МОНОЦИТОПОЭЗ: ЭТАПЫ, ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛЕТОК, РЕГУЛЯЦИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

Моноцитопоэз является образованием моноцитов-макрофаги серий, то есть включают в себя не образующих моноцитах макрофагов до концов активации , где созревания. Оба типа клеток выполняют определенные функции. Моноциты поглощают бактерии и вирусы.

Со своей стороны, макрофаги обладают высокой фагоцитарной активностью, привлекают клетки иммунной системы и функционируют как антигенпрезентирующие клетки. Они также синтезируют важные цитокины, которые участвуют в активации других клеточных линий.

Слева: моноциты в мазке периферической крови. Справа: макрофаги, фагоцитирующие капсулированные дрожжи (Cryptococcus neoformans). Источник: Wikipedia.com/ Каролина Коэльо

Моноциты и макрофаги, а также другие типы клеток составляют мононуклеарную фагоцитарную систему, ранее известную как эндотелиальная система ретикулума.

Моноцитопоэз также называют монопоэзом. Монопоэтическая линия является частью макро процесса, называемого гемопоэзом, поскольку моноциты - это клетки, которые циркулируют в крови.

Однако при активации моноциты транспортируются в различные ткани. Эти клетки, преобразованные в макрофаги, получат конкретное название в соответствии с тканью, в которой они находятся.

Например, они называются альвеолярными макрофагами в легочной ткани, клетками Купфера в печени, гистиоцитами в соединительной ткани, клетками Лангерганса в коже, микроглией в ЦНС, мезангиальными клетками в почках и остеокластами в кости.

Полный процесс моноцитопоэза начинается со стволовой клетки. Отсюда появляются первые клетки с мультипотенциальными функциями, а затем постепенно они дифференцируются в клетки, приверженные образованию определенного клеточного клона.

Происходит это благодаря химическим факторам, регулирующим весь процесс. Среди задействованных веществ - интерлейкин 3 (IL-3) и грануломоноцитарные (GM-CSF) и моноцитарные (M-CSF) колониестимулирующие факторы.

Нарушение процесса моноцитопоэза может привести к серьезным заболеваниям.

Этапы моноцитопоэза

Процесс образования, дифференциации и созревания происходит в костном мозге. В дальнейшем процесс активации происходит в тканях эндотелиальной системы ретикулума.

Все серии гемопоэтических клеток происходят из стволовых клеток, и моноцитопоэз не является исключением. Из-за определенных химических стимулов стволовая клетка дает начало различным мультипотенциальным клеткам.

Первая - это КОЕ-ЛМ (колониеобразующая единица лимфоидного и миелоидного ряда), которая позже отличается от КОЕ-ГЭММ (колониеобразующая единица гранулоцитарного, эритроцитарного, моноцитарного и мегакариоцитарного ряда). Отсюда он дает начало CFU-GM (гранулоцитарный и моноцитарный), который отличается от CFU-M (моноцитарный).

Отсюда и начинаются узнаваемые предшественники на уровне костного мозга. Это монобласты, промоноциты и моноциты. Затем эта клетка выходит в периферическое кровообращение и при активации становится макрофагом.

В процессе дифференцировки стволовых клеток в КОЕ-М невозможно распознать мультипотенциальные клетки-предшественники с морфологической точки зрения.

Позже, в процессе созревания клеток от монобласта до моноцита или макрофага, они претерпевают последовательные морфологические изменения, которые показывают их текущее состояние созревания.

Вот почему, начиная с монобласта, каждая клетка-предшественник имеет свои особенности, которые делают ее узнаваемой.

Характеристики узнаваемых стволовых клеток

монобласт

Это ячейка размером 15-22 мкм. Его характеристики очень похожи на миелобласт, поэтому иногда бывает трудно отличить один от другого. У него есть ядро, которое покрывает почти всю клетку, оставляя плохую цитоплазму, которая характеризуется высокой базофильностью.

Ядро круглое, эксцентрическое, с очень рыхлым хроматином, на котором видны от 5 до 6 ядрышек. Методы цитохимического окрашивания, такие как окрашивание эстеразой, могут использоваться для дифференциации монобластов от миелобластов.

Его созревание сменяется промоноцитом.

промоноцитными

Эта ячейка имеет размеры примерно 15-20 мкм. Соотношение цитоплазмы ядра, хотя и остается высоким, несколько ниже, чем в монобласте.

Ядро остается эксцентрическим, но теперь приняло неправильную форму, и можно увидеть даже слегка почечную или инвагинированную область. Хроматин слегка конденсирован, видны только 1-2 ядрышка.

Цитоплазматическая базофилия может сохраняться или немного уменьшаться. На этом этапе появляются мелкие азурофильные гранулы. Эту клетку часто путают с промиелоцитами, с которыми она имеет общие характеристики. По мере созревания эта клетка становится моноцитом.

Моноциты

После образования в костном мозге он остается там в течение 24 часов, а затем готов к выпуску в кровоток. Эта клетка легко распознается в мазках периферической крови.

Моноцит - самая большая циркулирующая клетка, его размер составляет 15-30 мкм. Это также единственная зрелая клетка, которая поддерживает высокую долю цитоплазмы ядра. Хотя хроматин более плотный, чем у промоноцитов, он менее пикнотичен, чем у лимфоцитов.

Ядро может располагаться в центре клетки или оставаться эксцентричным. Форма ядра изменчива, иногда она может быть полностью почковидной, а иногда более округлой с небольшим углублением.

Цитоплазма сохраняет легкую базофилию. При обычном окрашивании наблюдается цитоплазма бледного сине-сероватого оттенка. Присутствие азурофильных гранул сохраняется по всей цитоплазме, и они немного больше сконцентрированы вокруг ядра.

В цитоплазме моноцитов могут появиться вакуоли, которые можно увидеть под микроскопом в виде белых участков. Вакуоли появляются при бактериальных и вирусных инфекционных процессах и являются следствием фагоцитарной функции.

Моноциты и вакуолизированные макрофаги известны как пенистые клетки. Они очень часто встречаются у пациентов с приобретенным иммунодефицитом. Пенистые клетки также изобилуют атеросклеротическими бляшками.

При воспалительных процессах моноциты прикрепляются к эндотелию благодаря интегринам, которые они экспрессируют в своей мембране, а затем пересекают эндотелий сосудов посредством процесса, называемого экстравазацией. Таким образом они мигрируют в различные ткани. Там они становятся специализированными макрофагами в зависимости от ткани.

макрофаг

Это большая ячейка размером от 25 до 50 мкм. Имеет хорошо развитое овальное и центральное ядро. Цитоплазма богата лизосомами, органеллами, используемыми при фагоцитозе. Он выполнен из разных тканей, и каждый получит свое название.

Моноциты и макрофаги, наряду с другими клетками, такими как фибробласты, эндотелиальные и ретикулярные клетки, составляют эндотелиальную систему ретикулума.

Его функции включают фагоцитизацию инородных тел, представление процессированных антигенов другим клеткам иммунной системы, синтез хемокинов, которые привлекают другие воспалительные клетки, регулирование пролиферации клеток и функционирования иммунного ответа в целом.

Регуляция моноцитопоэза

В этом процессе формирования, дифференцировки и созревания клеток участвуют некоторые химические вещества, регулирующие гомеостаз.

К этим веществам относятся: интерлейкин 3 (IL-3) и гранулярно-моноцитарные (GM-CSF) и моноцитарные (M-CSF) колониестимулирующие факторы.

Интерлейкин 3 (ИЛ-3)

Вырабатывается лимфоцитами CD4. Этот интерлейкин способствует дифференцировке стволовых клеток в мультипотенциальные клетки-предшественники всех клеточных линий, среди которых есть предшественник, называемый колониеобразующей единицей лимфоидной и миелоидной серии (КОЕ-LM).

Гранулированный моноцитарный колониестимулирующий фактор (GM-CSF)

Это вещество, которое стимулирует костный мозг в процессах дифференцировки и созревания различных клеточных линий, включая моноцитарную линию.

Его функция имеет жизненно важное значение для поддержания гомеостаза гемопоэтических процессов. Это также важно для поддержания иммунного ответа.

Этот фактор используется в терапии пациентов с трансплантацией костного мозга. Этот фактор помогает в стимуляции костного мозга и, таким образом, быстро восстанавливает количество клеток крови.

Моноцитарный колониестимулирующий фактор (M-CSF)

Это вещество синтезируется клетками медуллярной стромы и остеобластами.

Помимо участия в процессе дифференцировки предшественников моноцитов, он также играет роль в первичной фазе остеокластогенеза, в частности, в образовании многоядерных гигантских клеток.

Он также играет роль в регулировании уровня липопротеинов в крови. В этом процессе участвуют моноциты. Вот почему образуются ячейки пены.

Заболевания, связанные с изменением моноцитов

Инфаркт миокарда

У пациентов, перенесших инфаркт миокарда, наблюдалось значительное увеличение моноцитов в крови (моноцитоз). Считается, что они играют решающую роль в восстановлении тканей.

Атеросклероз

Это поражение представляет собой тип воспаления, которое возникает на уровне эндотелия сосудов. Это стимулируется увеличением липидов в крови, таких как холестерин и липопротеины низкой плотности (ЛПНП).

Моноциты экспрессируют рецепторы со сродством к определенным модифицированным липопротеидам, активно действующие в атеросклеротических процессах. В этом смысле интерферон альфа (IFNα) стимулирует экспрессию этих рецепторов на моноцитах.

В этом состоянии обычно наблюдается увеличение вакуолизированных моноцитов или пенистых клеток в эндотелии.

Синдром MonoMAC

Этот редкий синдром характеризуется генетическим дефектом, приводящим к полному отсутствию моноцитов. Костный мозг неспособен производить эту клеточную линию, и, как следствие, возникают рецидивирующие кожные инфекции условно-патогенными микроорганизмами.

саркоидоз

Это заболевание, которое имеет предрасположенность к образованию гранулем в различных тканях, таких как легкие, кожа, лимфатические узлы, сердце и другие. Это заболевание вызвано скоплением воспалительных клеток, в том числе макрофагов.

Легочный гистиоцитоз из клеток Лангерганса

Это редкое заболевание в основном поражает белых курильщиков и характеризуется разрастанием определенного типа макрофагов, называемых клетками Лангерганса. Это макрофаги, обычно находящиеся на коже.

При этом заболевании происходит инфильтрация этих клеток в легочную ткань. Считается, что эта ситуация вызвана цитокинами, секретируемыми альвеолярными макрофагами, особенно у курильщиков. Другие ткани, такие как кожа, кость и другие, также могут быть поражены.

Хронический миеломоноцитарный лейкоз (ХММЛ)

Это миелодиспластическая и миелопролиферативная неопластическая патология. Это происходит при значительном увеличении количества моноцитов в крови и при нормальных лейкоцитах или небольшой лейкопении. Также может быть тромбоцитопения и нормоцитарная анемия.

Синдром активации макрофагов (САМ)

Это заболевание характеризуется пролиферативным и функциональным нарушением макрофагов. Морфология нормальная, но активность преувеличена. Макрофаги начинают неконтролируемо фагоцитировать эритроциты, тромбоциты, лейкоциты и даже свои собственные предшественники. Заболевание может привести к летальному исходу, если его вовремя не лечить.

Ссылки

1. Терри Н., Медиасеха О., Ноа М., Санчес П. Семиологическое значение мазка периферической крови при изучении вирусных заболеваний. Rev Latinoam Patol Clin Med Lab 2016; 63 (3): 160-165. Доступно на: medigraphic.com
2. Гиль М. Кроветворная система: функции, ткани, гистология, органы и заболевания. Доступно по адресу: lifeder.com/hatopoietic-sistema/
3. Эчеверри Д., Фонтанилла М., Буитраго Л. Макрофаги при сосудистых заболеваниях. Скрытый враг? Преподобный полковник Кардиол. 2004; 11 (3): 164-173. Доступно на: scielo.org.co/
4. Кантера А., Эрнандес В., Сигли Ф. Синдром активации макрофагов: моделирование генерализованного сепсиса. Преподобный Кубана Педиатр 2009; 81 (4): 76-85. Доступно на: http: // scielo
5. Комалада М. Решения в макрофагах: размножаться, активировать или умирать. Докторская диссертация 2002; Аспирантура по иммунологии. Университет Барселоны. Доступно на: tdx.cat/bitstream