Makrofagai: audinių fagocitai ir imuninės sistemos gynybinės ląstelės

Makrofagai – tai baltosios kraujo ląstelės audiniuose, susidarančios diferencijuojantis monocitams. Jie gyvena įvairiuose organizmo audiniuose (pvz., kepenyse, plaučiuose, odoje, smegenyse) ir gali būti tiek stacionarios „rezidentinės“ ląstelės, tiek į uždegimą atvykstančios mobilios ląstelės.

Monocitai ir makrofagai yra fagocitai, veikiantys bendrąjį imunitetą. Be tiesioginio mikrobų ir ląstelių nuolaužų „sugėrimo“, makrofagai sintetina įvairius citokinus, chemostraktantus ir reaguoja į signalus iš aplinkinių ląstelių, taip formuodami uždegimo arba audinių taisymo mikrosanitariją. Jie taip pat įjungia specifinius stuburinių gyvūnų gynybos mechanizmus (adaptyvųjį imunitetą) – dalyvauja antigenų pateikime limfocitams ir skatina imuninę atmintį.

Jų vaidmuo – fagocituoti (sugerti ir suvirškinti) ląstelių liekanas ir patogenus stacionariose arba mobiliose ląstelėse. Jos taip pat skatina limfocitus ir kitas imunines ląsteles reaguoti į patogeną, formuoja uždegiminį atsaką arba dalyvauja uždegimo slopinime ir audinių regeneracijoje, priklausomai nuo aplinkos signalų.

Pagrindinės funkcijos

• Fagocitozė: naikina bakterijas, virusus, grybus ir ląstelių liekanas.
• Antigenų pateikimas: išskaido patogenus ir pateikia jų fragmentus T ląstelėms per MHC II molekules, aktyvindami adaptyvųjį imunitetą.
• Citokinų ir chemostraktantų gamyba: reguliuoja uždegimą, pritraukia kitas imuninės sistemos ląsteles.
• Audinių remontas ir remodeliavimas: dalyvauja žaizdų gijime, angiogenezėje ir skatina rando susidarymą arba jo rezorbciją.
• Apoptozės ir nekrozės likučių šalinimas: užtikrina homeostazę ir mažina autoimuninių reakcijų riziką.
• Metabolinė funkcija: dalyvauja geležies apykaitoje ir lipidų apdorojime (pvz., aterosklerozėje – „putlios“ ląstelės).

Kilmė ir tipai

Makrofagai gali kilti iš kaulų čiulpų monocitų, kurie cirkuliuoja kraujyje ir vėliau migruoja į audinius, arba iš embrioninių šaltinių (pvz., kiaušialąstės maišelio), kurios tampa ilgalaikėmis rezidentinėmis ląstelėmis. Organizme yra specializuotų makrofagų populiacijų, pvz., Kupfferio ląstelės (kepenys), alveolinės makrofagės (plaučiai), mikroglijos (smegenys) ir kitų.

Poliarizacija: M1 ir M2 paradigmos

Makrofagai gali būti „poliarizuojami“ į skirtingus funkcinio aktyvumo profilius: M1 – pro-uždegiminiai, mikrobiškai užkrečiami ir tumoro naikymui svarbūs; M2 – antiuždegiminiai, audinių taisymui ir rekonstrukcijai skirti. Ši dichotomija yra supaprastinimas, tačiau ji padeda suprasti, kaip makrofagai prisitaiko prie aplinkos signalų.

Reikšmė ligose

• Ūmus ir lėtinis uždegimas: aktyvūs makrofagai mažina infekciją, bet ilgalaikė aktyvacija gali sukelti audinių pažeidimą.
• Aterosklerozė: makrofagai kaupiasi kraujagyslių sienelėse, išgeria lipidus ir tampa „putliomis“ ląstelėmis, prisidedančiomis prie plokštelių susidarymo.
• Vėžys: navikinėje aplinkoje susiformavusios tumorų susijusios makrofagų populiacijos (TAM) dažnai slopina antitumorinį imuninį atsaką ir skatina metastaziavimą.
• Infekcinės ligos: kai kurie patogenai (pvz., Mycobacterium tuberculosis) išgyvena makrofaguose arba moduliuoja jų funkcijas, kad išliktų organizme.

Klinikinė reikšmė ir tyrimai

Makrofagai yra svarbūs diagnostikos ir terapijos taikiniai. Jie žymimi molekulėmis, tokiomis kaip CD68 ar CD163, kurios naudojamos histologiniuose tyrimuose. Tyrimai siekia modifikuoti makrofagų elgseną (pvz., nukreipti TAM į citotoksišką būseną), blokuoti patogenų išlikimo mechanizmus ar skatinti audinių atkūrimą per makrofagų darinius. Be to, jų gebėjimas pateikti antigenus ir formuoti imuninį atsaką yra svarbus kuriant vakcinas ir imunoterapijas.

Santrauka: makrofagai yra universalios audinių fagocitinės ląstelės, kurios važiuoja per organizmo sveikatą ir ligas – nuo pirmosios gynybos linijos prieš patogenus iki audinių remonto ir imuninės regulacijos. Jų funkcijų įvairovė ir plastika daro juos svarbiu taikiniu tiek fundamentiniuose imunologiniuose tyrimuose, tiek klinikinėse intervencijose.

Paieška pagal raidę