MGA MACROPHAGE: MGA KATANGIAN, PAGBUO, URI, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang mga macrophage ay mga phagocytic cells na kabilang sa nakatuon sa isa sa maraming uri ng mga cell na naroroon sa mga nag-uugnay na tisyu. Umiiral ang mga ito bilang mga mobile at naayos na mga selula, at mahalagang mga epekto sa loob ng immune system.

Nabibilang sila sa mononuclear phagocytic system, na kasama, bilang karagdagan sa macrophage, monocytes, promonocytes at kanilang mga precursor cells. Ang pangunahing pag-andar ng mga cell na kabilang sa system na ito ay "linisin" ang dugo, lymph at iba pang mga tisyu sa pamamagitan ng ingesting o phagocytosis ng iba't ibang mga particle.

Macrophage phagocytizing isang pathogen fungal cell (Pinagmulan: Carolina Coelho sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang mga macrophage ay nagmula sa utak ng buto, ipinamamahagi sa buong katawan at may iba't ibang mga hugis at katangian, na kadalasang nakasalalay sa tisyu kung saan natagpuan, ang kanilang antas ng pagkita ng kaibhan at ang edad o oras ng buhay ng organismo kung nasaan sila pag-aaral.

Ang mga ito ay isa sa mga pinaka-plastik na cell ng hematopoietic system, dahil matatagpuan ang mga ito sa lahat ng mga tisyu ng katawan at may iba't ibang mga pag-andar: nakikilahok sila sa mga proseso ng pag-unlad, sa pagpapanatili ng homeostasis ng katawan, sa pag-aayos ng tisyu at sa immune system .

Ang isa sa mga pangunahing pag-andar nito ay malapit na nauugnay sa pagtatanggol ng immune ng katawan, dahil ang aktibidad ng phagocytic na ito ay kinokontrol ng mga sangkap ng sistema ng pandagdag at immunoglobulins (parehong mga bahagi ng immune response system).

Natuklasan ang mga ito higit sa isang siglo na ang nakalilipas, ngunit tinukoy bilang mga cell na "ninuno" sa metazoan phylogeny. Sa natuklasan nito, hindi lamang ang kapasidad ng phagocytic na ito ay na-highlight, kundi pati na rin ang kakayahang makilala sa pagitan ng sarili at dayuhan, kung saan ipinanganak ang konsepto ng likas na kaligtasan sa sakit.

Pagtuklas

Ang unang mga cell phagocytic ay inilarawan mula sa isang pag-aaral na isinasagawa ng mga palaka noong 1883 ng Russian zoologist na si Elie Metchnikoff, na hindi lamang inilarawan ang kanilang pag-andar sa pagtatanggol laban sa mga dayuhang ahente, kundi pati na rin ang kakayahan ng mga cell na ito upang maalis ang namamatay na mga cell o senescent sa host at makilala ang sarili mula sa kakaiba.

Si Metchnikoff ay isang nangungunang mananaliksik, na nakalista bilang ama ng modernong immunology, na gumawa ng mahalagang kontribusyon sa pagbuo ng immunology bilang isang bagong disiplina. Ang kanilang mga natuklasan ay nagtatag din ng isang ugnayang homological sa pagitan ng immune system ng invertebrate at ng mga mammal.

Sa kanyang paglalarawan ng mga phagocytes at phagocytic na proseso, ang researcher na ito, na iginawad sa isang Nobel Prize higit sa isang daang taon na ang nakakaraan (noong 1908), ay natuklasan ang isa sa mga nakakaintriga na mekanismo ng likas na kaligtasan sa sakit.

Ang kanilang mga eksperimento ay binubuo ng "hamon" o "nakakagambalang" larvae ng isang species ng dagat star na may spines upang pasiglahin ang kanilang mga immune cells at pag-aralan ang kanilang reaksyon sa pagsalakay ng mga dayuhang ahente na ito. Sa pamamagitan nito, naobserbahan niya ang hitsura ng mga cell na may mga espesyal na katangian na "kumain" ng mga istrukturang ito.

Pinagsama niya ang salitang "phagocytes" (mula sa salitang Greek na "pagbabayad" - kinain- at "cytos" - cell-) sa mga selula na kanyang naobserbahan, at sa proseso na isinagawa ang "phagocytosis", ngunit ang kaugnayan ng pagtuklas na ito ay hindi naging malinaw hanggang sa ilan pagkalipas ng mga taon, kasama ang mga natuklasan ni Paul Ehrlich na nauugnay sa humoral na kaligtasan sa sakit at antibodies.

katangian

Ang mga cell na tulad ng Macrophage ay nagbabahagi ng maraming mga katangian sa iba't ibang mga multicellular organismo kung saan matatagpuan ang mga ito. Dinadala sila mula sa kanilang mga site ng paggawa sa iba't ibang bahagi ng katawan, sa iba't ibang paraan depende sa pagkakaroon ng isang sistema ng dugo o hindi.

Ang pinaka-natatanging katangian ng macrophage ay kasama ang kanilang kapasidad ng phagocytic, ang kadaliang kumilos ng marami sa kanila at sa kanilang biosynthetic na kapasidad, na sinamahan ng isang mahusay na pagkakaiba-iba ng mga pattern ng expression ng gene.

Sa kanilang aktibong estado, ang mga ito ay lubos na dinamikong mga cell, na may matinding trapiko ng lamad. Ang iba't ibang mga proseso ng fusion ng lamad at fission ay nangyayari sa kanila, na nauugnay sa endocytosis at phagocytosis.

Ang mga dalubhasang selula na ito ay maaaring maiuri bilang "pangmatagalan" dahil tila sila ay nabubuhay nang mahabang panahon sa mga peripheral na tisyu ng katawan. Bukod dito, sila ay patuloy na pinalitan ng pagkita ng kaibahan ng kanilang mga cell ng progenitor mula sa utak ng buto, na maaaring mag-iwan ng sirkulasyon at ipasok ang magkakaibang mga nag-uugnay na tisyu.

Dahil ang mga ito ay mga mobile cell, ang ilang mga macrophage ay may mga fold sa kanilang lamad ng plasma. Kapag inayos ang mga ito upang mapusok ang malalaking mga partikulo, maaari silang mag-fuse sa iba pang mga cell upang mabuo kung ano ang tinutukoy ng ilang mga may-akda bilang isang "higanteng day cell ng katawan," isang higanteng multinucleated macrophage.

Kung sinusunod sa mga tisyu kung saan sila bahagi, ang mga cell na ito ay inayos sa tinukoy na mga pattern, kung saan ang bawat cell ay sumasakop sa sarili nitong teritoryo, tulad ng isang "tisyu sa loob ng ibang tisyu".

Pagsasanay

Ang mononuclear phagocytic system ay isang hematopoietic na linya na nagmula sa mga selula ng progenitor ng buto ng buto. Ang mga nakompromiso na progenitor ay magkakaiba upang makabuo ng mga monocytes ng dugo, na naglalakbay sa stream at pumapasok sa mga tisyu upang maging residente ng macrophage.

Ang pagbuo ng mononuclear phagocytic system ay nagsisimula sa pinaka "hindi pa umuusad" na mga selula, ang mga promonocytes, na siyang mga selulang replicative na nagdaragdag ng mga monocytes. Ang huli ay ang mga nag-iwan ng utak ng buto at naabot ang daloy ng dugo, kung saan, sa susunod na 8 oras, lumalaki sila at nag-iba sa mga mature monocytes.

Sa mga lugar na natagpuan ng mga matandang monocytes ang mga kondisyon na "kanais-nais" para sa phagocytosis, naiiba sila sa kung ano ang kilala bilang resident macrophage, dahil hindi sila libre sa sirkulasyon. Pagkatapos ito ay nilagyan ng mga ito ng lahat ng naaangkop na patakaran ng pamahalaan para sa pagtunaw ng mga particle na maging phagocytosed.

Ang pagkita ng kaibhan ay nagsasangkot ng iba't ibang mga pagbabago: paglago ng katawan ng cell (hindi bababa sa 5 beses ang laki ng orihinal na monocyte), pagtaas sa bilang at pagiging kumplikado ng mga panloob na organelles, pagkuha ng kapasidad ng phagocytic (akumulasyon ng hydrolytic enzymes), at pagtatago ng natutunaw na mga kadahilanan.

Ang mga cell na ito ay ipinamamahagi sa lahat ng mga rehiyon ng katawan. Ang ilan ay may mga espesyal na kagustuhan para sa ilang mga tisyu (naayos), habang ang iba ay nagpapanatili ng kanilang kakayahang ilipat (amoeboid) at libre o gumala-gala.

Kasaysayan

Ang mga macrophage ay may mataas na variable na morpolohiya na nararapat, sa malaking bahagi, sa kanilang mobile na kalagayan, dahil sila ay nakakalipat sa pagitan at sa pamamagitan ng iba't ibang mga tisyu. Ang mga ito ay irregularly shaped, flattened, at madalas na nagpapakita ng mga proseso tulad ng pseudopodia para sa paggalaw.

Ang cell body ng macrophage ay maaaring masukat hanggang sa 30μm sa diameter; at sa cytoplasm nito ang isang solong nucleus ng hindi regular na hugis ay sinusunod, na may isa o dalawang kilalang fissure na nagbibigay nito sa hugis ng isang bato at isang siksik na rehiyon na nabuo ng heterochromatin.

Mayroon silang iba't ibang mga vacuole na nagbibigay ng mga enzyme at sapat na puwang upang mapusok ang mga partikulo tulad ng mga microorganism o mga labi ng cell. Bilang karagdagan, mayroon silang iba't ibang mga lysosome, "phagosomes", maraming mga katawan at natitirang mga katawan; na ang dahilan kung bakit, sa ilalim ng ilaw ng mikroskopyo, sinasabing mayroon silang isang "granular" cytoplasm.

Dahil hinihingi nila ang synthesis ng isang malaking dami ng mga hydrolytic enzymes upang maisagawa ang kanilang pag-andar, ang mga cell na ito ay nagtatanghal ng isang mataas na binuo endoplasmic reticulum, pati na rin ang isang kilalang Golgi complex upang magsagawa ng mga pag-andar ng vesicular transportasyon ng mga enzim na ito.

Isang histiocyte (macrophage) na naglalagay ng mga selula ng dugo (hematophagocytosis) (Pinagmulan: Koenjo sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang mga macrophage ay nagtataglay ng mga cortical na pag-aayos ng mga actin microfilament na katangian para sa mga uri ng cell na ito; Maraming mga microtubule at mga intermediate filament ay sinusunod din, na ginagamit nila para sa kanilang paggalaw ng amoeboid at sa panahon ng mga proseso ng phagocytic.

Yamang sila ay mga phagocytic cells, maaari silang makilala sa pamamagitan ng pag-iniksyon ng mga espesyal na tina (trypan asul, lithium carmine, o India tinta), dahil ang mga batik na ito ay phagocytic at nakaimbak sa cytoplasm sa anyo ng mga butil.

Mga Uri

Sa katawan ng tao, ang mga macrophage ay nakikilala ayon sa kanilang lokasyon at kanilang function. Sa ganitong paraan ang mga macrophage ng bituka, ang alveolar (sa baga), ang mga histiocytes (sa nag-uugnay na mga tisyu), ang mga cells ng Kupffer (sa atay), ang mga mesangial cells (sa bato), ang mga microglial cells (sa ang utak) at mga osteoclast (sa buto).

Mga macrophage ng bituka

Ang klase ng macrophage na ito ay kumakatawan sa isa sa mga pinaka-masaganang populasyon ng macrophage sa katawan at kumakatawan sa unang linya ng pagtatanggol (likas na immune system). Ang mga ito ay matatagpuan sa subepithelial lamina propria.

Sila ay namamahala sa pag-regulate ng nagpapaalab na mga tugon laban sa bakterya at laban sa iba't ibang mga antigens na maaaring pagtagumpayan ang epithelial barrier. Bilang karagdagan, pinoprotektahan nila ang mucosa laban sa mapanganib na mga pathogens at "linisin" ang sistema ng mga patay na selula at iba pang mga dayuhan na labi.

Ang mga macrophage ng bituka ay nagtataglay ng mga espesyal na mekanismo na nagpapahintulot sa kanila na makilala sa pagitan ng mga hindi pathogen commensal microorganism at mapanganib na mga mananakop.

Mga macrophage ng Alveolar

Ang mga ito ay dalubhasang macrophage na naninirahan sa pulmonary alveoli, mga compartment na may malaking pagbabagu-bago sa kapaligiran, higit sa lahat na nauugnay sa bahagyang presyon ng oxygen. Ang mga ito ay isa sa ilang populasyon ng cell na matatagpuan sa mga puwang na ito, bilang karagdagan sa ilang mga lymphocytes.

Tulad ng iba pang mga macrophage, mayroon silang mahahalagang pag-andar sa "paglilinis" ng mga apoptotic cells at iba pang mga cellular debris. Kasangkot din sila sa paglilinis ng mga partikulo ng polusyon na pumapasok sa respiratory tract, at nakikilahok din sa iba't ibang mga proseso ng immunological.

Mga histyocytes

Ang salitang "histiocyte" ay karaniwang ginagamit upang sumangguni sa lahat ng mga cell na may mga katangian na tulad ng macrophage at ninuno na matatagpuan sa mga nag-uugnay na tisyu.

Iyon ay, tumutukoy ito sa magkakaibang mga selula na nagmula sa mga linya ng monocyte / macrophage, kabilang ang mga sinusoidal macrophage sa spleen, alveolar macrophage sa baga, at mga cell ng Kupffer sa atay.

Tulad ng iba pang mga uri ng macrophage, ipinagtatanggol ng mga histiocytes ang katawan mula sa pagsalakay sa mga microorganism at hindi ginustong mga organikong hindi organikong mga partikulo, at nakikilahok din sila sa paglalahad ng mga antigens sa T lymphocytes bilang pagsisimula ng immune response.

Mga cell ng Kupffer

Ang mga ito ay isang uri ng cell sa atay na naiuri sa loob ng grupo ng mga residente ng macrophage, at nauugnay sa mga selula ng sinusoidal lining, na walang higit pa sa isang layer ng mga cell na sumasakop sa mga sinusoid, malalaking vascular space na matatagpuan sa pagitan ng mga plato. ng mga hepatocytes na bumubuo sa mga lobules ng atay.

Ang isang mikropono ng elektron sa mga cell na ito ay magbubunyag ng maraming mga cytoplasmic projection, maraming mitochondria, isang nabawasan na endoplasmic reticulum, isang maliit na Golgi complex, at maraming mga lysosome at endosomes.

Ang mga ito ay itinuturing na mga "migratory basura" na mga cell, dahil wala silang mga intercellular na koneksyon sa kanilang mga kalapit na cell.

Mesangial cells

Ang mga mesangial cells ay mga cell na residente sa glomeruli ng bato, na mga site sa organ na ito kung saan ang dugo ay sinala at ang ihi ay synthesized. Ang kanilang pangunahing pag-andar ay kasama ang regulasyon ng daloy ng dugo at phagocytosis, at kasangkot sila sa iba't ibang mga pathologies sa bato.

Mayroon silang mga katangian ng binagong makinis na mga selula ng kalamnan, dahil mayroon silang likas na pagkontrata, at may kakayahang gumawa ng mga cytokine at endocytizing macromolecules tulad ng mga immune complexes.

Mga cell ng Microglial

Kinakatawan nila ang 20% ​​ng mga cell sa central nervous system at morphologically, immunophenotypically at functionally na nauugnay sa mga cell ng monocyte / macrophage lineage.

Aktibo sila bilang tugon sa isang iba't ibang mga kondisyon o pinsala sa utak at responsable sa pagtatanggol laban sa pagsalakay sa mga microorganism.

Mga Osteoclast

Ang mga Osteoclast ay mga cell na kabilang sa tissue ng buto na responsable para sa isang proseso na kilala bilang "bone resorption", na mahalaga para sa homeostasis ng nag-uugnay na tisyu, habang at pagkatapos ng osteogenesis.

Ang mga pag-andar nito ay nauugnay sa kakayahan nito na "hydrolyze" apoptotic o senescent cells na bumubuo ng tisyu ng buto sa pamamagitan ng pagtatago ng lysosomal enzymes at iba pang mga ion na lumahok sa proseso.

Mga Tampok

Ang mga macrophage ay lubos na mga plastik na selula na dalubhasa sa phagocytosis ng mga dayuhang sangkap at sumalakay sa mga microorganism, nasira, luma o senescent na mga cell, at mga cellular na labi, bukod sa iba pa. Ipinakita rin sila na kasangkot sa pinocytosis.

Ang ilang mga uri ng macrophage ay may "dalubhasang" phagocytic function, tulad ng bakterya phagocytosis na nangyayari pagkatapos ng pagkilala sa mga natitirang mga karbohidrat na nalalabi sa mga pader ng bakterya sa pamamagitan ng mga receptor sa ibabaw ng macrophage na kilala bilang C3.

Bilang karagdagan sa kanilang mga "sentinel" at "paglilinis", ang mga residente ng macrophage ay may kakayahang magsimula ng mga talamak na tugon ng nagpapaalab at mga pagbabago sa vascular sa pamamagitan ng kanilang samahan sa microvasculature.

Sa panahon ng mga nagpapasiklab na mga tugon na ito, ang mga macrophage ay isinaaktibo ng mga kadahilanan na tinago ng mga lymphocytes, na tumutulong sa kanila na madagdagan ang kanilang kapasidad ng phagocytic salamat sa isang uri ng metamorphosis kung saan nakukuha nila ang microvilli at lamellipodia (mga extension ng lamad).

Ang ilang mga uri ng macrophage phagocytose antigens at ipinakita ang mga ito sa mga lymphocytes, sa gayon sila ay direktang kasangkot sa mga cascades ng mga immune response. Bilang karagdagan, nai-secrete nila ang mga espesyal na kadahilanan na pinasisigla ang paghahati ng T lymphocytes, ang pagkita ng kaibahan ng B lymphocytes, atbp.

Ang mga alveolar macrophage ay ang pinakamahusay na halimbawa para sa mga "non-phagocytic" function ng macrophage, dahil maaari nilang endocyte soot, asbestos, pang-industriya na gasolina, mga usok ng sigarilyo at kahit na mga cotton fibers.

Mga Sanggunian

1. Cline, M. (1994). Ang mga histyocytes at Histiocytosis. Dugo, 84 (4), 2840–2853.
2. Dudek, RW (1950). High-Yield Histology (2nd ed.) Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
3. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Teksto ng Atlas ng Histology (ika-2 ed.). Mexico DF: Mga Editor ng McGraw-Hill Interamericana.
4. Gehrmann, J., Matsumoto, Y., & Kreutzberg, GW (1995). Microglia: intrinsic immune effector cell ng utak. Mga Review ng Pananaliksik sa Utak, 20, 269–287.
5. Gordon, S. (2007). Ang macrophage: Nakaraan, kasalukuyan at hinaharap. European Journal of Immunology, 37, 9-17.
6. Hume, DA (2006). Ang sistemang mononuklear phagocyte. Kasalukuyang Pagpapalagay sa Immunology, 18, 49-53.
7. Hussell, T., & Bell, TJ (2014). Alveolar macrophage: plasticity sa isang konteksto na tukoy sa tissue. Mga Review sa Kalikasan Immunology, 1–13.
8. Johnson, K. (1991). Histology at Cell Biology (2nd ed.). Baltimore, Maryland: Ang seryeng medikal ng Pambansa para sa malayang pag-aaral.
9. Mabait, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Immunology ni Kuby (ika-6 na ed.). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana ng Spain.
10. Kuehnel, W. (2003). Kulay Atlas ng Cytology, Histology, at Microscopic Anatomy (4th ed.). New York: Thieme.
11. Liu, G., & Yang, H. (2013). Module ng Macrophage activation at Programming sa kaligtasan sa sakit. Journal ng Cellular Physiology, 502-512.
12. Masuya, M., Drake, CJ, Fleming, PA, Reilly, CM, Zeng, H., Hill, WD, … Ogawa, M. (2003). Hematopoietic na pinagmulan ng glomerular mesangial cells. Dugo, 101 (6), 2215–2218.
13. Merien, F. (2016). Isang Paglalakbay kasama si Elie Metchnikoff: Mula sa likas na mekanismo ng cell sa mga nakakahawang sakit sa Quantum Biology. Mga Frontier sa Public Health, 4 (125), 1–5.
14. Smith, PD, Smythies, LE, Shen, R., Gliozzi, M., & Wahl, SM (2011). Intactinal macrophage at pagtugon sa microbial encroachment. Mucosal Immunology, 4 (1), 32–42.
15. van Furth, R., Cohn, Z., Hirsch, J., Humphrey, J., Spector, W., & Langevoort, H. (1972). Ang sistemang mononuklear phagocyte: isang bagong pag-uuri ng macrophage, monocytes, at kanilang mga cell na pang-uutos. Memoranda, 845–852.
16. VIB Life Science Research Institute. (2016). Nakuha mula sa www.vib.be/en/news/Pages/Macrophages-One-Of-The-Oldest-Immune-Cells-Reveals-Its-Hidden-Beauty-After-A-Century.aspx
17. Wynn, TA, Chawla, A., & Pollard, JW (2013). Macrophage biology sa pag-unlad, homeostasis at sakit. Kalikasan, 496, 445-455.