt lizocīms, kas var pārtraukt glikozīdu saites. Tiešs kontakts ar lizocīms cēloņi baktērijas lai izšķīdinātu viņu šūnu sienas.

Funkcija un uzdevumi

Viena no galvenajām makrofāgu funkcijām un uzdevumiem ir iebrukuma fagocitoze baktērijas vai citas kaitīgas vielas. Tas ietver endogēnas deģenerētas šūnas (vēzis šūnas), kuras par tādām ir atzinusi imūnsistēma, kā arī endogēnās šūnas, kas jau ir mirušas. Makrofāgi spēj norobežot patogēni vienā no to fagosomām un sadalīt tos nekaitīgos atsevišķos komponentos. Vēl viens galvenais uzdevums ir antigēna prezentācija. Vairumā gadījumu tie ir peptīdu atlikumi, ti, noteiktu sastāvdaļu komponenti proteīni no fagocitētiem baktērijas, ko fagocitārā šūna ar sarežģīta mehānisma starpniecību “uzrāda” ārpusē. Noteiktas T-palīgšūnas atpazīst uzrādītos fragmentus un inducē specifisko šūnu sintēzi antivielas. Mijiedarbībā ar citiem imūnsistēmas komponentiem, piemēram, B un T limfocīti kā arī dabiskās killer šūnas un fibroblasti, makrofāgi spēj ražot dažādus citokīnus. Citokīni ir peptīdi un proteīni ar kuru imūnsistēma kontrolē ļoti sarežģīto imūnreakciju. Ar interleikīniem, interferoni, audzējs nekroze faktoriem un citām vielām, kas piešķirtas citokīniem, imūnsistēma kontrolē imūnkomponentu aktivizāciju un dezaktivāciju, kā arī agresivitāti, spēks imūnās atbildes reakcijas, ieskaitot iespējamo drudzis epizodes. Specializētie CD-169 pozitīvie makrofāgi liesa uzņemties uzdevumu pavairot vīrusu daļiņas vīrusu infekcijas gadījumā, lai paātrinātu atbilstošu imūnreakciju. Lai novērstu vīrusi vai vīrusu daļām, kas no makrofāgiem varētu izkļūt no procesa tālākas infekcijas izraisīšanas, CD-169 pozitīvos makrofāgus blīvi ieskauj citi makrofāgi, kas šādā gadījumā var nekavējoties iznīcināt izbēgušos vīrusus vai vīrusu daļas. Imūnsistēmai ir arī nefagocitāri makrofāgi, kuriem ir svarīga loma muskuļu šķiedru atjaunošanā. Viņi rada kontroli proteīni kas ļauj transportēt muskuļu šūnas un tās diferencēt.

Slimības

Slimības un apstākļi, kas tieši saistīti ar makrofāgu disfunkciju, ir ārkārtīgi reti. Biežāk sastopamas slimības un simptomi, kas rodas makrofāgu pārmērīgas reakcijas dēļ, bet ko izraisa cita slimība. Tas nozīmē, ka simptomus var attiecināt uz makrofāgu dabisko reakciju. Reta slimība, kas pārsniedz cēloņsakarību, ir hemofagocitozes sindroms (HLH). Šīs slimības klātbūtnē makrofāgi tiek tik aktivizēti, ka tie ne tikai fagocitozē veco sarkano asinis šūnas, kas jālikvidē, bet arī uzbrūk veselām šūnām sava veida pārmērīgas imūnās atbildes veidā. Slimība, kas bieži ir smaga, var būt iedzimta, ti, pamatojoties uz noteiktiem ģenētiskiem defektiem, bet to var arī iegūt. Trigeri var būt narkotikas vai infekcijas. Metabolisma slimība, kurā starpproduktu glikocerebrozīds ir nepilnīgi sadalīts, šī viela uzkrājas makrofāgu lizosomās, izraisot to uzpūšanos. Šādus izmainītus makrofāgus sauc par Gošē šūnām, terminu, kas atvasināts no slimības Gošē sindroma nosaukuma. Gošē šūnu uzkrāšanās aknas, liesa, un kaulu smadzenes, kā arī nervu sistēmas un citi orgāni, noved pie orgānu mazspējas, ja to neārstē slimības progresēšanas laikā.

Tipiskas un izplatītas asins un eritrocītu slimības.