MONOCYTOPOÉZA: FÁZE, CHARAKTERISTIKY BUNĚK, REGULACE - BIOLOGIE - 2025

Monocytopoiesis je tvorba monocytů-makrofágů seriálu, tedy zahrnuje vytvoření monocyty makrofágů do aktivačních končí tam, kde zrání. Oba typy buněk plní specifické funkce. Monocyty pohlcují bakterie a viry.

Makrofágy mají vysokou fagocytární aktivitu, přitahují buňky imunitního systému a fungují jako buňky prezentující antigen. Syntetizují také důležité cytokiny, které se účastní aktivace jiných buněčných linií.

Vlevo: Monocyt v periferní krvi. Vpravo: Makrofág fagocytující kapsulované kvasinky (Cryptococcus neoformans). Zdroj: Wikipedia.com/ Carolina Coelho

Monocyty a makrofágy stejně jako jiné typy buněk tvoří mononukleární fagocytární systém nebo dříve známý jako endoteliální systém retikula.

Monocytopoéza se také nazývá monopoéza. Monopoietická linie je součástí makro procesu zvaného hematopoéza, protože monocyty jsou buňky cirkulující v krvi.

Monocyty jsou však při aktivaci transportovány do různých tkání. Tyto buňky transformované do makrofágů obdrží specifické jméno podle tkáně, ve které jsou nalezeny.

Například se nazývají alveolární makrofágy v plicní tkáni, Kupfferovy buňky v játrech, histiocyty v pojivové tkáni, Langerhansovy buňky v kůži, mikroglie v CNS, mesangiální buňky v ledvinách a osteoklasty v kosti.

Celý proces monocytopoézy začíná z kmenové buňky. Odtud se objevují první buňky s multipotenciálními funkcemi a poté se postupně postupně diferencují na buňky, které se zavázaly k vytvoření specifické buněčné linie.

To se děje díky chemickým faktorům, které regulují celý proces. Mezi zúčastněné látky patří faktory stimulující kolonie interleukinu 3 (IL-3) a granulomonocyty (GM-CSF) a monocyty (M-CSF).

Porucha v procesu monocytopoézy může vést k vážným onemocněním.

Fáze monocytopoézy

Proces tvorby, diferenciace a zrání probíhá v kostní dřeni. Později se aktivační proces objeví v tkáních endoteliálního systému retikula.

Všechny hematopoetické buněčné řady pocházejí z kmenové buňky a monocytopoéza není výjimkou. Kvůli určitým chemickým podnětům, kmenová buňka dá vznik různým multipotenciálním buňkám.

Prvním je CFU-LM (kolonie tvořící jednotka lymfoidní a myeloidní řady), která se později liší v CFU-GEMM (kolonie tvořící jednotka granulocytové, erytrocytické, monocytární a megakaryocytické řady). Odtud vzniká CFU-GM (granulocytární a monocytární) a to se liší od CFU-M (monocytární).

Odtud začínají rozpoznatelné prekurzory na úrovni kostní dřeně. Jsou to: monoblast, promonocyt a monocyt. Pak tato buňka vyjde do periferní cirkulace a po aktivaci se stává makrofágem.

V procesu diferenciace z kmenových buněk na CFU-M není možné rozpoznávat multipotenciální prekurzorové buňky z morfologického hlediska.

Později, během procesu zrání buněk z monoblastů na monocyty nebo makrofágy, podstoupí postupné morfologické změny, které odhalí jejich aktuální stav zrání.

Proto, počínaje monoblastem, má každá prekurzorová buňka své vlastní vlastnosti, díky nimž jsou rozpoznatelné.

Charakteristika rozpoznatelných kmenových buněk

Monoblast

Je to buňka, která měří mezi 15-22 um. Jeho vlastnosti jsou velmi podobné myeloblastu, takže je někdy obtížné odlišit jeden od druhého. Má jádro, které pokrývá téměř celou buňku a zanechává špatnou cytoplazmu, která je charakterizována intenzivně basofilním.

Jádro je kulaté, excentrické a má velmi laxní chromatin, kde se oceňuje 5 až 6 jader. K odlišení monoblastů od myeloblastů lze použít techniky cytochemického barvení, jako je barvení esterázou.

Jeho zrání ustupuje promonocytu.

Promonocyte

Tato buňka měří přibližně 15-20 um. Poměr cytoplazmy jádra, i když stále vysoký, je poněkud nižší než poměr nalezený v monoblastech.

Jádro zůstává excentrické, ale nyní má nepravidelný tvar a je vidět i mírně ledvinovitá nebo invaginovaná oblast. Chromatin je mírně kondenzovaný a lze vidět pouze 1 až 2 jádra.

Cytoplasmatická bazofilii může být zachována nebo mírně snížena. V této fázi se objevují malé azurofilní granule. Tato buňka je často zaměňována s promyelocyty, se kterými sdílí některé vlastnosti. Jak tato buňka zraje, stává se monocytem.

Monocyte

Jakmile se vytvoří v kostní dřeni, zůstane tam po dobu 24 hodin a potom je připraven k uvolnění do oběhu. Tato buňka je snadno rozpoznatelná v nátěrech periferní krve.

Monocyt je největší buňkou v oběhu, měřící mezi 15-30 µm. Je to také jediná zralá buňka, která udržuje vysoký poměr cytoplazmy v jádře. Ačkoli je chromatin hustší než promonocyt, je méně pyknotický než lymfocyty.

Jádro může být umístěno ve středu buňky nebo zůstat excentrické. Tvar jádra je proměnný, někdy to může být úplně ledvinové a jindy více zaoblené s malým odsazením.

Cytoplazma si zachovává mírnou bazofilii. Při konvenčním barvení je cytoplazma pozorována s bledě modrošedým odstínem. Přítomnost azurofilních granulí je udržována v celé cytoplazmě a jsou trochu více koncentrovány kolem jádra.

V cytoplazmě monocytů se může objevit přítomnost vakuol, které lze pod mikroskopem považovat za bílé oblasti. Vakuoly se objevují v bakteriálních a virových infekčních procesech a jsou způsobeny fagocytární funkcí.

Monocyty a vakuované makrofágy jsou známé jako pěnové buňky. Jsou velmi časté u pacientů se získanou imunodeficiencí. Pěnové buňky jsou také hojné v aterosklerotických plátech.

Při zánětlivých procesech monocyty ulpívají na endotelu díky integrinům, které exprimují ve své membráně a poté procházejí vaskulárním endotelem procesem zvaným extravazace. Tímto způsobem migrují do různých tkání. Tam se stávají specializovanými makrofágy v závislosti na tkáni.

Makrofág

Je to velká buňka, měřící mezi 25 a 50 µm. Má dobře vyvinuté oválné a centrální jádro. Cytoplazma je bohatá na lysozomy, organely používané při fagocytóze. Je umístěn v různých tkaninách a každá z nich dostane jiný název.

Monocyty a makrofágy, společně s dalšími buňkami, jako jsou fibroblasty, endoteliální a retikulární buňky, tvoří endoteliální systém retikula.

Mezi jeho funkce patří fagocytování cizích těl, prezentování zpracovaných antigenů dalším buňkám imunitního systému, syntéza chemokinů, které přitahují další zánětlivé buňky, regulace proliferace buněk a fungování imunitní odpovědi obecně.

Regulace monocytopoézy

V tomto procesu tvorby buněk, diferenciace a zrání jsou zapojeny některé chemické látky, které regulují homeostázi.

Mezi tyto látky patří: faktory stimulující kolonie interleukinu 3 (IL-3) a granulované monocyty (GM-CSF) a monocyty (M-CSF).

Interleukin 3 (IL-3)

Je produkován CD4 lymfocyty. Tento interleukin podporuje diferenciaci kmenové buňky na multipotenciální prekurzorové buňky všech buněčných linií, mezi nimiž je prekurzor nazývaný kolonotvorná jednotka lymfoidní a myeloidní řady (CFU-LM).

Faktor stimulující granule-monocytární kolonie (GM-CSF)

Je to látka, která stimuluje kostní dřeň v procesech diferenciace a zrání různých buněčných linií, včetně monocytární linie.

Jeho funkce má zásadní význam pro udržení homeostázy v hematopoetických procesech. Je také důležitý pro udržení imunitní odpovědi.

Tento faktor se používá jako terapie u pacientů po transplantaci kostní dřeně. Tento faktor pomáhá při stimulaci kostní dřeně, a tak rychle obnovuje počet krevních buněk.

Faktor stimulující monocytické kolonie (M-CSF)

Tato látka je syntetizována buňkami medulární stromatu a osteoblasty.

Kromě účasti na procesu diferenciace prekurzorů monocytů také hraje roli v primární fázi osteoklastogeneze, konkrétně při tvorbě vícejaderných obřích buněk.

Hraje také roli v regulaci hladin lipoproteinů v krvi. Do tohoto procesu jsou zapojeny monocyty. Proto se vytvářejí pěnové buňky.

Nemoci spojené se změnami v monocytech

Infarkt myokardu

U pacientů s infarktem myokardu bylo pozorováno významné zvýšení krevních monocytů (monocytóza). Předpokládá se, že hrají zásadní roli při opravě tkání.

Ateroskleróza

Toto postižení je typem zánětu, který se vyskytuje na úrovni vaskulárního endotelu. Je stimulován zvýšením lipidů v krvi, jako je cholesterol a lipoproteiny s nízkou hustotou (LDL).

Monocyty exprimují receptory s afinitou k určitým modifikovaným lipoproteinům, které aktivně působí v aterosklerotických procesech. V tomto smyslu interferon alfa (IFNa) stimuluje expresi těchto receptorů na monocytech.

V tomto stavu je běžné pozorovat nárůst vakuolovaných monocytů nebo pěnových buněk v endotelu.

MonoMAC syndrom

Tento vzácný syndrom je charakterizován genetickou vadou, která způsobuje úplnou absenci monocytů. Kostní dřeň není schopna tuto buněčnou linii produkovat a v důsledku toho dochází k opakujícím se kožním infekcím oportunními mikroorganismy.

Sarkoidóza

Toto onemocnění má predispozici k vytváření granulomů v různých tkáních, jako jsou plíce, kůže, lymfatické uzliny, srdce. Toto onemocnění je způsobeno hromaděním zánětlivých buněk, včetně makrofágů.

Plicní Langerhansova buněčná histiocytóza

Toto vzácné onemocnění napadá hlavně bílé kuřáky a je charakterizováno proliferací specifického typu makrofága zvaného Langerhansovy buňky. Jedná se o makrofágy, které se běžně vyskytují na kůži.

Při tomto onemocnění dochází k infiltraci těchto buněk do plicní tkáně. Předpokládá se, že tato situace je způsobena cytokiny vylučovanými alveolárními makrofágy, zejména u kuřáků. Mohou být ovlivněny také jiné tkáně, jako je kůže, kost.

Chronická myelomonocytární leukémie (CMML)

Je to myelodysplastická a myeloproliferativní neoplastická patologie. Vyskytuje se s významným zvýšením počtu krevních monocytů a s normálními leukocyty nebo mírnou leukopenií. Může zde být také trombocytopenie a normocytární anémie.

Syndrom aktivace makrofágů (SAM)

Toto onemocnění se vyznačuje proliferativní a funkční abnormalitou makrofágů. Její morfologie je normální, ale její činnost je přehnaná. Makrofágy začínají nekontrolovaným způsobem fagocytovat erytrocyty, krevní destičky, leukocyty a dokonce i své vlastní prekurzory. Nemoc může být fatální, pokud není léčena včas.

Reference

1. Terry N, Mediaceja O, Noa M, Sánchez P. Semiologická hodnota nátěru periferní krve při studiu virových onemocnění. Rev Latinoam Patol Clin Med Lab 2016; 63 (3): 160-165. K dispozici na adrese: medigraphic.com
2. Gil M. Hematopoetický systém: funkce, tkáně, histologie, orgány a nemoci. K dispozici na adrese: lifeder.com/hematopoietic-sistema/
3. Echeverri D, Fontanilla M, Buitrago L. Makrofág při vaskulárním onemocnění. Skrytý nepřítel? Col. Cardiol. 2004; 11 (3): 164-173. K dispozici na adrese: scielo.org.co/
4. Cantera A, Hernández V, Seiglie F. Syndrom aktivace makrofágů: simulace generalizované sepse. Rev Cubana Pediatr 2009; 81 (4): 76-85. K dispozici na adrese: http: // scielo
5. Comalada M. Rozhodnutí v makrofázích: proliferují, aktivují nebo umírají. Disertační práce 2002; PhD program v imunologii. University of Barcelona. K dispozici na adrese: tdx.cat/bitstream