Caratteristiche Monociti, funzioni, valori, malattie

IL Monociti Sono cellule del sangue che appartengono a una sottopopolazione di leucociti, chiamato sistema di fagociti mononucleari. Hanno un'origine comune con altri fagociti nelle cellule staminali ematopoietiche. Sono responsabili della regolamentazione dell'immunità innata e adattiva, nonché al rimodellamento dei tessuti e all'omeostasi.

Esistono due sottogruppi di monociti che differiscono nelle loro funzioni e destinazioni, vale a dire: 1) uno che produce macrofagi dopo la stravaso della circolazione periferica; 2) Un altro che, in condizioni infiammatorie, differisce nelle cellule dendritiche infiammatorie.

Fonte: Dr Graham Beards [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)]

I macrofagi sono cellule fagocitiche che risiedono nel tessuto linfoide e non linfoide. Sono coinvolti nell'omeostasi del tessuto in stato stazionario eliminando le cellule di apopice. Inoltre, hanno una vasta gamma di recettori che riconoscono i patogeni.

D'altra parte, le cellule dendritiche sono specializzate nell'elaborazione e nella presentazione degli antigeni e nel controllo della risposta delle cellule B e T.

Oltre a difendersi dalle infezioni, i monociti possono contribuire alla comparsa di malattie, come l'aterosclerosi e la sclerosi multipla o, al contrario, possono contribuire alla rigenerazione muscolare dopo il danno e alla degradazione delle fibrille amiloide.

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Caratteristiche

I monociti sono cellule irregolari. Hanno un nucleo a forma di rene. Hanno le vescicole nel citoplasma. Il suo diametro varia tra 16 e 24 µm. Quando i monociti sono tinti con la tintura di Wright, il loro citoplasma è osservato bluastro.

Derivano dalle cellule staminali pluripotenti del midollo osseo. I monociti sono prodotti attraverso diversi passaggi e stati intermedi che includono: 1) un genitore mieloide comune (CMP); 2) un genitore granulocitario-macrofago (GMP); 3) Il potere dendritico dei macrofagi-FAG (MDP).

Hanno la plasticità perché possono diventare macrofagi o cellule dendritiche. Diventano macrofagi quando entrano nei tessuti o potrebbero differenziarsi nelle cellule dendritiche infiammatorie.

Nell'uomo, i monociti costituiscono l'8% dei leucociti e hanno una mezza vita di 70 ore, mentre nei topi costituisce il 4% dei leucociti e hanno una mezza vita di 17 ore.

Sulla base dell'espressione dei recettori ossei, i monociti sono divisi in due gruppi principali. Negli esseri umani questi sono: CD14⁺⁺CD16^- e CD14⁺CD16⁺. Nel mouse questi sono GR-1^CIAO e Gr-1L^Ow.

Lo sviluppo dei monociti è determinato dall'espressione di specifici fattori di trascrizione, come PU.1 e fattori di spostamento CCAAT, AML-1B, SP-1, GAT-1 e -2.

Origine e sviluppo

I modelli di topi attuali propongono che i monociti provengano nel midollo osseo dalle cellule staminali ematopoietiche (HSC, cellule staminali hamatopoietiche), che si evolvono verso la formazione di un granulocita-macrofago forma un macrofago-péladle dendritica (MDP) e un comune genitore monocita (cmop ).

Nel lume dei vasi sanguigni, nello stato stazionario, la CMOP è prima differisce nelle cellule Ly6c^CIAO, e poi nelle cellule LY6C^Basso. Cellule ly6c^Basso del topo (il suo equivalente umano è CD14^BassoCD16⁺), diventano macrofagi residenti nel sangue più dei monociti e si muovono sulla superficie del lume dell'endotelio.

Cellule ly6c^Basso Coordinano la risposta allo stress nel lume e rispondono, tramite il pedaggio del destinatario 7, ai segni di danno locale, inducendo il reclutamento dei neutrofili. Questo innesca la necrosi dell'endotelio e, di conseguenza, i monociti LY6C^Basso Pulisci i detriti cellulari.

Cellule ly6c^CIAO del topo (il suo equivalente umano è CD14⁺), rappresenta i "monociti classici". Sono reclutati in siti di infiammazione che agiscono come precursori dei fagociti mononucleari periferici. Cellule ly6c^CIAO Hanno un ruolo importante nella risposta dell'ospite ai patogeni, come Listeria monocytogenes.

Macrofagi derivati ​​da monociti

Il termine macrofago si riferisce a grandi cellule monkarie fagocitiche. A seconda del tessuto dove si trovano, i macrofagi ricevono nomi specifici.

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I macrofagi sono chiamati cellule Kupffer nel fegato, macrofagi alveolari nei polmoni, istiociti nel tessuto connettivo, osteoclasti ossei, microglia nel cervello e cellule di Langerhans nella pelle. Ricevono anche il nome dell'organo in cui si trova, come i macrofagi del nodulo linfatico, del timo o endocrino.

In condizioni di stato stazionario, la popolazione di macrofagi che risiede nei tessuti è mantenuta dalla proliferazione locale. Tuttavia, quando c'è infiammazione, un rapido reclutamento di cellule precursori avviene verso il rispettivo compartimento dei macrofagi tissutali.

La differenziazione dei monociti Ly6c^Basso Il macrofago implica cambiamenti nell'espressione dei geni, che determinano i cambiamenti fenotipici e l'espressione degli antigeni di superficie associati ai macrofagi. Esistono due tipi di macrofagi, vale a dire: macrofagi M1 o macrofagi infiammatori; Macrofagi M2 o macrofagi anti -infiammatori (o regolamentari).

I macrofagi M1 reagiscono fortemente all'invasione di agenti patogeni e altri segnali dannosi formando citochine proinfiammatorie e sintesi di ossido nitrico e specie reattive dell'ossigeno. I macrofagi M2 hanno proprietà tollerogeniche e riparative.

Cellule dendritiche derivate da monociti

Le cellule dendritiche classiche sono sviluppate da un dendritico macrofago-pelulo (MDP), chiamata cellula dendritica preclassica. Le cellule dendritiche sono formate da monociti che migrano attraverso l'endotelio nella direzione lumenale ablumenale. I monociti nella matrice endoteliale sono sviluppati nei macrofagi.

Reclutamento di cellule ly6c^CIAO Succede nel sito in cui si verifica l'infiammazione. Cellule ly6c^CIAO reclutato vengono trasformati in cellule dendritiche, che migrano in noduli linfatici. Monociti LY6C^CIAO Diventano cellule dendritiche CX₃CR1⁺D14⁺. Le cellule dendritiche preclassiche diventano CD103⁺.

Quando l'infiammazione nella pelle è prodotta mediante irradiazione con luce UV, monociti LY6C^CIAO L'epidermide entra e diventa cellule con le caratteristiche cellulari di Langerhans. Queste cellule si trovano di solito anche nella linea epiteliale mucosa di cavità vaginali e orali.

Le cellule dendritiche epitelio vaginali vengono ricostituite dalle cellule precursori del midollo osseo. In condizioni infiammatorie sono ripopolati dai monociti LY6C^CIAO.

Funzioni

Funzione dei monociti nell'infezione

In individui sani, i monociti del sangue periferico sono costituiti da monociti classici al 90% (CD14⁺⁺CD16⁺⁺). Il restante 10% sono monociti CD16⁺ (CD14 intermedio⁺⁺CD16⁺) e monociti non classici (CD14⁺CD16⁺).

Durante qualsiasi infezione o ferita, i neutrofili rispondono rapidamente (in ore). Tuttavia, i monociti modulano l'infiammazione attraverso la produzione di citochine, come IL-1β, IL-6, TNF-α e ossido nitrico sintasi inducibile. Ogni tipo di monocito risponde in modo diverso agli stimoli.

Ad esempio, durante l'infezione con Candida albicans, I monociti classici inducono la risposta immunitaria Th7. Mentre è in infezione da Aspergillus fumigatus, Monociti classici e CD16⁺ Hanno capacità di fagocitosi simili e i monociti classici inibiscono la germinazione dei conidi.

In condizioni di infezione, il numero di monociti CD16⁺ aumenta. Questo è stato osservato nelle donne in gravidanza con malaria (Plasmodium spp.) e coinfettato con HIV. I monociti possono ridurre il numero di parassiti, eritrociti infetti fagocitizzanti attraverso fagocitosi del forno o non opsonico.

Tuttavia, i monociti possono contribuire alle gravi manifestazioni della malaria, che colpiscono le funzioni fisiologiche dell'ospite e porta alla comparsa di patologie. Le cellule di monociti, dendritiche e macrofagi hanno anche un ruolo fondamentale nella patogenesi dell'HIV.

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Funzione dei monociti nell'angiogenesi e nell'aterogenesi

I monociti si accumulano sul muro delle navi in ​​crescita, il che suggerisce che contribuiscono all'aterogenesi. Non formano reti vascolari, ma imitano le cellule endoteliali, con le quali condividono caratteristiche fenotipiche e marcatori di superficie.

Quando i monociti di circolazione periferica migrano dal compartimento vascolare a quello extravascolare, maturano ai macrofagi. In particolare, i macrofagi M2 hanno funzioni proangiogeniche: promuovono il rimodellamento vascolare durante la riparazione dei tessuti.

Una caratteristica della formazione della placca aterosclerotica è l'accumulo di lipoproteine ​​nella regione intima dell'arteria, che è accompagnata dal reclutamento di monociti dalla circolazione.

I monociti migrano nello spazio del subendotelio e interagiscono con i componenti della matrice extracellulare, come il collagene I, il componente principale del muro delle arterie. Viene stabilita una forte interazione tra la matrice extracellulare e i monociti.

Le lipoproteine ​​a bassa densità (LDL), trattenute dai proteoglucani della matrice extracellulare, sono catturate dai macrofagi. Le metalloproteine ​​di metrix (MMP) sono importanti per la formazione della placca ateroclerotica. I macrofagi sono responsabili della produzione dell'uroquinasi che attiva MMP.

Funzione dei monociti nell'infiammazione

I sottogruppi di marcatori di monociti di molte condizioni infiammatorie, come l'infarto miocardico acuto, l'ictus, la sepsi, l'artrite rigeneosa, l'HIV ed emodialisi. Ad esempio, i pazienti con infarto miocardico e aneurisma ventricolare hanno molti più monociti rispetto agli individui che non hanno queste patologie.

I monociti e i macrofagi sono la principale fonte di citochine, che fungono da messaggeri intercellulari e regolano la proliferazione cellulare, la differenziazione e la migrazione. Le citochine più importanti coinvolte nell'insufficienza cardiaca sono il fattore di necrosi tumorale (TNF) e l'interleuquina IL6.

Uno studio sui processi infiammatori di pazienti con insufficienza cardiaca ha mostrato che TNF, TNFR1 e TNFR2 sono predittori di mortalità nella popolazione studiata. IL6 non è un marcatore di infiammazione, ma esercita un effetto deleterio diretto sul miocardio.

La modulazione terapeutica del sistema di citochine negli studi clinici non ha avuto successo nell'uomo. Un'altra strategia consiste nell'uso del carvedilolo, un antagonista beta-recettore non selettivo, che riduce la produzione di TNF da parte dei monociti.

Fenofibrato, un derivato dell'acido fíbrico, inibisce significativamente il rilascio di citochine derivate da monociti, come IL1, IL6 e MCP-1.

Livelli di monociti nel sangue

L'analisi quantitativa dei diversi tipi di leucociti nel sangue indica i seguenti valori normali: forme di banda (neutrofili granulociti), 3-5%; segmentato (neutrofili granulociti), 40-75%; Eosinofili (granulociti), 2-4%; Basofilos (granulociti), 0-1%; linfociti, 25-40%; Monociti, 2-8%.

Il numero normale di monociti nel sangue è compreso tra 0 e 800 cellule/µl e il valore medio normale è di 300 cellule/µl (0.3 x 10⁹ cellule/l). I processi infiammatori cronici sono associati alla monocitosi, che è un aumento del numero di monociti. Il valore assoluto supera 800 celle/µl (> 0.8 x 10⁹ cellule/l).

Alcuni disturbi associati alla monocitosi sono malattie infiammatorie, come tubercolosi, sifilide e endocardite batterica sottocutanea, granulomatosi/autoimmune, lupus sistemico eimatoso, artrite reumatoide e artrite temporale.

Tra i disturbi maligni che producono la monocitosi ci sono pre-leucemia, leucemia norminfocitica, istiocitosi, malattia di Hodgkin, linfoma non hodgkin e carcinomi.

La monocitopenia è una riduzione del numero di monociti (meno di 200 cellule/ µl; 0.2 x 10⁹ cellule/l). Succede in stress di risposta, endotossiemia e dopo la somministrazione di glucococorticoidi, interferone alfa e TNF-alfa.

Alcuni commercianti associati alla monocitopenia sono leucemia linfocitica cronica, neutropenia ciclica e grave danno termico.

Malattie correlate: cancro

I monociti, oltre ad avere un ruolo importante nel sistema immunitario innato per difendere l'ospite dei microbi patogeni, partecipano anche alla patogenesi e alla progressione di malattie come aterosclerosi, sclerosi multipla e metastasi tumorali.

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I macrofagi infiammatori M1 sono coinvolti nell'eliminazione di cellule tumorali non necessarie, ma i macrofagi associati al tumore (TAM) M2 possono inibire la risposta antitumorale, aumentando la crescita del tumore e promuovendo i metastasi.

Per questo motivo, la presenza e la quantità di TAM sono correlate a una scarsa aspettativa di vita per il paziente. Nei topi a cui la milza è stata eliminata, mostrano una riduzione del numero TAM, quindi c'è una ridotta crescita del tumore e delle metastasi.

All'interno dell'ambiente di ipossia tumorale, TAM è fortemente influenzato dalla secrezione di molecole di segnale, cellule del sistema immunitario e cellule tumorali. Il TAM invasivo produce fattori di crescita come l'EGF, che promuovono la crescita del tumore.

Inoltre, TAM produce fattori come il VEGF, che promuove la crescita dei vasi sanguigni e delle metastasi. Un altro fattore prodotto da TAM è VEGFR1, che è coinvolto nella formazione di una nicchia pretmediale.

Riferimenti

1. Abbas, a. K., Lichtman, a. H., Pillai, s. 2017. Immunologia cellulare e molecolare. Elsevier, Amsterdam.
2. Auffray, c., Sieweke, m. H., Geissmann, f. 1009. Monociti del sangue: sviluppo, eterogeneità e relazione con le cellule dendritiche. Revisione annuale dell'immunologia, 27, 669-92.
3. Delves, p. J., Martin, s. J., Burton, d. R., Roitt, io. M. 2017. Immunologia essenziale di Roitt. Wiley, Chichester.
4. Eales, l.-J. 2003. Immunologia per scienziati della vita. Wiley, Chichester.
5. Fraser, i. P., Ezekowitz, a. B. 2001. Monociti e macrofagi. In: Austen, K. F., Frank, m. M., Atkinson, j. P., Cantor, h., ed. Le malattie immunologiche di Samter, il volume I. Editori di Lippinott Williams & Wilkins.
6. Geissmann, f., Manz, m. G., Jung, s., Sieweke, m. H., Merad, M, Law, K. 2010. Sviluppo di monociti, macrofagi e cellule dendritiche. Science, 327, 656-661.
7. Hoffman, r., Benz, e. J., Jr., Silberstein, l. E., Heslop, h., Weitz, J. Yo., Anastasi, j., Salama, m. E., Abutalib, s. A. 2017. Ematologia: principi e pratica di base. Elsevier, Amsterdam.
8. Karlmark, k. R., Tacke, f., Dunay, io. R. 2012. Monociti in salute e malattia - Mini revisione. European Journal of Microbiology and Immunology 2, 97-102.
9. Lameijer, m. A., Tang, j., Nahrendorf, m., Beelen, r. H. J., Mulder, w. J. M. 2013. Monociti e macrofagi come obiettivi nanomedicinali per una diagnosi e il trattamento della malattia migliorati. Recensioni di esperti in Diagnostica molecolare, 13, 567-580.
10. Lameijer, m., Tang, j., Nahrendorf, m., Mulder, w. J. M. 2013. Monociti e macrofagi come obiettivi nanomedicinali per una diagnosi e il trattamento della malattia migliorati. Revisione molecolare diagnostica, 13, 567-580.
11. Lazzaro, h. M., Schmaier, a. H. 2019. Guida concisa all'ematologia. Springer, Cham.
12. Lichtman, m. A., Kaushansky, k., Prchal, J. T., Levi, m. M., Burns, l. J., Armitage, j. O. 2017. Manuale di ematologia. Mc Graw Hill, New York.
13. Löffler, h., Rastetter, J., Haferlach, t. 2000. Ematologia atlante di clinico. Springer, Berlino.
14. Longo, d. L. 2010. L'ematologia e l'oncologia di Harrison. McGraw-Hill, New York.
15. Murphy, k., Weaver, c. 2016. L'immunobiologia di Janeway. Garland Science, New York.
16. Østerud, b., Bjørklid, e. 2003. Ruolo dei monociti nell'athelegogenesi. Fisiologia Revisione, 83, 1069-1112.
17. Parham, p. 2014. Il sistema immunitario. Garland Science, New York.
18. Paul, w. E. 2012. Immunologia fondamentale. Lippinott Williams & Wilkins, Filadelfia.
19. Richards, d. M., Hettinger, j., Feuerer, m. 2013. Monociti e macrofagi nel cancro: sviluppo e funzione. Cancro del microambiente, 6, 179-191.
20. Wrigley, b. J., Labbro, g. E. L., SHANSILA, E. 2011. Il ruolo dei monociti e infiammazione nella fisiopatologia dell'insufficienza cardiaca. European Journal of Heart Faility, 13, 1161-1171.
21. Yona, s., Jung, s. 2009. Monociti: sottoinsiemi, origini, destini e funzioni. Opinione attuale in ematologia. Doi: 10.1097/moh.0B013E3283324F80.