MONOCYTOPOIESIS: STADIER, CELLEGENSKAPER, REGLERING - BIOLOGI - 2025

Den monocytopoiesis är bildningen av monocyt-makrofag-serien, dvs innefattar bildning monocyt makrofag tills aktiverings ändar där mognad. Båda typerna av celler uppfyller specifika funktioner. Monocyter graver upp bakterier och virus.

För sin del har makrofager hög fagocytisk aktivitet, lockar celler i immunsystemet och fungerar som antigenpresenterande celler. De syntetiserar också viktiga cytokiner som deltar i aktiveringen av andra cellinjer.

Vänster: Monocyt i perifert blodsmet. Höger: Makrofag-fagocytosering av en kapslad jäst (Cryptococcus neoformans). Källa: Wikipedia.com/ Carolina Coelho

Monocyter och makrofager liksom andra typer av celler utgör det mononukleära fagocytiska systemet eller tidigare känt som retikulum endotelialsystem.

Monocytopoiesis kallas också monopoiesis. Den monopoietiska linjen är en del av makroprocessen som kallas hematopoiesis, eftersom monocyter är celler som cirkulerar i blodet.

Emellertid transporteras monocyter när de aktiveras till olika vävnader. Dessa celler transformerade till makrofager kommer att få ett specifikt namn beroende på den vävnad där de finns.

Till exempel kallas de alveolära makrofager i lungvävnad, Kupfferceller i levern, histiocyter i bindväv, Langerhans celler i hud, mikroglia i CNS, mesangialceller i njurar och osteoklaster i ben.

Den fullständiga processen för monocytopoies börjar från stamcellen. Härifrån dyker de första cellerna med multipotentialfunktioner upp och sedan gradvis differentierar de sig till celler som är engagerade i bildandet av en specifik celllinje.

Detta händer tack vare kemiska faktorer som reglerar hela processen. Bland de ämnen som ingår är interleukin 3 (IL-3) och granulo-monocytiska (GM-CSF) och monocytiska (M-CSF) kolonistimulerande faktorer.

En störning i monocytopoies-processen kan leda till allvarliga sjukdomar.

Stadier av monocytopoiesis

Processen för bildning, differentiering och mognad sker i benmärgen. Senare sker aktiveringsprocessen i vävnaderna i retikulum endotelsystemet.

Alla hematopoietiska cellserier kommer från stamcellen och monocytopoiesis är inget undantag. På grund av vissa kemiska stimuli kommer stamcellen att ge upphov till olika multipotentialceller.

Den första är CFU-LM (kolonibildande enhet i lymfoid- och myeloida serien), som senare skiljer sig till CFU-GEMM (kolonibildande enhet i den granulocytiska, erytrocytiska, monocytiska och megakaryocytiska serien). Därifrån ger det upphov till CFU-GM (granulocytiskt och monocytiskt) och detta skiljer sig från CFU-M (monocytiskt).

Härifrån börjar de igenkännliga föregångarna på benmärgsnivån. Dessa är: monoblast, promonocyt och monocyt. Sedan går denna cell ut i den perifera cirkulationen och när den aktiveras blir den en makrofag.

I processen med differentiering från stamcellen till CFU-M är det inte möjligt att känna igen multipotentiella prekursorceller ur en morfologisk synvinkel.

Senare, under mognadsprocessen av celler från monoblasten till monocyten eller makrofagen, genomgår de sekventiella morfologiska förändringar som avslöjar deras nuvarande mognadstillstånd.

Därför har varje föregångare från monoblasten sina egna egenskaper som gör dem igenkännliga.

Egenskaper hos igenkännliga stamceller

Monoblast

Det är en cell som mäter mellan 15-22 um. Dess egenskaper är mycket lik myeloblasten, så det är ibland svårt att skilja den ena från den andra. Den har en kärna som täcker nästan hela cellen, vilket lämnar en dålig cytoplasma som kännetecknas av att den är intensivt basofil.

Kärnan är rund, excentrisk och har en mycket slapp kromatin där 5 till 6 nukleoli uppskattas. Cytokemiska färgningstekniker såsom esterasfärgning kan användas för att skilja monoblast från myeloblast.

Dess mognad ger plats för promonocyten.

Promonocyte

Denna cell mäter ungefär 15-20 um. Kärncytoplasmaförhållandet, även om det fortfarande är högt, är något lägre än det som finns i monoblasten.

Kärnan förblir excentrisk men har nu antagit en oregelbunden form och till och med ett något njurformat eller invaginat område kan ses. Kromatinet är lätt kondenserat och endast 1 till 2 nukleoli kan ses.

Cytoplasmatisk basofili kan upprätthållas eller försämras något. I detta skede visas små azurofila granuler. Denna cell förväxlas ofta med de promyelocyter som den delar vissa egenskaper. När denna cell mognar blir den en monocyt.

Monocyte

När den har bildats i benmärgen förblir den där i 24 timmar och sedan är den redo att släppas i cirkulation. Denna cell är lätt att känna igen i perifera blodutstryk.

Monocyten är den största cellen i cirkulation och mäter mellan 15-30 um. Det är också den enda mogna cellen som upprätthåller ett högt kärncytoplasmaförhållande. Även om kromatinet är tätare än för promonocyten, är det mindre pyknotiskt än det för lymfocyterna.

Kärnan kan vara belägen i centrum av cellen eller förbli excentrisk. Kärnans form är varierande, ibland kan den vara helt njurformad och andra gånger mer rundad med en liten intryck.

Cytoplasman behåller en svag basofili. Med konventionell färgning observeras cytoplasma med en ljusblå-gråaktig nyans. Närvaron av azurofila granuler bibehålls genom hela cytoplasma och de är lite mer koncentrerade runt kärnan.

I cytoplasma av monocyter kan närvaron av vakuoler uppträda, vilket kan ses under mikroskopet som vita områden. Vakuoler förekommer i bakteriella och virala infektionsprocesser och beror på fagocytisk funktion.

Monocyter och vakuolerade makrofager är kända som skumceller. De är mycket vanliga hos patienter med förvärvad immunbrist. Skumceller finns också rikligt i aterosklerotiska plack.

I inflammatoriska processer klistrar monocyter fast vid endotelet tack vare integrinerna som de uttrycker i deras membran och passerar sedan genom det vaskulära endotelet genom en process som kallas extravasation. På detta sätt migrerar de till olika vävnader. Där blir de specialiserade makrofager beroende på vävnaden.

macrophage

Det är en stor cell som mäter mellan 25 och 50 um. Den har en väl utvecklad oval och central kärna. Cytoplasman är rik på lysosomer, organeller som används vid fagocytos. Det finns i olika tyger och var och en får ett annat namn.

Monocyter och makrofager utgör tillsammans med andra celler såsom fibroblaster, endotelceller och retikulära celler retikulumets endotelsystem.

Dess funktioner inkluderar fagocytiserande främmande organ, presenterar bearbetade antigener till andra celler i immunsystemet, syntetiserar kemokiner som lockar andra inflammatoriska celler, reglerar cellproliferation och fungerar immunsvaret i allmänhet.

Reglering av monocytopoies

I denna process med cellbildning, differentiering och mognad är vissa kemiska ämnen som reglerar homeostas involverade.

Dessa ämnen inkluderar: interleukin 3 (IL-3) och granulat-monocytiska (GM-CSF) och monocytiska (M-CSF) kolonistimulerande faktorer.

Interleukin 3 (IL-3)

Det produceras av CD4-lymfocyter. Detta interleukin gynnar differentieringen av stamcellen till multipotentiella prekursorceller i alla cellstamningar, bland vilka är föregångaren som kallas den kolonidannande enheten i lymfoid- och myeloida serien (CFU-LM).

Granulat-monocytisk kolonistimulerande faktor (GM-CSF)

Det är ett ämne som stimulerar benmärgen vid differentierings- och mognadsprocesserna för olika cellinjer, inklusive den monocytiska linjen.

Dess funktion är av avgörande betydelse för att upprätthålla homeostas i hematopoietiska processer. Det är också viktigt för upprätthållandet av immunsvaret.

Denna faktor används som terapi hos benmärgstransplanterade patienter. Denna faktor hjälper till att stimulera benmärgen och därmed snabbt återhämta antalet blodceller.

Monocytisk kolonistimulerande faktor (M-CSF)

Detta ämne syntetiseras av celler i medullär stroma och av osteoblaster.

Förutom att delta i processen för differentiering av monocytprekursorer spelar det också en roll i den primära fasen av osteoklastogenes, särskilt i bildandet av multinucleated jätteceller.

Det spelar också en roll i regleringen av lipoproteinnivåer i blodet. Monocyter är involverade i denna process. Det är därför skumceller bildas.

Sjukdomar relaterade till förändring i monocyter

Hjärtinfarkt

En signifikant ökning av blodmonocyter (monocytos) har observerats hos patienter som har drabbats av hjärtinfarkt. De tros spela en kritisk roll i vävnadsreparation.

åderförkalkning

Detta engagemang är en typ av inflammation som uppstår på nivån av det vaskulära endotelet. Det stimuleras av ökningen av lipider i blodet, som kolesterol och lipoproteiner med låg densitet (LDL).

Monocyter uttrycker receptorer med affinitet för vissa modifierade lipoproteiner och verkar aktivt i aterosklerotiska processer. I detta avseende stimulerar interferon alfa (IFNa) uttrycket av dessa receptorer på monocyter.

I detta tillstånd är det vanligt att observera en ökning av vakuolerade monocyter eller skumceller i endotelet.

MonoMAC-syndrom

Detta sällsynta syndrom kännetecknas av en genetisk defekt som ger en total frånvaro av monocyter. Benmärgen kan inte producera denna cellstamning och som en följd uppstår återkommande hudinfektioner av opportunistiska mikroorganismer.

sarkoidos

Detta är en sjukdom som har en predisposition för att bilda granulom i olika vävnader såsom lungor, hud, lymfkörtlar, hjärta, bland andra. Denna sjukdom produceras genom ansamling av inflammatoriska celler, inklusive makrofagen.

Pulmonell Langerhans cellhistiocytos

Denna sällsynta sjukdom drabbar främst vita rökare och kännetecknas av en spridning av en specifik typ av makrofag som kallas Langerhans-celler. Dessa är makrofager som normalt finns på huden.

I denna sjukdom finns det en infiltration av dessa celler i lungvävnaden. Denna situation tros orsakas av cytokiner utsöndrade av alveolära makrofager, särskilt hos rökare. Andra vävnader såsom hud, ben, bland andra, kan också påverkas.

Kronisk myelomonocytisk leukemi (CMML)

Det är en myelodysplastisk och myeloproliferativ neoplastisk patologi. Det inträffar med en signifikant ökning av antalet blodmonocyter och med normala leukocyter eller lätt leukopeni. Det kan också finnas trombocytopeni och normocytisk anemi.

Makrofagaktiveringssyndrom (SAM)

Denna sjukdom kännetecknas av en proliferativ och funktionell makrofagavvikelse. Dess morfologi är normal men dess aktivitet är överdriven. Makrofager börjar fagocytoserytrocyter, blodplättar, leukocyter och till och med sina egna föregångare på ett okontrollerat sätt. Sjukdomen kan vara dödlig om den inte behandlas i tid.

referenser

1. Terry N, Mediaceja O, Noa M, Sánchez P. Semiologiskt värde på perifert blodsmet i studien av virussjukdomar. Rev Latinoam Patol Clin Med Lab 2016; 63 (3): 160-165. Finns på: medigraphic.com
2. Gil M. Hematopoietic system: funktioner, vävnader, histologi, organ och sjukdomar. Finns på: lifeder.com/hematopoietic-sistema/
3. Echeverri D, Fontanilla M, Buitrago L. Makrofagen vid vaskulär sjukdom. Den dolda fienden? Pastor Col. Cardiol. 2004; 11 (3): 164-173. Finns på: scielo.org.co/
4. Cantera A, Hernández V, Seiglie F. Makrofagaktiveringssyndrom: simulering av generaliserad sepsis. Rev Cubana Pediatr 2009; 81 (4): 76-85. Finns på: http: // scielo
5. Comalada M. Beslut om makrofager: spridning, aktivering eller dö. Doktorsavhandling 2002; Ph.d.-program i immunologi. Barcelona universitet. Finns på: tdx.cat/bitstream