MONOCITOPOEZA: STADIJI, ZNAČILNOSTI CELIC, REGULACIJA - BIOLOGIJA - 2025

Monocytopoiesis je tvorba monocit-serije, torej obsega tvorbo monocite makrofagov do aktiviranja koncih, kjer zorenje. Obe vrsti celic izpolnjujeta posebne funkcije. Monociti zajamejo bakterije in viruse.

Makrofagi imajo visoko fagocitno aktivnost, privlačijo celice imunskega sistema in delujejo kot celice, ki predstavljajo antigen. Sintetizirajo tudi pomembne citokine, ki sodelujejo pri aktivaciji drugih celičnih linij.

Levo: Monocit v razmazu periferne krvi. Desno: Makrofag fagocitozira kapsuliran kvas (Cryptococcus neoformans). Vir: Wikipedia.com/ Carolina Coelho

Monociti in makrofagi kot tudi druge vrste celic tvorijo mononuklearni fagocitni sistem ali prej znan kot retikulumski endotelni sistem.

Monocitopoezo imenujemo tudi monopoeza. Monopoetična linija je del makro procesa, ki se imenuje hematopoeza, saj so monociti celice, ki krožijo v krvi.

Vendar se monociti, ko se aktivirajo, prevažajo v različna tkiva. Te celice, spremenjene v makrofage, bodo dobile določeno ime glede na tkivo, v katerem se nahajajo.

Na primer, imenujejo jih alveolarni makrofagi v pljučnem tkivu, Kupfferjeve celice v jetrih, histiociti v vezivnem tkivu, Langerhansove celice v koži, mikroglije v CNS, mesangialne celice v ledvicah in osteoklasti v kosteh.

Celoten postopek monocitopoeze se začne iz matične celice. Od tu nastajajo prve celice z večpotencialnimi funkcijami, nato pa se malo po malem diferencirajo v celice, ki so zavezane tvorbi posebne celične rodu.

To se zgodi zahvaljujoč kemičnim dejavnikom, ki uravnavajo celoten postopek. Med vključene snovi so interleukin 3 (IL-3) in granulo-monocitni (GM-CSF) ter monocitni (M-CSF) dejavniki, ki stimulirajo kolonijo.

Motnja v procesu monocitopoeze lahko privede do resnih bolezni.

Stadiji monocitopoeze

Proces nastajanja, diferenciacije in zorenja poteka v kostnem mozgu. Kasneje pride do procesa aktivacije v tkivih endotelnega sistema retikuluma.

Vse vrste hematopoetskih celic prihajajo iz matičnih celic in monocitopoeza ni izjema. Zaradi določenih kemičnih dražljajev bo matična celica ustvarila različne multipotencialne celice.

Prva je CFU-LM (enota, ki tvori kolonijo limfoidne in mieloidne serije), ki se kasneje razlikuje v CFU-GEMM (enota, ki tvori kolonijo granulocitne, eritrocitne, monocitne in megakariocitne serije). Od tod nastane CFU-GM (granulocitna in monocitna) in ta se razlikuje od CFU-M (monocitna).

Od tu se začnejo prepoznavni predhodniki na ravni kostnega mozga. To so: monoblast, promonociti in monociti. Potem ta celica odide v periferni obtok in ko se aktivira, postane makrofag.

V procesu diferenciacije od matične celice do CFU-M ni mogoče prepoznati multipotencialnih predhodnih celic z morfološkega vidika.

Kasneje med zorenjem celic od monoblasta do monocita ali makrofaga pridejo do zaporednih morfoloških sprememb, ki razkrijejo njihovo trenutno stanje zorenja.

Zato ima vsaka predhodna celica od monoblasta svoje značilnosti, zaradi katerih so prepoznavne.

Značilnosti prepoznavnih matičnih celic

Monoblast

To je celica, ki meri med 15-22 µm. Njegove značilnosti so zelo podobne mieloblastu, zato je včasih težko ločiti enega od drugega. Ima jedro, ki pokriva skoraj celotno celico, pri čemer pušča slabo citoplazmo, za katero je značilno, da je intenzivno bazofilna.

Jedro je okroglo, ekscentrično in ima zelo ohlapen kromatin, kjer je cenjeno od 5 do 6 nukleolov. Za razlikovanje monoblasta od mieloblasta se lahko uporabljajo citokemične tehnike obarvanja, kot je barvanje esteraze.

Zorenje promonocitov daje prednost.

Promonociti

Ta celica meri približno 15-20 µm. Razmerje citoplazme v jedru, čeprav je še vedno visoko, je nekoliko nižje kot v monoblastu.

Jedro ostaja ekscentrično, zdaj pa je dobilo nepravilno obliko in lahko opazimo rahlo ledvičasto ali invaginozno območje. Kromatin je rahlo kondenziran in vidi se le od 1 do 2 nukleola.

Citoplazmatska bazofilija se lahko ohranja ali rahlo zmanjša. Na tej stopnji se pojavijo majhne azurofilne granule. To celico pogosto zamenjujejo s promielociti, s katerimi ima nekatere značilnosti. Ko ta celica dozoreva, postane monocit.

Monocit

Ko se tvori v kostnem mozgu, ostane tam 24 ur in je nato pripravljen za sprostitev v obtok. Ta celica je zlahka prepoznavna po razmazih periferne krvi.

Monocit je največja celica v obtoku, ki meri med 15-30 µm. To je tudi edina zrela celica, ki ohranja visoko razmerje citoplazme v jedru. Čeprav je kromatin gostejši od pronocitov, je manj piknotičen kot limfociti.

Jedro se lahko nahaja v središču celice ali ostane ekscentrično. Oblika jedra je spremenljiva, včasih je lahko popolnoma ledvičasta, drugič bolj zaobljena z majhnim vdolbinicam.

Citoplazma zadržuje rahlo bazofilijo. Pri običajnem obarvanju opazimo citoplazmo z bledo modro-sivkastim odtenkom. Prisotnost azurofilnih zrnc se vzdržuje v celotni citoplazmi in so malo bolj koncentrirane okoli jedra.

V citoplazmi monocitov se lahko pojavi prisotnost vakuolov, ki jih lahko pod mikroskopom vidimo kot bela področja. Vakuole se pojavljajo v bakterijskih in virusnih nalezljivih procesih in so posledica fagocitne funkcije.

Monociti in vakuolirani makrofagi so znani kot penaste celice. Zelo pogosti so pri bolnikih s pridobljeno imunsko pomanjkljivostjo. Penaste celice so obilne tudi v aterosklerotičnih plakih.

Pri vnetnih procesih se monociti držijo endotelija zahvaljujoč integralinom, ki jih izražajo v svoji membrani in nato prehajajo skozi vaskularni endotel skozi postopek, imenovan ekstravazacija. Na ta način selijo v različna tkiva. Tam postanejo specializirani makrofagi, odvisno od tkiva.

Makrofag

Je velika celica, ki meri med 25 in 50 µm. Ima dobro razvito ovalno in osrednje jedro. Citoplazma je bogata z lizosomi, organeli, ki se uporabljajo pri fagocitozi. Nahaja se v različnih tkaninah in vsaka bo dobila drugačno ime.

Monociti in makrofagi skupaj z drugimi celicami, kot so fibroblasti, endotelne in retikularne celice, tvorijo endotelni sistem retikuluma.

Njegove funkcije vključujejo fagocitizacijo tujih teles, predstavljanje predelanih antigenov drugim celicam imunskega sistema, sintetiziranje hemokinov, ki privabljajo druge vnetne celice, uravnavanje proliferacije celic in delovanje imunskega odziva na splošno.

Ureditev monocitopoeze

Pri tem procesu nastajanja, diferenciacije in zorenja celic sodelujejo nekatere kemične snovi, ki uravnavajo homeostazo.

Te snovi vključujejo: interlevkin 3 (IL-3) in mono granitne faktorje (GM-CSF) in monocitne (M-CSF) koloni-stimulirajoče dejavnike.

Interlevkin 3 (IL-3)

Proizvajajo ga limfociti CD4. Ta interlevkin favorizira diferenciacijo matične celice v multipotencialne predhodne celice vseh celičnih rodov, med katerimi je predhodnik, imenovan enota za tvorbo kolonije limfoidne in mieloidne serije (CFU-LM).

Granulni monocitni faktor, ki stimulira kolonijo (GM-CSF)

Gre za snov, ki spodbuja kostni mozeg v procesih diferenciacije in zorenja različnih celičnih linij, vključno z monocitno linijo.

Njegova funkcija je bistvenega pomena za vzdrževanje homeostaze v hematopoetskih procesih. Pomembno je tudi za vzdrževanje imunskega odziva.

Ta dejavnik se uporablja kot terapija pri bolnikih s presaditvijo kostnega mozga. Ta dejavnik pomaga pri stimulaciji kostnega mozga in tako hitro povrne število krvnih celic.

Monocitni faktor, ki stimulira kolonijo (M-CSF)

To snov sintetizirajo celice medularne strome in osteoblasti.

Poleg tega, da sodeluje v procesu diferenciacije prekurzorjev monocitov, igra tudi vlogo v primarni fazi osteoklastogeneze, natančneje pri tvorbi večnamenskih velikanskih celic.

Ima tudi vlogo pri uravnavanju ravni lipoproteinov v krvi. Monociti so vključeni v ta postopek. Zato nastajajo penaste celice.

Bolezni, povezane s spremembo monocitov

Infarkt miokarda

Pri bolnikih, ki so utrpeli miokardni infarkt, so opazili znatno povečanje vrednosti monocitov v krvi (monocitoza). Verjamejo, da igrajo ključno vlogo pri obnavljanju tkiv.

Ateroskleroza

Ta vpletenost je vrsta vnetja, ki se pojavi na nivoju žilnega endotelija. Spodbuja ga zvišanje lipidov v krvi, kot sta holesterol in lipoproteini nizke gostote (LDL).

Monociti izražajo receptorje z afiniteto za določene modificirane lipoproteine, ki aktivno delujejo v aterosklerotičnih procesih. V tem smislu interferon alfa (IFNα) spodbuja izražanje teh receptorjev na monocitih.

V tem stanju je običajno opazovati povečanje vakuumiranih monocitov ali penastih celic v endoteliju.

MonoMAC sindrom

Za ta redek sindrom je značilna genetska napaka, ki povzroči popolno odsotnost monocitov. Kostni mozeg ne more ustvariti te celične loke in posledično se pojavljajo ponavljajoče se okužbe kože s pomočjo oportunističnih mikroorganizmov.

Sarkoidoza

To je bolezen, ki ima predispozicijo, da med drugim tvori granulome v različnih tkivih, kot so pljuča, koža, bezgavke, srce. To bolezen povzroči kopičenje vnetnih celic, vključno z makrofagom.

Pljučna celica Langerhansove histiocitoze

Ta redka bolezen napada predvsem bele kadilce, za njih pa je značilno širjenje posebne vrste makrofaga, imenovane Langerhansove celice. To so makrofagi, ki jih običajno najdemo na koži.

Pri tej bolezni pride do infiltracije teh celic v pljučnem tkivu. Menijo, da to situacijo povzročajo citokini, ki jih izločajo alveolarni makrofagi, zlasti pri kadilcih. Med drugim lahko prizadenejo tudi druga tkiva, kot so koža, kosti.

Kronična mielomonocitna levkemija (CMML)

Gre za mielodisplastično in mieloproliferativno neoplastično patologijo. Pojavi se s pomembnim povečanjem števila monocitov v krvi in ​​z normalnimi levkociti ali rahlo levkopenijo. Obstajata lahko tudi trombocitopenija in normocitna anemija.

Sindrom aktivacije makrofaga (SAM)

Za to bolezen je značilna proliferativna in funkcionalna nenormalnost makrofagov. Njegova morfologija je normalna, vendar je njena aktivnost pretirana. Makrofagi začnejo nenadzorovano fagocitozirati eritrocite, trombocite, levkocite in celo svoje prekurzorje. Bolezen je lahko smrtna, če je ne zdravimo pravočasno.

Reference

1. Terry N, Mediaceja O, Noa M, Sánchez P. Semiološka vrednost razmaza periferne krvi pri preučevanju virusnih bolezni. Rev Latinoam Patol Clin Med Lab 2016; 63 (3): 160–165. Dostopno na: medigraphic.com
2. Gil M. Hematopoetski sistem: funkcije, tkiva, histologija, organi in bolezni. Dostopno na: lifeder.com/hematopoietic-sistema/
3. Echeverri D, Fontanilla M, Buitrago L. Makrofag pri vaskularnih boleznih. Skriti sovražnik? Častni polkovnik kardiol. 2004; 11 (3): 164–173. Dostopno na: scielo.org.co/
4. Cantera A, Hernández V, Seiglie F. Sindrom aktivacije makrofaga: simulacija generalizirane sepse. Rev Cubana Pediatr 2009; 81 (4): 76–85. Dostopno na: http: // scielo
5. Comalada M. Odločitve v makrofagih: razmnožujejo, aktivirajo ali umrejo. Doktorska naloga 2002; Doktorat iz imunologije. Univerza v Barceloni. Dostopno na naslovu: tdx.cat/bitstream