MONOCITOPOEZA: STADIJUMI, KARAKTERISTIKE STANICA, REGULACIJA - BIOLOGIJA - 2026

Monocytopoiesis je formiranje monocitnih makrofaga seriji, odnosno obuhvaća stvaranje monocita makrofage do kraja gdje aktivacije sazrijevanje. Obje vrste stanica ispunjavaju specifične funkcije. Monociti prožimaju bakterije i viruse.

Sa svoje strane, makrofagi imaju visoku fagocitnu aktivnost, privlače stanice imunološkog sustava i djeluju kao stanice koje predstavljaju antigene. Oni također sintetiraju važne citokine koji sudjeluju u aktivaciji drugih staničnih linija.

Lijevo: Monocit u brisu periferne krvi. Desno: Makrofag fagocitozira kapsulirani kvas (Cryptococcus neoformans). Izvor: Wikipedia.com/ Carolina Coelho

Monociti i makrofagi kao i druge vrste stanica čine mononuklearni fagocitni sustav ili ranije poznat kao retikulumski endotelni sustav.

Monocitopoeza se također naziva monopoeza. Monopoetska linija dio je makro procesa koji se naziva hematopoeza, jer su monociti stanice koje cirkuliraju u krvi.

Međutim, monociti kada se aktiviraju transportiraju se u različita tkiva. Te ćelije transformirane u makrofage dobiti će određeno ime prema tkivu u kojem se nalaze.

Na primjer, nazivaju se alveolarni makrofagi u plućnom tkivu, Kupfferove stanice u jetri, histiociti u vezivnom tkivu, Langerhansove stanice u koži, mikroglije u CNS-u, mesangijalne stanice u bubrezima i osteoklasti u kostima.

Kompletni proces monocitopoeze započinje od matične stanice. Odatle nastaju prve stanice s multipotencijalnim funkcijama, a zatim se malo po malo diferenciraju u stanice posvećene stvaranju specifične stanične loze.

To se događa zahvaljujući kemijskim čimbenicima koji reguliraju cijeli proces. Među uključenim tvarima su interleukin 3 (IL-3) i granulo-monocitni (GM-CSF) i monocitni (M-CSF) faktori koji stimuliraju koloniju.

Poremećaj u procesu monocitopoeze može dovesti do ozbiljnih bolesti.

Stadiji monocitopoeze

Proces nastajanja, diferencijacije i sazrijevanja odvija se u koštanoj srži. Kasnije se aktivira proces aktivacije u tkivima endotelnog sustava retikuluma.

Sve stanice hematopoetskih stanica potječu iz matičnih stanica i monocitopoeza nije iznimka. Zbog određenih kemijskih podražaja matična ćelija stvoriti će različite multipotencijalne stanice.

Prvi je CFU-LM (jedinica koja tvori koloniju limfoidne i mijeloidne serije), koja se kasnije razlikuje u CFU-GEMM (jedinica koja tvori koloniju granulocitnog, eritrocitnog, monocitnog i megakariocitnog niza). Odatle nastaje CFU-GM (granulocitna i monocitna) i to se razlikuje od CFU-M (monocitna).

Odavde počinju prepoznatljivi prekursori na razini koštane srži. To su: monoblast, promonociti i monociti. Tada ova stanica izlazi u perifernu cirkulaciju i kad se aktivira postaje makrofag.

U procesu diferencijacije od matične stanice na CFU-M, nije moguće prepoznati multipotencijalne stanice prekursora s morfološkog gledišta.

Kasnije, tijekom procesa sazrijevanja stanica iz monoblasta do monocita ili makrofaga, oni podliježu uzastopnim morfološkim promjenama koje otkrivaju njihovo trenutno stanje sazrijevanja.

Zbog toga, počevši od monoblasta, svaka ćelija prethodnica ima svoje karakteristike koje ih čine prepoznatljivim.

Karakteristike prepoznatljivih matičnih stanica

monoblastnim

To je stanica koja mjeri između 15-22 um. Njegove su karakteristike vrlo slične mieloblastu, pa je ponekad teško razlikovati jedan od drugog. Ima jezgro koje pokriva gotovo cijelu stanicu, ostavljajući lošu citoplazmu za koju je karakteristično da je intenzivno bazofilna.

Jezgro je okruglo, ekscentrično i ima vrlo laksati kromatin u kojem se cijeni 5 do 6 nukleola. Za razlikovanje monoblasta od mijeloblasta mogu se koristiti citokemijske tehnike bojenja, poput obojenja esterazom.

Njezino sazrijevanje ustupa mjesto promonocitu.

promonocitnih

Ova stanica mjeri približno 15-20 um. Omjer citoplazme nukleusa, iako je i dalje visok, nešto je niži od onog koji je pronađen u monoblastu.

Jezgro ostaje ekscentrično, ali sada je poprimilo nepravilan oblik i može se vidjeti čak i blago bubrežno ili invaginirano područje. Kromatin je blago kondenziran i mogu se vidjeti samo 1 do 2 nukleole.

Citoplazmatska bazofilija može se zadržati ili blago umanjiti. U ovoj se fazi pojavljuju male azurofilne granule. Ova se stanica često brka s promeelocitima s kojima dijeli neke karakteristike. Kako ova stanica sazrijeva, postaje monocit.

monocita

Jednom kada se formira u koštanoj srži, tamo ostaje 24 sata i tada je spreman da se pusti u promet. Ova je stanica lako prepoznatljiva po brisu periferne krvi.

Monocit je najveća stanica u cirkulaciji, a ima između 15-30 um. To je i jedina zrela stanica koja održava visok omjer citoplazme jezgre. Iako je kromatin gušći od promonocita, manje je piknotičan od limfocita.

Jezgro se može nalaziti u središtu stanice ili ostati ekscentrično. Oblik jezgre je promjenjiv, ponekad može biti potpuno bubregastog oblika, a drugi puta zaobljeniji s malim udubljenjem.

Citoplazma zadržava blagu bazofiliju. S konvencionalnim bojenjem citoplazma se opaža s blijedo plavo-sivkastim tonom. Prisutnost azurofilnih granula održava se u citoplazmi i one su malo više koncentrirane oko jezgre.

U citoplazmi monocita može se pojaviti prisustvo vakuola, koje se pod mikroskopom mogu vidjeti kao bijela područja. Vakuole se pojavljuju u bakterijskim i virusnim zaraznim procesima i nastaju zbog fagocitne funkcije.

Monociti i vakuolizirani makrofagi poznati su kao pjenaste stanice. Vrlo su česti u bolesnika s stečenom imunodeficijencijom. Stanice pjene također obiluju aterosklerotskim plakovima.

U upalnim procesima monociti se lijepe u endotel zahvaljujući integrinima koji se izražavaju u svojoj membrani, a zatim prolaze kroz vaskularni endotel postupkom koji se naziva ekstravazacijom. Na taj način oni prelaze u različita tkiva. Tamo postaju specijalizirani makrofagi ovisno o tkivu.

makrofaga

To je velika ćelija, veličine između 25 i 50 um. Ima dobro razvijeno ovalno i središnje jezgro. Citoplazma je bogata lizosomima, organelama koje se koriste u fagocitozi. Nalazi se u raznim tkaninama i svaka će dobiti različito ime.

Monociti i makrofagi, zajedno s ostalim stanicama poput fibroblasta, endotelnih i retikularnih stanica, čine endotelni sustav retikuluma.

Njegove funkcije uključuju fagocitiziranje stranih tijela, predstavljanje obrađenih antigena drugim stanicama imunološkog sustava, sintetiziranje hemokina koji privlače druge upalne stanice, reguliranje proliferacije stanica i općenito funkcioniranje imunološkog odgovora.

Regulacija monocitopoeze

U tom procesu stvaranja stanica, diferencijacije i sazrijevanja sudjeluju neke kemijske tvari koje reguliraju homeostazu.

Te tvari uključuju: interleukin 3 (IL-3) i mono-monocitne granule (GM-CSF) i monocitne (M-CSF) čimbenike koji stimuliraju koloniju.

Interleukin 3 (IL-3)

Proizvode ga limfociti CD4. Ovaj interleukin favorizira diferencijaciju matične ćelije u multipotencijalne stanice prekursora svih staničnih linija, među kojima je i prekursor nazvan jedinica za formiranje kolonije limfoidne i mijeloidne serije (CFU-LM).

Granul-monocitni faktor koji stimulira koloniju (GM-CSF)

To je tvar koja potiče koštanu srž u procesima diferencijacije i sazrijevanja različitih staničnih linija, uključujući monocitnu liniju.

Njegova je funkcija od vitalne važnosti za održavanje homeostaze u hematopoetskim procesima. Također je važno za održavanje imunološkog odgovora.

Ovaj se faktor koristi kao terapija u bolesnika s transplantacijom koštane srži. Ovaj faktor pomaže u stimulaciji koštane srži i na taj način brzo oporavlja broj krvnih stanica.

Faktor koji stimulira monocitnu koloniju (M-CSF)

Ovu tvar sintetiziraju stanice medularne strome i osteoblasti.

Osim što sudjeluje u procesu diferencijacije prekursora monocita, on također igra ulogu u primarnoj fazi osteoklastogeneze, točnije u stvaranju višejedričastih divovskih stanica.

On također igra ulogu u regulaciji razine lipoproteina u krvi. Monociti su uključeni u ovaj proces. Zbog toga se formiraju stanice od pjene.

Bolesti povezane s alteracijom u monocitima

Infarkt miokarda

Primijećeno je značajno povećanje monocita u krvi (monocitoza) u bolesnika koji su pretrpjeli infarkt miokarda. Smatra se da igraju kritičnu ulogu u obnovi tkiva.

ateroskleroza

Ovo uključivanje je vrsta upale koja se javlja na nivou vaskularnog endotela. Potiče ga povećanjem lipida u krvi kao što su kolesterol i lipoproteini niske gustoće (LDL).

Monociti eksprimiraju receptore s afinitetom za određene modificirane lipoproteine ​​koji aktivno djeluju u aterosklerotskim procesima. U tom smislu, interferon alfa (IFNα) potiče ekspresiju tih receptora na monocitima.

U tom je stanju uobičajeno opažati porast vakuumiranih monocita ili pjenastih stanica u endotelu.

MonoMAC sindrom

Ovaj rijetki sindrom karakterizira genetska oštećenja koja uzrokuju potpunu odsutnost monocita. Koštana srž ne može proizvesti ovu staničnu lozu pa kao posljedica toga javljaju se ponavljajuće infekcije kože oportunističkim mikroorganizmima.

sarkoidoza

Ovo je bolest koja ima predispoziciju za stvaranje granuloma u raznim tkivima, poput pluća, kože, limfnih čvorova, srca, među ostalim. Ova bolest je uzrokovana nakupljanjem upalnih stanica, uključujući makrofag.

Pulmonalna Langerhansova stanična histiocitoza

Ova rijetka bolest uglavnom napada bijele pušače, a karakterizira ih proliferacija specifične vrste makrofaga zvanih Langerhansove stanice. To su makrofagi koji se obično nalaze na koži.

Kod ove bolesti postoji infiltracija ovih stanica u plućnom tkivu. Vjeruje se da ovu situaciju uzrokuju citokini koje izlučuju alveolarni makrofagi, posebno kod pušača. Među ostalim, također mogu utjecati tkiva poput kože, kostiju.

Kronična mijelomonocitna leukemija (CMML)

To je mijelodisplastična i mijeloproliferativna neoplastična patologija. Javlja se uz značajno povećanje broja monocita u krvi i s normalnim leukocitima ili blagom leukopenijom. Također može postojati trombocitopenija i normocitna anemija.

Sindrom aktivacije makrofaga (SAM)

Ovu bolest karakterizira proliferativna i funkcionalna abnormalnost makrofaga. Morfologija mu je normalna, ali aktivnost je pretjerana. Makrofagi započinju nekontrolirano gutati eritrocite, trombocite, leukocite, pa čak i svoje vlastite prekursore. Bolest može biti fatalna ako se ne liječi na vrijeme.

Reference

1. Terry N, Mediaceja O, Noa M, Sánchez P. Semiološka vrijednost brisa periferne krvi u istraživanju virusnih bolesti. Rev Latinoam Patol Clin Med Lab 2016; 63 (3): 160-165. Dostupno na: medigraphic.com
2. Gil M. Hematopoetski sustav: funkcije, tkiva, histologija, organi i bolesti. Dostupno na: lifeder.com/hematopoietic-sistema/
3. Echeverri D, Fontanilla M, Buitrago L. Makrofag u vaskularnoj bolesti.Skriveni neprijatelj? Kardiol vlč. 2004; 11 (3): 164-173. Dostupno na: scielo.org.co/
4. Cantera A, Hernández V, Seiglie F. Sindrom aktivacije makrofaga: simulacija generalizirane sepse. Rev Cubana Pediatr 2009; 81 (4): 76-85. Dostupno na: http: // scielo
5. Comalada M. Odluke u makrofazima: razmnožavati se, aktivirati ili umrijeti. Doktorski rad 2002; Doktorat iz imunologije. Sveučilište u Barceloni. Dostupno na: tdx.cat/bitstream