Макрофаги (Фагоцити) - це білі кров’яні клітини, які належать до еволюційно найдавнішої вродженої клітинної імунної системи. Макрофаги можуть вирватися з кровотоку і вижити в тканинах тіла як тканинні макрофаги протягом декількох місяців, як свого роду поліція під охороною.
Одним з їх головних завдань є обтікання інфекційних бактерій, виродження ендогенних клітин або токсинів, таких як амеба, і фагоцитизація, тобто «з’їдати» їх чи іншим чином зробити їх нешкідливими та транспортувати.
Що таке макрофаг?
Макрофаги, які ще називають клітинами, що відлякують, належать до фагоцитів і, отже, до вродженої клітинної частини імунної відповіді. При необхідності вони розвиваються з моноцитів, які утворюються зі стовбурових клітин у кістковому мозку та надходять у кров.
За наявності вірусної або бактеріальної інфекції, розпізнаної імунною системою, моноцити переміщуються поблизу вогнища інфекції, залишають кров’яне русло і диференціюються на повністю функціональні макрофаги. Вони можуть фагоцитувати інфекційні мікроби на джерелі інфекції, повністю замикаючи частинки і руйнуючи їх біохімічно та каталітично, використовуючи певні ферменти. Макрофаги несуть відповідні ферменти із собою в лізосомах, крихітних органелах.
Макрофаги є частиною вродженої, тобто генетично закріпленої імунної системи. Існує зв’язок із набутою імунною системою через функцію антигенного представлення макрофагів, що особливо викликається вірусними інфекціями. Представлені антигени розпізнаються Т-хелперними клітинами, які потім стимулюють вироблення специфічних антитіл. Макрофаги можуть значно контролювати запальні процеси в тканині, виділяючи цитокіни.
Анатомія та структура
Клітини-попередники макрофагів - це моноцити, які утворюються зі стовбурових клітин у кістковому мозку. Моноцити диференціюються на різні типи макрофагів лише під впливом цитокінів. У випадку локалізованих тканинних макрофагів, які мігрували в тканину, морфологія сильно залежить від навколишньої тканини.
Анатомічно макрофагу відповідає практично одна клітина з ядром, цитоплазмою, цитоскелетом і великою кількістю органел. Макрофаг досягає розміру від 25 до 50 мкм. Розмір фагоцитів достатній для того, щоб захопити бактерію довжиною 5 мкм і зафіксувати її в одній зі своїх фагосом. Лізосоми доступні макрофагам для виконання своєї основної функції, фагоцитозу збудників хвороб або розпаду шкідливої речовини.
Це невеликі органели, які містять ряд ферментів деградації, які викидаються у фагосому після захоплення збудника з метою ініціювання та здійснення фактичного фагоцитозу. Макрофаги також мають здатність синтезувати лізоцим, який може руйнувати глікозидні зв’язки. Безпосередній контакт з лізоцимом викликає бактерії руйнування їх клітинних стінок.
Функція та завдання
Однією з основних функцій і завдань макрофагів є фагоцитоз вторгнення мікробів або інших шкідливих речовин. Сюди ж відносяться власні вироджені клітини організму (ракові клітини), які були визнані імунною системою як такі, а також клітини, які вже померли. Макрофаги здатні укласти збудників в одну зі своїх фагосом і розбити їх на нешкідливі окремі компоненти. Ще одне головне завдання - презентація антигену.
Більшість із них є пептидними залишками, тобто компонентами певних білків фагоцитозованих мікробів, які фагоцит «представляє» назовні за допомогою складного механізму. Деякі Т-хелперні клітини розпізнають представлені фрагменти та ініціюють синтез специфічних антитіл. У взаємодії з іншими компонентами імунної системи, такими як В і Т-лімфоцити, а також природними клітинами-кілерами та фібробластами, макрофаги здатні продукувати велику кількість цитокінів. Цитокіни - це пептиди і білки, за допомогою яких імунна система контролює дуже складну імунну відповідь.
За допомогою інтерлейкінів, інтерферонів, факторів некрозу пухлини та інших речовин, які призначаються цитокінам, імунна система контролює активацію та дезактивацію імунних компонентів, а також агресивність, силу відповідної імунної відповіді, включаючи будь-які напади лихоманки. Спеціалізовані CD-169-позитивні макрофаги в селезінці беруть на себе завдання множення вірусних частинок у разі вірусної інфекції з метою прискорення відповідної імунної відповіді.
Для того, щоб віруси або вірусні частини, які могли втекти з макрофагів, не спричинили подальших інфекцій, CD-169-позитивні макрофаги щільно оточені іншими макрофагами, які в такому випадку можуть негайно знищити вірус або частини вірусу, які втекли. Імунна система має також нефагоцитарні макрофаги, які відіграють важливу роль у регенерації м’язових волокон. Вони виробляють контрольні білки, які дозволяють транспортувати та диференціювати м’язові клітини.
Хвороби
Хвороби і недуги, безпосередньо пов’язані з несправними функціями макрофагів, надзвичайно рідкісні. Хвороби та симптоми, які ґрунтуються на надмірній реакції макрофагів, але спровоковані іншим захворюванням, частіше зустрічаються. Це означає, що симптоми можна простежити за природною реакцією фагоцитів.
Синдром гемофагоцитозу (HLH) - рідкісне захворювання, яке представляє причинно-наслідковий зв’язок вище. Коли це захворювання присутнє, макрофаги настільки перенасичені, що вони не лише фагоцитозують старі еритроцити, які доводиться утилізувати, але й атакують здорові клітини у вигляді надмірної імунної відповіді. Захворювання, яке часто є важким, може передаватися у спадок, тобто ґрунтуватися на певних генетичних дефектах, але воно також може бути набуте. Це може бути спровоковано ліками або інфекціями.
Хвороба обміну речовин, при якій відбувається неповна розпад проміжного продукту глюкоцереброзиду, ця речовина накопичується в лізосомах макрофагів, які внаслідок цього роздуваються.Макрофаги, які були модифіковані таким чином, називаються клітинами Гоше, терміном, що походить від назви захворювання синдром Гоше. Нагромадження клітин Гоше в печінці, селезінці та кістковому мозку, а також у нервовій системі та інших органах, якщо їх не лікувати, призводить до порушення роботи органів у подальшому перебігу захворювання.
Типові та поширені захворювання крові та еритроцитів
- Гемоліз
- Анемія (анемія), залізодефіцитна анемія
- Ниркова анемія
- Серповидноклітинна анемія
