Makrofag: Struktur, funksjon og sykdommer

Makrofager (fagocytter) er hvite blod celler som er en del av den utviklingsmessig eldste medfødte mobilnettet immunsystem. Makrofager kan gå ut av blodstrømmen og vedvare i kroppsvev som vevsmakrofager i flere måneder som en slags politistyrke på vakt. En av hovedoppgavene deres er å strømme rundt smittsomme bakterie, degenererer endogene celler, eller giftstoffer på en amøbe-lignende måte og å fagocytisere dem, det vil si å "spise" dem eller på annen måte gjøre dem ufarlige og transportere dem bort.

Hva er makrofagen?

Makrofager, også kalt fagocytter, tilhører fagocyttene og dermed den medfødte cellulære delen av immunresponsen. De utvikler seg etter behov fra monocytter, som dannes i beinmarg fra stamceller og kommer inn i blodet. I nærvær av en virus- eller bakterieinfeksjon som er blitt gjenkjent av immunsystemden monocytter flytte til nærheten av infeksjonsstedet, forlate blodet og differensiere til fullt funksjonelle makrofager. På infeksjonsstedet kan de fagocytose de smittsomme bakterier ved å helt omslutte partiklene og biokjemisk demontere dem ved hjelp av spesifikke enzymer. Makrofagene bærer det tilsvarende enzymer i lysosomer, små celleorganeller. Makrofagene er en del av det medfødte, dvs. det genetisk faste immunsystem. Det er en forbindelse til det ervervede immunsystemet via funksjonen av antigenpresentasjon av makrofager, noe som spesielt utløses av virusinfeksjoner. De presenterte antigenene gjenkjennes av T-hjelperceller, som deretter stimulerer produksjonen av spesifikke antistoffer. Makrofager kan i betydelig grad kontrollere inflammatoriske prosesser i vev via sekresjon av cytokiner.

Anatomi og struktur

Forløperceller av makrofager er monocytter, som dannes fra stamceller i beinmarg. Bare under påvirkning av cytokiner skiller monocytter seg ut i forskjellige typer makrofager. I stedsbundne vevsmakrofager som har migrert inn i vevet, avhenger morfologien sterkt av det omkringliggende vevet. Anatomisk er en makrofag praktisk talt ekvivalent med en encellet organisme med en kjerne, cytoplasma, cytoskjelett og et mangfold av organeller. En makrofag når omtrent 25 til 50 mikrometer i størrelse. Størrelsen på fagocytten er tilstrekkelig til å fange opp en 5 µm lang bakterie og legge den i en av fagosomene. For å utføre sin hovedfunksjon, fagocytose av patogener eller nedbrytning av et stoff som er skadelig for kroppen, har makrofagen lysosomer til rådighet. Dette er små organeller som inneholder en rekke nedbrytende stoffer enzymer som tømmes i fagosomet etter at patogenet er fanget for å starte og oppnå den faktiske fagocytosen. Makrofager har også muligheten til å syntetisere lysozym, som kan bryte glykosidbindinger. Direkte kontakt med lysozym årsaker bakterie for å oppløse celleveggene deres.

Funksjon og oppgaver

En av de viktigste funksjonene og oppgavene til makrofager er fagocytose av invaderende bakterier eller andre skadelige stoffer. Dette inkluderer endogene degenererte celler (kreft celler) som har blitt anerkjent av immunforsvaret, samt endogene celler som allerede har dødd. Makrofager er i stand til å omslutte patogener i en av fagosomene deres og bryte dem ned i ufarlige individuelle komponenter. En annen hovedoppgave er antigenpresentasjon. I de fleste tilfeller er dette peptidrester, dvs. komponenter av visse proteiner av fagocytiserte bakterier, som den fagocytiske cellen "presenterer" på utsiden via en kompleks mekanisme. Enkelte T-hjelperceller gjenkjenner de presenterte fragmentene og induserer syntesen av spesifikke antistoffer. I samspill med andre komponenter i immunsystemet som B og T-lymfocytter i tillegg til naturlige drapsceller og fibroblaster, er makrofager i stand til å produsere en rekke cytokiner. Cytokiner er peptider og proteiner som immunsystemet styrer den svært komplekse immunresponsen med. Med interleukiner, interferoner, svulst nekrose faktorer og andre stoffer som er tilordnet cytokiner, styrer immunforsvaret aktivering og deaktivering av immunkomponenter samt aggressivitet, styrke av den respektive immunresponsen inkludert mulig feber episoder. Spesialiserte CD-169-positive makrofager i milt ta på seg oppgaven med å multiplisere viruspartikler i tilfelle en virusinfeksjon for å akselerere en passende immunrespons. virus eller virusdeler som kan rømme fra makrofager fra å forårsake ytterligere infeksjoner i prosessen, er CD-169-positive makrofager tett omgitt av andre makrofager som umiddelbart kan ødelegge de rømte virusene eller virusdelene i et slikt tilfelle. Immunsystemet har også ikke-fagocytiske makrofager som spiller en viktig rolle i regenerering av muskelfibre. De produserer kontroll proteiner som muliggjør transport av muskelceller og deres differensiering.

Sykdommer

Sykdommer og tilstander direkte relatert til dysfunksjon i makrofager er ekstremt sjeldne. Mer vanlig er sykdommer og symptomer som skyldes overreaksjon av makrofager, men som utløses av en annen sykdom. Dette betyr at symptomene kan tilskrives en naturlig reaksjon av makrofager. En sjelden sykdom som representerer årsakssammenheng er hemophagocytosis syndrom (HLH). I nærvær av denne sykdommen er makrofager så overaktivert at de ikke bare fagocytose gammelrød blod celler som må kastes, men også angriper sunne celler i en slags sprudlende immunrespons. Sykdommen, som ofte er alvorlig, kan arves, dvs. basert på visse genetiske defekter, men kan også tilegnes. Utløsere kan være narkotika eller infeksjoner. En metabolsk sykdom der mellomliggende glukocerebroside brytes ned fullstendig, dette stoffet akkumuleres i lysosomene i makrofagene og får dem til å hovne opp. Slike endrede makrofager kalles Gaucher-celler, et begrep avledet av navnet på sykdommen Gauchers syndrom. Akkumuleringen av Gaucher-celler i leveren, miltog beinmarg, så vel som i nervesystemet og andre organer, fører til organsvikt hvis den ikke behandles etter hvert som sykdommen utvikler seg.

Typiske og vanlige sykdommer i blodet og erytrocytter.