Makrofaagid: definitsioon, fagotsütoos ja roll immuunsüsteemis

Makrofaagid: definitsioon, fagotsütoos ja roll immuunsüsteemis — kuidas nad neelavad patogeene, stimuleerivad lümfotsüüte ja kaitsevad keha.

Makrofaagid on kudedes olevad valged verelibled, mis tekivad monotsüütide diferentseerumisel.

Monotsüüdid ja makrofaagid on fagotsüüdid, mis toimuvad üldise immuunsuse raames. Nad käivitavad ka selgroogsete loomade spetsiifilisi kaitsemehhanisme (adaptiivne immuunsus).

Nende ülesanne on fagotsütoosida (neelata ja seejärel seedida) rakujäätmeid ja patogeene kas statsionaarsete või liikuvate rakkudena. Samuti stimuleerivad nad lümfotsüüte ja teisi immuunrakke, et nad reageeriksid patogeenile,

Definitsioon ja päritolu

Makrofaagid on suured fagotsütoossed immuunsed rakud, mis paiknevad peaaegu kõigis keha kudedes. Enamik täiskasvanud makrofaage tekib veres ringlevatest monotsüütidest, mis migreeruvad kudedesse ja diferentseeruvad. Mõned kudedes paiknevad makrofaagid (näiteks microglia ajus või Kupfferi rakud maksas) võivad aga pärineda ka embrüonaalsest arengust ja püsida kudedes iseseisvalt.

Fagotsütoos ja tapmismehhanismid

Makrofaagide põhiülesanne on fagotsütoos — võõraste mikroorganismide, surnud rakkude ja rakuosade äraneelamine ja lagundamine. See protsess hõlmab mitmeid samme:

• Tuvastamine: makrofaagidel on retseptorid, mis tunnevad ära mikroobimustreid (PRR, sh Toll-like receptoreid) ning opsoniine (antikehad ja komplement), mis märgistavad sihtmärke.
• Neelamine: moodustub fagosoom, mis ühineb lüsosoomiga ja moodustab fagolüsosoomi.
• Lagunemine: ensüümid, hape, reactive oxygen species (ROS) ja lämmastikoksiid (NO) aitavad mikroobe hävitada.

Roll immuunsüsteemis ja antigeenide esitus

Lisaks otsesele patogeenide hävitamisele osalevad makrofaagid immuunvastuse koordineerimises:

• Antigeenide esitamine: makrofaagid esitlevad mikroobide fragmente MHC II-molekulide kaudu T-lümfotsüütidele, mis aitab käivitada adaptiivset immuunsust.
• Tsütokiinide tootmine: nad sekreteerivad tsütokiine (nt TNF-α, IL-1, IL-6, IL-12, IL-10), mis suunavad põletikulist vastust ja mõjutavad teiste immunerakkude aktiivsust.
• Koostöö teiste rakkudega: makrofaagid kutsuvad kohale neutrofiile, stimuleerivad T- ja B-lümfotsüütide tegevust ning osalevad kudede taastamises.

Polariseerumine: M1 ja M2 makrofaagid

Makrofaagid võivad reageerida erinevatele signaalidele ja võtavad omaks erinevaid funktsionaalseid seisundeid:

• M1 (proinflammatoorsed) — aktiveeritakse mikroobide ja IFN-γ poolt; toodavad rohkelt ROS/NO ja proinflammatoorseid tsütokiine; efektiivsed bakterite ja viiruste tapmisel.
• M2 (antiinflammatoorsed / remodeleerivad) — seotud kudede paranemise, põletiku maha rahustamise ja fibrosiiga; toodavad IL-10, TGF-β ja osalevad haavade paranemises.

Retseptorid, markerid ja uurimismeetodid

Levinud makrofaagide pinnaretseptorid ja markerid hõlmavad Fc-retseptoreid, komplementretseptoreid, CD14, CD68 ja CD163 (inimesel) ning F4/80 (hiirtel). Makrofaagide uurimiseks kasutatakse immunohistokeemiat, voolutsütomeetriat, fagotsütoosi katseid ja molekulaarbioloogilisi meetodeid.

Kliiniline tähendus

Makrofaagid osalevad paljudes haigustsenaariumites:

• Akute ja kroonilised põletikud (nt ateroskleroos, reumatoidartriit)
• Infektsioonid (nt tuberkuloos — patogeen võib makrofaagides püsida)
• Vähk — tumori mikroökosüsteemi makrofaagid (TAM) võivad kas soodustada või pärssida kasvajakasvu sõltuvalt aktivatsioonist
• Metaboolsed haigused ja rasvumine — makrofaagid mõjutavad koe põletikku ja ainevahetust

Seetõttu on makrofaagid olulised ka terapeutiliste sihtidena: uuritakse võimalusi muuta nende polariseerumist, blokeerida kutsuvaid signaale (nt CSF-1 retseptorit) või kasutada sihitud ravimite kohaletoimetust makrofaagidesse.

Kokkuvõte

Makrofaagid on mitmekülgsed ja olulised immuunrakud, kes tagavad mikroobide hävitamise, prügi eemaldamise ja immuunvastuse koordineerimise. Nende võime muutuda erinevateks funktsionaalseteks seisunditeks (M1/M2) ning suhelda teiste immuunrakkudega muudab nad võtmeteguriks nii kaitses kui ka haiguse arengus.

Otsing