Caratteristiche dei macrofagi, formazione, tipi, funzioni

IL macrofagi Sono cellule fagocitiche dedicate che appartengono a uno dei molti tipi di cellule presenti nei tessuti connettivi. Esistono come cellule mobili e fisse e sono effettori importanti all'interno del sistema immunitario.

Appartengono al sistema fagocitico mononucleare, che include, oltre a macrofagi, monociti, promociti e cellule precursori. La funzione principale delle cellule appartenenti a questo sistema è "pulire" il sangue, la linfa e altri tessuti mediante ingestione o fagocitosi di particelle diverse.

Macrofagi Phagocyping una cellula fungina patogena (Fonte: Carolina Coelho [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

I macrofagi derivano dal midollo osseo, sono distribuiti in tutto il corpo e hanno forme e caratteristiche diverse, che spesso dipendono dal tessuto in cui sono, dal loro grado di differenziazione e dall'età o dal momento della vita dell'organismo.

Sono della maggior parte delle cellule plastiche del sistema ematopoietico, poiché si trovano in tutti i tessuti del corpo e hanno funzioni diverse: partecipano ai processi di sviluppo, nel mantenimento dell'omeostasi del corpo, nella riparazione dei tessuti e nel sistema immunitario.

Una delle sue funzioni principali è intimamente associata alla difesa immunitaria del corpo, poiché la sua attività fagocitica è regolata dai componenti del sistema di complemento e delle immunoglobuline (entrambi i componenti del sistema di risposta immunitaria).

Sono stati scoperti più di un secolo fa, ma sono stati definiti come cellule "ancestrali" nella filogenesi dei metazoo. Durante la sua scoperta, non solo la sua capacità fagocitica è stata evidenziata, ma la sua capacità di distinguere tra il proprio e lo strano, che è nato nel concetto di innata immunità.

[TOC]

Scoperta

Le prime cellule fagocitiche furono descritte da uno studio condotto con le rane nel 1883 dallo zoologo russo Elie Metchnikoff, che non solo descrisse la sua funzione nella difesa contro strani agenti, ma anche la capacità di queste cellule di eliminare le cellule morenti o senescente nell'ospite e identifica la cosa strana.

Metchnikoff è stato un ricercatore eccezionale, catalogato come padre della moderna immunologia, che ha dato importanti contributi allo sviluppo dell'immunologia come nuova disciplina. Le sue scoperte stabilirono anche una relazione di omologia tra il sistema immunitario degli invertebrati e quello dei mammiferi.

Con la sua descrizione di fagociti e processi fagocitici, questo ricercatore, ha assegnato un premio Nobel per più di cento anni (nel 1908), ha scoperto uno dei meccanismi più intriganti dell'immunità innata.

I suoi esperimenti consistevano in "impegnativo" o "fastidioso" con le spine larve da una specie di stella marina per stimolare le loro cellule immunologiche e studiare la loro reazione all'invasione di questi strani agenti. Con questo ha osservato l'aspetto di cellule con caratteristiche speciali che "hanno mangiato" queste strutture.

Ha coniato il termine "fagociti" (dal "pagamento" greco- divoro e "cyto"- cellula-) alle cellule che ha osservato e al processo ha effettuato "fagocitosi", ma la rilevanza di questa scoperta non è diventata evidente fino a pochi anni dopo, con le scoperte di Paul Ehrlich legate all'immunità e agli anticorpi umorali.

Caratteristiche

Le cellule di tipo macrofago condividono molte caratteristiche in diversi organismi multicellulari in cui possono essere trovate. Vengono trasportati dai loro siti di produzione alle diverse parti del corpo, in modi diversi a seconda dell'esistenza di un sistema sanguigno o no.

Le caratteristiche più distintive dei macrofagi includono la loro capacità fagocitica, la mobilità che molti di loro e la loro capacità biosintetica hanno, che è accompagnato da una grande diversità di schemi di espressione genetica.

Nel loro stato attivo, sono cellule estremamente dinamiche, con un intenso traffico membranale. Si verificano in vari processi di fusione e fissione della membrana, associati all'endocitosi e alla fagocitosi.

Può servirti: cellule caliciformi

Queste cellule specializzate possono essere classificate come "longeva", poiché i lunghi periodi nei tessuti periferici del corpo sono apparentemente vivi. Inoltre, vengono continuamente sostituiti dalla differenziazione delle loro cellule progenitrici dal midollo osseo, che può lasciare la circolazione ed entrare nei diversi tessuti connettivi.

Dal momento che sono cellule mobili, alcuni macrofagi hanno repliche nella loro membrana plasmatica. Quando si preparano a fagociti particelle di grandi dimensioni, possono fondersi con altre cellule per formare ciò che alcuni autori chiamano come "cellula gigante del corpo estraneo", un macrofago gigante multinucleato.

Quando vengono osservati nei tessuti di quelli che fanno parte, queste cellule sono organizzate in schemi definiti, in cui ogni cellula occupa il proprio territorio, qualcosa come un "tessuto all'interno di un altro tessuto".

Formazione

Il sistema fagocitico mononucleare è un lignaggio ematopoietico che deriva dalle cellule progenitrici del midollo osseo. I genitori impegnati differiscono per formare monociti nel sangue, che viaggiano attraverso il torrente ed entrano nei tessuti per diventare macrofagi residenti.

La formazione del sistema fagocitico mononucleare inizia con le cellule più "immature", i promocitos, che sono le cellule replicative che danno origine ai monociti. Questi ultimi sono quelli che lasciano il midollo osseo e raggiungono il torrente del sangue, dove, nelle successive 8 ore, crescono e differiscono nei monociti maturi.

Nei luoghi in cui i monociti maturi trovano condizioni "favorevoli" per la fagocitosi, differiscono in quelli che sono noti come macrofagi residenti, poiché non sono liberi in circolazione. Questo è quando sono dotati dell'intero dispositivo appropriato per la digestione delle particelle da fagocita.

La differenziazione implica vari cambiamenti: crescita del corpo cellulare (almeno 5 volte la dimensione del monocita originale), aumento del numero e complessità degli organelli interni, acquisizione della capacità fagocitica (accumulo di enzimi idrolitici) e secrezione di fattori solubili.

Queste cellule sono distribuite in tutte le regioni del corpo. Alcuni hanno preferenze speciali a causa di determinati tessuti (fissi), mentre altri mantengono la loro capacità di spostamento (ameboide) e sono liberi o vaganti.

Istologia

I macrofagi hanno una morfologia estremamente variabile dovuta, in gran parte, per le loro condizioni mobili, poiché sono in grado di muoversi tra e attraverso diversi tessuti. Hanno forme irregolari, sono appiattiti e spesso mostrano processi di pseudopodifica per muoversi.

Il corpo cellulare dei macrofagi può misurare fino a 30μm di diametro; E nel suo citoplasma si osserva in modo irregolare un singolo core, con una o due fessure prominenti che modellano la forma renale e una densa regione formata dall'eterocromatina.

Hanno vari vacuoli che forniscono enzimi e spazi adeguati per particelle di fagociti come microrganismi o resti cellulari. Inoltre, hanno una varietà di lisosomi, "fagi", corpi multivosicolari e corpi residui; Ecco perché, alla luce del microscopio, si dice che abbiano un citoplasma "granulare".

Dal momento che per esercitare la loro funzione ha bisogno della sintesi di un gran numero di enzimi idrolitici, queste cellule hanno un reticolo endoplasmatico altamente sviluppato, nonché un prominente complesso Golgi per esercitare le funzioni di trasporto vescicolare di questi enzimi.

Un istiocita (macrofago) fagocitizzando le cellule del sangue (ematopocitosi) (fonte: koenjo [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

I macrofagi hanno disposizioni corticali di microfilamenti di actina che sono caratteristici per questo tipo di cellule; Numerosi microtubuli e filamenti intermedi si osservano anche per il loro spostamento di ameboidi e durante i processi fagocitici.

Dal momento che sono cellule fagocitiche, è possibile distinguerle iniettando coloranti speciali (blu di tripano, carmino di litio o inchiostro indiano), poiché queste colorazioni sono fagocitizzate e conservate nel citoplasma sotto forma di granuli.

Può servirti: Glut1: caratteristiche, struttura, funzioni

Ragazzi

Nel corpo umano, i macrofagi si distinguono in base alla loro posizione e funzione. In questo modo, macrofagi intestinali, alveolari (nei polmoni), istiociti (nei tessuti connettivi), cellule kupffer (nel fegato), cellule mesangiali (nel rene), cellule microgliali (nel cervello) e osteoclasti (nei osso).

Macrofagi intestinali

Questo tipo di macrofago rappresenta una delle popolazioni di macrofagi più abbondanti del corpo e rappresenta la prima linea di difesa (innato sistema immunitario). Si trovano nella lamina subepiteliale.

Sono responsabili della regolazione delle risposte infiammatorie contro i batteri e contro diversi antigeni che possono superare la barriera epiteliale. Inoltre, proteggono la mucosa dai patogeni pericolosi e "purificano" il sistema cellulare morto e altri rifiuti stranieri.

I macrofagi intestinali hanno meccanismi speciali che li rendono in grado di distinguere tra microrganismi invade non patogeni e pericolosi.

Macrofagi alveolari

Sono macrofagi specializzati che risiedono negli alveoli polmonari, compartimenti con grandi fluttuazioni ambientali, principalmente correlate alla pressione parziale dell'ossigeno. Sono una delle poche popolazioni cellulari trovate in questi spazi, oltre ad alcuni linfociti.

Oltre ad altri macrofagi, hanno funzioni importanti nella "pulizia" delle cellule apoptotiche e di altri resti cellulari. Sono anche coinvolti nella purificazione di particelle inquinanti che entrano nel tratto respiratorio e partecipano anche a diversi processi immunologici.

Istiociti

Il termine "istiocita" è comunemente usato per designare tutte le cellule con caratteristiche e tipi di macrofagi che si trovano nei tessuti connettivi.

Cioè, si riferisce a cellule differenziate che provengono da lignaggi di monociti/macrofagi, inclusi macrofagi sinusoidali della milza, macrofagi alveolari nei polmoni e nelle cellule Kupffer nel fegato.

Come gli altri tipi di macrofagi, gli istiociti difendono il corpo di microrganismi invasori e particelle organiche o inorganiche indesiderate e partecipano anche alla presentazione degli antigeni ai linfociti T come iniziazione immunitaria.

Celle kupffer

Sono un tipo di cellula epatica che è classificata all'interno del gruppo di macrofagi residenti e che sono correlati alle cellule di rivestimento sinusoidale, che non è altro che uno strato di cellule che copre i sinusoidi, grandi spazi vascolari situati tra le piastre degli epatociti Crea i lobulillos epatici.

Se si osserva una micrografia elettronica di queste cellule, si possono vedere più proiezioni citoplasmatiche, molti mitocondri, un reticolo endoplasmatico ridotto, un piccolo complesso di Golgi e molti lisosomi ed endosomeri.

Queste sono cellule di "discariche migratorie", poiché non hanno connessioni intercellulari con le cellule vicine.

Cellule mesangiali

Le cellule mesangiali sono cellule residenti nei glomeruli renali, che sono i siti di questo organo in cui il sangue viene filtrato e l'urina viene sintetizzata. Tra le sue funzioni principali includono la regolazione del flusso sanguigno e della fagocitosi e sono coinvolte in diverse patologie renali.

Hanno caratteristiche della muscolatura liscia modificata, poiché hanno una contrattilità intrinseca e sono in grado di produrre citochine e macromolecole endocitali come i complessi immunologici.

Cellule microgliali

Rappresentano il 20% delle cellule nel sistema nervoso centrale e sono correlate morfologiche, immunofenotipiche e funzionalmente con cellule di lignaggio monocita/macrofago.

Sono attivati ​​in risposta a un'ampia varietà di condizioni o ferite cerebrali e sono responsabili della difesa contro i microrganismi invasori.

Osteoclasti

Gli osteoclasti sono cellule appartenenti al tessuto osseo che sono responsabili di un processo noto come "riassorbimento osseo", fondamentale per l'omeostasi di questo tessuto connettivo, durante e dopo l'osteogenesi.

Può servirti: tono: caratteristiche e funzioni

Le loro funzioni sono correlate alla loro capacità di "idrolizzare" cellule apoptotiche o senescenti che costituiscono il tessuto osseo mediante secrezione di enzimi lisosomiali e altri ioni che partecipano al processo.

Funzioni

I macrofagi sono cellule con grande plasticità specializzate nella fagocitosi di strane sostanze e invasori microrganismi, cellule danneggiate, vecchie o senescenti e rifiuti cellulari, tra gli altri. È stato anche dimostrato che sono coinvolti nella pinocitosi.

Alcuni tipi di macrofagi hanno funzioni fagocitiche "specializzate", come la fagocitosi dei batteri che si verificano dopo il riconoscimento di speciali rifiuti di carboidrati su pareti cellulari batteriche mediante recettori sulla superficie dei macrofagi noti come C3.

Oltre alle loro funzioni di "sentinella" e "pulizia", ​​i macrofagi residenti sono in grado di iniziare risposte infiammatorie acute e cambiamenti vascolari attraverso la loro associazione con la microvulatura.

Durante queste risposte infiammatorie, i macrofagi sono attivati ​​da fattori secreti dai linfociti, che li aiutano ad aumentare la loro capacità fagocitica grazie a una sorta di metamorfosi tramite i quali acquisiscono microvings e lamelipodi (estensioni membrane).

Alcuni tipi di macrofagi antigeni fagocititi e li presentano ai linfociti, quindi hanno un coinvolgimento diretto nelle cascate di risposta immunologica. Inoltre, secernono fattori speciali che stimolano la divisione dei linfociti T, la differenziazione dei linfociti B, ecc.

I macrofagi alveolari sono il miglior esempio per le funzioni "non fagocitiche" dei macrofagi, poiché possono endociti fuliggine, amianto, inquinanti gassosi industriali, fumo di sigaretta e persino fibre di cotone.

Riferimenti

1. Cline, m. (1994). Istiociti e istiocitosi. Sangue, 84(4), 2840-2853.
2. Doubek, r. W. (1950). Istologia ad alto rendimento (2nd ed.). Filadelfia, Pennsylvania: Lippinott Williams & Wilkins.
3. Gartner, l., & Hiatt, J. (2002). Testo di istologia atlante (2nd ed.). Messico d.F.: Redattori interamericani McGraw-Hill.
4. Gehrmann, j., Matsumoto e., & Kreutzberg, G. W. (1995). Microglia: cellula intrinseca immunitaria effettrice del cervello. Recensioni di ricerca sul cervello, venti, 269-287.
5. Gordon, s. (2007). I macrofagi: passato, presente e futuro. European Journal of Immunology, 37, 9-17.
6. Hume, d. A. (2006). Il sistema di fagociti mononucleari. Opinione attuale in immunologia, 18, 49-53.
7. Hussell, t., & Bell, T. J. (2014). Macrofagi alveolari: plasticità in un contesto specifico del tessuto. Immunologia delle recensioni della natura, 1-13.
8. Johnson, k. (1991). Istologia e biologia cellulare (2nd ed.). Baltimora, Maryland: The National Medical Series for Independent Study.
9. Kindt, t., Goldsby, r., & Osborne, B. (2007). Immunologia di Kuby (6 ° ed.). Messico d.F.: McGraw-Hill Inter-American dalla Spagna.
10.  Kuehnel, w. (2003). Atlante di citologia, istologia e anatomia microscopica (4a ed.). New York: thieme.
11.  Liu, g., & Yang, H. (2013). Modulazione dell'attivazione e della programmazione dei macrofagi in immune. Journal of Cellular Physiology, 502-512.
12.  Masuya, m., Drake, c. J., Fleming, p. A., Reilly, c. M., Zeng, h., Hill, w. D.,... Ogawa, M. (2003). Origine ematopoietica delle cellule mesangiali glomerulari. Sangue, 101(6), 2215-2218.
13.  Merien, f. (2016). Un viaggio con Elie Metchnikoff: dai meccanismi di cellule innate nelle malattie infettive alla biologia quantistica. Frontiers in Public Health, 4(125), 1-5.
14.  Smith, p. D., Smyties, l. E., Shen, r., Gliozzi, m., & Wahl, s. M. (2011). Macrofagi e risposta all'invasione microbica. Immunologia Mucosale, 4(1), 32-42.
15. Van Furth, r., Cohn, z., Hirsch, j., Humphrey, J., Spector, w., & Langovoort, H. (1972). Il sistema di fagociti mononucleari: una nuova classificazione di macrofagi, monociti e le loro cellule precursori. Memoranda, 845-852.
16.  Vib Life Sciences Reesarch Institute. (2016). Estratto da www.Vib.BE/IN/NEWS/Pagine/Macrofagi -one-ch-the-aneacune-cells-reveals-ns-hidden -beauty-Affter-a-secolo.Aspx
17.  Wynn, t. A., Chawla, a., & Pollard, J. W. (2013). Macrofagi Biologia in sviluppo, omeostasi e malattie. Natura, 496, 445-455.