Макрофаги: характеристика, розвиток, роль

Макрофаги являють собою клітини імунної системи, які життєво важливі для розвитку неспецифічних захисних механізмів, що забезпечують першу лінію захисту від патогенів. Ці великі імунні клітини присутні майже в усіх тканинах і активно видаляють з організму мертві та пошкоджені клітини, бактерії, ракові клітини і клітинний сміття. Процес, за допомогою якого макрофаги поглинають і перетравлюють клітини і патогени, називається фагоцитозу.

Макрофаги також допомагають в клітинному або адаптивному імунітеті, захоплюючи і представляючи інформацію про чужорідних антигени імунним клітинам, звані лімфоцитами. Це дозволяє імунній системі краще захищатися від майбутніх атак тих же «загарбників». Крім того, макрофаги беруть участь в інших важливих функціях в організмі, включаючи виробництво гормонів, гомеостаз, імунну регуляцію і загоєння ран.

Фагоцитоз макрофагів

Фагоцитоз дозволяє макрофагів позбавлятися від шкідливих або небажаних речовин в організмі. Фагоцитоз – це форма ендоцитозу, при якому речовина поглинається і руйнується кліткою. Цей процес ініціюється, коли макрофаг звертається до чужорідного речовини за допомогою антитіл. Антитіла являють собою білки, які продукують лімфоцитами, які зв’язуються з чужорідним речовиною (антигеном), поміщаючи його в клітку для руйнування. Як тільки антиген виявлений, макрофаг відправляє проекції, які оточують і поглинають антиген (бактерії, віруси, мертві клітини і т.д.), оточуючи його в везикули.

Інтерналізована везикул, що містить антиген, називається фагосомою. Лізосоми в макрофаге зливаються з фагосомою, утворюючи фаголісосому. Лізосоми є мембранними мішечками гидролитических ферментів, утворених комплексом Гольджі, які здатні перетравлювати органічний матеріал. Зміст ферментів в лізосомах вивільняється в фаголісосому, а сторонню речовину швидко деградує. Потім деградований матеріал виштовхується з макрофаги.

Розвиток макрофагів

Макрофаги розвиваються з лейкоцитів, які називаються моноцитами. Моноцити є найбільший тип лейкоцитів. У них велика одиночне ядро, яке часто має ниркову форму. Моноцити продукуються в кістковому мозку і циркулюють в крові від одного до трьох днів. Ці клітини виходять з кровоносних судин, проходячи через ендотелій кровоносних судин, щоб увійти в тканини. Після досягнення свого призначення моноцити перетворюються в макрофаги або в інші імунні клітини, звані дендритними клітинами. Дендритні клітини допомагають у розвитку антигенного імунітету.

Макрофаги, які відрізняються від моноцитів, специфічні для тканини або органу, в яких вони локалізуються. Коли виникає потреба в більшій кількості макрофагів в певній тканини, живі макрофаги продукують білки, звані цитокінами, що викликають відповідні моноцити, щоб розвинутися в необхідний тип макрофаг. Наприклад, макрофаги, що борються з інфекцією, виробляють цитокіни, що сприяють розвитку макрофагів, які спеціалізуються на боротьбі з патогенами. Макрофаги, які спеціалізуються на загоєнні ран і відновлення тканин, розвиваються з цитокінів, отриманих у відповідь на пошкодження тканин.

Функція і розташування макрофагів

Макрофаги зустрічаються майже у всіх тканинах тіла і виконують ряд функцій поза імунітету. Макрофаги допомагають у виробництві статевих гормонів в чоловічих і жіночих статевих органах. Вони сприяють розвитку мереж кровоносних судин в яєчнику, що життєво важливо для виробництва гормону прогестерону. Прогестерон грає важливу роль в імплантації ембріона в матку. Крім того, макрофаги, присутні в оці, допомагають розвинути мережі кровоносних судин, необхідні для правильного зору. Приклади макрофагів, які знаходяться в інших місцях тіла, включають:

  • Центральна нервова система: мікроглії – гліальні клітини, виявлені в нервовій тканині. Ці надзвичайно маленькі клітки патрулюють головний і спинний мозок, видаляючи клітинні відходи і захищаючи від мікроорганізмів.
  • Жирова тканина: макрофаги в жировій тканині захищають від мікробів, а також допомагають жирових клітин підтримувати чутливість організму до інсуліну.
  • Покривна система: клітини Лангерганса є макрофаги в шкірі, службовці імунної функції і допомагають у розвитку клітин шкіри.
  • Нирки: макрофаги в нирках допомагають фільтрувати мікроби з крові і сприяти утворенню проток.
  • Селезінка: макрофаги в червоній м’якоті селезінки допомагають фільтрувати пошкоджені еритроцити і мікроби з крові.
  • Лімфатична система: макрофаги, що зберігаються в центральній області лімфатичних вузлів, фільтрують лімфу з мікробами.
  • Репродуктивна система: макрофаги в гонадах допомагають у розвитку статевих клітин, ембріона і виробництві стероїдних гормонів.
  • Травна система: макрофаги в кишечнику контролюють навколишнє середовище, що захищає від мікробів.
  • Легені: альвеолярні макрофаги, видаляють мікроби, пил і інші частинки з дихальних поверхонь.
  • Кістка: макрофаги в кістки можуть розвинутися в кісткові клітки, звані остеокластів. Остеокласти допомагають реабсорбувати і асимілювати кісткові компоненти. Незрілі клітини, з яких утворюються макрофаги, знаходяться в несудинних відділах кісткового мозку.

Макрофаги і захворювання

Хоча основною функцією макрофагів є захист від бактерій і вірусів, іноді ці патогени можуть ухилятися від імунної системи і інфікувати імунні клітини. Аденовіруси, ВІЛ і бактерії, що викликають туберкульоз, є прикладами патогенів, які викликають захворювання, заражаючи макрофаги.

На додаток до цих типів захворювань макрофаги пов’язані з розвитком таких захворювань, як серцево-судинні, діабет і рак. Макрофаги в серце сприяють серцево-судинних захворювань, допомагаючи в розвитку атеросклерозу. При атеросклерозі стінки артерії стають товстими внаслідок хронічного запалення, викликаного лейкоцитами.

Макрофаги в жировій тканині можуть викликати запалення, яке індукує стійкість жирових клітин до інсуліну. Це може привести до розвитку діабету. Хронічне запалення, викликане макрофагами, також може сприяти розвитку і росту ракових клітин.

...
ПОДІЛИТИСЯ: