Charakteristické monocyty, funkcie, hodnoty, choroby

Ten Monocyty Sú to krvinky, ktoré patria k subpopulácii leukocytov, nazývaných mononukleárne fagocyty systém. Majú spoločný pôvod s inými fagocytmi v hematopoetických kmeňových bunkách. Sú zodpovední za reguláciu vrodenej a adaptívnej imunity, ako aj pre remodelovanie tkanív a homeostázu.

Existujú dve podskupiny monocytov, ktoré sa líšia v ich funkciách a cieľoch, konkrétne: 1) jedna, ktorá produkuje makrofágy po extravazácii periférneho obehu; 2) Ďalší, ktorý sa za zápalových podmienok líši v zápalových dendritických bunkách.

Zdroj: Dr Graham Beards [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]

Makrofágy sú fagocytárne bunky, ktoré sa nachádzajú v lymfoidných a ne -lymfoidných tkanivách. Sú zapojení do homeostázy tkaniva v stacionárnom stave eliminovaním buniek Apopicu. Okrem toho majú širokú škálu receptorov, ktoré rozpoznávajú patogény.

Na druhej strane sa dendritické bunky špecializujú na spracovanie a prezentáciu antigénov a na kontrolu reakcie B a T buniek.

Okrem obrany proti infekciám môžu monocyty prispievať k výskytu chorôb, ako je ateroskleróza a roztrúsená skleróza, alebo naopak, môžu prispievať k regenerácii svalov po poškodení a degradácia amyloidných vlákien v Alzheimerovej chorobe.

[TOC]

Charakteristika

Monocyty sú nepravidelné bunky. Majú jadro tvare obličky. Majú vezikuly v cytoplazme. Jeho priemer sa pohybuje medzi 16 a 24 um. Keď sú monocyty zafarbené Wrightovým farbivom, ich cytoplazma je pozorovaná modro.

Pochádzajú z pluripotentných kmeňových buniek kostnej drene. Monocyty sa vyrábajú prostredníctvom niekoľkých krokov a medziproduktov, ktoré zahŕňajú: 1) spoločný myeloidný rodič (CMP); 2) granulocyt-makrofágny rodič (GMP); 3) Dendritické výkony makrofágov (MDP).

Majú plasticitu, pretože sa môžu stať makrofágmi alebo dendritickými bunkami. Stávajú sa makrofágmi, keď vstúpia do tkanív alebo sa môžu rozlíšiť v zápalových dendritických bunkách.

U ľudí tvoria monocyty 8% leukocytov a majú polovičný život 70 hodín, zatiaľ čo u myší tvoria 4% leukocytov a majú polovičný život 17 hodín.

Na základe expresie kostných receptorov sú monocyty rozdelené do dvoch hlavných skupín. U ľudí sú to: CD14⁺⁺CD16^- a CD14⁺CD16⁺. U myši sú to GR-1^Ahoj a GR-1L^Zatlačiť.

Vývoj monocytov je určený expresiou špecifických transkripčných faktorov, ako je PU.1 a CCAAT, AML-1B, SP-1, GAT-1 a -2.

Pôvod a vývoj

Súčasné modely založené na myšiach navrhujú, aby monocyty vznikli v kostnej dreni z hematopoetických kmeňových buniek (HSC, hamatopoetické kmeňové bunky), ktoré sa vyvíjajú smerom k tvorbe granulocytov makrofágov (CMOPORSLE-Péladle dendritica (MDP) a spoločného monocyte rodičov (CMOP ).

V lúmene krvných ciev, v stacionárnom stave sa CMOP najskôr líši v bunkách Ly6C^Ahoj, a potom v Ly6c bunkách^Nízky. Ly6c bunky^Nízky myši (jej ľudský ekvivalent je CD14^NízkyCD16⁺), stávajú sa makrofágmi rezidentov viac ako monocyty správne a pohybujú sa na povrchu endotelového lúmenu.

Ly6c bunky^Nízky Koordinujú stresovú reakciu v lúmene a reagujú prostredníctvom príjemcu 7 Tolls, na príznaky miestneho poškodenia, čo vyvoláva nábor neutrofilov. To spúšťa endotelovú nekrózu a následne Ly6c monocyty^Nízky Vyčistite zvyšky bunky.

Ly6c bunky^Ahoj myši (jej ľudský ekvivalent je CD14⁺), predstavujú „klasické monocyty“. Sú prijímaní na zápalových miestach, ktoré pôsobia ako predchodcovia periférnych mononukleárnych fagocytov. Ly6c bunky^Ahoj Majú dôležitú úlohu v reakcii hostiteľa na patogény, ako napríklad Listeria monocytogenes.

Makrofágy odvodené z monocytov

Pojem makrofág sa vzťahuje na veľké fagocytové mníchové bunky. V závislosti od tkaniny tam, kde sú, makrofágy dostávajú konkrétne názvy.

Môže vám slúžiť: Biele mangrovy: Charakteristiky, biotop, taxonómia, použitia

Makrofágy sa nazývajú Kupfferové bunky v pečeni, alveolárne makrofágy v pľúcach, histiocyty v spojivovom tkanive, kostné osteoklasty, mikroglie v mozgu a Langerhansových bunkách v koži. Dostávajú tiež názov orgánu, v ktorom sa nachádza, napríklad makrofágy lymfatického uzla, týmusu alebo endokrinného.

V podmienkach stabilného stavu je populácia makrofágov s bydliskom v tkanivách udržiavaná miestnou šírením. Ak však dôjde k zápalu, dochádza k rýchlemu náboru prekurzorových buniek smerom k príslušnému tkanivovému makrofágovému priestoru.

Diferenciácia monocytov LY6C^Nízky Makrofág znamená zmeny v expresii génov, ktoré určujú fenotypové zmeny a expresiu povrchových antigénov spojených s makrofágom. Existujú dva typy makrofágov, konkrétne: M1 makrofágy alebo zápalové makrofágy; M2 makrofágy alebo protizápalové (alebo regulačné) makrofágy.

Makrofágy M1 reagujú silne na inváziu patogénov a iných škodlivých signálov formovaním prozápalových cytokínov a syntézy oxidu dusnatého a reaktívnych druhov kyslíka. M2 makrofágy majú tolerogénne a restoratívne vlastnosti.

Dendritické bunky odvodené z monocytov

Klasické dendritické bunky sú vyvinuté z makrofágového-pellučného dendritika (MDP), nazývané predklasické dendritické bunky. Dendritické bunky sú tvorené z monocytov, ktoré migrujú cez endotel v Ablumenal-lumenálnom smere. Monocyty v endotelovej matrici sú vyvinuté v makrofágoch.

Nábor buniek LY6C^Ahoj Stáva sa to v mieste, kde dochádza k zápalu. Ly6c bunky^Ahoj Prijaté sa transformujú na dendritické bunky, ktoré migrujú do lymfatických uzlín. LY6C monocyty^Ahoj Stávajú sa CX dendritické bunky₃Cr1⁺D14⁺. Predklasické dendritické bunky sa stávajú CD103⁺.

Keď je zápal v koži produkovaný ožarovaním UV svetlom, Ly6c monocyty^Ahoj Epiderma vstupuje a stáva sa bunkami s charakteristikami Langerhans buniek. Tieto bunky sa zvyčajne nachádzajú aj v slizničnej línii vaginálnych a orálnych dutín.

Vaginálne epitelové dendritické bunky sú rekonštituované bunkami prekurzorov kostnej drene. Za zápalových podmienok sú opätovne osídlené pomocou monocytov LY6C^Ahoj.

Funkcia

Funkcia monocytov pri infekcii

U zdravých jedincov pozostávajú z monocytov periférnej krvi 90% klasických monocytov (CD14⁺⁺CD16⁺⁺). Zvyšných 10% sú CD16 monocyty⁺ (Intermediate CD14⁺⁺CD16⁺) a neklasické monocyty (CD14⁺CD16⁺).

Počas akejkoľvek infekcie alebo rany neutrofily rýchlo reagujú (v hodinách). Monocyty však modulujú zápal produkciou cytokínov, ako je IL-lp, IL-6, TNF-α a syntáza oxidu dusnatého indukovateľná. Každý typ monocito reaguje odlišne na podnety.

Napríklad počas infekcie s Candida albicans, Klasické monocyty indukujú imunitnú odpoveď Th7. Zatiaľ čo v infekcii s Aspergillus fumigatus, klasické monocyty a CD16⁺ Majú podobné schopnosti fagocytózy a klasické monocyty inhibujú klíčenie Conidia.

V podmienkach infekcie počet monocytov CD16⁺ zvýšenie. Toto bolo pozorované u tehotných žien s maláriou (Plazmodium kupovať.) a koinfikované s HIV. Monocyty môžu znížiť počet parazitov, fagocytizačné infikované erytrocyty prostredníctvom tupej alebo neopsonickej fagocytózy.

Monocyty však môžu prispieť k závažným prejavom malárie, ktoré ovplyvňujú fyziologické funkcie hostiteľa a vedú k výskytu patológií. Monocyty, dendritické a makrofágové bunky majú tiež rozhodujúcu úlohu v patogenéze HIV.

Môže vám slúžiť: Osteocyty: školenie, charakteristiky a funkcie

Funkcia monocytov v angiogenéze a aterogenéze

Monocyty sa hromadia na stene rastúcich ciev, čo naznačuje, že prispievajú k aterogenéze. Netvoria vaskulárne siete, ale napodobňujú endotelové bunky, s ktorými zdieľajú fenotypové charakteristiky a povrchové markery.

Keď monocyty periférneho obehu migrujú z vaskulárneho do extravaskulárneho kompartmentu, dozrievajú na makrofágy. Makrofágy M2 majú konkrétne proangiogénne funkcie: podporujú vaskulárnu remodelovanie počas opravy tkanív.

Charakteristiou tvorby aterosklerotického plaku je akumulácia lipoproteínov v intímnej oblasti tepny, ktorá je sprevádzaná náborom monocytov z obehu.

Monocyty migrujú do subendotelového priestoru a interagujú s komponentmi extracelulárnej matrice, ako je kolagén I, hlavná zložka steny tepien. Je stanovená silná interakcia medzi extracelulárnou matricou a monocytmi.

Lipoproteíny s nízkou hustotou (LDL), uchovávané proteoglucanmi extracelulárnej matrice, sú zachytené makrofágmi. Metaloproteíny Metrix (MMP) sú dôležité pre tvorbu ateroklerotického plaku. Makrofágy sú zodpovedné za výrobu uroquinázy, ktorá aktivuje MMP.

Funkcia monocytov pri zápaloch

Podskupiny monocytov markerov mnohých zápalových stavov, ako je akútny infarkt myokardu, mozgová príhoda, sepsa, vorná artritída, HIV a hemodialýza. Napríklad pacienti s infarktom myokardu a aneuryzmy komory majú oveľa viac monocytov ako jednotlivci, ktorým tieto patológie chýbajú.

Monocyty a makrofágy sú hlavným zdrojom cytokínov, ktoré slúžia ako medzibunkoví poslovia a regulujú proliferáciu buniek, diferenciáciu a migráciu. Najdôležitejšie cytokíny zapojené do srdcového zlyhania sú faktor nekrózy nádoru (TNF) a interleuquina IL6.

Štúdia zápalových procesov pacientov so srdcovým zlyhaním ukázala, že TNF, TNFR1 a TNFR2 sú prediktory úmrtnosti v študovanej populácii. IL6 nie je zápalový marker, ale má priamy škodlivý účinok na myokardium.

Terapeutická modulácia cytokínového systému v klinických skúškach nebola u ľudí úspešná. Ďalšia stratégia spočíva v používaní karvedilolu, neselektívneho antagonistu beta-receptora, ktorý znižuje produkciu TNF monocytmi.

Fenofibrát, derivát kyseliny fíbrovej, významne inhibuje uvoľňovanie cytokínov odvodených z monocytov, ako sú IL1, IL6 a MCP-1.

Hladiny monocytov v krvi

Kvantitatívna analýza rôznych typov leukocytov v krvi naznačuje nasledujúce normálne hodnoty: tvary pásov (neutrofily granulocyty), 3-5%; segmentované (neutrofily granulocyty), 40-75%; eozinofily (granulocyty), 2-4%; Basofilos (granulocyty), 0-1%; lymfocyty, 25-40%; Monocyty, 2-8%.

Normálny počet monocytov v krvi je medzi 0 a 800 bunkami/ul a normálna priemerná hodnota je 300 buniek/ul (0.3 x 10⁹ bunky/l). Chronické zápalové procesy sú spojené s monocytózou, čo je zvýšenie počtu monocytov. Absolútna hodnota presahuje 800 buniek/ul (> 0.8 x 10⁹ bunky/l).

Niektoré poruchy spojené s monocytózou sú zápalové ochorenia, ako je tuberkulóza, syfilis a subkutánna bakteriálna endokarditída, granulomatóza/autoimunitná, eimatózna systémová lupus, reumatoidná artritída a časová artritída.

Medzi malígnymi poruchami, ktoré produkujú monocytózu, patrí predleukémia, nolinfocytová leukémia, histiocytóza, Hodgkinova choroba, non-Hodgkinský lymfóm a karcinómy.

Monocytopénia je zníženie počtu monocytov (menej ako 200 buniek/ ul; 0.2 x 10⁹ bunky/l). Stáva sa to v odozvovom strese, endotoxémii a po podaní glukokokokortikoidov, alfa interferónu a TNF-Alfu.

Niektorí obchodníci spojení s monocytopéniou sú chronická lymfocytárna leukémia, cyklická neutropénia a vážne tepelné poškodenie.

Súvisiace choroby: rakovina

Monocyty, okrem toho, že majú dôležitú úlohu v vrodenom imunitnom systéme na obranu hostiteľa patogénnych mikróbov, sa tiež podieľajú na patogenéze a progresii chorôb, ako je ateroskleróza, roztrúsená skleróza a nádorové metastázy.

Môže vám slúžiť: Čo je to vajíčka? (U zvierat a rastlín)

Zápalové makrofágy M1 sú zapojené do eliminácie zbytočných nádorových buniek, ale makrofágy spojené s nádorom (TAM) M2 môžu inhibovať protinádorovú odpoveď, zvýšiť rast nádoru a podporovať metastázy.

Z tohto. U myší, na ktoré bola vylúčená slezina, vykazujú zníženie počtu TAM, takže existuje znížený rast nádoru a metastáz.

V prostredí hypoxie nádoru je TAM silne ovplyvňovaný sekréciou signálnych molekúl, buniek imunitného systému a nádorových buniek. Invazívny TAM produkuje rastové faktory, ako je EGF, ktoré podporujú rast nádoru.

Okrem toho TAM produkuje faktory, ako je VEGF, ktoré podporujú rast krvných ciev a metastáz. Ďalším faktorom produkovaným TAM je VEGFR1, ktorý sa podieľa na tvorbe výklenku predbežného.

Odkazy

1. Abbás, a. Klimatizovať., Lichtman, a. H., Pillai, s. 2017. Imunologické bunkové a molekulárne. Elsevier, Amsterdam.
2. Auffray, C., Sieweke, m. H., Geissmann, f. 1009. Krvné monocyty: vývoj, heterogenita a vzťah s dendritickými bunkami. Ročný prehľad imunologie, 27, 669-92.
3. Delves, p. J., Martin, s. J., Burton, D. R., Roitt, i. M. 2017. Roittová esenciálna imunológia. Wiley, Chichester.
4. Eales, L.-J. 2003. Imunológia pre život vedcov. Wiley, Chichester.
5. Fraser, i. P., Ezekowitz, a. B. 2001. Monocyty a makrofágy. In: Austen, K. F., Frank, m. M., Atkinson, J. P., Cantor, h., eds. Samterove imunologické choroby, zväzok I. Vydavatelia Lippinott Williams & Wilkins.
6. Geissmann, f., Manz, m. G., Jung, s., Sieweke, m. H., Merad, m, zákon, k. 2010. Vývoj monocytov, makrofágov a dendritických buniek. Science, 327, 656-661.
7. Hoffman, R., Benz, e. J., Jr., Silberstein, L. A., Heslop, h., Weitz, J. Jo., Anastasi, J., Salama, m. A., Abutalib, s. Do. 2017. Hematológia: Základné princípy a prax. Elsevier, Amsterdam.
8. Karlmark, K. R., Tacke, f., Dunay, i. R. 2012. Monocyty v zdraví a chorobách - mini preskúmanie. European Journal of Microbiology and Immunology 2, 97-102.
9. Lameijer, m. Do., Tang, J., Nahrendorf, m., Beelen, r. H. J., Mulder, w. J. M. 2013. Monocyty a makrofágy ako nanomedinálne ciele na zlepšenie diagnostiky a liečby ochorenia. Recenzie odborníkov v oblasti molekulárnej diagnostiky, 13, 567-580.
10. Lameijer, m., Tang, J., Nahrendorf, m., Mulder, w. J. M. 2013. Monocyty a makrofágy ako nanomedinálne ciele na zlepšenie diagnostiky a liečby ochorenia. Diagnostický molekulárny prehľad, 13, 567-580.
11. Lazarus, h. M., Schmaier, a. H. 2019. Stručný sprievodca hematológiou. Springer, Cham.
12. Lichtman, m. Do., Kaushansky, K., Prchal, J. Tón., Levi, m. M., Burns, L. J., Armitage, J. Ani. 2017. Manuál hematológie. MC Graw Hill, New York.
13. Löffler, h., Rastetter, J., Haferlach, T. 2000. Hematologický atlas klinického. Springer, Berlín.
14. Longo, D. L. 2010. Harrisonova hematológia a onkológia. McGraw-Hill, New York.
15. Murphy, K., Weaver, C. 2016. Janewayova imunobiológia. Garland Science, New York.
16. Østerud, b., Bjørklid, e. 2003. Úloha monocytov v athelegogenéze. Physiology Review, 83, 1069-1112.
17. Parham, P. 2014. Imunitný systém. Garland Science, New York.
18. Paul, w. A. 2012. Základná imunológia. Lippinott Williams & Wilkins, Philadelphia.
19. Richards, D. M., Hettinger, J., Feuerer, m. 2013. Monocyty a makrofágy pri rakovine: vývoj a funkcia. Microenvironment Cancer, 6, 179-191.
20. Wrigley, b. J., Pery, g. A. L., Shantsila, e. 2011. Úloha monocytov a zápal v patofyziológii srdcového zlyhania. European Journal of Heart Faily, 13, 1161-1171.
21. Yona, s., Jung, s. 2009. Monocyty: podskupiny, pôvod, osudy a funkcie. Súčasný názor v hematológii. Doi: 10.1097/Moh.0B013E3283324F80.