Makrofág

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Makrofág

Makrofág je buňka přirozené imunity, která hraje velmi důležitou roli v imunitní reakci. Jedná se o zástupce mononukleárů, tj. buněk s jedním, nesegmentovaným jádrem.

Vývoj[editovat | editovat zdroj]

Makrofág vzniká přeměnou z monocytů. Ty jsou tvořeny v kostní dřeni z kmenové hemopoetické buňky a jsou vyplavovány do krevního oběhu. Monocyty kolují v krvi asi 8 hodin, poté vstupují do tkání a tam se mění na makrofágy. Tkáňové makrofágy pak vykazují četnou heterogenitu v závislosti na tkáni. Mezi tkáňové makrofágy patří Kupfferovy buňky, histiocyty, osteoklasty či mikroglie.

Přeměna monocytu na makrofág[editovat | editovat zdroj]

Aby se monocyt přeměnil na makrofág, musí proběhnout několik kroků. Zvětšuje se velikost buňky, zvyšuje se počet lysozomů, receptorů pro imunoglobulin IgG a zvyšuje se jeho schopnost fagocytózy.

Polarizace makrofágů[editovat | editovat zdroj]

Stejně jako u většiny buněk imunitního systému, vývoj a funkce makrofágů závisí na cytokinovém prostředí, ve kterém se nachází. Již od devadesátých let je známo, že působení jednotlivých cytokinů na genovou expresi v těchto buňkách je odlišné (porovnával se např. vliv IL-4 a IFNγ). Později přichází nová klasifikace makrofágů a rozdělení na M1 a M2 obdobně, jak tomu je u T lymfocytů. Tato klasifikace byla odvozena na základě lišícího se metabolizmu argininu v buňkách. V makrofázích ovlivněných cytokinovým prostředím, které vzniklo působením Th1 T lymfocytů (IFNγ), docházelo ke tvorbě oxidu dusnatého (NO), kdyžto v populaci makrofágů z prostředí Th2 (IL-4, TGF-β) docházelo ke konverzi argininu na ornitin (prostřednictvím enzymu argináza).[1] M1 tudíž můžeme považovat za klasicky aktivované makrofágy s prozánětlivou funkcí, kdyžto M2 za alternativně aktivované s funkcí protizánětlivou. M2 skupinu makrofágů můžeme dále dělit na M2a, M2b, M2c a M2d v závislosti na konkrétním stimulu. Takto hrubé dělení je nutno brát s nadhledem a jako hodně zjednodušené. Existuje celé spektrum populací makrofágů, např. makrofágy asociované s nádorem (tumor associated macrophages, TAMs), makrofágy exprimující TCR receptor a CD169, aj. [1][2]

M1 makrofágy[editovat | editovat zdroj]

Zánětlivé cytokinové prostředí (hlavně IFNγ) vytvořené efektorovými T lymfocyty a rozeznání patogenů pomocí PRR vede k aktivaci a iniciaci efektorových funkcí makrofágů. Takto aktivovaný makrofág ničí intracelulární patogeny především produkcí baktericidních kyslíkových radikálů (ROS) a NO. Dokáže rovněž amplifikovat zánětlivou odpověď produkcí dalších prozánětlivých cytokinů, např. IL-1, IL-6 a TNF-α.[3]

M2 makrofágy[editovat | editovat zdroj]

M2 makrofágy jsou asociovány se řadou fyziologických a patologických procesů, včetně homeostázy, ukončování zánětlivé imunitní odpovědi, metabolizmu, ale zároveň podporují růst nádorů. Hrají důležitou roli v regeneračních a remodelačních procesech vedoucích ke zhojení poškozené tkáně a promoci Th2 imunitní odpovědi. Vznikají především působením cytokinů IL-4 a IL-13. Tyto cytokiny dokážou potlačit následnou produkci IL-6 a TNF makrofágy. Získané poznatky o působení Th2 cytokinů ukazují, že mají spíše modulační, než inhibiční, účinek na funkci makrofágů - dochází tedy k jejich alternativní aktivaci.[4] Od M1 fenotypu se liší především neschopností prezentovat antigen, minimální produkcí ROS a NO a expresí specifických molekul, jako jsou např. iNOS, metaloproteázy a arginázy. Žádnou z těchto molekul ale nemůžeme použit jako marker pro determinaci M2. Za marker M2 můžeme považovat CD163, což je povrchový scavenger receptor pro zachytávání komplexu haptoglobinu-hemoglobinu. Nedokážeme ale s jistotou říct, že všechny CD163 pozitivní buňky jsou striktně M2 makrofágy. Většina studií, které se zabývají polarizací makrofágů, probíhají v in vitro podmínkách, které je nutno brát s nadhledem, jelikož nezachycují komplexitu podmínek in vivo. Je tedy vhodné používat kombinaci markerů pro odlišení populací M1 a M2. [5]

Funkce makrofágu[editovat | editovat zdroj]

Makrofág pohlcující rakovinnou buňku

Základní funkcí makrofágu je fagocytóza. K dalším funkcím patří prezentace antigenu T-lymfocytům, řízení hemopoézy, hemostázy a hojení ran, regulace zánětu, destrukce mikroorganismů, odstraňování mrtvých buněk a cytotoxická reakce.

Fagocytóza[editovat | editovat zdroj]

Fagocytóza je proces zajišťující pohlcení a zpracování cizích, nefunkčních, mrtvých či nemocných buněk a jiného korpuskulárního materiálu (velikost materiálu nad 100 nanometrů). Je to nejstarší imunitní děj; lze ho nalézt už u nižších živočichů.

Fáze fagocytózy[editovat | editovat zdroj]

Průběh fagocytózy

Prezentace antigenu[editovat | editovat zdroj]

Další důležitou funkcí makrofágu je prezentace antigenu dalším buňkám imunitního systému. Makrofág prezentuje krátké peptidy (navázané na MHC) získané strávením pohlcené částice T-lymfocytům.

Prezentace antigenu
  • Cizorodou částici rozpozná makrofág a fagocytuje ji
  • Makrofág prezentuje antigen této částice
  • Antigen-MHC II komplex, aktivace Th-lymfocytů
  • Th-lymfocyty pak řídí imunitní odpověď organismu

Tato cesta může být posílena činností B-lymfocytů, které produkují protilátky.

Makrofág a zánět[editovat | editovat zdroj]

Makrofág je většinou první buňka imunitního systému, která se dostává na místo zánětu. Provádí tam rychlou a nespecifickou reakci na škodlivinu. Teprve posléze se do místa zánětu dostávají buňky zajišťující specifickou reakci. Jejich činnost je s makrofágy propojena na základě prezentace antigenu.

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • TOMAN, M. Imunologie pro farmaceuty. VFU, Brno 2004.
  • MYSLIVEČEK, J., TROJAN, S. Fyziologie do kapsy. Triton, Praha 2004.
  1. a b MILLS, Charles D.; KINCAID, Kristi; ALT, Jennifer M. M-1/M-2 Macrophages and the Th1/Th2 Paradigm. The Journal of Immunology. 2000-06-15, roč. 164, čís. 12, s. 6166–6173. PMID: 10843666. Dostupné online [cit. 2021-05-15]. ISSN 0022-1767. DOI:10.4049/jimmunol.164.12.6166. PMID 10843666. 
  2. BIO-RAD. Macrophage Polarization - Mini-review. Bio-Rad [online]. [cit. 2021-05-15]. Dostupné online. 
  3. WYNN, Thomas A.; CHAWLA, Ajay; POLLARD, Jeffrey W. Origins and Hallmarks of Macrophages: Development, Homeostasis, and Disease. Nature. 2013-04-25, roč. 496, čís. 7446, s. 445–455. PMID: 23619691 PMCID: PMC3725458. Dostupné online [cit. 2021-05-27]. ISSN 0028-0836. DOI:10.1038/nature12034. PMID 23619691. 
  4. GORDON, Siamon; MARTINEZ, Fernando O. Alternative Activation of Macrophages: Mechanism and Functions. Immunity. 2010-05-28, roč. 32, čís. 5, s. 593–604. PMID: 20510870. Dostupné online [cit. 2021-05-15]. ISSN 1074-7613. DOI:10.1016/j.immuni.2010.05.007. PMID 20510870. 
  5. BARROS, Mário Henrique M.; HAUCK, Franziska; DREYER, Johannes H. Macrophage Polarisation: an Immunohistochemical Approach for Identifying M1 and M2 Macrophages. PLOS ONE. 2013-11-15, roč. 8, čís. 11, s. e80908. Dostupné online [cit. 2021-05-15]. ISSN 1932-6203. DOI:10.1371/journal.pone.0080908. 

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]