Makrofaagid (Fagotsüüdid) on valged verelibled, mis kuuluvad evolutsiooniliselt vanemasse kaasasündinud raku immuunsüsteemi. Makrofaagid pääsevad vereringest välja ja võivad kehakoes ellu jääda kudede makrofaagidena mitu kuud valve all oleva politseina.
Nende üks peamisi ülesandeid on vool nakkavate bakterite, degenereerunud endogeensete rakkude või toksiinide nagu amööbi ümber ja fagotsüteerimine, st nende "söömine" või muul viisil kahjutuks tegemine ja nende äravedu.
Mis on makrofaag?
Makrofaagid, mida nimetatakse ka rakurakkudeks, kuuluvad fagotsüütidesse ja seega immuunvastuse kaasasündinud rakulisesse ossa. Vajadusel arenevad nad monotsüütidest, mis moodustuvad luuüdi tüvirakkudest ja sisenevad vereringesse.
Immuunsüsteemi poolt tunnustatud viirusliku või bakteriaalse infektsiooni esinemisel liiguvad monotsüüdid nakkuse fookuse lähedal, lahkuvad vereringest ja diferentseeruvad täielikult funktsionaalseteks makrofaagideks. Nad võivad nakatavaid mikroobe fagotsüütida nakkusallikas, sulgedes osakesed täielikult ja lagundades need teatud ensüümide abil biokeemiliselt ja katalüütiliselt. Makrofaagid kannavad vastavaid ensüüme lüsosoomides, pisikestes rakuorgaanides.
Makrofaagid on kaasasündinud osa, s.o geneetiliselt fikseeritud immuunsussüsteem. Makrofaagide antigeeni esitlemise funktsiooni kaudu on ühendus omandatud immuunsussüsteemiga, mida vallandavad eriti viirusnakkused. Esitatud antigeene tunnevad ära T-abistajarakud, mis stimuleerivad seejärel spetsiifiliste antikehade tootmist. Makrofaagid suudavad tsütokiine sekreteerides märkimisväärselt kontrollida kudede põletikulisi protsesse.
Anatoomia ja struktuur
Makrofaagide prekursorrakud on monotsüüdid, mis moodustuvad luuüdi tüvirakkudest. Monotsüüdid eristuvad erinevat tüüpi makrofaagideks ainult tsütokiinide mõjul. Koesse rännanud lokaalsete koe makrofaagide korral sõltub morfoloogia tugevalt ümbritsevast koest.
Anatoomiliselt vastab makrofaag praktiliselt ühele rakule, millel on tuum, tsütoplasma, tsütoskelett ja suur arv organelli. Makrofaag ulatub 25 kuni 50 um. Fagotsüütide suurus on piisav 5 um pikkuse bakteri hõivamiseks ja selle ühes fagosoomides lukustamiseks. Makrofaagidele on saadaval lüsosoomid, et täita oma põhifunktsiooni, patogeenide fagotsütoosi või kahjuliku aine lagunemist.
Need on väikesed organellid, mis sisaldavad mitmeid lagunemisensüüme, mis tühjendatakse fagosoomi pärast patogeeni kinnipüüdmist, et algatada ja teostada tegelikku fagotsütoosi. Makrofaagidel on ka võime sünteesida lüsosüümi, mis võib lagundada glükosiidsidemeid. Otsene kontakt lüsosüümiga põhjustab bakterite raku seinte lagunemist.
Funktsioon ja ülesanded
Makrofaagide üks peamisi funktsioone ja ülesandeid on sissetungijate mikroobide või muude kahjulike ainete fagotsütoos. Siia alla kuuluvad ka keha enda degenereerunud rakud (vähirakud), mille immuunsussüsteem on selliseks tunnistanud, samuti juba surnud rakud. Makrofaagid on võimelised ümbritsema patogeene ühes oma fagosoomist ja lagundama need kahjututeks üksikuteks komponentideks. Teine peamine ülesanne on antigeeni esitlus.
Enamik neist on peptiidijäägid, st fagotsütoositud pisikute teatud valkude komponendid, mida fagotsüüdid keeruka mehhanismi kaudu "esitlevad" väljapoole. Teatud T-abistajarakud tunnevad ära esitatud fragmendid ja algatavad spetsiifiliste antikehade sünteesi. Immuunsussüsteemi teiste komponentidega, nagu B- ja T-lümfotsüüdid, aga ka looduslikud tapjarakud ja fibroblastid, suudavad makrofaagid toota suurt hulka tsütokiine. Tsütokiinid on peptiidid ja valgud, millega immuunsüsteem kontrollib väga keerulist immuunvastust.
Interleukiinide, interferoonide, tuumori nekroosifaktorite ja muude ainetega, mis on määratud tsütokiinidele, kontrollib immuunsussüsteem immuunsüsteemi komponentide aktiveerimist ja deaktiveerimist, samuti vastava immuunvastuse agressiivsust, tugevust, sealhulgas mis tahes palavikuhooge. Spetsialiseerunud põrnas olevad CD-169-positiivsed makrofaagid viiruseinfektsiooni korral saavad viiruseosakesed korrutada, et kiirendada vastavat immuunvastust.
Selleks et vältida makrofaagidest väljuvate viiruste või viiruseosade edasist nakatumist, on CD-169-positiivsed makrofaagid tihedalt ümbritsetud teiste makrofaagidega, mis sellisel juhul võivad viiruse või pääsenud viiruseosad viivitamatult hävitada. Immuunsüsteemis on ka mittefagotsütaarseid makrofaage, millel on oluline roll lihaskiudude regenereerimisel. Nad toodavad kontrollvalke, mis võimaldavad lihasrakke transportida ja diferentseeruda.
Haigused
Äärmiselt harva esinevad haigused ja vaevused, mis on otseselt seotud talitlushäiretega makrofaagidega. Sagedasemad on haigused ja sümptomid, mis põhinevad makrofaagide ülereageerimisel, kuid mille käivitab mõni muu haigus. See tähendab, et sümptomeid saab jälgida fagotsüütide loomuliku reaktsiooniga.
Hemofagotsütoosi sündroom (HLH) on haruldane haigus, mis esindab ülaltoodud põhjuslikku seost. Selle haiguse esinemisel on makrofaagid nii üleaktiveeritud, et nad mitte ainult ei fagotsütoosita vanu punaseid vereliblesid, mis tuleb kõrvaldada, vaid ründavad ka terveid rakke omamoodi liigse immuunvastuse korral. Haigus, mis on sageli raske, võib olla päritav, st põhineb teatud geneetilistel defektidel, kuid seda saab ka omandada. Selle võivad käivitada ravimid või nakkused.
Ainevahetushaigus, mille korral vaheprodukt glükotserebrosiid laguneb mittetäielikult, see aine koguneb makrofaagide lüsosoomidesse, mis selle tagajärjel paisub.Sel viisil modifitseeritud makrofaage nimetatakse Gaucheri rakkudeks - termin, mis tuleneb haiguse Gaucheri sündroomi nimest. Kui Gaucheri rakud akumuleeruvad maksas, põrnas ja luuüdis, samuti närvisüsteemis ja muudes organites, kui neid ei ravita, põhjustab haiguse edasine kulg elundihäireid.
Vere ja erütrotsüütide tüüpilised ja tavalised haigused
- Hemolüüs
- Aneemia (aneemia), rauavaegusaneemia
- Neeru aneemia
- Sirprakuline aneemia
