MONOSYYTIT: OMINAISUUDET, TOIMINNOT, ARVOT, SAIRAUDET - BIOLOGIA - 2025

Monosyytit ovat verisoluja, jotka kuuluvat leukosyyttien alapopulaation nimeltään mononukleaarisessa fagosyyttijärjestelmässä. Heillä on yhteinen alkuperä hematopoieettisten kantasolujen muiden fagosyyttien kanssa. Ne ovat vastuussa synnynnäisen ja adaptiivisen immuniteetin säätelystä sekä kudosten uusinnasta ja homeostaasista.

On olemassa kaksi monosyyttien alaryhmää, jotka eroavat toisistaan ​​toiminnoiltaan ja määränpääillään: 1) yksi, joka tuottaa makrofageja ekstravasaation jälkeen ääreisverenkierrosta; 2) toinen, joka tulehduksellisissa olosuhteissa erottuu tulehduksiksi dendriittisiksi soluiksi.

Lähde: tri Graham Beards

Makrofaagit ovat fagosyyttisiä soluja, jotka sijaitsevat imukudoksessa ja ei-imukudoksessa. Ne osallistuvat vakaan tilan kudoksen homeostaasiin eliminoimalla apoptoottiset solut. Lisäksi niillä on laaja valikoima reseptoreita, jotka tunnistavat taudinaiheuttajia.

Omasta puolestaan ​​dendriittisolut erikoistuvat antigeenien käsittelyyn ja esittämiseen sekä B- ja T-solujen vasteen ohjaamiseen.

Sen lisäksi, että monosyytit suojaavat infektioilta, monosyytit voivat vaikuttaa sellaisten sairauksien, kuten ateroskleroosin ja multippeliskleroosin, esiintymiseen, tai päinvastoin, voivat edistää lihasten uudistumista vaurioiden jälkeen ja amyloidifibrillien hajoamista Alzheimerin tauti.

ominaisuudet

Monosyytit ovat epäsäännöllisen muodon soluja. Heillä on munuaisen muotoinen ydin. Heillä on rakkuloita sytoplasmassa. Sen halkaisija on välillä 16 - 24 um. Kun monosyytit värjätään Wrightin värjäyksellä, niiden sytoplasma näyttää sinertävältä.

Ne ovat peräisin luuytimen pluripotenttisista kantasoluista. Monosyytit tuotetaan useissa vaiheissa ja välitiloissa, mukaan lukien: 1) yhteinen myeloidinen progenitori (CMP); 2) granulosyytti-makrofagin progenitori (GMP); 3) makrofagi-dendriittinen solun progenitori (MDP).

Heillä on plastisuutta, koska niistä voi tulla makrofageja tai dendriittisiä soluja. Niistä tulee makrofageja, kun ne saapuvat kudoksiin tai voivat erottua tulehduksellisiksi dendriittisoluiksi.

Ihmisillä monosyytit muodostavat 8% leukosyyteistä ja niiden puoliintumisaika on 70 tuntia, kun taas hiirissä ne muodostavat 4% leukosyyteistä ja niiden puoliintumisaika on 17 tuntia.

Kemokiinireseptoreiden ekspression perusteella monosyytit jaetaan kahteen pääryhmään. Ihmisillä nämä ovat: CD14 ⁺⁺ CD16 ^- ja CD14 ⁺ CD16 ⁺. Hiiressä nämä ovat Gr-1 ^hi ja Gr-1l ^ow.

Monosyyttien kehitys määritetään spesifisten transkriptiotekijöiden, kuten PU.1, ja siirtymäkertoimien CCAAT, AML-1B, Sp-1, GATA-1 ja -2 ekspression perusteella.

Alkuperä ja kehitys

Nykyiset hiirepohjaiset mallit ehdottavat, että monosyytit ovat peräisin luuytimestä hematopoieettisista kantasoluista (HSC), jotka kehittyvät kohti granulosyytti-makrofagin (GMP) edeltäjän muodostumista, joka on muodostaa makrofagi-dendriittisen solun progenitorin (MDP) ja yhteisen monosyyttien progenitorin (cMoP).

Ontelossa verisuonten, vakaassa tilassa, cMoP erottaa ensin LY6C ^hi -solut, ja sitten LY6C ^alhainen soluja. Hiiren LY6C- ^matalat solut (niiden ihmisen ekvivalentti on ^matala CD14- CD16 ⁺), niistä tulee veressä pysyviä makrofageja kuin monosyyttejä itse ja ne liikkuvat endoteelisen ontelon pinnalla.

LY6C ^alhainen solut koordinoida stressivasteen onteloon, ja vastata kautta 7 Toll-kaltainen reseptori, signaaleihin paikallisia vaurioita, indusoimaan neutrofiilien. Tämä laukaisee endoteelin nekroosin, ja tämän seurauksena LY6C- ^matalat monosyytit puhdistavat solujätteet.

Hiiren LY6C- ^hi- solut (niiden ihmisen ekvivalentti on CD14 ⁺) edustavat "klassisia monosyyttejä". Ne rekrytoidaan tulehduksen paikoille, jotka toimivat perifeeristen mononukleaaristen fagosyyttien edeltäjinä. LY6C- ^hi- soluilla on tärkeä rooli isännän vasteessa patogeenien, kuten Listeria monocytogenes, hyökkäykseen.

Monosyyteistä johdetut makrofagit

Termi makrofagi viittaa suuriin fagosyyttisiin monumentaalisiin soluihin. Makrofaageille annetaan erityiset nimet kudoksesta, josta ne löytyvät.

Makrofaageiksi kutsutaan maksan Kupffer-soluja, keuhkojen alveolaarisia makrofageja, sidekudoksen histiosyyttejä, luun osteoklasteja, aivojen mikrogliaa ja ihon Langerhans-soluja. Ne on nimetty myös sen elimen mukaan, josta se löytyy, kuten imusolmukkeen, kateenkorvan tai endokriiniset makrofagit.

Vakaan tilan olosuhteissa kudoksessa asuvia makrofagipopulaatioita ylläpidetään niiden paikallisella lisääntymisellä. Kuitenkin, kun on tulehdusta, edeltäjäsolujen nopea rekrytointi tapahtuu vastaavan kudoksen makrofagiosastoon.

LY6C- ^alhaisten monosyyttien erilaistuminen makrofaageihin sisältää muutoksia geenien ilmentymisessä, jotka määrittävät makrofagiin liittyvien fenotyyppiset muutokset ja pinta-antigeenien ilmentymisen. Makrofaageja on kahta tyyppiä, nimittäin: M1-makrofagit tai tulehdukselliset makrofagit; M2-makrofagit tai anti-inflammatoriset (tai säätelevät) makrofagit.

M1-makrofagit reagoivat voimakkaasti patogeenien ja muiden haitallisten signaalien tunkeutumiseen proinflammatoristen sytokiinien muodostumisen ja typpioksidin ja reaktiivisten happilajien synteesin avulla. M2-makrofageilla on tolerogeenisiä ja palauttavia ominaisuuksia.

Monosyyteistä johdetut dendriittisolut

Klassiset dendriittisolut kehittyvät makrofagi-dendriittisolujen (MDP) progenitorista, jota kutsutaan esiklassiseksi dendriittisoluksi. Dendriittisolut muodostuvat monosyyteistä, jotka kulkeutuvat endoteelin läpi ablumenaalisesti - lumenaalisesti. Endoteelimatriisin monosyytit kehittyvät makrofaageiksi.

LY6C- ^hi- solujen rekrytointi tapahtuu tulehduksen kohdalla. Rekrytoidut LY6C- ^hi- solut muuttuvat dendriittisiksi soluiksi, jotka muuttuvat imusolmukkeisiin. LY6C ^hi monosyytit muunnetaan CX ₃ CR1 ⁺ D14 ⁺ dendriittisolujen. Esiklassiset dendriittisolut muuntuvat CD103 ^{+: ksi}.

Kun tulehdus esiintyy ihon säteilyttämällä UV-valolla, monosyytit LY6C ^hei anna orvaskeden tullut solujen ominaisuuksia Langerhansin soluja. Nämä solut löytyvät myös yleensä emättimen ja suun onkaloiden limakalvojen epiteelilinjasta.

Emättimen epiteelin dendriittisolut muodostavat uudelleen luuytimen esiastesolut. Tulehduksellisissa olosuhteissa ne asuttavat uudelleen monosyytit LY6C ^hi.

ominaisuudet

Monosyyttien rooli tartunnassa

Terveillä yksilöillä perifeerisen veren monosyytit koostuvat 90%: sta klassisista monosyyteistä (CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺⁺). Loput 10% ovat CD16 ⁺ -monosyyttejä (CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺ välituotteita) ja ei-klassisia monosyyttejä (CD14 ⁺ CD16 ⁺).

Mahdollisten infektioiden tai vammojen aikana neutrofiilit reagoivat nopeasti (tunnin sisällä). Monosyytit kuitenkin moduloivat tulehdusta tuottamalla sytokiinejä, kuten IL-1p, IL-6, TNF-a, ja indusoitava typpioksidisyntaasi. Jokainen monosyyttityyppi reagoi eri tavoin ärsykkeisiin.

Esimerkiksi Candida albicans -infektioiden aikana klassiset monosyytit indusoivat Th7-immuunivasteen. Aspergillus fumigatus -infektiossa klassisilla monosyyteillä ja CD16 ^{+: lla} on samanlaiset fagosytoosikapasiteetit ja klassisilla monosyyteillä estetään konidioiden itävyys.

Infektion olosuhteissa CD16 ⁺ -monosyyttien määrä kasvaa. Tätä on havaittu raskaana olevilla naisilla, joilla on malaria (Plasmodium spp.) Ja joilla on HIV-infektio. Monosyytit voivat vähentää loisten määrää ja fagosytoida tartunnan saaneet punasolut opsonic- tai non-opsonic-fagosytoosin kautta.

Monosyytit voivat kuitenkin edistää malarian vakavia oireita, mikä vaikuttaa isännän fysiologisiin toimintoihin ja johtaa patologioiden esiintymiseen. Monosyyteillä, dendriittisoluilla ja makrofageilla on myös kriittinen rooli HIV: n patogeneesissä.

Monosyyttien rooli angiogeneesissä ja aterogeneesissä

Monosyytit kerääntyvät kasvavien suonien seinämään, mikä viittaa siihen, että ne vaikuttavat aterogeneesiin. Ne eivät muodosta verisuoniverkkoja, mutta jäljittelevät endoteelisoluja, joiden kanssa niillä on fenotyyppiset ominaisuudet ja pintamarkerit.

Kun perifeerisen verenkierron monosyytit siirtyvät verisuonesta ekstravaskulaariseen osastoon, ne kypsyvät makrofaageiksi. Erityisesti M2-makrofageilla on proangiogeenisiä toimintoja: ne edistävät verisuonten uudistumista kudosten korjaamisen aikana.

Ateroskleroottisen plakin muodostumisen tunnusmerkki on lipoproteiinien kertyminen valtimon intiimialueelle, jota seuraa monosyyttien rekrytointi verenkierrosta.

Monosyytit siirtyvät subendoteliaaliseen tilaan ja ovat vuorovaikutuksessa solunulkoisen matriisin komponenttien kanssa, kuten kollageeni I, valtimoiden seinämän pääosa. Ekstrasellulaarisen matriisin ja monosyyttien välillä muodostuu vahva vuorovaikutus.

Matalatiheyksiset lipoproteiinit (LDL), jotka proteoglykaanit pidättävät solunulkoisessa matriisissa, kaappaavat makrofagit. Matriisimetalloproteinaasit (MMP) ovat tärkeitä aterogeenisten plakkien muodostumiselle. Makrofaaget vastaavat urokinaasin tuottamisesta, joka aktivoi MMP: t.

Monosyyttien rooli tulehduksessa

Monosyyttien alajoukot merkitsevät monia tulehduksellisia tiloja, kuten akuutti sydäninfarkti, aivohalvaus, sepsis, nivelreuma, HIV ja hemodialyysi. Esimerkiksi potilailla, joilla on sydäninfarkti ja kammion aneurysma, on monosyyttejä paljon enemmän kuin yksilöillä, joilla ei ole näitä patologioita.

Monosyytit ja makrofagit ovat tärkein sytokiinien lähde, jotka toimivat solujen välisinä lähettiläinä ja säätelevät solujen lisääntymistä, erilaistumista ja migraatiota. Tärkeimmät sydämen vajaatoimintaan liittyvät sytokiinit ovat tuumorinekroositekijä (TNF) ja interleukiini IL6.

Sydämen vajaatoiminnassa kärsivien tulehduksellisten prosessien tutkimus osoitti, että TNF, TNFR1 ja TNFR2 ennustavat kuolleisuutta tutkitussa populaatiossa. IL6 ei ole tulehduksen merkki, mutta sillä on suora vahingollinen vaikutus sydänlihakseen.

Sytokiinijärjestelmän terapeuttinen modulointi kliinisissä tutkimuksissa ei ole onnistunut ihmisillä. Toinen strategia koostuu karvedilolin, ei-selektiivisen beeta-adrenoreseptoriantagonistin, käytöstä, joka vähentää monosyyttien TNF-tuotantoa.

Fenofibraatti, fibriinihapon johdannainen, estää merkittävästi monosyyteistä johdettujen sytokiinien, kuten IL1, IL6 ja MCP-1, vapautumisen.

Monosyyttitasot veressä

Veren erityyppisten leukosyyttien kvantitatiivinen analyysi osoittaa seuraavat normaaliarvot: nauhamuodot (neutrofiiliset granulosyytit), 3–5%; segmentoituneet (neutrofiiliset granulosyytit), 40–75%; eosinofiilit (granulosyytit), 2–4%; basofiilit (granulosyytit), 0–1%; lymfosyytit, 25–40%; monosyytit, 2–8%.

Normaali monosyyttien lukumäärä veressä on välillä 0 - 800 solua / ui, ja normaali keskiarvo on 300 solua / ui (0,3 x ¹⁰⁹ solua / l). Krooniset tulehdukselliset prosessit liittyvät monosytoosiin, joka on monosyyttien määrän kasvu. Absoluuttinen arvo ylittää 800 solua / µl (> 0,8 x ¹⁰⁹ solua / l).

Jotkut monosytoosiin liittyvät häiriöt ovat tulehduksellisia sairauksia, kuten tuberkuloosi, syfilis ja ihonalainen bakteeri-endokardiitti, granulomatoosi / autoimmuuni, systeeminen lupus erimatous, nivelreuma ja ajallinen arteriitti.

Pahanlaatuisia häiriöitä, jotka aiheuttavat monosytoosia, ovat preleukemia, nymfosyyttinen leukemia, histiosytoosi, Hodgkinin tauti, ei-Hodgkinin lymfooma ja karsinoomat.

Monosytopenia on vähentää monosyyttien lukumäärä (alle 200 solua / ui; 0,2 x 10 ⁹ solua / l). Se esiintyy vasteena stressille, endotoksemialle ja glukokortikoidien, interferoni alfa ja TNF-alfa antamisen jälkeen.

Jotkut monosytopeniaan liittyvät häiriöt ovat krooninen lymfaattinen leukemia, syklinen neutropenia ja vakava lämpövaurio.

Liittyvät sairaudet: syöpä

Monosyytit sen lisäksi, että niillä on tärkeä tehtävä luontaisessa immuunijärjestelmässä puolustaa isäntä patogeenisiltä mikrobilta, osallistuvat myös sellaisten sairauksien, kuten ateroskleroosin, multippeliskleroosin ja kasvaimen metastaasien, patogeneesiin ja etenemiseen.

Tulehdukselliset M1-makrofagit osallistuvat tarpeettomien tuumorisolujen eliminointiin, mutta M2-tuumoriin liittyvät makrofagit (TAM) voivat estää tuumorin vastaisen reaktion lisäämällä kasvaimen kasvua ja edistämällä metastaasia.

Tästä syystä TAM: n esiintyminen ja määrä korreloi potilaan heikon eliniän kanssa. Hiirissä, joista perna on poistettu, ne osoittavat TAM: ien lukumäärän vähenemistä, minkä vuoksi havaitaan vähentynyt tuumorin kasvu ja etäpesäkkeet.

Kasvaimen hypoksisessa ympäristössä TAM: iin vaikuttaa voimakkaasti signaalimolekyylien, immuunijärjestelmän solujen ja kasvainsolujen eritys. Invasiiviset TAM: t tuottavat kasvutekijöitä, kuten EGF, jotka edistävät tuumorin kasvua.

Lisäksi TAM tuottaa tekijöitä, kuten VEGF, jotka edistävät verisuonten kasvua ja etäpesäkkeitä. Toinen TAM: n tuottama tekijä on VEGFR1, joka osallistuu premetastaattisen kapean muodostukseen.

Viitteet

1. Abbas, AK, Lichtman, AH, Pillai, S. 2017. Cellular and molecular immunology. Elsevier, Amsterdam.
2. Auffray, C., Sieweke, MH, Geissmann, F. 1009. Veren monosyytit: kehitys, heterogeenisyys ja suhde dendriittisoluihin. Vuosikatsaus immunologiaan, 27, 669–92.
3. Delves, PJ, Martin, SJ, Burton, DR, Roitt, IM 2017. Roittin välttämätön immunologia. Wiley, Chichester.
4. Eales, L.-J. 2003. Immunologia elämäntutkijoille. Wiley, Chichester.
5. Fraser, IP, Ezekowitz, AB 2001. Monosyytit ja makrofagit. Julkaisussa: Austen, KF, Frank, MM, Atkinson, JP, Cantor, H., toim. Samterin immunologiset sairaudet, nide I. Lippincott Williams & Wilkins Publishers.
6. Geissmann, F., Manz, MG, Jung, S., Sieweke, MH, Merad, M, Ley, K. 2010. Monosyyttien, makrofagien ja dendriittisolujen kehitys. Science, 327, 656 - 661.
7. Hoffman, R., Benz, EJ, Jr, Silberstein, LE, Heslop, H., Weitz, JI, Anastasi, J., Salama, m. E., Abutalib, SA 2017. Hematologia: perusperiaatteet ja -käytäntö. Elsevier, Amsterdam.
8. Karlmark, KR, Tacke, F., Dunay, IR 2012. Monosyytit terveydessä ja sairauksissa - minikatsaus. European Journal of Microbiology and Immunology 2, 97-102.
9. Lameijer, MA, Tang, J., Nahrendorf, M., Beelen, RHJ, Mulder, WJM 2013. Monosyytit ja makrofagit nanolääketieteen kohteina sairauksien parempaan diagnosointiin ja hoitoon. Asiantuntija-arvot julkaisussa Molecular Diagnostics, 13, 567–580.
10. Lameijer, M., Tang, J., Nahrendorf, M., Mulder, WJM 2013. Monosyytit ja makrofagit nanolääketieteen kohteina sairauksien parempaan diagnosointiin ja hoitoon. Expert Review Molecular Diagnostic, 13, 567–580.
11. Lazarus, HM, Schmaier, AH 2019. Tiivis opas hematologiaan. Springer, Cham.
12. Lichtman, MA, Kaushansky, K., Prchal, JT, Levi, MM, Burns, LJ, Armitage, JO 2017. Manual of Hematology. Mc Graw Hill, New York.
13. Löffler, H., Rastetter, J., Haferlach, T. 2000. Kliinisen hematologian atlas. Springer, Berliini.
14. Longo, DL 2010. Harrisonin hematologia ja onkologia. McGraw-Hill, New York.
15. Murphy, K., Weaver, C. 2016. Janewayn immunobiologia. Garland Science, New York.
16. Østerud, B., Bjørklid, E. 2003. Monosyyttien rooli aterogeneesissä. Physiology Review, 83, 1069 - 1112.
17. Parham, P. 2014. Immuunijärjestelmä. Garland Science, New York.
18. Paul, WE 2012. Perusteellinen immunologia. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia.
19. Richards, DM, Hettinger, J., Feuerer, M. 2013. Monosyytit ja makrofagit syövässä: kehitys ja toiminnot. Cancer Microenvironment, 6, 179–191.
20. Wrigley, BJ, Lip, GYL, Shantsila, E. 2011. Monosyyttien ja tulehduksen merkitys sydämen vajaatoiminnan patofysiologiassa. European Journal of Heart Failure, 13, 1161–1171.
21. Yona, S., Jung, S. 2009. Monosyytit: osajoukot, alkuperä, kohtalot ja toiminnot. Nykyinen mielipide hematologiassa. DOI: 10.1097 / MOH.0b013e3283324f80.