Макрофаги. ТЮБ 2016

Слайд 1. 06. Макрофаги. Згідно з результатами сучасних досліджень, у тканинах ссавців функціонують макрофаги різного походження. Обґрунтуйте біологічну доцільність утворення макрофагів різного гістогенезу.

Слайд 2. Макрофаги або макрофагоцити – це гетерогенна спеціалізована клітинна популяція захисної системи організму.

Концепція фагоцитозу була уперше висунута І. І.  Мечніковим. Він дійшов висновку, що фагоцитоз, який виник в ході еволюції як внутрішньоклітинне травлення і закріпився за багатьма клітинами, є важливим захисним механізмом. Він обґрунтував доцільність об'єднання таких клітин в одну систему і запропонував назвати її макрофагічною.

Слайд 3. Макрофагічна система – потужний захисний апарат, який бере участь як у загальних, так і місцевих захисних реакціях організму.

До клітин макрофагічної системи належать гістіоцити-макрофаги пухкої сполучної тканини, вільні та фіксовані макрофаги кровотворних органів (так звані дендритні клітини), зірчасті клітини синусоїдних капілярів печінки (клітини Купфера), альвеолярні макрофаги легень (так звані пилові клітини), перитонеальні макрофаги, Слайд 4. гліальні макрофаги нервової тканини (мікроглія або клітини Ортегі), остеокласти кісткової тканини, гігантські клітини сторонніх тіл, клітини Лангерганса шкіри, клітини Кащенка-Гофбауера ворсинок плаценти, дендритні та інтердигітальні клітини лімфатичних вузлів і селезінки. Усі вони здатні до активного фагоцитозу, мають на поверхні рецептори до імуноглобулінів (завдяки чому здатні до імунного фагоцитозу).

Слайд 5. У 1970-х роках була сформульована гіпотеза про систему мононуклеарних фагоцитів, відповідної до якої макрофаги являють собою кінцеву стадію диференціювання моноцитів крові, які, в свою чергу, походять із мультипотентних стовбурових клітин крові кісткового мозку. Слайд 6. Однак дослідження, проведені в 2008-2013 роках, показали, що макрофаги тканин представлені двома популяціями, які відрізняються за своїм походженням, механізмом підтримання чисельності та функціями. Слайд 7. Перша популяція – це тканинні, або резидентні макрофаги. Вони походять з еритромієлоїдних попередників (які не мають стосунку до стовбурових клітин крові) жовткового мішка та ембріональної печінки і заселяють тканини на різних етапах ембріогенезу. Резидентні макрофаги набувають тканиноспецифічні характеристики і підтримують свою чисельність за рахунок проліферації in situ без будь-якої участі моноцитів. До довготривалих тканинних макрофагів відносять клітини Купфера печінки, мікроглію центральної нервової системи, альвеолярні макрофаги легень, перитонеальні макрофаги черевної порожнини, клітини Лангерганса шкіри, макрофаги червоної пульпи селезінки.

Слайд 8. Друга популяція представлена відносно короткоживучими макрофагами моноцитарного (кісткового) походження. Такі макрофаги розвиваються з агранулоцитів крові – моноцитів, що мігрують у тканини з кровоносного русла. Моноцити у свою чергу утворюються в кістковому мозку зі стовбурових клітин крові, проходячи кілька етапів: вихідна клітина – попередниця мієлопоезу – клітина-попередниця гранулоцито-монопоезу – монобласт – промоноцит – моноцит кісткового мозку – циркулюючий моноцит крові – тканинний макрофагоцит. Відносний вміст таких клітин в тканині залежить від її типу і віку організму. Так макрофаги кісткового походження становлять менше 5% всіх макрофагів головного мозку, печінки і епідермісу, невелику частку макрофагів легень, серця та селезінки (проте ця частка збільшується з віком організму) і більшу частину макрофагів власної пластинки слизової оболонки кишечника. Кількість макрофагів моноцитарного походження різко збільшується при запаленні і нормалізується по його закінченні.

Слайд 9. Дендритні клітини (ДК), які є сполучною ланкою між вродженим та набутим імунітетом, також є гетерогенною групою за походженням. Виділяють мієлоїдні (CDllc +) і плазмоцитоїдні (CDllc ~ CD123b) ДК, які мають спільних попередників з моноцитами і лімфоцитами, відповідно, і володіють різними функціональними властивостями. Популяції різняться по експресії TLR, але здатні стимулювати наївні Т-лімфоцити. Слайд 10. ДК широко представлені в організмі. Мієлоїдні ДК знаходяться в дермі, епідермі, дихальних шляхах, кишечнику, тимусі, селезінці, печінці, лімфоїдної тканини. У своєму розвитку мієлоїдний ДК поділяються принаймні на 3 клітинні лінії: клітини Лангерганса, інтерстиціальні ДК, що знаходяться переважно в різних тканинах, і ДК, що походять безпосередньо з моноцитів. Плазмоцитоїдні ДК локалізуються в лімфоїдних органах, печінки, легенів, шкіри.

Слайд 11. Розглянемо для прикладу походження і функції деяких типів макрофагів нервової системи. Зокрема, клітини мікроглії походять з еритромієлоїдних попередників жовткового мішка, і заселяють мозок на дуже ранніх етапах ембріогенезу і після закриття гематоенцефалічного бар'єру підтримують свою популяцію за рахунок проліферації. Також є підстави припускати, що якась частка клітин мікроглії походить з примітивних макрофагів (примітивний гематопоез), які виявляються в жовтковому мішку ще до появи еритромієлоїдних попередників. Таким чином, в нормальних умовах, моноцити, що походять з гематопоетичних стовбурових клітин кісткового мозку, не відіграють ніякої ролі в підтримці популяції мікроглії.

Слайд 12. Клітини мікроглії відіграють важливу роль під час росту та формування головного мозку. У цей період утворюється надмірна кількість синапсів. Деякі з них є слабкими або неактивними. Такі синапси позначає особливий сигнальний білок C1q, який є частиною системи комплементу, яка бере участь в реалізації імунної відповіді організму. Клітини мікроглії, які ніби «плазують» по нейронам руйнують мічені синапси. Активно фагоцитуюча амебоїдна мікроглія необхідна в ранньому післяпологовому періоді, коли гематоенцефалічний бар'єр ще не цілком розвинений і речовини з крові легко потрапляють в ЦНС. Також, вона сприяє видаленню часток клітин, що з'являються в результаті запрограмованої загибелі надлишкових нейронів і їх відростків в процесі диференціювання нервової системи. Дозрівші амебоїдні мікрогліальні клітини перетворюються в гіллясту мікроглію.

Слайд 13. Таким чином, на думку нашої команди біологічна доцільність утворення макрофагів різного гістогенезу полягає у створенні своєрідного механізму надійності захисту організму на різних етапах онтогенезу. Особливо чітко це проявляється на ранніх етапах ембріогенезу, коли жовтковий мішок виступає в ролі кровотворного органа задовго до формування червоного кісткового мозку і відповідно його стовбурових клітин. Різна локалізація резидентних та вільних макрофагів, різна концентрація і термін життя та заселення тих чи інших органів, а також особливості їхньої функціональної активності, що випливають з різного гістогенезу, дозволяють чітко і злагоджено здійснювати імунну регуляцію, відповідаючи на стресові фактори відповідним рівнем захисних та адаптативних можливостей.

Слайд 14. Доповідь завершено. Дякую за уагу!