Makrophagen -Eigenschaften, Bildung, Typen, Funktionen

Der Makrophagen Sie sind dedizierte phagozytische Zellen, die zu einer der vielen Arten von Zellen gehören, die in Bindegeweben vorhanden sind. Sie existieren als mobile und feste Zellen und sind wichtige Effektoren innerhalb des Immunsystems.

Sie gehören zum mononukleären phagozytischen System, das zusätzlich zu Makrophagen, Monozyten, Promokyten und ihren Vorläuferzellen umfasst. Die Hauptfunktion der zu diesem System gehörenden Zellen besteht darin, Blut, Lymphe und andere Gewebe durch Einnahme oder Phagozytose verschiedener Partikel "zu reinigen".

Makrophagen-Phagokypisierung einer pathogenen Pilzzelle (Quelle: Carolina Coelho [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)] über Wikimedia Commons)

Makrophagen stammen aus dem Knochenmark, sind im gesamten Körper verteilt und haben unterschiedliche Formen und Eigenschaften, die häufig von dem Gewebe abhängen, in dem sie sich befinden, von ihrem Grad an Differenzierung und dem Alter oder dem Moment des Lebens des Organismus, in dem studiert.

Sie sind von den plastischsten Zellen des hämatopoetischen Systems, da sie in allen Körpergeweben gefunden werden und unterschiedliche Funktionen haben: Sie beteiligen.

Eine seiner Hauptfunktionen ist eng mit der Immunabwehr des Körpers verbunden, da seine phagozytische Aktivität durch die Komponenten des Komplementsystems und im Immunoglobuline (beide Komponenten des Immunantwortsystems) reguliert wird.

Sie wurden vor mehr als einem Jahrhundert entdeckt, aber sie wurden in der Phylogenese der Metazo als "Vorfahren" -Zellen definiert. Während seiner Entdeckung wurde nicht nur seine phagozytische Kapazität hervorgehoben, sondern auch seine Fähigkeit, zwischen ihrem eigenen und dem Seltsamen zu unterscheiden, das im Konzept der angeborenen Immunität geboren wurde.

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Entdeckung

Die ersten phagozytischen Zellen wurden aus einer Studie beschrieben, die 1883 vom russischen Zoologischen Elie Metchnikoff durchgeführt wurde, der nicht nur seine Funktion zur Verteidigung gegen seltsame Wirkstoffe beschrieb, sondern auch die Fähigkeit dieser Zellen, sterbende Zellen oder Seneszien im Wirt zu beseitigen, im Wirt zu beseitigen, oder die Fähigkeit dieser Zellen und identifizieren Sie das Seltsame.

Metchnikoff war ein herausragender Forscher, der als Vater der modernen Immunologie katalogisiert war und wichtige Beiträge zur Entwicklung der Immunologie als neue Disziplin geleistet hat. Seine Ergebnisse bildeten auch ein Verhältnis der Homologie zwischen dem Immunsystem von Wirbellosen und dem von Säugetieren.

Mit seiner Beschreibung von Phagozyten und phagozytischen Prozessen verlieh dieser Forscher mehr als hundert Jahre (1908) einen der faszinierendsten Mechanismen der angeborenen Immunität mit einem Nobelpreis.

Seine Experimente bestanden aus "herausfordernd" oder "nervig" mit Larvendormen aus einer Art Seestern, um ihre immunologischen Zellen zu stimulieren und ihre Reaktion auf die Invasion dieser seltsamen Wirkstoffe zu untersuchen. Damit beobachtete er das Auftreten von Zellen mit besonderen Eigenschaften, die diese Strukturen "aß".

Er prägte den Begriff "Phagozyten" (aus der griechischen "Zahlung"- Devour- und "Cytos"- Zelle) zu den von ihm beobachteten Zellen und zu dem Prozess, der "Phagozytose" durchgeführt wurde, aber die Relevanz dieser Entdeckung wurde nicht Bis einige Jahre später offensichtlich, mit Paul Ehrlichs Entdeckungen im Zusammenhang mit humoralen Immunität und Antikörpern.

Eigenschaften

Makrophagen-Zellen haben viele Eigenschaften in verschiedenen mehrzelligen Organismen, in denen sie gefunden werden können. Sie werden von ihren Produktionsstellen zu den verschiedenen Körperteilen transportiert, je nach Existenz eines Blutsystems oder nicht auf unterschiedliche Weise.

Die wichtigsten Merkmale von Makrophagen sind ihre phagozytische Kapazität, die Mobilität, die viele von ihnen und ihre biosynthetische Kapazität haben, die von einer großen Vielfalt genetischer Expressionsmuster begleitet wird.

In ihrem aktiven Zustand sind sie äußerst dynamische Zellen mit intensivem membranalen Verkehr. Sie treten in verschiedenen Membranfusions- und Spaltprozessen auf, die mit Endozytose und Phagozytose verbunden sind.

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Diese spezialisierten Zellen können als "Longevas" klassifiziert werden, da lange Zeiträume in den peripheren Geweben des Körpers anscheinend leben. Darüber hinaus werden sie kontinuierlich durch die Differenzierung ihrer Vorläuferzellen aus dem Knochenmark ersetzt, wodurch die Zirkulation verlassen und in die verschiedenen Bindegewebe gelangen kann.

Da es sich um mobile Zellen handelt, haben einige Makrophagen Replika in ihrer Plasmamembran. Wenn sie sich auf Phagozyten große Partikel vorbereiten, können sie mit anderen Zellen verschmelzen, um das zu bilden, was einige Autoren als "riesige Zelle des Fremdkörpers" bezeichnen, einen mehrkernigen Riesenmakrophagen.

Wenn sie in den Geweben der Teilnehmer beobachtet werden, sind diese Zellen in definierten Mustern organisiert, in denen jede Zelle ihr eigenes Territorium einnimmt, so etwas wie ein "Gewebe in einem anderen Gewebe".

Ausbildung

Das mononukleäre phagozytische System ist eine hämatopoetische Linie, die aus Knochenmarkvorläuferzellen stammt. Engagierte Eltern unterscheiden.

Die Bildung des einkernigen phagozytischen Systems beginnt mit den "unreifen" -Zellen, den Promokitos, die die Replikationszellen sind, die zu den Monozyten führen. Letztere sind solche, die das Knochenmark verlassen und den Blutströme erreichen, wo sie in den nächsten 8 Stunden wachsen und sich in reifen Monozyten unterscheiden.

An Orten, an denen reife Monozyten „günstige“ Bedingungen für die Phagozytose finden, unterscheiden sie sich in den sogenannten Resident -Makrophagen, da sie im Umlauf nicht frei sind. Dann sind sie mit dem gesamten geeigneten Gerät für die Verdauung der Partikel ausgestattet, um Phagozyten zu sein.

Die Differenzierung impliziert verschiedene Veränderungen: Wachstum des Zellkörpers (mindestens das Fünf -mal so groß wie die ursprüngliche Monozyten), eine erhöhte Anzahl und Komplexität der internen Organellen, Erfassung der phagozytischen Kapazität (Akkumulation von hydrolytischen Enzymen) und Sekretion von löslichen Faktoren.

Diese Zellen sind in allen Regionen des Körpers verteilt. Einige haben aufgrund bestimmter (fester) Gewebe besondere Vorlieben.

Histologie

Makrophagen haben eine äußerst variable Morphologie, die zum großen Teil auf ihren mobilen Zustand fällig ist, da sie sich zwischen und durch verschiedene Gewebe bewegen können. Sie haben unregelmäßige Formen, sie sind abgeflacht und zeigen oft Pseudopodierungsprozesse, um sich zu bewegen.

Der Zellkörper von Makrophagen kann einen Durchmesser von bis zu 30 μm messen; Und in seinem Zytoplasma wird ein einzelner Kern unregelmäßig beobachtet, mit ein oder zwei prominenten Spalten, die Nierenform und eine dichte Region formen, die durch Heterochromatin gebildet wird.

Sie haben verschiedene Vakuolen, die angemessene Enzyme und Räume für Phagozytenpartikel wie Mikroorganismen oder zelluläre Überreste liefern. Darüber hinaus haben sie eine Vielzahl von Lysosomen, "Phagen", multivosikularen Körpern und Restkörpern; Deshalb wird angesichts des Mikroskops gesagt, dass sie ein "körniges" Zytoplasma haben.

Da sie ihre Funktion ausüben, benötigen sie die Synthese einer großen Anzahl hydrolytischer Enzyme.

Eine Histiozyten (Makrophagen) Phagozytisierende Blutzellen (Hämatophagozytose) (Quelle: Koenjo [Public Domain] über Wikimedia Commons)

Makrophagen haben kortikale Anordnungen von Actin -Mikrofilamenten, die für diese Art von Zellen charakteristisch sind. Zahlreiche Mikrotubuli und Zwischenfilamente werden auch für ihre Ameboid -Verschiebung und bei phagozytischen Prozessen beobachtet.

Da es sich um phagozytische Zellen handelt, ist es möglich, sie durch die Injektion von Spezialfarbstoffen (Tripano Blue, Lithium Carmino oder indische Tinte) zu unterscheiden, da diese Färbung phagozytisiert und im Zytoplasma in Form von Granula gespeichert werden.

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Leute

Im menschlichen Körper unterscheiden sich Makrophagen gemäß ihrer Position und Funktion. Auf diese Weise, intestinale Makrophagen, Alveolar (in den Lungen), Histiozyten (in Bindegeweben), Kupffer -Zellen (in der Leber), Mesangialzellen (in der Niere), Mikroglia -Zellen (im Gehirn) und die Osteoklasten (in der Knochen).

Darmmakrophagen

Diese Art von Makrophagen repräsentiert eine der am häufigsten vorkommenden Makrophagenpopulationen im Körper und repräsentiert die erste Verteidigungslinie (angeborenes Immunsystem). Sie sind in der subepithelialen Lamina gefunden.

Sie sind für die Regulierung der Entzündungsreaktionen gegen Bakterien und gegen verschiedene Antigene verantwortlich, die die Epithelbarriere überschreiten können. Darüber hinaus schützen sie die Schleimhaut vor gefährlichen Krankheitserregern und "reinigen" das tote Zellsystem und andere ausländische Abfälle.

Darm-Makrophagen haben spezielle Mechanismen, die sie in der Lage machen, zwischen nichtpatogenen und gefährlichen Eindringen von Mikroorganismen zu unterscheiden.

Alveolare Makrophagen

Es handelt sich um spezialisierte Makrophagen, die sich in Lungenalveolen befinden, Kompartimente mit großen Umweltschwankungen, die hauptsächlich mit partiellem Sauerstoffdruck zusammenhängen. Sie sind eine der wenigen Zellpopulationen in diesen Räumen, zusätzlich zu einigen Lymphozyten.

Neben anderen Makrophagen haben sie wichtige Funktionen bei der "Reinigung" von apoptotischen Zellen und anderen Zellenresten. Sie sind auch an der Reinigung von verschmutzenden Partikeln beteiligt, die in den Atemweg eintreten, und nehmen auch an verschiedenen immunologischen Prozessen teil.

Histiozyten

Der Begriff "Histiozyten" wird üblicherweise verwendet, um alle Zellen mit Eigenschaften und Typ-Makrophagen-Typen in Bindegeweben zu bezeichnen.

Das heißt, es bezieht sich auf differenzierte Zellen, die aus Monozyten-/Makrophagen -Linien stammen, einschließlich sinusoidal.

Wie die anderen Arten von Makrophagen verteidigen Histiozyten den Körper von eindringenden Mikroorganismen und unerwünschten organischen oder anorganischen Partikeln und beteiligen.

Kupffer -Zellen

Sie sind eine Art Leberzelle, die innerhalb der Gruppe der residenten Makrophagen klassifiziert ist und mit Sinusoid -Beschichtungszellen zusammenhängt, was nichts anderes als eine Zellschicht ist Machen Sie die Leber -Lobulillos.

Wenn eine elektronische Mikroprographie dieser Zellen beobachtet wird, können mehrere zytoplasmatische Projektionen, viele Mitochondrien, ein reduziertes endoplasmatisches Retikulum, ein kleiner Golgi -Komplex und viele Lysosomen und Endosomere beobachtet werden.

Dies sind "wandernde Dumps" -Zellen, da sie keine interzellulären Verbindungen zu ihren benachbarten Zellen haben.

Mesangialzellen

Mesangialzellen sind residente Zellen in Nierenglomeruli, die die Stellen dieses Organs sind, an denen Blut gefiltert wird und der Urin synthetisiert wird. Zu den Hauptfunktionen gehört die Regulierung des Blutflusses und der Phagozytose und ist an verschiedenen Nierenpathologien beteiligt.

Sie haben Eigenschaften des modifizierten glatten Muskels, da sie eine inhärente Kontraktilität aufweisen und Zytokine und endocitale Makromoleküle wie immunologische Komplexe produzieren können.

Mikrogliazellen

Sie repräsentieren 20% der Zellen im Zentralnervensystem und sind mit morphologischen, immunphenotypen und funktionell mit Monozyten/Makrophagen-Linienzellen verwandt.

Sie werden als Reaktion auf eine Vielzahl von Bedingungen oder Gehirnwunden aktiviert und sind für die Verteidigung gegen eindringliche Mikroorganismen verantwortlich.

Osteoklasten

Osteoklasten sind Zellen, die zum Knochengewebe gehören, die für einen als "Knochenresorption" bezeichneten Prozess verantwortlich sind, der für die Homöostase dieses Bindegewebes während und nach der Osteogenese von grundlegender Bedeutung ist.

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Ihre Funktionen hängen mit ihrer Fähigkeit zusammen, apoptotische oder seneszierende Zellen zu „hydrolysieren“, die das Knochengewebe durch Sekretion von lysosomalen Enzymen und anderen Ionen ausmachen, die am Prozess teilnehmen.

Funktionen

Makrophagen sind Zellen mit großer Plastizität, die sich auf die Phagozytose seltsamer Substanzen und ein eindringende Mikroorganismen, beschädigte, alte oder seneszierende Zellen und Zellabfälle spezialisiert haben. Es wurde auch gezeigt, dass sie an Pinozytose beteiligt sind.

Bestimmte Arten von Makrophagen haben "spezialisierte" phagozytische Funktionen, wie z.

Zusätzlich zu ihren Funktionen „Sentinel“ und „Reinigung“ können residente Makrophagen akute Entzündungsreaktionen und Gefäßveränderungen durch ihre Assoziation mit Mikrovulatur initiieren.

Während dieser Entzündungsreaktionen werden Makrophagen durch Faktoren aktiviert, die von Lymphozyten sekretiert werden, was ihnen hilft, ihre phagozytische Kapazität zu erhöhen, dank einer Art Metamorphose, durch die sie Mikrohäfen und Lamelipoden (membranale Erweiterungen) erwerben (membranale Erweiterungen).

Einige Arten von Makrophagen -Phagozytitantigenen und präsentieren sie Lymphozyten, sodass sie eine direkte Beteiligung an den Wasserfällen immunologischen Reaktion haben. Darüber hinaus sezernieren sie besondere Faktoren, die die Teilung von T -Lymphozyten, die Differenzierung von B -Lymphozyten usw. stimulieren, usw.

Alveolare Makrophagen sind das beste Beispiel für "nicht phagozytische" Funktionen von Makrophagen, da sie Ruß, Asbest, industrielle Schadstoffe, Zigarettenrauch und sogar Baumwollfasern endozyten können.

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