MAKROFAJLAR: ÖZELLIKLERI, OLUŞUMU, TÜRLERI, IŞLEVLERI - BIYOLOJI - 2025

Makrofajlar bağ dokusunda mevcut olan hücrelerin birçok tipteki özel birine ait, fagosit hücrelerdir. Hareketli ve sabit hücreler olarak bulunurlar ve bağışıklık sistemi içinde önemli etkilerdir.

Makrofajlara ek olarak monositler, promonositler ve bunların öncü hücrelerini içeren mononükleer fagositik sisteme aittirler. Bu sisteme ait hücrelerin temel işlevi, farklı partiküllerin sindirilmesi veya fagositozuyla kanı, lenfleri ve diğer dokuları "temizlemektir".

Patojenik bir mantar hücresini fagositize eden makrofaj (Kaynak: Carolina Coelho, Wikimedia Commons)

Makrofajlar kemik iliğinden türetilir, tüm vücuda dağılır ve genellikle bulundukları dokuya, farklılaşma derecelerine ve bulundukları organizmanın yaşına veya yaşam süresine bağlı olarak farklı şekil ve özelliklere sahiptir. ders çalışma.

Vücudun tüm dokularında bulundukları ve farklı işlevlere sahip oldukları için hematopoietik sistemin en plastik hücrelerinden biridirler: gelişim süreçlerine, vücut homeostazisinin korunmasına, doku onarımına ve bağışıklık sistemine katılırlar. .

Fagositik aktivitesi, kompleman sisteminin bileşenleri ve immünoglobulinler (bağışıklık yanıt sisteminin her iki bileşeni) tarafından düzenlendiğinden, ana işlevlerinden biri vücudun bağışıklık savunmasıyla yakından ilişkilidir.

Yüzyıldan fazla bir süre önce keşfedilmişlerdi, ancak metazoan soyoluşunda "ata" hücreleri olarak tanımlanmışlardı. Keşfi sırasında, sadece fagositik kapasitesi vurgulanmakla kalmadı, aynı zamanda doğuştan gelen bağışıklık kavramının doğduğu öz ve yabancıyı ayırt etme yeteneği de vurgulandı.

keşif

İlk fagositik hücreler, sadece yabancı ajanlara karşı savunma işlevlerini değil, aynı zamanda bu hücrelerin ölmekte olan hücreleri yok etme kabiliyetini de tanımlayan Rus zoolog Elie Metchnikoff tarafından 1883 yılında kurbağalarla yapılan bir çalışmadan tanımlanmıştır. konakta yaşlanır ve garip olanı tanımlayın.

Metchnikoff, yeni bir disiplin olarak immünolojinin gelişimine önemli katkılarda bulunan, modern immünolojinin babası olarak listelenen önde gelen bir araştırmacıydı. Bulguları ayrıca omurgasız bağışıklık sistemi ile memelilerin bağışıklık sistemi arasında homolojik bir ilişki kurdu.

Yüz yıldan uzun bir süre önce (1908'de) Nobel Ödülü alan bu araştırmacı, fagositleri ve fagositik süreçleri tanımlayarak, doğuştan gelen bağışıklığın en ilgi çekici mekanizmalarından birini keşfetti.

Deneyleri, bağışıklık hücrelerini uyarmak ve bu yabancı ajanların istilasına karşı tepkilerini incelemek için dikenli bir deniz yıldızı türünün "zorlayıcı" veya "rahatsız edici" larvalarını içeriyordu. Bununla birlikte, bu yapıları "yiyen" özel özelliklere sahip hücrelerin görünümünü gözlemledi.

Gözlemlediği hücrelere ve "fagositoz" u gerçekleştiren sürece "fagositler" terimini (Yunanca "ödeme" - yiyip "ve" sitoz "- hücre) icat etti, ancak bu keşfin önemi, bazılarına kadar belirgin hale gelmedi. yıllar sonra, Paul Ehrlich'in humoral bağışıklık ve antikorlarla ilgili keşifleriyle.

karakteristikleri

Makrofaj benzeri hücreler, bulunabilecekleri farklı çok hücreli organizmalarda birçok özelliği paylaşır. Kan sistemi olup olmamasına göre farklı şekillerde üretim yerlerinden vücudun farklı bölgelerine taşınırlar.

Makrofajların en ayırt edici özellikleri, fagositik kapasiteleri, çoğunun hareketliliği ve çok çeşitli gen ekspresyon modellerinin eşlik ettiği biyosentetik kapasiteleridir.

Aktif hallerinde, yoğun membran trafiğine sahip son derece dinamik hücrelerdir. İçlerinde endositoz ve fagositoz ile ilişkili çeşitli membran füzyon ve fisyon süreçleri meydana gelir.

Bu özelleşmiş hücreler, görünüşe göre vücudun periferik dokularında uzun süreler yaşadıkları için "uzun ömürlü" olarak sınıflandırılabilir. Dahası, progenitör hücrelerinin kemik iliğinden farklılaşmasıyla sürekli olarak yer değiştirirler, bu da dolaşımı terk edebilir ve farklı bağ dokularına girebilir.

Hareketli hücreler oldukları için bazı makrofajların plazma zarlarında kıvrımlar vardır. Büyük parçacıkları yutacak şekilde düzenlendiklerinde, bazı yazarların "dev bir yabancı cisim hücresi", çok çekirdekli dev bir makrofaj olarak adlandırdıkları şeyi oluşturmak için diğer hücrelerle kaynaşabilirler.

Bu hücreler, parçası oldukları dokularda gözlendiğinde, her bir hücrenin kendi bölgesini işgal ettiği, "başka bir doku içindeki doku" gibi, tanımlanmış modellerde organize olurlar.

Eğitim

Mononükleer fagositik sistem, kemik iliğinin progenitör hücrelerinden türetilen hematopoietik bir soydur. Tehlikeli atalar, akış boyunca ilerleyen ve yerleşik makrofajlar haline gelmek için dokulara giren kan monositlerini oluşturmak için farklılaşır.

Mononükleer fagositik sistemin oluşumu, monositlere yol açan replikatif hücreler olan en “olgunlaşmamış” hücreler olan promonositlerle başlar. İkincisi, kemik iliğini terk edip kan dolaşımına ulaşanlardır; burada, sonraki 8 saat içinde büyürler ve olgun monositlere dönüşürler.

Olgun monositlerin fagositoz için "uygun" koşullar bulduğu yerlerde, dolaşımda serbest olmadıkları için yerleşik makrofajlar olarak bilinenlerde farklılık gösterirler. Daha sonra fagositoz edilecek partiküllerin sindirimi için tüm uygun aparatlarla donatılırlar.

Farklılaşma çeşitli değişiklikleri içerir: hücre gövdesinin büyümesi (orijinal monositin boyutunun en az 5 katı), iç organellerin sayısında ve karmaşıklığında artış, fagositik kapasitenin edinimi (hidrolitik enzimlerin birikmesi) ve çözünür faktörlerin salgılanması.

Bu hücreler vücudun tüm bölgelerine dağılmıştır. Bazılarının belirli dokular için özel tercihleri ​​vardır (sabitlenmiş), diğerleri ise hareket etme yeteneklerini (amip) korur ve serbesttir ya da dolaşmaktadır.

histoloji

Makrofajlar, büyük ölçüde, farklı dokular arasında ve dokular arasında hareket edebildikleri için mobil durumlarına bağlı olarak oldukça değişken bir morfolojiye sahiptir. Düzensiz şekilli, düzleştirilmiş ve genellikle hareket için psödopodiye benzer süreçler gösterirler.

Makrofajların hücre gövdesi çapı 30 μm'ye kadar ölçebilir; ve sitoplazmasında, ona böbrek şeklini veren bir veya iki belirgin çatlak ve heterokromatinden oluşan yoğun bir bölge ile düzensiz şekilli tek bir çekirdek gözlenir.

Mikroorganizmalar veya hücre artıkları gibi parçacıkları yutmak için enzimler ve yeterli boşluklar sağlayan çeşitli vakuollere sahiptirler. Ek olarak, çeşitli lizozomlara, "fagozomlara", çok biçimli gövdelere ve artık gövdelere sahiptirler; bu nedenle mikroskop ışığı altında "granüler" bir sitoplazmaya sahip oldukları söylenir.

İşlevlerini yerine getirmek için büyük miktarda hidrolitik enzim sentezine ihtiyaç duydukları için, bu hücreler oldukça gelişmiş bir endoplazmik retikulum ve bu enzimlerin veziküler taşınması işlevlerini yerine getirmek için önemli bir Golgi kompleksi sunar.

Kan hücrelerini yutan bir histiyosit (makrofaj) (hematofagositoz) (Kaynak: Koenjo, Wikimedia Commons aracılığıyla)

Makrofajlar, bu hücre tipleri için karakteristik olan kortikal aktin mikrofilaman düzenlemelerine sahiptir; Amipli hareketleri için ve fagositik işlemler sırasında kullandıkları çok sayıda mikrotübül ve ara filament de gözlenir.

Fagositik hücreler olduklarından, özel boyalar (tripan mavisi, lityum karmin veya çini mürekkebi) enjekte edilerek ayırt edilebilirler, çünkü bu lekeler fagositiktir ve sitoplazmada granül şeklinde depolanır.

Türleri

İnsan vücudunda makrofajlar bulundukları yere ve işlevlerine göre ayırt edilir. Bu şekilde bağırsak makrofajları, alveolar (akciğerlerde), histiyositler (bağ dokularında), Kupffer hücreleri (karaciğerde), mezanjiyal hücreler (böbrekte), mikroglial hücreler ( beyin) ve osteoklastlar (kemikte).

Bağırsak makrofajları

Bu makrofaj sınıfı, vücuttaki en bol makrofaj popülasyonlarından birini temsil eder ve ilk savunma hattını (doğuştan gelen bağışıklık sistemi) temsil eder. Subepitelyal lamina propriada bulunurlar.

Bakterilere ve epitel bariyerini aşabilecek farklı antijenlere karşı enflamatuar tepkileri düzenlemekten sorumludurlar. Ek olarak, mukozayı tehlikeli patojenlere karşı korurlar ve ölü hücreler ve diğer yabancı kalıntılardan oluşan sistemi "arındırırlar".

Bağırsak makrofajları, onları patojenik olmayan komensal mikroorganizmalar ve tehlikeli istilacılar arasında ayırt edebilmelerini sağlayan özel mekanizmalara sahiptir.

Alveolar makrofajlar

Bunlar, pulmoner alveollerde bulunan özel makrofajlardır, büyük çevresel dalgalanmalara sahip bölmelerdir, özellikle kısmi oksijen basıncı ile ilgilidir. Bazı lenfositlere ek olarak bu boşluklarda bulunan birkaç hücre popülasyonundan biridir.

Diğer makrofajlar gibi, apoptotik hücrelerin ve diğer hücresel kalıntıların "temizlenmesinde" önemli işlevlere sahiptirler. Ayrıca solunum yolundan giren kirletici partiküllerin saflaştırılmasında yer alırlar ve ayrıca farklı immünolojik işlemlere katılırlar.

histiyositler

"Histiyosit" terimi, genellikle, bağ dokularında bulunan makrofaj benzeri özelliklere ve ataya sahip tüm hücreleri belirtmek için kullanılır.

Yani, dalaktaki sinüzoidal makrofajlar, akciğerlerdeki alveolar makrofajlar ve karaciğerdeki Kupffer hücreleri dahil olmak üzere monosit / makrofaj soylarından gelen farklılaşmış hücreleri ifade eder.

Diğer makrofaj türleri gibi, histiyositler de vücudu istila eden mikroorganizmalardan ve istenmeyen organik veya inorganik partiküllerden korur ve ayrıca bağışıklık yanıtının başlangıcı olarak antijenlerin T lenfositlere sunulmasına katılırlar.

Kupffer hücreleri

Yerleşik makrofajlar grubu içinde sınıflandırılan ve sinüzoidal astarın hücreleriyle ilgili olan, sinüzoidleri örten bir hücre katmanından başka bir şey olmayan, plakalar arasında bulunan geniş vasküler boşluklar olan bir karaciğer hücresi türüdür. karaciğer lobüllerini oluşturan hepatositler.

Bu hücrelerin bir elektron mikrografını incelemek, birden fazla sitoplazmik projeksiyonu, birçok mitokondriyi, azalmış bir endoplazmik retikulumu, küçük bir Golgi kompleksini ve birçok lizozom ve endozomu ortaya çıkaracaktır.

Komşu hücreleriyle hücreler arası bağlantıları olmadığı için bunlar "göçmen çöp" hücreler olarak kabul edilir.

Mezanjiyal hücreler

Mezanjiyal hücreler, bu organda kanın süzüldüğü ve idrarın sentezlendiği bölgeler olan böbreğin glomerüllerinde yerleşik hücrelerdir. Ana işlevleri arasında kan akışının ve fagositozun düzenlenmesi yer alır ve farklı böbrek patolojilerinde yer alırlar.

Doğal kasılmalara sahip oldukları ve sitokinler ve bağışıklık kompleksleri gibi endositize makromoleküller üretebildikleri için modifiye düz kas hücrelerinin özelliklerine sahiptirler.

Mikroglial hücreler

Merkezi sinir sistemindeki hücrelerin% 20'sini temsil ederler ve morfolojik, immünofenotipik ve fonksiyonel olarak monosit / makrofaj soyunun hücreleriyle ilişkilidirler.

Beyindeki çok çeşitli koşullara veya yaralanmalara yanıt olarak aktive olurlar ve istilacı mikroorganizmalara karşı savunmadan sorumludurlar.

Osteoklastlar

Osteoklastlar, osteojenez sırasında ve sonrasında bu bağ dokusunun homeostazı için elzem olan ve "kemik erimesi" olarak bilinen bir süreçten sorumlu olan kemik dokusuna ait hücrelerdir.

İşlevleri, lizozomal enzimlerin ve sürece katılan diğer iyonların salgılanması yoluyla kemik dokusunu oluşturan apoptotik veya yaşlanmış hücreleri "hidrolize etme" yeteneği ile ilgilidir.

Özellikleri

Makrofajlar, diğerlerinin yanı sıra yabancı maddelerin fagositozu ve istilacı mikroorganizmalar, hasarlı, eski veya yaşlanmış hücreler ve hücresel kalıntılarda uzmanlaşmış oldukça plastik hücrelerdir. Ayrıca pinositoza karıştıkları da gösterilmiştir.

Bazı makrofaj türleri, makrofaj yüzeyindeki C3 olarak bilinen reseptörler aracılığıyla bakteri hücre duvarlarındaki özel karbonhidrat kalıntılarının tanınmasından sonra oluşan bakteriyel fagositoz gibi "özelleşmiş" fagositik işlevlere sahiptir.

Yerleşik makrofajlar, "nöbetçi" ve "temizleme" işlevlerine ek olarak, mikro damar sistemi ile ilişkileri yoluyla akut enflamatuar tepkileri ve vasküler değişiklikleri başlatabilir.

Bu enflamatuar tepkiler sırasında, makrofajlar, lenfositler tarafından salgılanan faktörler tarafından aktive edilir ve bu, mikrovilli ve lamellipodia (zar uzantıları) elde ettikleri bir tür metamorfoz sayesinde fagositik kapasitelerini artırmalarına yardımcı olur.

Bazı makrofaj türleri fagositoz antijenleri oluşturur ve bunları lenfositlere sunar, bu nedenle bunlar, doğrudan immün yanıtların kaskadlarında yer alır. Ek olarak, T lenfositlerinin bölünmesini, B lenfositlerinin farklılaşmasını vb. Uyaran özel faktörler salgılarlar.

Alveolar makrofajlar, kurum, asbest, endüstriyel gaz kirleticiler, sigara dumanı ve hatta pamuk liflerini endosit haline getirebildikleri için makrofajların "fagositik olmayan" işlevlerine en iyi örnektir.

Referanslar

1. Cline, M. (1994). Histiyositler ve Histiyositoz. Kan, 84 (4), 2840–2853.
2. Dudek, RW (1950). Yüksek Verimli Histoloji (2. baskı). Philadelphia, Pensilvanya: Lippincott Williams & Wilkins.
3. Gartner, L. ve Hiatt, J. (2002). Metin Atlası Histology (2. baskı). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editörler.
4. Gehrmann, J., Matsumoto, Y. ve Kreutzberg, GW (1995). Microglia: beynin içsel immün efektör hücresi. Brain Research Reviews, 20, 269–287.
5. Gordon, S. (2007). Makrofaj: Geçmiş, şimdi ve gelecek. European Journal of Immunology, 37, 9-17.
6. Hume DA (2006). Mononükleer fagosit sistemi. İmmünolojide Güncel Görüş, 18, 49-53.
7. Hussell, T. ve Bell, TJ (2014). Alveolar makrofajlar: dokuya özgü bağlamda plastisite. Nature Reviews Immunology, 1–13.
8. Johnson, K. (1991). Histology and Cell Biology (2. baskı). Baltimore, Maryland: Bağımsız çalışma için Ulusal tıp serisi.
9. Kindt, T., Goldsby, R. ve Osborne, B. (2007). Kuby's Immunology (6. baskı). Meksika DF: McGraw-Hill Interamericana, İspanya.
10. Kuehnel, W. (2003). Sitoloji, Histoloji ve Mikroskobik Anatomi Renk Atlası (4. baskı). New York: Thieme.
11. Liu, G. ve Yang, H. (2013). Bağışıklıkta Makrofaj Aktivasyonu ve Programlamanın Modülasyonu. Hücresel Fizyoloji Dergisi, 502–512.
12. Masuya, M., Drake, CJ, Fleming, PA, Reilly, CM, Zeng, H., Hill, WD, … Ogawa, M. (2003). Glomerüler mezanjiyal hücrelerin hematopoetik kökeni. Kan, 101 (6), 2215–2218.
13. Merien, F. (2016). Elie Metchnikoff ile Yolculuk: Bulaşıcı Hastalıklarda Doğuştan Gelen Hücre Mekanizmalarından Kuantum Biyolojisine. Halk Sağlığında Sınırlar, 4 (125), 1-5.
14. Smith, PD, Smythies, LE, Shen, R., Gliozzi, M. ve Wahl, SM (2011). Bağırsak makrofajları ve mikrobiyal tecavüze yanıt. Mukozal İmmünoloji, 4 (1), 32-42.
15. van Furth, R., Cohn, Z., Hirsch, J., Humphrey, J., Spector, W. ve Langevoort, H. (1972). Mononükleer fagosit sistemi: makrofajların, monositlerin ve bunların öncü hücrelerinin yeni bir sınıflandırması. Memoranda, 845–852.
16. VIB Yaşam Bilimleri Araştırma Enstitüsü. (2016). Www.vib.be/en/news/Pages/Macrophages-One-Of-The-Oldest-Immune-Cells-Reveals-Its-Hidden-Beauty-After-A-Century.aspx adresinden erişildi.
17. Wynn, TA, Chawla, A. ve Pollard, JW (2013). Gelişim, homeostaz ve hastalıkta makrofaj biyolojisi. Nature, 496, 445-455.