מונוציטים: מאפיינים, פונקציות, ערכים, מחלות - ביולוגיה - 2025

מונוציטים הם תאי דם ששייכים subpopulation לויקוציטים שנקרא מערכת תָא בַּלעָן mononuclear. יש להם מקור שכיח עם פגוציטים אחרים בתאי גזע המטוקויטיים. הם אחראים על ויסות החסינות המולדת והסתגלת, כמו גם שיפוץ רקמות והומאוסטזיס.

ישנן שתי תת-קבוצות של מונוציטים הנבדלות זו מזו בתפקידיהן וביעדיהן, כלומר: 1) אחת המייצרת מקרופאגים לאחר אקסטראזציה מהמחזור ההיקפי; 2) אחר שבמצבים דלקתיים מתמיין לתאים דנדריטים דלקתיים.

מקור: ד"ר גרהם בירדס

מקרופאגים הם תאים פגוציטים התושבים ברקמות לימפואידיות ולא לימפואידיות. הם מעורבים בהומאוסטזיס של רקמות במצב יציב על ידי ביטול תאים אפופטוטיים. בנוסף, יש להם מגוון רחב של קולטנים שמזהים פתוגנים.

תאים דנדריטים מצידם מתמחים בעיבוד והצגת אנטיגנים ובבקרת התגובה של תאי B ו- T.

בנוסף להתגוננות מפני זיהומים, מונוציטים יכולים לתרום להופעת מחלות, כמו טרשת עורקים וטרשת נפוצה, או להיפך, הם יכולים לתרום להתחדשות השרירים לאחר נזק, ולהידרדרות של פרחי העמילואיד ב מחלת אלצהיימר.

מאפיינים

מונוציטים הם תאים בעלי צורה לא סדירה. יש להם גרעין בצורת כליה. יש להם שלפוחית ​​דם בציטופלזמה. קוטרו נע בין 16 ל 24 מיקרומטר. כאשר מונוציטים מוכתמים בכתם של רייט, הציטופלסמה שלהם נראית בצבע כחלחל.

הם נגזרים מתאי גזע פלוריפוטנטים ממח העצם. מונוציטים מיוצרים על ידי מספר שלבי ביניים ושלבים הכוללים: 1) אבות נפש מיאלואידי נפוץ (CMP); 2) אבות גרנולוציטים מקרופאגים (GMP); 3) אבות התא מקרופאג-דנדריטים (MDP).

יש להם פלסטיות מכיוון שהם יכולים להפוך למקרופאגים או לתאים דנדריטים. הם הופכים למקרופאגים כאשר הם נכנסים לרקמות או עלולים להתמיין לתאים דנדריטים דלקתיים.

אצל בני אדם המונוציטים מהווים 8% מהלוקוציטים ואורך החיים שלהם הוא 70 שעות, ואילו בעכברים הם מהווים 4% מהלוקוציטים ואורך החיים שלהם הוא 17 שעות.

בהתבסס על ביטוי של קולטני כימוקין, מונוציטים מחולקים לשתי קבוצות עיקריות. אצל בני אדם אלה הם: CD14 ⁺⁺ CD16 ^- ו- CD14 ⁺ CD16 ⁺ . בעכבר אלה Gr-1 ^היי ו- Gr-1l ^ow .

התפתחות מונוציטים נקבעת על ידי ביטוי של גורמי שעתוק ספציפיים, כגון PU.1, וגורמי העקירה CCAAT, AML-1B, Sp-1, GATA-1, -2.

מקור והתפתחות

מודלים מבוססי עכברים נוכחיים מציעים שמונוציטים שמקורם במח העצם מתאי גזע המטמטויואטיים (HSC), שמתפתחים לכיוון היווצרות של אבות גרנולוציטים מקרופאג (GMP), שהוא יוצר אבות תאים מקרופאג-דנדריטים (MDP) ומוליד נפוץ מונוציטים (cMoP).

בלומן של כלי הדם, במצב יציב, cMoP מתבדל תחילה לתאי LY6C ^היי , ואז לתאים ^נמוכים LY6C . תאים ^נמוכים LY6C בעכבר (המקבילה האנושית שלהם היא CD14 ^נמוכה CD16 ⁺ ), הופכים למקרופאגים תושבי דם ולא למונוציטים עצמם, ונעה על פני לומן האנדותל.

תאים ^נמוכים LY6C מתואמים את תגובת הלחץ בלומן, ומגיבים באמצעות הקולטן 7 דמוי האגרה לאותות של נזק מקומי, מה שמביא לגיוס נויטרופילים. זה מעורר נמק של האנדותל, וכתוצאה מכך מונוציטים ^{נמוכים של} LY6C מנקים את פסולת התא.

תאי ^היי LY6C של העכבר (המקבילה האנושית שלהם היא CD14 ⁺ ) מייצגים את "המונוציטים הקלאסיים". הם מגויסים באתרי דלקת המשמשים כמבשר לפגוציטים מונונוקלריים היקפיים. תאי ^הי LY6C ממלאים תפקיד חשוב בתגובת המארח להתקפה על ידי פתוגנים, כמו ליסטריה מונוציטוגנים.

מקרופאגים הנגזרים ממונוציטים

המונח מקרופאג מתייחס לתאים מונומנטליים פגוציטים גדולים. תלוי ברקמה בה הם נמצאים, מקרופאגים מקבלים שמות ספציפיים.

מקרופאגים נקראים תאי קופפר בכבד, מקרופאגים alveolar בריאות, היסטיוציטים ברקמת חיבור, אוסטאוקלאסטים בעצם, מיקרוגליה במוח ותאי לנגרנס בעור. הם נקראים גם על שם האיבר בו הוא נמצא, כמו צומת לימפה, תימוס או מקרופאגים אנדוקריניים.

בתנאי מצב יציב, אוכלוסיות המקרופאגים תושבות הרקמות נשמרות על ידי התפשטותן המקומית. עם זאת, כאשר קיימת דלקת, מתבצע גיוס מהיר של תאי מבשר לתא מקרופאג של הרקמה המתאימה.

הבידול של מונוציטים ^נמוכים של LY6C למקרופאג כרוך בשינויים בביטוי הגנים, הקובעים את השינויים הפנוטיפיים וביטוי אנטיגנים פני השטח הקשורים למקרופאג. ישנם שני סוגים של מקרופאגים, כלומר: מקרופאגים M1 או מקרופאגים דלקתיים; מקרופאגים M2 או מקרופאגים אנטי דלקתיים (או רגולטוריים).

מקרופאגים M1 מגיבים בעוצמה לפלישה על ידי פתוגנים וסימנים מזיקים אחרים באמצעות היווצרות של ציטוקינים פרו-דלקתיים, וסינתזה של תחמוצת החנקן ומינים חמצן תגובתי. למקרופאגים M2 יש תכונות טולרוגניות ושיקום.

תאים דנדריטים הנגזרים ממונוציטים

תאים דנדריטים קלאסיים מתפתחים מתאי מקרופאג-דנדריטים (MDP), המכונה תא דנדריטים פרה-קלאסי. תאים דנדריטים נוצרים ממונוציטים הנודדים דרך האנדותל בכיוון ablumenal - lumenal. מונוציטים במטריקס האנדותל מתפתחים למקרופאגים.

גיוס תאי LY6C ^היי מתרחש באתר הדלקת. תאי ^היי LY6C המגויסים הופכים לתאים דנדריטים, הנודדים לבלוטות הלימפה. מונוציטים LY6C ^היי הופכים ל- CX ₃ CR1 ⁺ D14 ⁺ תאים דנדריטים . תאים דנדריטים פרה-קלאסיים מומרים ל- CD103 ⁺ .

כאשר מתרחשת דלקת בעור על ידי הקרנה עם אור UV, המונוציטים LY6C ^היי נכנסים לאפידרמיס והופכים לתאים עם מאפיינים של תאי Langerhans. תאים אלה נמצאים בדרך כלל גם בקו האפיתל הרירי של חללי הנרתיק והפה.

התאים הדנדריטים של האפיתל הנרתיק משוחזרים על ידי תאים מקדימים של מח העצם. בתנאים דלקתיים הם מחדש על ידי מונוציטים LY6C ^היי .

מאפיינים

תפקיד מונוציטים בזיהום

אצל אנשים בריאים, מונוציטים בדם היקפי מורכבים מ- 90% מונוציטים קלאסיים (CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺⁺ ). 10% הנותרים הם CD16 ⁺ מונוציטים (CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺ ביניים ) ומונוציטים לא קלאסיים (CD14 ⁺ CD16 ⁺ ).

במהלך כל זיהום או פציעה, הנויטרופילים מגיבים במהירות (תוך שעות). עם זאת, מונוציטים מווסתים דלקת באמצעות ייצור ציטוקינים, כגון IL-1β, IL-6, TNF-α, וסינתז תחמוצת החנקן המעוררים. כל סוג של מונוציט מגיב בצורה שונה לגירויים.

לדוגמה, במהלך זיהום בקנדידה אלביקנס, מונוציטים קלאסיים מעוררים את התגובה החיסונית Th7. ואילו בזיהום ב- Aspergillus fumigatus, למונוציטים קלאסיים ו- CD16 ⁺ יש יכולות פגוציטוזיות דומות, והמונוציטים הקלאסיים מעכבים את נביטת conidia.

בתנאי זיהום, מספר המונוציטים של CD16 ⁺ עולה. תופעה זו נצפתה אצל נשים הרות עם מלריה (Plasmodium spp.) וכמו כן הושפעו מ- HIV. מונוציטים יכולים לצמצם את מספר הטפילים, לפאגוציטציה של אריתרוציטים נגועים באמצעות פגוציטוזה אופסונית או לא-אופסונית.

עם זאת, מונוציטים יכולים לתרום להתבטאויות החמורות של המלריה, המשפיעה על התפקודים הפיזיולוגיים של המארח ומובילה להופעת פתולוגיות. מונוציטים, תאים דנדריטים ומקרופאגים ממלאים גם הם תפקיד קריטי בפתוגנזה של HIV.

תפקיד מונוציטים באנגיוגנזה ובטרשת עורקים

מונוציטים מצטברים בקיר של כלי גדל, מה שמרמז שהם תורמים לטרשת עורקים. הם אינם יוצרים רשתות כלי דם, אך הם מחקים תאי אנדותל, איתם הם חולקים מאפיינים פנוטיפיים וסימני שטח.

כאשר מונוציטים במחזור ההיקפי נודדים מהכלי הדם לתא החוץ-וסקולרי, הם מתבגרים למקרופאגים. באופן ספציפי, מקרופאגים M2 הם בעלי תפקודים פרואנגיוגניים: הם מקדמים שיפוץ כלי הדם במהלך תיקון רקמות.

מאפיין להיווצרות רובד טרשת עורקים הוא הצטברות ליפופרוטאינים באזור האינטימי של העורק, המלווה בגיוס מונוציטים מהמחזור.

מונוציטים נודדים לחלל התת-תאתי וקיימים אינטראקציה עם רכיבים של המטריקס החוץ תאי, כמו קולגן I, המרכיב העיקרי של דופן העורקים. נוצר אינטראקציה חזקה בין המטריצה ​​החוץ תאית למונוציטים.

ליפופרוטאינים בצפיפות נמוכה (LDL), שנשמרים על ידי פרוטוגליקנים במטריקס החוץ תאי, נלכדים על ידי מקרופאגים. מטריקס-מטרופריוטאינזים מטריקס (MMPs) הם חשובים ליצירת רובד טרשת עורקי. מקרופאגים אחראים על ייצור אורוקינאז שמפעיל MMPs.

תפקיד מונוציטים בדלקת

מונוציטים מגדילים סמנים של מצבים דלקתיים רבים, כגון אוטם שריר הלב החריף, שבץ מוחי, אלח דם, דלקת מפרקים שגרונית, HIV והמודיאליזה. לדוגמא, לחולים עם אוטם שריר הלב ומפרצת של חדרי יש הרבה יותר מונוציטים מאשר אנשים ללא פתולוגיות אלה.

מונוציטים ומקרופאגים הם המקור העיקרי ל ציטוקינים, המשמשים כשליחים בין-תאיים, ומווסתים את התפשטות התאים, ההתמיינות והגירה. הציטוקינים החשובים ביותר המעורבים באי ספיקת לב הם גורם נמק הגידול (TNF) ואינטרלוקין IL6.

מחקר שנערך על תהליכים דלקתיים בחולים עם אי ספיקת לב הראה כי TNF, TNFR1 ו- TNFR2 הם מנבאים לתמותה באוכלוסייה שנחקרה. IL6 אינו סמן לדלקת, אך משפיע באופן ישיר על שריר הלב.

אפנון טיפולי של מערכת הציטוקינים בניסויים קליניים לא הצליח בבני אדם. אסטרטגיה נוספת מורכבת משימוש בקרוודילול, אנטגוניסט בטא-אדרנקורפטור לא-סלקטיבי, שמפחית את ייצור ה- TNF על ידי מונוציטים.

Fenofibrate, נגזרת של חומצה פיברית, מעכב באופן משמעותי את שחרורם של ציטוקינים שמקורם במונוציטים, כמו IL1, IL6 ו- MCP-1.

רמות מונוציטים בדם

ניתוח כמותי של הסוגים השונים של לויקוציטים בדם מצביע על הערכים הנורמליים הבאים: צורות הלהקה (גרנולוציטים נויטרופיליים), 3-5%; מפולח (גרנוולוציטים נויטרופיליים), 40-75%; אאוזינופילים (גרנולוציטים), 2-4%; בזופילים (גרנולוציטים), 0-1%; לימפוציטים, 25-40%; מונוציטים, 2-8%.

המספר הרגיל של מונוציטים בדם הוא בין 0 ל 800 תאים / μl, והערך הממוצע הרגיל הוא 300 תאים / μl (0.3 x ¹⁰⁹ תאים / ליטר). תהליכים דלקתיים כרוניים קשורים למונוציטוזיס, שהם עלייה במספר המונוציטים. הערך המוחלט עולה על 800 תאים / μl (> 0.8 x 10 ⁹ תאים / ל ').

הפרעות מסוימות הקשורות למונוציטוזיס הן מחלות דלקתיות, כגון שחפת, עגבת ואנדוקרדיטיס חיידקי תת עורית, גרנולומטוזיס / אוטואימונית, זאבת אדמונית מערכתית, דלקת מפרקים שגרונית ודלקת עורקים זמנית.

הפרעות ממאירות המייצרות מונוציטוזיס כוללות פרוקמיה, לוקמיה נימפוציטית, היסטיוציטוזיס, מחלת הודג'קין, לימפומה שאינה הודג'קין וסרטן.

מונוציטופניה היא הפחתה במספר המונוציטים (פחות מ- 200 תאים / μl; 0.2 x 10 ⁹ תאים / ליטר). זה מתרחש כתגובה לסטרס, אנדוטוקסמיה, ובעקבות מתן גלוקוקורטיקואידים, אינטרפרון אלפא ו- TNF-alpha.

הפרעות מסוימות הקשורות למונוציטופניה הן לוקמיה לימפוציטית כרונית, נויטרופניה מחזורית ופגיעה תרמית קשה.

מחלות קשורות: סרטן

מונוציטים, בנוסף למלא תפקיד חשוב במערכת החיסון המולדת להגן על המארח מפני חיידקים פתוגניים, משתתפים גם בפתוגנזה והתקדמותם של מחלות כמו טרשת עורקים, טרשת נפוצה וגרורות בגידולים.

מקרופאגים M1 דלקתיים מעורבים בחיסול תאי הגידול המיותרים, אך מקרופאגים הקשורים לגידול M2 (TAMs) יכולים לעכב את התגובה נגד גידול, להגדיל את גידול הגידול ולקדם גרורות.

בשל כך, נוכחות וכמות TAM מתואמת עם תוחלת חיים ירודה עבור המטופל. בעכברים בהם הוסר הטחול, הם מראים ירידה במספר ה- TAMs, וזו הסיבה לכך שנצפתה צמיחת הגידול והגרורות מופחתות.

בתוך הסביבה ההיפוקסית של הגידול, TAM מושפע מאוד מהפרשת מולקולות האות, תאים של מערכת החיסון ותאי גידול. TAMs פולשניים מייצרים גורמי גדילה כמו EGF, המקדמים את צמיחת הגידול.

בנוסף, TAM מייצר גורמים כמו VEGF, המקדמים צמיחת כלי דם וגרורות. גורם נוסף המיוצר על ידי TAM הוא VEGFR1, המעורב ביצירת נישה פרה-סטסטטית.

הפניות

1. עבאס, א.כ., ליכטמן, א.ה., פילאי, ש. 2017. אימונולוגיה תאית ומולקולרית. Elsevier, אמסטרדם.
2. Auffray, C., Sieweke, MH, Geissmann, F. 1009. מונוציטים בדם: התפתחות, הטרוגניות וקשר עם תאים דנדריטים. סקירה שנתית של אימונולוגיה, 27, 669-92.
3. Delves, PJ, Martin, SJ, Burton, DR, Roitt, IM 2017. האימונולוגיה החיונית של רויט. וויילי, צ'יצ'סטר.
4. Eales, L.-J. 2003. אימונולוגיה עבור מדעני חיים. וויילי, צ'יצ'סטר.
5. Fraser, IP, Ezekowitz, AB 2001. מונוציטים ומקרופאגים. בתוך: אוסטן, KF, Frank, MM, Atkinson, JP, Cantor, H., eds. מחלות אימונולוגיות של סאמר, כרך א. ליפינקוט וויליאמס & וילקינס.
6. Geissmann, F., Manz, MG, Jung, S., Sieweke, MH, Merad, M, Ley, K. 2010. פיתוח מונוציטים, מקרופאגים ותאים דנדריטים. מדע, 327, 656-661.
7. הופמן, ר., בנץ, EJ, ג'וניור, זילברשטיין, LE, Heslop, H., Weitz, JI, Anastasi, J., Salama, m. E., Abutalib, SA 2017. המטולוגיה: עקרונות בסיסיים ותרגול. Elsevier, אמסטרדם.
8. Karlmark, KR, Tacke, F., Dunay, IR 2012. Monocytes בבריאות ומחלות - סקירת מיני. כתב העת האירופי למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה 2, 97-102.
9. Lameijer, MA, Tang, J., Nahrendorf, M., Beelen, RHJ, Mulder, WJM 2013. מונוציטים ומקרופאגים כיעדים ננו-רפואיים לשיפור האבחנה והטיפול במחלות. ביקורות מומחים באבחון מולקולרי, 13, 567–580.
10. Lameijer, M., Tang, J., Nahrendorf, M., Mulder, WJM 2013. מונוציטים ומקרופאגים כיעדים ננו-רפואיים לשיפור האבחנה והטיפול במחלות. אבחון מולקולרי, 13, 567–580.
11. Lazarus, HM, Schmaier, AH 2019. מדריך תמציתי להמטולוגיה. שפרינגר, צ'אם.
12. ליכטמן, MA, Kaushansky, K., Prchal, JT, Levi, MM, Burns, LJ, Armitage, JO 2017. Manual for Hematology. מק גריי היל, ניו יורק.
13. Löffler, H., Rastetter, J., Haferlach, T. 2000. אטלס של המטולוגיה קלינית. שפרינגר, ברלין.
14. Longo, DL 2010. המטולוגיה ואונקולוגיה של הריסון. מקגרו היל, ניו יורק.
15. Murphy, K., Weaver, C. 2016. האימונוביולוגיה של Janeway. גרלנד מדע, ניו יורק.
16. Østerud, B., Bjørklid, E. 2003. תפקיד מונוציטים בטרשת עורקים. ביקורת פיזיולוגיה, 83, 1069-1112.
17. Parham, P. 2014. מערכת החיסון. גרלנד מדע, ניו יורק.
18. פול, WE 2012. אימונולוגיה בסיסית. ליפינקוט וויליאמס ווילקינס, פילדלפיה.
19. ריצ'רדס, DM, Hettinger, J., Feuerer, M. 2013. מונוציטים ומקרופאגים בסרטן: התפתחות ותפקודים. סרטן מיקרו-סביבה, 6, 179–191.
20. Wrigley, BJ, Lip, GYL, Shantsila, E. 2011. תפקידם של מונוציטים ודלקת בפתופיזיולוגיה של אי ספיקת לב. כתב העת האירופי לאי ספיקת לב, 13, 1161–1171.
21. Yona, S., Jung, S. 2009. מונוציטים: קבוצות משנה, מקורות, גורלות ופונקציות. חוות דעת נוכחית בהמטולוגיה. DOI: 10.1097 / MOH.0b013e3283324f80.