Makrofagi: funkcje w organizmie

Makrofagi są komórkami żernymi, których główną rolą w organizmie człowieka jest przeprowadzanie fagocytozy, czyli pochłaniania i niszczenia między innymi drobnoustrojów, mikroorganizmów oraz uszkodzonych, nieprawidłowych lub obumierających komórek. Odgrywają one bardzo istotną rolę w reakcji odpornościowej organizmu człowieka (zarówno wrodzonej, jak i nabytej), rozpoczynają i regulują proces zapalny, niszczą drobnoustroje, a także eliminują nieprawidłowe komórki (np. nowotworowe) i inicjują proces regeneracji tkanek.

Spis treści

1. Aktywacja makrofagów
2. Makrofagi: formy morfologiczne
3. Makrofagi: funkcje

Makrofagi wywodzą się z monocytów, które powstają z macierzystej komórki progenitorowej (CFU-M, ang. colony-forming unit - macrophage) w szpiku kostnym czerwonym.

U dzieci szpik kostny czerwony wypełnia wszystkie kości, zarówno długie jak i płaskie. U osób dorosłych jest on zastępowany szpikiem kostnym żółtym, a szpik czerwony znajduje się w kościach płaskich, do których zalicza się kości miednicy, mostek, trzony kręgów, żebra, kości czaszki, łopatki oraz w nasadach kości długich.

Komórki CFU-M proliferują, różnicują się i dojrzewają, przechodząc kolejne etapy:

• monoblastów
• promonocytów
• monocytów

Po zakończeniu dojrzewania monocyty wydostają się ze szpiku kostnego i przechodzą do krwi krążącej. Po przejściu z krwi przez śródbłonek naczyń krwionośnych do tkanek, monocyty stają się makrofagami tkankowymi.

Komórka pnia pluripotencjalna → komórka macierzysta mieloidalna → komórka CFU-GM → komórka CFU-M
→ monoblast → promonocyt → monocyt → makrofag → makrofag tkankowy

Aktywacja makrofagów

Aktywacja makrofagów powoduje, że zwiększają się ich zdolności żerne, rośnie ich cytotoksyczność w stosunku do uszkodzonych komórek organizmu oraz wzrastają właściwości bakteriobójcze.

Makrofagi mogą być aktywowane przez 2 główne grupy czynników, zarówno fizjologiczne (które pochodzą z własnego organizmu ) jak i patologiczne (np. wytwarzane są przez drobnoustroje, między innymi endotoksyny wytwarzane przez bakterie).

Najsilniej aktywują makrofagi cytokiny, czyli czynniki uwalniane głównie przez pobudzone komórki tuczne (mastocyty) i limfocyty T, w szczególności interferon gamma (IFN-gamma).

Aktywowane makrofagi otrzymują sygnał do rozpoczęcia fagocytozy, która polega na pochłanianiu i niszczeniu między innymi mikroorganizmów czy uszkodzonych komórek.

Ponadto, wydzielają one cytokiny prozapalne oraz prezentują na swojej powierzchni antygeny pochłoniętych drobnoustrojów.

Inne komórki układu odpornościowego (pomocnicze limfocyty T) je rozpoznają i stymulują wytwarzanie specyficznych, skierowanych przeciwko nim przeciwciał.

Makrofagi: formy morfologiczne

Funkcje pełnione przez makrofagi są zróżnicowane i zależą głównie od rodzaju tkanki, w której się znajdują. Mogą one przyjmować różne formy morfologiczne:

• w wątrobie - komórki Browicza-Kupffera, czyli makrofagi osiadłe ścianie naczyń zatokowych w wątrobie 
  
  
• w płucach - makrofagi pęcherzykowe są istotnym składnikiem płucnych mechanizmów obronnych - ich zadaniem jest fagocytowanie oraz trawienie bakterii i innych obcych cząsteczek (np. pyłu, dymu tytoniowego, azbestu, krzemu)
  
  
• w naskórku - komórki Langerhansa
  
  
• w tkance kostnej - osteoklasty (czyli komórki kościogubne)
  
  
• w ośrodkowym układzie nerwowym - mikroglej

Natomiast warto zaznaczyć, że makrofagi znajdowane są nie tylko w zdrowych tkankach łącznych, ale także we wszystkich narządach organizmu człowieka.

Makrofagi: funkcje

Makrofagi odgrywają kluczową rolę w układzie odpornościowym człowieka, odpowiadają za inicjowanie reakcji przeciwbakteryjnych, przeciwpasożytniczych, przeciwgrzybiczych, przeciwwirusowych, a także usuwanie uszkodzonych komórek i tkanek, oraz rozpoczynanie procesu ich naprawy.

Biorą udział zarówno w swoistej, jak i nieswoistej odpowiedzi immunologicznej organizmu, poprzez fagocytowanie i prezentowanie na swojej powierzchni antygenów.

Wysoka aktywność fagocytarna makrofagów wynika z bogatego zestawu enzymów proteolitycznych, które się w nich znajdują.

Warto zaznaczyć, że odpowiadają one także za wydzielanie różnych czynników, które mają stymulować bądź hamować działanie limfocytów (między innymi niektóre czynniki dopełniacza, interferon, prostaglandyny, interleukiny) a także wydzielanie czynników prozapalnych (cytokiny, chemokiny, enzymy, wolne rodniki tlenu i tlenku azotu), które regulują rozpoczynają i regulują proces zapalny.