Kas ir makrofāgi?

Makrofāgu šūna, kas uztver baktērijas. Makrofāgi ir baltās asins šūnas, kas aprij un sagremo patogēnus.

Science Picture Co/Getty Images

Makrofāgi ir imūnsistēma šūnas, kas ir vitāli svarīgas nespecifisku aizsardzības mehānismu attīstībai, kas nodrošina pirmo aizsardzības līniju pret patogēniem. Šīs lielās imūnās šūnas atrodas gandrīz visos audos un aktīvi noņem atmirušās un bojātās šūnas, baktērijas ,vēža šūnas, un šūnu atliekas no ķermeņa. Procesu, kurā makrofāgi aprij un sagremo šūnas un patogēnus, sauc par fagocitozi. Makrofāgi palīdz arī šūnu mediētajai vai adaptīvajai imunitātei, uztverot un sniedzot imūnās šūnām informāciju par svešajiem antigēniem. limfocīti . Tas ļauj imūnsistēmai labāk aizsargāties pret turpmākiem uzbrukumiem no tiem pašiem iebrucējiem. Turklāt makrofāgi ir iesaistīti citās vērtīgās ķermeņa funkcijās, tostarp hormons ražošana, homeostāze, imūnregulācija un brūču dzīšana.

Makrofāgu fagocitoze

Fagocitoze ļauj makrofāgiem atbrīvoties no kaitīgām vai nevēlamām vielām organismā. Fagocitoze ir endocitozes forma, kurā vielu aprij un iznīcina šūna. Šis process tiek uzsākts, kad makrofāgs tiek piesaistīts svešai vielai antivielas . Antivielas ir olbaltumvielas ko ražo limfocīti, kas saistās ar svešu vielu (antigēnu), iezīmējot to iznīcināšanai. Kad antigēns ir atklāts, makrofāgs izsūta projekcijas, kas ieskauj un aprij antigēnu (baktērijas, mirušo šūnu utt.), kas to aptver pūslī. Iekšējo pūslīšu, kas satur antigēnu, sauc par fagosomu. Lizosomas makrofāgu ietvaros saplūst ar fagosoma veidojot fagolizosomu. Lizosomas ir hidrolītisko enzīmu membrānas maisiņi, ko veido Golgi komplekss kas spēj sagremot organiskās vielas. Lizosomu fermentu saturs tiek izlaists fagolizosomā, un svešā viela ātri noārdās. Pēc tam noārdītais materiāls tiek izmests no makrofāga.

Makrofāgu attīstība

Makrofāgi attīstās no baltās asins šūnas sauc par monocītiem. Monocīti ir lielākais balto asins šūnu veids. Viņiem ir liels, viens kodols kas bieži ir nieres formas. Monocīti tiek ražoti kaulu smadzenēs un cirkulē tajās asinis jebkur no vienas līdz trim dienām. Šīs šūnas iziet no asinsvadiem, ejot cauri asinsvadiem endotēlijs iekļūt audos. Sasniedzot galamērķi, monocīti attīstās makrofāgos vai citās imūnās šūnās, ko sauc par dendrītiskajām šūnām. Dendrītiskās šūnas palīdz attīstīt antigēnu imunitāti.

Makrofāgi, kas atšķiras no monocītiem, ir specifiski audiem vai orgāns kurā viņi dzīvo. Ja konkrētos audos rodas vajadzība pēc vairāk makrofāgiem, dzīvojošie makrofāgi ražo olbaltumvielas, ko sauc. citokīni kas liek reaģējošiem monocītiem attīstīties vajadzīgajos makrofāgos. Piemēram, makrofāgi, kas cīnās ar infekciju, ražo citokīnus, kas veicina makrofāgu attīstību, kas specializējas cīņā pret patogēniem. Makrofāgi, kas specializējas brūču dziedināšanā un audu labošanā, attīstās no citokīniem, kas ražoti, reaģējot uz audu bojājumiem.

Makrofāgu funkcija un atrašanās vieta

Makrofāgi ir atrodami gandrīz visos ķermeņa audos un veic vairākas funkcijas ārpus imunitātes. Makrofāgi palīdz ražot dzimumhormonus vīriešiem un sievietēm dzimumdziedzeri . Makrofāgi palīdz attīstīties asinsvads tīklus olnīcās, kas ir vitāli svarīgi hormona progesterona ražošanai. Progesteronam ir izšķiroša nozīme embrija implantācijā dzemdē. Turklāt acī esošie makrofāgi palīdz attīstīt asinsvadu tīklus, kas nepieciešami pareizai redzei. Makrofāgu, kas atrodas citās ķermeņa vietās, piemēri:

• Centrālā nervu sistēma — Mikroglijas ir glia šūnas atrodams nervu audos. Šīs ārkārtīgi mazās šūnas patrulēsmadzenesun muguras smadzenes noņem šūnu atkritumus un aizsargā pret mikroorganismiem.
• Taukaudi —Makrofāgi taukaudos aizsargā pret mikrobiem un arī palīdz taukaudu šūnām uzturēt organisma jutību pret insulīnu.
• Integrētā sistēma -Langerhansa šūnas ir makrofāgi ādā, kas pilda imūnsistēmas funkciju un palīdz ādas šūnu attīstībā.
• Nieres -Makrofāgi nierēs palīdz filtrēt mikrobus no asinīm un veicina kanālu veidošanos.
• Liesa —Makrofāgi liesas sarkanajā mīkstumā palīdz filtrēt bojāto sarkanās asins šūnas un mikrobi no asinīm.
• Limfātiskā sistēma — Makrofāgi, kas glabājas centrālajā zonā (medulla). limfmezgli filtrēt mikrobu limfu.
• Reproduktīvā sistēma - Makrofāgi dzimumdziedzeros palīdzdzimumšūnaattīstība, embriju attīstība un ražošana steroīdie hormoni .
• Gremošanas sistēma - Makrofāgi zarnās uzrauga vidi, aizsargājot pret mikrobiem.
• Plaušas -Makrofāgi, kas atrodas plaušās, pazīstami kā alveolārie makrofāgi, noņem mikrobus, putekļus un citas daļiņas no elpošanas virsmām.
• Kauls -Makrofāgi kaulos var attīstīties par kaulu šūnām, ko sauc par osteoklastiem. Osteoklasti palīdz sadalīt kaulus un reabsorbēt un asimilēt kaulu sastāvdaļas. Nenobriedušas šūnas, no kurām veidojas makrofāgi, atrodas ne-asinsvadu daļās kaulu smadzenes .

Makrofāgi un slimības

Lai gan galvenā makrofāgu funkcija ir aizsargāt pret baktērijām un vīrusi , dažreiz šie mikrobi var izvairīties no imūnsistēmas un inficēt imūnās šūnas. Adenovīrusi, HIV un baktērijas, kas izraisa tuberkulozi, ir tādu mikrobu piemēri, kas izraisa slimības, inficējot makrofāgus. Papildus šiem slimību veidiem makrofāgi ir saistīti ar tādu slimību attīstību kā sirds slimības, diabēts un vēzis. Makrofāgi insirdsveicina sirds slimību attīstību, palīdzot attīstīt aterosklerozi. Aterosklerozes gadījumā, artērija sienas kļūst biezas balto asins šūnu izraisīta hroniska iekaisuma dēļ. Makrofāgi iekšātaukiaudi var izraisīt iekaisumu, kas izraisa tauku šūnu rezistenci pret insulīnu. Tas var izraisīt diabēta attīstību. Hronisks makrofāgu izraisīts iekaisums var arī veicināt vēža šūnu attīstību un augšanu.

Avoti:

• Baltās asins šūnas. Histoloģijas rokasgrāmata. Piekļuve 18.09.2014. (http://www.histology.leeds.ac.uk/blood/blood_wbc.php)
• Makrofāgu bioloģija — tiešsaistes apskats. Makrofāgu bioloģijas apskats. Macrophages.com. Publicēts 05/2012 (http://www.macrophages.com/macrophage-review)