Egenskaper monocyter, funktioner, värden, sjukdomar

De Monocyter De är blodceller som tillhör en subpopulation av leukocyter, kallad mononukleära fagocytersystem. De har ett vanligt ursprung med andra fagocyter i hematopoietiska stamceller. De ansvarar för regleringen av medfödd och adaptiv immunitet, liksom vävnadsombyggnad och homeostas.

Det finns två undergrupper av monocyter som skiljer sig åt i deras funktioner och destinationer, nämligen: 1) en som producerar makrofager efter extravasationen av perifer cirkulation; 2) En annan som under inflammatoriska förhållanden skiljer sig i inflammatoriska dendritiska celler.

Källa: Dr Graham Beards [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)]

Makrofager är fagocytiska celler som bor i lymfoid och icke -lymfoidvävnad. De är involverade i vävnadens homeostas i stationärt tillstånd genom att eliminera apopicceller. Dessutom har de ett brett utbud av receptorer som känner igen patogener.

Å andra sidan är dendritiska celler specialiserade på bearbetning och presentation av antigener och att kontrollera svaret från B- och T -celler.

Förutom att försvara mot infektioner kan monocyter bidra till utseendet på sjukdomar, såsom ateroskleros och multipel skleros, eller tvärtom kan de bidra till muskelregenerering efter skada och nedbrytning av amyloidfibriller i Alzheimers sjukdom.

[TOC]

Egenskaper

Monocyter är oregelbundna cellceller. De har en njurformad kärna. De har vesiklar i cytoplasma. Diametern sträcker sig mellan 16 och 24 um. När monocyter färgas med Wrights färgämne, observeras deras cytoplasma blåaktig.

De härstammar från pluripotenta stamceller i benmärgen. Monocyter produceras genom flera steg och mellanstater som inkluderar: 1) en vanlig myeloid förälder (CMP); 2) en granulocyt-makrofagös förälder (GMP); 3) Makrofag-fags dendritiska kraft (MDP).

De har plasticitet eftersom de kan bli makrofager eller dendritiska celler. De blir makrofager när de kommer in i vävnader eller kan differentiera sig i inflammatoriska dendritiska celler.

Hos människor utgör monocyter 8% av leukocyter och har ett halvt liv på 70 timmar, medan hos möss utgör 4% av leukocyter och har ett halvt liv på 17 timmar.

Baserat på uttrycket av benreceptorer är monocyter uppdelade i två huvudgrupper. Hos människor är dessa: CD14⁺⁺CD16^- och CD14⁺CD16⁺. I musen är dessa GR-1^Hej och GR-1L^Aj.

Utvecklingen av monocyter bestäms av uttrycket av specifika transkriptionsfaktorer, såsom PU.1, och CCAAT, AML-1B, SP-1, GAT-1 och -2 förskjutningsfaktorer.

Ursprung och utveckling

Current mice-based models propose that monocytes originate in bone marrow from hematopoietic stem cells (HSC, hamatopoietic stem cells), which evolve towards the formation of a granulocyte-macrophage forms a macrophage-péladle dendritica (MDP) and a common monocyte parent (CMOP ).

I blodkärlennas lumen, i det stationära tillståndet skiljer sig CMOP först i LY6C -celler^Hej, och sedan i LY6C -celler^Låg. Ly6C -celler^Låg av mus (dess mänskliga motsvarighet är CD14^LågCD16⁺), de blir blodboende makrofager mer än monocyter ordentligt och rör sig på ytan av endotel -lumen.

Ly6C -celler^Låg De samordnar stressresponsen i lumen och svarar, via mottagaren 7 avgiftsliknande, på tecken på lokal skada, vilket inducerar neutrofil rekrytering. Detta utlöser endotelnekros och följaktligen LY6C -monocyter^Låg Rengör cellskräpet.

Ly6C -celler^Hej av mus (dess mänskliga motsvarighet är CD14⁺), representera de "klassiska monocyterna". De rekryteras på inflammationsplatser som fungerar som föregångare till perifera mononukleära fagocyter. Ly6C -celler^Hej De har en viktig roll i värdsvaret på patogener, till exempel Listeria monocytogenes.

Makrofager härrörande från monocyter

Termen makrofag hänvisar till stora fagocytiska monkary celler. Beroende på tyget där de är får makrofager specifika namn.

Kan tjäna dig: vit mangrove: egenskaper, livsmiljö, taxonomi, användningar

Makrofager kallas kupfferceller i levern, alveolära makrofager i lungorna, histiocyter i bindväv, ben osteoklaster, mikroglia i hjärnan och langerhans i huden. De får också namnet på orgelet där det ligger, till exempel makrofager av lymfatisk nodul, av tymusen eller endokrin.

Under stabila tillstånd upprätthålls befolkningen av makrofager som bor i vävnaderna av dess lokala spridning. Men när det finns inflammation sker en snabb rekrytering av föregångsceller mot respektive vävnadsmakrofagfack.

Differentieringen av Ly6C -monocyter^Låg Makrofagi innebär förändringar i uttrycket av gener, som bestämmer fenotypiska förändringar och uttrycket av ytantigener associerade med makrofag. Det finns två typer av makrofager, nämligen: M1 -makrofager eller inflammatoriska makrofager; M2 -makrofager eller antiinflammatoriska (eller reglerande) makrofager.

M1 -makrofager reagerar starkt på invasionen av patogener och andra skadliga signaler genom att bilda proinflammatoriska cytokiner och syntes av kväveoxid och reaktiva syrearter. M2 -makrofager har tolerogena och återställande egenskaper.

Dendritiska celler härrörande från monocyter

Klassiska dendritiska celler utvecklas från en makrofag-pelulen dendritisk (MDP), kallad preklassisk dendritisk cell. De dendritiska cellerna bildas av monocyter som migrerar genom endotelet i ablumenal-lumenal riktning. Monocyter i endotelmatrisen utvecklas i makrofager.

LY6C -cellrekrytering^Hej Det händer på platsen där inflammation inträffar. Ly6C -celler^Hej Rekryterade omvandlas till dendritiska celler, som migrerar till lymfiska knölar. Ly6c -monocyter^Hej De blir CX -dendritiska celler₃Cr1⁺D14⁺. Preklassiska dendritiska celler blir CD103⁺.

När inflammation i huden produceras genom bestrålning med UV -ljus, LY6C -monocyter^Hej Epidermis går in och blir celler med Langerhans -cellegenskaper. Dessa celler finns också vanligtvis i slemhinnan i vaginala och orala hålrum.

Vaginal epitel -dendritiska celler rekonstitueras av benmärgsprekursorceller. Under inflammatoriska förhållanden återbefolkas av LY6C -monocyter^Hej.

Funktioner

Funktion av monocyter vid infektion

Hos friska individer består perifera blodmonocyter av 90% klassiska monocyter (CD14⁺⁺CD16⁺⁺). De återstående 10% är CD16 -monocyter⁺ (Mellanprodukt CD14⁺⁺CD16⁺) och icke -klassiska monocyter (CD14⁺CD16⁺).

Under någon infektion eller sår svarar neutrofiler snabbt (i timmar). Monocyter modulerar emellertid inflammation genom produktion av cytokiner, såsom IL-1p, IL-6, TNF-a och kväveoxidsyntas inducerbart. Varje typ av monocito svarar annorlunda på stimuli.

Till exempel under infektion med Candida albicans, Klassiska monocyter inducerar immunsvaret Th7. I infektion med Aspergillus fumigatus, Klassiska monocyter och CD16⁺ De har liknande fagocytosfunktioner och klassiska monocyter hämmar conidia -grodd.

Vid infektionsvillkor, antalet CD16 -monocyter⁺ ökning. Detta har observerats hos gravida kvinnor med malaria (Plasmodium spp.) och mynt med HIV. Monocyter kan minska antalet parasiter, fagocytiserande infekterade erytrocyter via ugns eller icke -opsonisk fagocytos.

Monocyter kan emellertid bidra till de allvarliga manifestationerna av malaria, som påverkar värdens fysiologiska funktioner och leder till patologiernas utseende. Monocyter, dendritiska och makrofagceller har också en kritisk roll i HIV -patogenes.

Kan tjäna dig: osteocyter: utbildning, egenskaper och funktioner

Funktion av monocyter i angiogenes och aterogenes

Monocyter ackumuleras på väggen i växande kärl växer, vilket antyder att de bidrar till aterogenes. De bildar inte vaskulära nätverk, utan efterliknar endotelcellerna, med vilka de delar fenotypiska egenskaper och ytmarkörer.

När perifera cirkulationsmonocyter migrerar från det vaskulära till extravaskulära facket, mognar de till makrofager. Specifikt har M2 -makrofager proangiogena funktioner: de främjar vaskulär ombyggnad under vävnadsreparation.

Ett kännetecken för bildandet av den aterosklerotiska placken är ansamlingen av lipoproteiner i den intima regionen av artären, som åtföljs av rekryteringen av monocyter från cirkulationen.

Monocyter migrerar till subendoteliumutrymme och interagerar med komponenter i den extracellulära matrisen, såsom kollagen I, den huvudsakliga beståndsdelen i artärväggen. En stark interaktion mellan den extracellulära matrisen och monocyterna är etablerade.

Lipoproteiner med låg densitet (LDL), behålls av proteoglukanerna från den extracellulära matrisen, fångas av makrofager. Metrix Metalloproteins (MMP) är viktiga för bildandet av den ateroklerotiska placken. Makrofager ansvarar för att producera urokinas som aktiverar MMP.

Funktion av monocyter i inflammation

Undergrupperna av monocyter markörer av många inflammatoriska tillstånd, såsom det akuta hjärtinfarktet, stroke, sepsis, roddartrit, HIV och hemodialys. Till exempel har patienter med hjärtinfarkt och ventrikulär aneurysm många fler monocyter än individer som saknar dessa patologier.

Monocyter och makrofager är den huvudsakliga källan till cytokiner, som fungerar som intercellulära budbärare, och reglerar cellproliferation, differentiering och migration. De viktigaste cytokinerna som är involverade i hjärtsvikt är tumörnekrosfaktorn (TNF) och interleuquina IL6.

En studie av inflammatoriska processer hos patienter med hjärtsvikt visade att TNF, TNFR1 och TNFR2 är dödlighetsprediktorer i den studerade befolkningen. IL6 är inte en inflammationsmarkör, men den utövar en direkt skadlig effekt på myokardiet.

Den terapeutiska moduleringen av cytokinsystemet i kliniska studier har inte lyckats med människor. En annan strategi består i användningen av Carvedilol, en icke-selektiv beta-receptorantagonist, vilket minskar produktionen av TNF av monocyter.

Fenofibrat, ett derivat av phíbric acid, hämmar signifikant frisättningen av cytokiner härrörande från monocyter, såsom IL1, IL6 och MCP-1.

Blodmonocytnivåer

Den kvantitativa analysen av de olika typerna av blod leukocyter indikerar följande normala värden: bandformer (neutrofiler granulocyter), 3-5%; segmenterade (neutrofiler granulocyter), 40-75%; eosinofiler (granulocyter), 2-4%; Basofilos (granulocyter), 0-1%; lymfocyter, 25-40%; Monocyter, 2-8%.

Det normala antalet blodmonocyter är mellan 0 och 800 celler/| il och det normala medelvärdet är 300 celler/| il (0.3 x 10⁹ celler/l). Kroniska inflammatoriska processer är associerade med monocytos, vilket är en ökning av antalet monocyter. Det absoluta värdet överstiger 800 celler/ul (> 0.8 x 10⁹ celler/l).

Vissa störningar förknippade med monocytos är inflammatoriska sjukdomar, såsom tuberkulos, syfilis och subkutan bakteriell endokardit, granulomatos/autoimmun, eimatös systemisk lupus, reumatoid artrit och temporär arterit.

Bland de maligna störningarna som producerar monocytos är pre-leukemi, nolinfocytisk leukemi, histiocytos, Hodgkins sjukdom, icke-Hodgkin-lymfom och karcinom.

Monocytopeni är en minskning av antalet monocyter (mindre än 200 celler/ ul; 0.2 x 10⁹ celler/l). Det händer i svarsstress, endotoxemi och efter administrering av glukokokortikoider, alfa interferon och TNF-alfa.

Vissa handlare associerade med monocytopeni är kronisk lymfocytisk leukemi, cyklisk neutropeni och allvarlig termisk skada.

Relaterade sjukdomar: Cancer

Monocyter, förutom att de har en viktig roll i det medfödda immunsystemet för att försvara den patogena mikroberna, deltar också i patogenes och progression av sjukdomar som ateroskleros, multipel skleros och tumörmetastaser.

Kan tjäna dig: vad är en ovocell? (I djur och växter)

M1 -inflammatoriska makrofager är involverade i eliminering av onödiga tumörceller, men makrofager associerade med tumören (TAM) M2 kan hämma antitumörresponsen, öka tumörtillväxten och främja metastaser.

På grund av detta är närvaron och mängden TAM korrelerad med en dålig livslängd för patienten. Hos möss som mjälten har eliminerats uppvisar de en minskning av TAM -antalet, så det finns en minskad tillväxt av tumör och metastaser.

Inom tumörhypoxi -miljön påverkas TAM starkt av utsöndring av signalmolekyler, immunsystemceller och tumörceller. Invasive TAM producerar tillväxtfaktorer som EGF, som främjar tumörtillväxt.

Dessutom producerar TAM faktorer som VEGF, som främjar tillväxten av blodkärl och metastaser. En annan faktor som produceras av TAM är VEGFR1, som är involverad i bildandet av en pretmeastásisk nisch.

Referenser

1. Abbas, a. K., Lichtman, a. H., Pillai, s. 2017. Immunologi cellulär och molekylär. Elsevier, Amsterdam.
2. Auffray, c., Sieweke, m. H., Geissmann, f. 1009. Blodmonocyter: Utveckling, heterogenitet och relation med dendritiska celler. Årlig översyn av immunologi, 27, 669-92.
3. Delves, s. J., Martin, s. J., Burton, D. R., Roitt, jag. M. 2017. Roitts väsentliga immunologi. Wiley, Chichester.
4. Eales, L.-J. 2003. Immunologi för livsforskare. Wiley, Chichester.
5. Fraser, jag. P., Esekowitz, a. B. 2001. Monocyter och makrofager. I: Austen, K. F., Frank, m. M., Atkinson, J. P., Kantor, h., utgåvor. Samter's immunologiska sjukdomar, volym I. Lippinott Williams & Wilkins Publishers.
6. Geissmann, f., Manz, m. G., Jung, s., Sieweke, m. H., Merad, m, lag, k. 2010. Utveckling av monocyter, makrofager och dendritiska celler. Science, 327, 656-661.
7. Hoffman, r., Benz, E. J., Jr., Silberstein, L. OCH., Heslop, h., Weitz, J. Yo., Anastasi, j., Salama, m. OCH., Abutalib, s. TILL. 2017. Hematologi: Grundläggande principer och praxis. Elsevier, Amsterdam.
8. Karlmark, K. R., Tacke, f., Dunay, jag. R. 2012. Monocyter i hälsa och sjukdom - Mini Review. European Journal of Microbiology and Immunology 2, 97-102.
9. Lameijer, m. TILL., Tang, j., Nahrendorf, m., Beelen, r. H. J., Mulder, W. J. M. 2013. Monocyter och makrofager som nanomedicinska mål för förbättrad diagnos och behandling av sjukdom. Expertrecensioner i molekylär diagnostik, 13, 567-580.
10. Lameijer, m., Tang, j., Nahrendorf, m., Mulder, W. J. M. 2013. Monocyter och makrofager som nanomedicinska mål för förbättrad diagnos och behandling av sjukdom. Diagnostisk molekylgranskning, 13, 567-580.
11. Lazarus, h. M., Schmaier, a. H. 2019. Kortfattad guide till hematologi. Springer, Cham.
12. Lichtman, m. TILL., Kaushansky, K., Prchal, J. T., Levi, m. M., Burns, L. J., Armitage, j. ANTINGEN. 2017. Hematologi. MC Graw Hill, New York.
13. Löffler, h., Rastetter, J., Haferlach, T. 2000. Hematology Atlas of Clinical. Springer, Berlin.
14. Longo, D. L. 2010. Harrisons hematologi och onkologi. McGraw-Hill, New York.
15. Murphy, K., Vävare, c. 2016. Janeways immunobiologi. Garland Science, New York.
16. Østerud, b., Bjørklid, E. 2003. Monocyters roll i athelegogenesen. Fysiologiöversikt, 83, 1069-1112.
17. Parham, s. 2014. Immunsystemet. Garland Science, New York.
18. Paul, w. OCH. 2012. Grundimmunologi. Lippinott Williams & Wilkins, Philadelphia.
19. Richards, D. M., Hettinger, J., Feuerer, m. 2013. Monocyter och makrofager i cancer: utveckling och funktion. Mikro-miljöcancer, 6, 179-191.
20. Wrigley, b. J., Läpp, g. OCH. L., Shantsila, E. 2011. Rollen för monocyter och inflammation i patofysiologin för hjärtsvikt. European Journal of Heart Failure, 13, 1161-1171.
21. Yona, s., Jung, s. 2009. Monocyter: delmängder, ursprung, öde och funktioner. Nuvarande åsikt i hematologi. Doi: 10.1097/MOH.0B013E3283324F80.