makrofágy (fagocyty) sú biele krvinky, ktoré patria do evolučne najstaršieho vrodeného bunkového imunitného systému. Makrofágy môžu uniknúť z krvného obehu a prežiť ako tkanivové makrofágy v tele niekoľko mesiacov ako druh polície na strážnej stanici.
Jednou z ich hlavných úloh je obtekať infekčné baktérie, degenerovať endogénne bunky alebo toxíny ako améba a fagocytovať, tj „jesť“ alebo inak zneškodňovať a prepravovať ich preč.
Čo je to makrofág?
Makrofágy, tiež nazývané vychytávacie bunky, patria do fagocytov, a teda do vrodenej bunkovej časti imunitnej odpovede. V prípade potreby sa vyvíjajú z monocytov, ktoré sa tvoria z kmeňových buniek v kostnej dreni a vstupujú do krvného obehu.
V prítomnosti vírusovej alebo bakteriálnej infekcie, ktorá bola rozpoznaná imunitným systémom, sa monocyty pohybujú blízko ohniska infekcie, opúšťajú krvný tok a diferencujú sa na plne funkčné makrofágy. Môžu fagocytovať infekčné baktérie pri zdroji infekcie úplným uzavretím častíc a ich biochemickým a katalytickým rozkladom pomocou určitých enzýmov. Makrofágy nesú so sebou príslušné enzýmy v lyzozómoch, malých bunkách organel.
Makrofágy sú súčasťou vrodeného, t.j. geneticky fixovaného imunitného systému. K získanému imunitnému systému dochádza prostredníctvom funkcie prezentácie antigénu makrofágov, čo je obzvlášť vyvolané vírusovými infekciami. Predložené antigény sú rozpoznávané pomocnými T-bunkami, ktoré potom stimulujú produkciu špecifických protilátok. Makrofágy môžu významne regulovať zápalové procesy v tkanive vylučovaním cytokínov.
Anatómia a štruktúra
Prekurzorové bunky makrofágov sú monocyty, ktoré sa tvoria z kmeňových buniek v kostnej dreni. Monocyty sa diferencujú na rôzne typy makrofágov iba pod vplyvom cytokínov. V prípade lokalizovaných makrofágov tkaniva, ktoré migrovali do tkaniva, závisí morfológia silne na okolitom tkanive.
Anatomicky makrofág prakticky zodpovedá jednej bunke s jadrom, cytoplazmou, cytoskeletom a veľkým počtom organel. Makrofág dosahuje veľkosť 25 až 50 um. Veľkosť fagocytov je dostatočná na zachytenie 5 um dlhej baktérie a jej zablokovanie v jednom z jej fagozómov. Makrofágy majú k dispozícii lyzozómy na vykonávanie svojej hlavnej funkcie, fagocytózy patogénov alebo rozkladu škodlivej látky.
Sú to malé organely, ktoré obsahujú množstvo degradačných enzýmov, ktoré sa po zachytení patogénu vyprázdnia do fagozómu, aby sa iniciovala a uskutočnila skutočná fagocytóza. Makrofágy majú tiež schopnosť syntetizovať lyzozým, ktorý môže štiepiť glykozidické väzby. Priamy kontakt s lyzozýmom spôsobuje, že baktérie rozkladajú svoje bunkové steny.
Funkcia a úlohy
Jednou z hlavných funkcií a úloh makrofágov je fagocytóza napadajúcich mikroorganizmov alebo iných škodlivých látok. Patria sem aj degenerované bunky tela (rakovinové bunky), ktoré imunitný systém ako taký rozpoznal, ako aj bunky, ktoré už zomreli. Makrofágy sú schopné uzavrieť patogény do jedného zo svojich fagozómov a rozdeliť ich na neškodné jednotlivé zložky. Ďalšou hlavnou úlohou je prezentácia antigénu.
Väčšina z nich sú peptidové zvyšky, tj zložky určitých proteínov fagocytovaných baktérií, ktoré fagocyty „prezentujú“ zvonka komplexným mechanizmom. Niektoré pomocné bunky T rozpoznávajú prítomné fragmenty a iniciujú syntézu špecifických protilátok. V interakcii s inými zložkami imunitného systému, ako sú B a T lymfocyty, ako aj s prírodnými zabíjačskými bunkami a fibroblastami, sú makrofágy schopné produkovať veľké množstvo cytokínov. Cytokíny sú peptidy a proteíny, s ktorými imunitný systém riadi veľmi komplexnú imunitnú odpoveď.
Pri interleukínoch, interferónoch, nádorových nekrotických faktoroch a ďalších látkach, ktoré sú priradené k cytokínom, imunitný systém riadi aktiváciu a deaktiváciu imunitných komponentov, ako aj agresivitu, silu príslušnej imunitnej reakcie, vrátane akýchkoľvek záchvatov horúčky. Špecializované CD-169-pozitívne makrofágy v slezine preberajú úlohu množenia vírusových častíc v prípade vírusovej infekcie, aby sa urýchlila zodpovedajúca imunitná reakcia.
Aby sa zabránilo vírusom alebo vírusovým častiam, ktoré by mohli uniknúť z makrofágov, spôsobiť ďalšie infekcie, sú makrofágy pozitívne na CD-169 pevne obklopené ďalšími makrofágmi, ktoré v takom prípade môžu okamžite zničiť vírus alebo vírusové časti, ktoré unikli. Imunitný systém má tiež nefagocytárne makrofágy, ktoré hrajú dôležitú úlohu pri regenerácii svalových vlákien. Produkujú kontrolné proteíny, ktoré umožňujú transport a diferenciáciu svalových buniek.
choroby
Choroby a choroby, ktoré priamo súvisia s nefunkčnými makrofágmi, sú mimoriadne zriedkavé. Častejšie sú choroby a príznaky, ktoré sú založené na nadmernej reakcii makrofágov, ale sú vyvolané iným ochorením. To znamená, že príznaky sa dajú vysledovať až k prirodzenej reakcii fagocytov.
Syndróm hemofagocytózy (HLH) je zriedkavé ochorenie, ktoré predstavuje vyššie uvedený kauzálny vzťah. Ak je toto ochorenie prítomné, makrofágy sú natoľko aktivované, že sa nielen likvidujú staré červené krvinky fagocytózy, ktoré sa musia likvidovať, ale tiež útočia na zdravé bunky v podobe nadmernej imunitnej reakcie. Ochorenie, ktoré je často závažné, sa môže zdediť, t.j. na základe určitých genetických defektov, ale môže sa tiež získať. Môže byť vyvolaná liekmi alebo infekciami.
Metabolické ochorenie, pri ktorom dochádza k neúplnému rozkladu medziproduktu glukocerebozidu, sa táto látka hromadí v lyzozómoch makrofágov, čo sa následne nafúkne.Takéto modifikované makrofágy sa nazývajú Gaucherove bunky, čo je termín odvodený od mena Gaucherovho syndrómu. Hromadenie Gaucherových buniek v pečeni, slezine a kostnej dreni, ako aj v nervovom systéme a ďalších orgánoch, ak sa nelieči, vedie k ďalšiemu priebehu ochorenia k zlyhaniu orgánov.
Typické a časté choroby krvi a erytrocytov
- hemolýza
- Anémia (anémia), anémia s nedostatkom železa
- Renálna anémia
- Kosáčiková anémia