MONOCYTOPOIESIS: STADIER, CELLEEGENSKAPER, REGULERING - BIOLOGI - 2025

Den monocytopoiesis er dannelsen av monocytt-makrofag-serien den, det vil si omfatter dannelse av monocytt-makrofag-aktivering inntil endene hvor modning. Begge celletyper har spesifikke funksjoner. Monocytter oppsluker bakterier og virus.

For deres del har makrofager høy fagocytisk aktivitet, tiltrekker celler i immunsystemet og fungerer som antigenpresenterende celler. De syntetiserer også viktige cytokiner som deltar i aktiveringen av andre cellelinjer.

Venstre: Monocytt i perifert blodutstryk. Til høyre: Makrofag-fagocytosering av en kapslet gjær (Cryptococcus neoformans). Kilde: Wikipedia.com/ Carolina Coelho

Monocytter og makrofager, så vel som andre typer celler, utgjør det mononukleære fagocytiske systemet eller tidligere kjent som retikulumendotelet.

Monocytopoiesis kalles også monopoiesis. Den monopoietiske linjen er en del av makroprosessen som kalles hematopoiesis, siden monocytter er celler som sirkulerer i blodet.

Imidlertid transporteres monocytter når de er aktivert til forskjellige vev. Disse cellene transformert til makrofager vil få et spesifikt navn i henhold til vevet der de finnes.

For eksempel kalles de alveolære makrofager i lungevev, Kupfferceller i leveren, histiocytter i bindevev, Langerhans celler i hud, mikroglia i CNS, mesangialceller i nyre og osteoklaster i bein.

Den komplette prosessen med monocytopoiesis begynner fra stamcellen. Herfra dukker de første cellene med multipotensielle funksjoner opp, og deretter differensierer de litt etter litt til celler som er forpliktet til dannelsen av en spesifikk cellelinje.

Dette skjer takket være kjemiske faktorer som regulerer hele prosessen. Blant stoffene som er involvert er interleukin 3 (IL-3) og granulomonocytiske (GM-CSF) og monocytiske (M-CSF) kolonistimulerende faktorer.

En forstyrrelse i monocytopoiesis-prosessen kan føre til alvorlige sykdommer.

Stadier av monocytopoiesis

Prosessen med dannelse, differensiering og modning skjer i benmargen. Senere skjer aktiveringsprosessen i vevene i retikulumendotelet.

Alle hematopoietiske celleserier kommer fra stamcellen, og monocytopoiesis er intet unntak. På grunn av visse kjemiske stimuli vil stamcellen gi opphav til forskjellige multipotensielle celler.

Den første er CFU-LM (kolonidannende enhet i lymfoide og myeloide serier), som senere skiller seg ut i CFU-GEMM (kolonidannende enhet i den granulocytiske, erytrocytiske, monocytiske og megakaryocytiske serien). Derfra gir det opphav til CFU-GM (granulocytisk og monocytisk), og dette skiller seg fra CFU-M (monocytic).

Herfra begynner de gjenkjennelige forgjengerne på beinmargenivå. Disse er: monoblast, promonocytt og monocytt. Så går denne cellen ut i perifer sirkulasjon, og når den er aktivert blir den en makrofag.

I prosessen med differensiering fra stamcellen til CFU-M er det ikke mulig å gjenkjenne multipotensielle forløperceller fra et morfologisk synspunkt.

Senere, under modningsprosessen av celler fra monoblasten til monocytten eller makrofagen, gjennomgår de sekvensielle morfologiske forandringer som avslører deres nåværende modningstilstand.

Derfor, fra monoblasten, har hver forløpercelle sine egne egenskaper som gjør dem gjenkjennelige.

Kjennetegn på gjenkjennelige stamceller

Monoblast

Det er en celle som måler mellom 15-22 um. Egenskapene er veldig like myeloblasten, så det er noen ganger vanskelig å skille den ene fra den andre. Den har en kjerne som dekker nesten hele cellen, og etterlater en dårlig cytoplasma som er preget av å være intenst basofil.

Kjernen er rund, eksentrisk og har et veldig slakt kromatin der 5 til 6 nukleoli blir satt pris på. Cytokjemiske fargeteknikker som esterasefarging kan brukes til å skille monoblast fra myeloblast.

Modningen gir vei til promonocytten.

Promonocyte

Denne cellen måler omtrent 15-20 um. Kystens cytoplasma-forhold, selv om det fortsatt er høyt, er noe lavere enn det som ble funnet i monoblasten.

Kjernen forblir eksentrisk, men har nå antatt en uregelmessig form og til og med et litt nyreformet eller invaginert område kan sees. Kromatinet er svakt kondensert og bare 1 til 2 nukleoli kan sees.

Cytoplasmatisk basofili kan opprettholdes eller reduseres lett. På dette stadiet dukker det opp små azurofile granuler. Denne cellen forveksles ofte med promyelocytter som den deler noen egenskaper. Når denne cellen modnes, blir den en monocytt.

Monocyte

Når den er dannet i benmargen, forblir den der i 24 timer, og er klar til å slippes i omløp. Denne cellen er lett gjenkjennelig ved perifert blodutstryk.

Monocytten er den største cellen i sirkulasjon, og måler mellom 15-30 um. Det er også den eneste modne cellen som opprettholder et høyt cytoplasma-forhold. Selv om kromatinet er tettere enn for promonocytten, er det mindre pyknotisk enn lymfocyttene.

Kjernen kan være lokalisert i midten av cellen eller forbli eksentrisk. Formen på kjernen er variabel, noen ganger kan den være helt nyreformet og andre ganger mer avrundet med en liten innrykk.

Cytoplasmaet beholder en svak basofili. Ved konvensjonell farging observeres cytoplasmaet med en lyseblå-gråaktig fargetone. Tilstedeværelsen av azurofile granuler opprettholdes i hele cytoplasmaet og de er litt mer konsentrert rundt kjernen.

I cytoplasma av monocytter kan tilstedeværelsen av vakuoler vises, noe som kan sees under mikroskopet som hvite områder. Vakuoler forekommer i bakterielle og virale infeksjonsprosesser og skyldes fagocytisk funksjon.

Monocytter og vakuolerte makrofager er kjent som skumceller. De er veldig vanlige hos pasienter med ervervet immunsvikt. Skumceller er også rikelig i aterosklerotiske plaketter.

I inflammatoriske prosesser klistrer monocytter seg til endotelet takket være integrinene som de uttrykker i membranen og krysser deretter det vaskulære endotelet gjennom en prosess som kalles ekstravasasjon. På denne måten vandrer de til forskjellige vev. Der blir de spesialiserte makrofager avhengig av vevet.

makrofag

Det er en stor celle, som måler mellom 25 og 50 um. Den har en velutviklet oval og sentral kjerne. Cytoplasmaet er rik på lysosomer, organeller som brukes i fagocytose. Den ligger i forskjellige stoffer, og hver av dem vil få et annet navn.

Monocytter og makrofager, sammen med andre celler som fibroblaster, endotelceller og retikulære celler, utgjør retikulumendotelialsystemet.

Funksjonene inkluderer fagocytisering av fremmedlegemer, presentasjon av behandlede antigener til andre celler i immunsystemet, syntese av kjemokiner som tiltrekker andre inflammatoriske celler, regulerer celleproliferasjon og funksjonen til immunresponsen generelt.

Regulering av monocytopoiesis

I denne prosessen med celledannelse, differensiering og modning er noen kjemiske stoffer som regulerer homeostase involvert.

Disse stoffene inkluderer: interleukin 3 (IL-3) og granulat-monocytiske (GM-CSF) og monocytiske (M-CSF) kolonistimulerende faktorer.

Interleukin 3 (IL-3)

Det er produsert av CD4-lymfocytter. Dette interleukin favoriserer differensieringen av stamcellen til multipotensielle forløperceller i alle cellelinjer, blant dem er forløperen kalt den kolonidannende enheten i lymfoide og myeloide seriene (CFU-LM).

Granulat-monocytisk kolonistimulerende faktor (GM-CSF)

Det er et stoff som stimulerer benmargen i differensierings- og modningsprosessene til forskjellige cellelinjer, inkludert den monocytiske linjen.

Dens funksjon er av vital betydning for å opprettholde homeostase i hematopoietiske prosesser. Det er også viktig for å opprettholde immunresponsen.

Denne faktoren brukes som terapi hos benmargstransplanterte pasienter. Denne faktoren hjelper til med å stimulere benmargen og gjenvinner dermed raskt antall blodceller.

Monocytisk kolonistimulerende faktor (M-CSF)

Dette stoffet syntetiseres av celler i medullær stroma og av osteoblaster.

I tillegg til å delta i differensieringsprosessen til monocyttforløpere, spiller den også en rolle i den primære fasen av osteoklastogenese, spesielt i dannelsen av multinucleated kjempeceller.

Det spiller også en rolle i reguleringen av lipoproteinnivået i blodet. Monocytter er involvert i denne prosessen. Det er grunnen til at det dannes skumceller.

Sykdommer relatert til endring i monocytter

Hjerteinfarkt

En betydelig økning i blodmonocytter (monocytose) er observert hos pasienter som har fått hjerteinfarkt. De antas å spille en kritisk rolle i vevsreparasjon.

åreforkalkning

Dette engasjementet er en type betennelse som oppstår på nivået av det vaskulære endotelet. Det stimuleres av økningen av lipider i blodet som kolesterol og lipoproteiner med lav tetthet (LDL).

Monocytter uttrykker reseptorer med tilhørighet for visse modifiserte lipoproteiner og virker aktivt i aterosklerotiske prosesser. I denne forstand stimulerer interferon alfa (IFNα) uttrykket av disse reseptorene på monocytter.

I denne tilstanden er det vanlig å observere en økning i vakuolerte monocytter eller skumceller i endotelet.

MonoMAC syndrom

Dette sjeldne syndromet er preget av en genetisk defekt som gir et totalt fravær av monocytter. Benmargen klarer ikke å produsere denne cellelinjen, og som en konsekvens oppstår tilbakevendende hudinfeksjoner av opportunistiske mikroorganismer.

sarkoidose

Dette er en sykdom som har en disponering for å danne granulomer i forskjellige vev som lunger, hud, lymfeknuter, hjerte, blant andre. Denne sykdommen er forårsaket av akkumulering av betennelsesceller, inkludert makrofagen.

Lungehanger cellehistiocytose

Denne sjeldne sykdommen angriper hovedsakelig hvite røykere og er preget av en spredning av en spesifikk type makrofager kalt Langerhans-celler. Dette er makrofagene som vanligvis finnes på huden.

I denne sykdommen er det en infiltrasjon av disse cellene i lungevevet. Denne situasjonen antas å være forårsaket av cytokiner som skilles ut av alveolare makrofager, spesielt hos røykere. Andre vev som blant annet hud, bein, kan også bli påvirket.

Kronisk myelomonocytisk leukemi (CMML)

Det er en myelodysplastisk og myeloproliferativ neoplastisk patologi. Det forekommer med en betydelig økning i antall blodmonocytter og med normale leukocytter eller svak leukopeni. Det kan også være trombocytopeni og normocytisk anemi.

Makrofagaktiveringssyndrom (SAM)

Denne sykdommen er preget av en proliferativ og funksjonell makrofagavvik. Morfologien er normal, men aktiviteten er overdrevet. Makrofager begynner å fagocytose erytrocytter, blodplater, leukocytter og til og med deres egne forløpere på en ukontrollert måte. Sykdommen kan være dødelig hvis den ikke behandles i tide.

referanser

1. Terry N, Mediaceja O, Noa M, Sánchez P. Semiologisk verdi av perifert blodsmett i studien av virussykdommer. Rev Latinoam Patol Clin Med Lab 2016; 63 (3): 160-165. Tilgjengelig på: medigraphic.com
2. Gil M. Hematopoietic system: funksjoner, vev, histologi, organer og sykdommer. Tilgjengelig på: lifeder.com/hematopoietic-sistema/
3. Echeverri D, Fontanilla M, Buitrago L. Makrofagen ved vaskulær sykdom. Den skjulte fienden? Pastor oberst Cardiol. 2004; 11 (3): 164-173. Tilgjengelig på: scielo.org.co/
4. Cantera A, Hernández V, Seiglie F. Makrofagaktiveringssyndrom: simulering av generalisert sepsis. Rev Cubana Pediatr 2009; 81 (4): 76-85. Tilgjengelig på: http: // scielo
5. Comalada M. Avgjørelser i makrofager: spredning, aktivering eller dø. Doktoravhandling 2002; Ph.d.-program i immunologi. Universitetet i Barcelona. Tilgjengelig på: tdx.cat/bitstream