Makrofāgi

Makrofāgi (Fagocīti) ir baltās asins šūnas, kas pieder evolucionāri vecākajai iedzimtajai šūnu imūnsistēmai. Makrofāgi var izkļūt no asinsrites un izdzīvot ķermeņa audos kā audu makrofāgi vairākus mēnešus kā sava veida apsardzes policisti.

Viens no viņu galvenajiem uzdevumiem ir plūst apkārt infekcijas baktērijām, deģenerētām endogēnām šūnām vai toksīniem, piemēram, amēbai, un fagocitizēt, ti, “apēst” vai kā citādi tos padarīt nekaitīgus, kā arī transportēt prom.

Kas ir makrofāgi?

Makrofāgi, ko sauc arī par šūnas šūnām, pieder pie fagocītiem un līdz ar to imūnās atbildes iedzimtajai šūnu daļai. Vajadzības gadījumā tie attīstās no monocītiem, kas veidojas no cilmes šūnām kaulu smadzenēs un nonāk asinsritē.

Vīrusu vai baktēriju infekcijas klātbūtnē, kuru ir atzinusi imūnsistēma, monocīti pārvietojas infekcijas fokusa tuvumā, iziet no asinsrites un diferencējas pilnībā funkcionējošos makrofāgos. Viņi var fagocītēt infekcijas mikrobus infekcijas avotā, pilnībā noslēdzot daļiņas un sadalot tās bioķīmiski un katalītiski, izmantojot noteiktus fermentus. Makrofāgi nēsā atbilstošos enzīmus lizosomās, sīkās šūnu organellās.

Makrofāgi ir daļa no iedzimtas, t.i., ģenētiski fiksētas imūnsistēmas. Izmantojot makrofāgu antigēna noformējumu, to savieno ar iegūto imūnsistēmu, ko īpaši izraisa vīrusu infekcijas. Piedāvātos antigēnus atpazīst T-helper šūnas, kas pēc tam stimulē specifisku antivielu ražošanu. Makrofāgi var ievērojami kontrolēt iekaisuma procesus audos, izdalot citokīnus.

Anatomija un struktūra

Makrofāgu prekursoru šūnas ir monocīti, kas veidojas no cilmes šūnām kaulu smadzenēs. Monocīti diferencējas dažādos makrofāgu veidos tikai citokīnu ietekmē. Lokalizētu audu makrofāgu gadījumā, kas ir migrējuši audos, morfoloģija ir ļoti atkarīga no apkārtējiem audiem.

Anatomiski makrofāgi praktiski atbilst vienai šūnai ar kodolu, citoplazmu, citoskeletu un lielu skaitu organellām. Makrofāgu izmērs ir no 25 līdz 50 μm. Fagocītu lielums ir pietiekams, lai uztvertu 5 μm garu baktēriju un nofiksētu to vienā no tās fagosomām. Lizosomas ir pieejamas makrofāgiem, lai veiktu savu galveno funkciju, patogēnu fagocitozi vai kaitīgas vielas sadalīšanos.

Tie ir mazi organoīdi, kas satur vairākus noārdīšanās fermentus, kas tiek iztukšoti fagosomā pēc patogēna sagūstīšanas, lai sāktu un veiktu faktisko fagocitozi. Makrofāgiem ir arī spēja sintezēt lizocīmu, kas var sadalīt glikozīdiskās saites. Tiešs kontakts ar lizocīmu izraisa baktēriju sadalīšanos šūnu sienās.

Funkcija un uzdevumi

Viena no makrofāgu galvenajām funkcijām un uzdevumiem ir iebrukušo baktēriju vai citu kaitīgu vielu fagocitoze. Tas ietver arī paša ķermeņa deģenerētās šūnas (vēža šūnas), kuras par tādām ir atzinusi imūnsistēma, kā arī šūnas, kas jau ir mirušas. Makrofāgi spēj norobežot patogēnus vienā no to fagosomām un sadalīt tos nekaitīgos atsevišķos komponentos. Vēl viens galvenais uzdevums ir antigēna prezentācija.

Lielākā daļa no tām ir peptīdu atliekas, tas ir, dažu fagocitizētu baktēriju olbaltumvielu komponenti, kurus fagocīti "piegādā" uz ārpusi, izmantojot sarežģītu mehānismu. Dažas T palīga šūnas atpazīst uzrādītos fragmentus un sāk specifisku antivielu sintēzi. Mijiedarbībā ar citiem imūnsistēmas komponentiem, piemēram, B un T limfocītiem, kā arī ar dabiskām iznīcinošām šūnām un fibroblastiem, makrofāgi spēj radīt lielu skaitu citokīnu. Citokīni ir peptīdi un olbaltumvielas, ar kuru palīdzību imūnsistēma kontrolē ļoti sarežģīto imūno reakciju.

Ar interleikīniem, interferoniem, audzēja nekrozes faktoriem un citām vielām, kas tiek piešķirtas citokīniem, imūnsistēma kontrolē imūno komponentu aktivizēšanu un deaktivizāciju, kā arī attiecīgās imūnās atbildes agresivitāti un stiprumu, ieskaitot visus drudža uzbrukumus. Specializētie CD-169 pozitīvi makrofāgi liesā veic vīrusa infekcijas pavairošanas vīrusa daļiņu uzdevumu, lai paātrinātu atbilstošo imūno reakciju.

Lai vīrusi vai vīrusa daļas, kas varētu izkļūt no makrofāgiem, neradītu turpmākas infekcijas, CD-169 pozitīvos makrofāgus cieši ieskauj citi makrofāgi, kas tādā gadījumā var nekavējoties iznīcināt izbēgušo vīrusu vai vīrusa daļas. Imūnsistēmā ir arī nefagocītiski makrofāgi, kuriem ir nozīmīga loma muskuļu šķiedru atjaunošanā. Viņi ražo kontroles olbaltumvielas, kas ļauj transportēt un diferencēt muskuļu šūnas.

Slimības

Slimības un kaites, kas tieši saistītas ar nepareizi funkcionējošiem makrofāgiem, ir ārkārtīgi reti. Biežāk sastopamas slimības un simptomi, kuru pamatā ir makrofāgu pārmērīga reakcija, bet kurus izraisa cita slimība. Tas nozīmē, ka simptomus var izsekot līdz dabiskai fagocītu reakcijai.

Hemofagocitozes sindroms (HLH) ir reta slimība, kas raksturo iepriekšminēto cēloņsakarību. Kad šī slimība ir sastopama, makrofāgi ir tik pārmērīgi aktivēti, ka tie ne tikai fagocitozē vecās sarkanās asins šūnas, kuras ir jāiznīcina, bet arī uzbrūk veselām šūnām sava veida pārmērīgas imūnās atbildes veidā. Slimību, kas bieži ir smaga, var mantot, t.i., pamatojoties uz noteiktiem ģenētiskiem defektiem, taču to var arī iegūt. To var izraisīt medikamenti vai infekcijas.

Metabolisma slimība, kurā starpprodukts glikocerebrosīds tiek nepilnīgi sadalīts, šī viela uzkrājas makrofāgu lizosomās, kuras rezultātā uzpūstas. Šādi pārveidotus makrofāgus sauc par Gošē šūnām - terminu, kas atvasināts no slimības Gošē sindroma nosaukuma. Gošē šūnu uzkrāšanās aknās, liesā un kaulu smadzenēs, kā arī nervu sistēmā un citos orgānos, ja to neārstē, turpmākajā slimības gaitā noved pie orgānu mazspējas.

Asins un eritrocītu tipiskas un izplatītas slimības

• Hemolīze
• Anēmija (anēmija), dzelzs deficīta anēmija
• Nieru anēmija
• Sirpjveida šūnu anēmija