Makrofagi (Fagociti) so bele krvne celice, ki spadajo v evolucijsko najstarejši prirojeni celični imunski sistem. Makrofagi lahko pobegnejo iz krvnega obtoka in preživijo kot tkivni makrofagi v telesu več mesecev kot nekakšna policija na stražarski postaji.
Ena njihovih glavnih nalog je, da tečejo okrog nalezljivih bakterij, razgrajujejo endogene celice ali toksine, kot je ameba, in fagocitizirajo, torej "jedo" ali drugače postanejo neškodljive in jih prevažajo stran.
Kaj je makrofag?
Makrofagi, ki jih imenujemo tudi čistilne celice, pripadajo fagocitom in s tem prirojenemu celičnemu delu imunskega odziva. Po potrebi se razvijejo iz monocitov, ki se tvorijo iz matičnih celic v kostnem mozgu in vstopijo v krvni obtok.
Ob prisotnosti virusne ali bakterijske okužbe, ki jo je prepoznal imunski sistem, se monociti premaknejo blizu žarišča okužbe, zapustijo krvni obtok in se diferencirajo v popolnoma funkcionalne makrofage. Lahko naložijo fagocitizacijo nalezljivih mikrobov na izvoru okužbe, tako da delce popolnoma zaprejo in jih biokemično in katalitično razgradijo z uporabo nekaterih encimov. Makrofagi imajo ustrezne encime s seboj v lizosomih, drobnih organelih.
Makrofagi so del prirojenega, to je gensko fiksnega imunskega sistema. Obstaja povezava s pridobljenim imunskim sistemom preko funkcije antigenske predstavitve makrofagov, ki jo še posebej sprožijo virusne okužbe. Predstavljene antigene prepoznamo po T-helper celicah, ki nato stimulirajo proizvodnjo specifičnih protiteles. Makrofagi lahko bistveno nadzirajo vnetne procese v tkivu z izločanjem citokinov.
Anatomija in struktura
Prekursorjske celice makrofaga so monociti, ki nastanejo iz matičnih celic v kostnem mozgu. Samo pod vplivom citokinov se monociti diferencirajo v različne vrste makrofagov. V primeru lokaliziranih tkivnih makrofagov, ki so se migrirali v tkivo, je morfologija močno odvisna od okoliškega tkiva.
Anatomsko makrofag praktično ustreza posamezni celici z jedrom, citoplazmo, citoskeletom in množico organelov. Makrofag doseže velikost od 25 do 50 µm. Velikost fagocitov zadostuje, da zajame 5 µm dolgo bakterijo in jo zaklene v enega od svojih fagosomov. Makrofagi so na voljo lizosomom, da opravljajo svojo glavno funkcijo, fagocitozo patogenov ali razgradnjo škodljive snovi.
To so majhne organele, ki vsebujejo številne razgradne encime, ki se po zajetju patogena v fagosom izpraznijo v fagozom, da bi sprožili in izvedli dejansko fagocitozo. Makrofagi imajo tudi sposobnost sinteze lizocima, ki lahko razgradi glikozidne vezi. Neposredni stik z lizocimom bakterije razgradijo njihove celične stene.
Funkcija in naloge
Ena glavnih funkcij in nalog makrofagov je fagocitoza invazivnih mikrobov ali drugih škodljivih snovi. Sem spadajo tudi telesne lastne degenerirane celice (rakave celice), ki jih je imunski sistem prepoznal kot take, pa tudi že umrle celice. Makrofagi lahko patogene zaprejo v enega od svojih fagosomov in jih razgradijo na neškodljive posamezne sestavine. Druga glavna naloga je predstavitev antigenov.
Večinoma gre za ostanke peptidov, torej sestavine nekaterih beljakovin fagocitoziranih mikrobov, ki jih fagocit navzven "predstavlja" s pomočjo zapletenega mehanizma. Nekatere T helper celice prepoznajo predstavljene fragmente in sprožijo sintezo specifičnih protiteles. V interakciji z drugimi sestavnimi deli imunskega sistema, kot so limfociti B in T, pa tudi z naravnimi celicami ubijalci in fibroblasti, lahko makrofagi proizvedejo veliko število citokinov. Citokini so peptidi in beljakovine, s katerimi imunski sistem nadzoruje zelo zapleten imunski odziv.
Z interlevkini, interferoni, dejavniki nekroze tumorja in drugimi snovmi, ki so dodeljeni citokinom, imunski sistem nadzoruje aktivacijo in deaktivacijo imunskih komponent, pa tudi agresivnost, moč ustreznega imunskega odziva, vključno z možnimi napadi vročine. Specializirani makrofagi, pozitivni na CD-169 v vranici, prevzamejo nalogo množenja virusnih delcev v primeru okužbe z virusom, da bi pospešili ustrezen imunski odziv.
Da bi preprečili, da bi virusi ali virusni deli, ki bi lahko ušli iz makrofagov, povzročili nadaljnje okužbe, so makrofagi, pozitivni na CD-169, tesno obkroženi z drugimi makrofagi, ki lahko v takšnem primeru takoj uničijo virus ali dele virusa, ki so ušli. Imunski sistem ima tudi nefagocitne makrofage, ki igrajo pomembno vlogo pri regeneraciji mišičnih vlaken. Proizvajajo kontrolne beljakovine, ki omogočajo transport in diferenciacijo mišičnih celic.
Bolezni
Bolezni in tegobe, ki so neposredno povezane z nepravilno delujočimi makrofagi, so izjemno redke. Pogostejše so bolezni in simptomi, ki temeljijo na prekomernih reakcijah makrofagov, vendar jih sproži druga bolezen. To pomeni, da lahko simptome spremljamo v naravni reakciji fagocitov.
Sindrom hemofagocitoze (HLH) je redka bolezen, ki predstavlja zgoraj navedeni vzročni odnos. Ko je ta bolezen prisotna, so makrofagi tako prekomerno aktivirani, da ne samo fagocitozirajo stare rdeče krvne celice, ki jih je treba odstraniti, ampak tudi napadejo zdrave celice v nekakšnem prekomernem imunskem odzivu. Bolezen, ki je pogosto huda, se lahko podeduje, to je na podlagi določenih genetskih napak, lahko pa jo tudi pridobimo. Sprožijo ga lahko zdravila ali okužbe.
Presnovna bolezen, pri kateri pride do nepopolne razgradnje vmesnega produkta glukocerebrosida, se ta snov nabira v lizosomih makrofagov, ki se posledično napihnejo.Takšne spremenjene makrofage imenujemo Gaucherjeve celice, izraz, ki izhaja iz imena bolezni Gaucherjev sindrom. Kopičenje Gaucherjevih celic v jetrih, vranici in kostnem mozgu, pa tudi v živčnem sistemu in drugih organih, če jih ne zdravimo, vodi v odpoved organov v nadaljnjem poteku bolezni.
Značilne in pogoste bolezni krvi in eritrocitov
- Hemoliza
- Anemija (anemija), anemija s pomanjkanjem železa
- Ledvična anemija
- Anemija srpastih celic
