МОНОЦИТОПОЕЗ: СТАДІЇ, ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛІТИН, РЕГУЛЯЦІЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Моноцитопоезу є утворенням моноцитів-макрофаги серій, тобто включають в себе не утворюють моноцитах макрофагів до кінців активації , де дозрівання. Обидва типи клітин виконують конкретні функції. Моноцити поглинають бактерії та віруси.

Зі свого боку, макрофаги мають високу фагоцитарну активність, залучають клітини імунної системи і функціонують як клітини, що представляють антиген. Вони також синтезують важливі цитокіни, які беруть участь в активації інших клітинних ліній.

Зліва: моноцит у мазку периферичної крові. Праворуч: Фагоцитозування макрофагів капсульованих дріжджів (Cryptococcus neoformans). Джерело: Wikipedia.com/ Кароліна Коельо

Моноцити і макрофаги, а також інші типи клітин складають мононуклеарну фагоцитарну систему або раніше відому як ретикулум ендотеліальна система.

Моноцитопоез ще називають монопоезом. Монопоетична лінія є частиною макропроцесу, який називається кровотворенням, оскільки моноцити - це клітини, які циркулюють у крові.

Однак моноцити при активації транспортуються до різних тканин. Ці клітини, перетворені в макрофаги, отримають конкретну назву відповідно до тканини, в якій вони знаходяться.

Наприклад, їх називають альвеолярними макрофагами в тканинах легенів, клітинами Купфера в печінці, гістіоцитами в сполучній тканині, клітинами Лангерганса в шкірі, мікроглією в ЦНС, мезангіальними клітинами в нирках та остеокластами в кістках.

Повний процес моноцитопоезу починається зі стовбурової клітини. Звідси виникають перші клітини з багатопотенційними функціями, а потім потроху вони диференціюються в клітини, прихильні до утворення конкретної клітинної лінії.

Це відбувається завдяки хімічним факторам, які регулюють весь процес. Серед залучених речовин - інтерлейкін 3 (ІЛ-3) та грануломоноцитарні (GM-CSF) та моноцитарні (M-CSF) колонієстимулюючі фактори.

Розлад у процесі моноцитопоезу може призвести до серйозних захворювань.

Етапи моноцитопоезу

У кістковому мозку відбувається процес формування, диференціювання та дозрівання. Пізніше процес активації відбувається в тканинах ендотеліальної системи ретикулума.

Усі гемопоетичні клітинні ряди походять із стовбурових клітин і моноцитопоез не є винятком. Завдяки певним хімічним подразникам, стовбурова клітина дасть початок різним багатопотенційним клітинам.

Перший - це CFU-LM (колонієутворююча одиниця лімфоїдного та мієлоїдного ряду), яка згодом перетворюється на CFU-GEMM (колонієутворююча одиниця гранулоцитарного, еритроцитарного, моноцитарного та мегакаріоцитарного ряду). Звідси він породжує CFU-GM (гранулоцитарний і моноцитарний), і це відрізняється від CFU-M (моноцитарний).

Звідси починаються впізнавані попередники на рівні кісткового мозку. Це: монобласт, промоноцит і моноцит. Потім ця клітина виходить у периферичний кровообіг і при активізації перетворюється на макрофаг.

У процесі диференціації від стовбурової клітини до CFU-M неможливо розпізнати багатопотенційні клітини-попередники з морфологічної точки зору.

Пізніше, під час процесу дозрівання клітин від монобласту до моноциту чи макрофага вони зазнають послідовних морфологічних змін, які виявляють їх сучасний стан дозрівання.

Ось чому, починаючи з монобласта, кожна клітина-попередник має свої особливості, які роблять їх впізнаваними.

Характеристика впізнаваних стовбурових клітин

Монобласт

Це клітина, яка вимірює між 15-22 мкм. Його характеристики дуже схожі на мієлобласт, тому іноді важко відрізнити один від іншого. Він має ядро, яке охоплює майже всю клітину, залишаючи бідну цитоплазму, яка характеризується тим, що є інтенсивно базофільною.

Ядро кругле, ексцентричне і має дуже млявий хроматин, де оцінено 5 - 6 ядер. Цитохімічні методи фарбування, такі як фарбування естеразою, можуть використовуватися для диференціації монобласту від мієлобластів.

Його дозрівання поступається місцем промоноциту.

Промоноцити

Ця клітина вимірює приблизно 15-20 мкм. Коефіцієнт цитоплазми ядра, хоча все ще високий, дещо нижчий, ніж у монобласта.

Ядро залишається ексцентричним, але тепер набуло неправильної форми і навіть видно злегка ділянку у формі нирок або інвагінації. Хроматин злегка конденсується і видно лише 1 - 2 ядерця.

Цитоплазматична базофілія може зберігатися або трохи зменшуватися. На цій стадії з’являються невеликі азурофільні гранули. Ця клітина часто плутається з промієлоцитами, з якими вона поділяє деякі характеристики. У міру дозрівання цієї клітини вона стає моноцитом.

Моноцити

Після того, як утворився в кістковому мозку, він залишається там протягом 24 годин, а потім готовий випустити в обіг. Ця клітина легко впізнається за мазками периферичної крові.

Моноцит - найбільша клітина в циркуляції, розміром від 15-30 мкм. Це також єдина зріла клітина, яка підтримує високе співвідношення цитоплазми ядра. Хоча хроматин щільніший, ніж у промоноцитів, він менш пікнотичний, ніж у лімфоцитів.

Ядро може розташовуватися в центрі клітини або залишатися ексцентричним. Форма ядра мінлива, іноді може бути повністю ниркоподібною, а в інший раз більш округлою з невеликим відступом.

Цитоплазма зберігає легку базофілію. При звичайному фарбуванні цитоплазма спостерігається з блідо-синьо-сіруватим відтінком. Наявність азурофільних гранул зберігається у всій цитоплазмі, і вони трохи більше зосереджені навколо ядра.

У цитоплазмі моноцитів може з’явитися наявність вакуолей, які спостерігаються під мікроскопом як білі ділянки. Вакуолі з'являються при бактеріальних та вірусних інфекційних процесах і обумовлені фагоцитарною функцією.

Моноцити та вакуольовані макрофаги відомі як клітини піни. Вони дуже часто зустрічаються у пацієнтів із набутим імунодефіцитом. Пінисті клітини також рясні в атеросклеротичних бляшках.

При запальних процесах моноцити прилипають до ендотелію завдяки інтегринам, які вони експресують у своїй мембрані, а потім проходять через ендотелій судин шляхом процесу, званого екстравазацією. Таким чином вони мігрують у різні тканини. Там вони стають спеціалізованими макрофагами залежно від тканини.

Макрофаг

Це велика клітина, розміром від 25 до 50 мкм. У нього добре розвинене овальне і центральне ядро. Цитоплазма багата лізосомами, органелами, які використовуються при фагоцитозі. Він розташований у різних тканинах, і кожна з них отримає іншу назву.

Моноцити та макрофаги разом з іншими клітинами, такими як фібробласти, ендотеліальні та ретикулярні клітини, складають ендотеліальну систему ретикулума.

Його функції включають фагоцитизацію чужорідних тіл, подання оброблених антигенів іншим клітинам імунної системи, синтезу хемокінів, які приваблюють інші клітини запалення, регулюють проліферацію клітин і функціонування імунної відповіді в цілому.

Регуляція моноцитопоезу

У цьому процесі формування клітини, диференціювання та дозрівання клітин беруть участь деякі хімічні речовини, що регулюють гомеостаз.

До таких речовин відносяться: інтерлейкін 3 (IL-3) та грануломоноцитарні (GM-CSF) та моноцитарні (M-CSF) колонієстимулюючі фактори.

Інтерлейкін 3 (ІЛ-3)

Він виробляється лімфоцитами CD4. Цей інтерлейкін сприяє диференціації стовбурової клітини на багатопотенціальні клітини-попередники всіх клітинних ліній, серед яких є попередник, який називається колонієутворюючою одиницею лімфоїдного та мієлоїдного ряду (CFU-LM).

Гранулемоноцитарний колонієстимулюючий фактор (GM-CSF)

Це речовина, яка стимулює кістковий мозок у процесах диференціації та дозрівання різних клітинних ліній, включаючи моноцитарну лінію.

Його функція має життєво важливе значення для підтримки гомеостазу в кровотворних процесах. Це також важливо для підтримки імунної відповіді.

Цей фактор використовується як терапія у пацієнтів з трансплантацією кісткового мозку. Цей фактор допомагає в стимуляції кісткового мозку і тим самим швидко відновлює кількість клітин крові.

Моноцитарний колонієстимулюючий фактор (M-CSF)

Ця речовина синтезується клітинами медулярної строми та остеобластами.

Окрім участі у процесі диференціації попередників моноцитів, він також відіграє роль у первинній фазі остеокластогенезу, зокрема у формуванні багатоядерних гігантських клітин.

Він також відіграє певну роль у регуляції рівня ліпопротеїнів у крові. У цьому процесі беруть участь моноцити. Саме тому утворюються пінисті клітини.

Хвороби, пов'язані з перебудовою в моноцитах

Інфаркт міокарда

Значне підвищення моноцитів крові (моноцитоз) спостерігалося у пацієнтів, які перенесли інфаркт міокарда. Вважається, що вони відіграють вирішальну роль у відновленні тканин.

Атеросклероз

Це ураження є типом запалення, яке виникає на рівні ендотелію судин. Він стимулюється підвищенням ліпідів у крові, таких як холестерин та ліпопротеїди низької щільності (ЛПНЩ).

Моноцити експресують рецептори з спорідненістю до певних модифікованих ліпопротеїдів, активно діючи в атеросклеротичних процесах. У цьому сенсі інтерферон альфа (IFNα) стимулює експресію цих рецепторів на моноцитах.

У цьому стані зазвичай спостерігається збільшення вакуольованих моноцитів або клітин піни в ендотелії.

Синдром MonoMAC

Цей рідкісний синдром характеризується генетичним дефектом, який виробляє повну відсутність моноцитів. Кістковий мозок не в змозі продукувати цю клітинну лінію, і, як наслідок, виникають рецидивні шкірні інфекції умовно-патогенними мікроорганізмами.

Саркоїдоз

Це захворювання, яке має схильність до утворення гранульоми в різних тканинах, таких як легені, шкіра, лімфатичні вузли, серце, серед інших. Це захворювання викликане скупченням запальних клітин, у тому числі макрофагів.

Легеневий клітинний гістіоцитоз Лангерганса

Це рідкісне захворювання в основному атакує білих курців і характеризується поширенням специфічного типу макрофагів, званих клітинами Лангерганса. Це макрофаги, які зазвичай знаходяться на шкірі.

При цьому захворюванні відбувається інфільтрація цих клітин в легеневу тканину. Вважається, що ця ситуація викликана цитокінами, що виділяються альвеолярними макрофагами, особливо у курців. Також можуть уражатися інші тканини, такі як шкіра, кістка.

Хронічний мієломоноцитарний лейкоз (CMML)

Це мієлодиспластична та мієлопроліферативна неопластична патологія. Це відбувається при значному збільшенні кількості моноцитів крові та при нормальних лейкоцитах або незначній лейкопенії. Також можуть бути тромбоцитопенія та нормоцитарна анемія.

Синдром активації макрофага (SAM)

Для цього захворювання характерна проліферативна і функціональна патологія макрофагів. Морфологія його нормальна, але активність її перебільшена. Макрофаги починають неконтрольовано поглинати еритроцити, тромбоцити, лейкоцити і навіть власні попередники. Захворювання може бути смертельним, якщо його не лікувати вчасно.

Список літератури

1. Terry N, Mediaceja O, Noa M, Sánchez P. Семіологічне значення мазка периферичної крові при дослідженні вірусних захворювань. Rev Latinoam Patol Clin Med Lab 2016; 63 (3): 160-165. Доступний за адресою: medigraphic.com
2. Гемопоетична система Гіля М.: функції, тканини, гістологія, органи та захворювання. Доступно за адресою: lifeder.com/hematopoietic-sistema/
3. Echeverri D, Fontanilla M, Buitrago L. Макрофаг при захворюваннях судин. Прихований ворог? Преподобний полковник Кардіол. 2004 р .; 11 (3): 164-173. Доступно за адресою: scielo.org.co/
4. Cantera A, Hernández V, Seiglie F. Синдром активації макрофага: моделювання генералізованого сепсису. Rev Cubana Pediatr 2009; 81 (4): 76-85. Доступно за адресою: http: // scielo
5. Comalada M. Рішення в макрофагах: розмножуються, активуються або гинуть. Докторська дисертація 2002; Докторська програма з імунології. Університет Барселони. Доступний за адресою: tdx.cat/bitstream