Macrofaag

Macrofagen (Fagocyten) zijn witte bloedcellen die behoren tot het evolutionair oudste aangeboren cellulaire immuunsysteem. Macrofagen kunnen uit de bloedbaan ontsnappen en als een soort bewakende politie enkele maanden in het lichaamsweefsel overleven als weefselmacrofagen.

Een van hun belangrijkste taken is om besmettelijke bacteriën te omzeilen, endogene cellen of gifstoffen zoals een amoebe te degenereren en te fagocyteren, dwz ze te "eten" of anderszins onschadelijk te maken en af ​​te voeren.

Wat is de macrofaag?

Macrofagen, ook wel scavenger-cellen genoemd, behoren tot de fagocyten en dus tot het aangeboren cellulaire deel van de immuunrespons. Indien nodig ontwikkelen ze zich uit monocyten, die worden gevormd uit stamcellen in het beenmerg en in de bloedbaan terechtkomen.

In aanwezigheid van een virale of bacteriële infectie die door het immuunsysteem wordt herkend, bewegen de monocyten zich naar het brandpunt van de infectie, verlaten ze de bloedbaan en differentiëren ze tot volledig functionele macrofagen. Ze kunnen de infectieuze ziektekiemen bij de infectiebron fagocyteren door de deeltjes volledig in te sluiten en ze biochemisch en katalytisch af te breken met behulp van bepaalde enzymen. De macrofagen dragen de overeenkomstige enzymen met zich mee in lysosomen, kleine celorganellen.

De macrofagen maken deel uit van het aangeboren, d.w.z. het genetisch gefixeerde immuunsysteem. Er is een verbinding met het verworven immuunsysteem via de functie van de antigeenpresentatie van de macrofagen, die vooral wordt geactiveerd door virale infecties. De gepresenteerde antigenen worden herkend door de T-helpercellen, die vervolgens de aanmaak van specifieke antilichamen stimuleren. Macrofagen kunnen ontstekingsprocessen in weefsel aanzienlijk beheersen door cytokines uit te scheiden.

Anatomie en structuur

Macrofaag precursorcellen zijn monocyten die worden gevormd uit stamcellen in het beenmerg. Monocyten differentiëren alleen onder invloed van cytokinen tot verschillende soorten macrofagen. Bij gelokaliseerde weefselmacrofagen die in het weefsel zijn gemigreerd, hangt de morfologie sterk af van het omringende weefsel.

Anatomisch gezien komt een macrofaag praktisch overeen met een enkele cel met een kern, cytoplasma, cytoskelet en een groot aantal organellen. Een macrofaag bereikt een grootte van 25 tot 50 µm. De grootte van de fagocyten is voldoende om een ​​5 µm lange bacterie te vangen en op te sluiten in een van zijn phagosomen. Lysosomen zijn beschikbaar voor macrofagen om hun hoofdfunctie, de fagocytose van pathogenen of de afbraak van een schadelijke stof, uit te voeren.

Dit zijn kleine organellen die een aantal afbraak-enzymen bevatten die worden geleegd in het fagosoom nadat de ziekteverwekker is gevangen om de eigenlijke fagocytose te initiëren en te volbrengen. Macrofagen hebben ook het vermogen om lysozym te synthetiseren, dat glycosidebindingen kan afbreken. Direct contact met lysozym zorgt ervoor dat bacteriën hun celwanden afbreken.

Functie en taken

Een van de belangrijkste functies en taken van macrofagen is de fagocytose van binnendringende ziektekiemen of andere schadelijke stoffen. Dit omvat ook de lichaamseigen gedegenereerde cellen (kankercellen) die als zodanig zijn herkend door het immuunsysteem, evenals cellen die al zijn gestorven. De macrofagen zijn in staat de ziekteverwekkers op te sluiten in een van hun phagosomes en ze af te breken in onschadelijke afzonderlijke componenten. Een andere hoofdtaak is de antigeenpresentatie.

De meeste zijn peptideresten, dwz componenten van bepaalde eiwitten van gefagocyteerde kiemen, die de fagocyt via een complex mechanisme naar buiten "presenteert". Bepaalde T-helpercellen herkennen de gepresenteerde fragmenten en induceren de synthese van specifieke antilichamen. In interactie met andere componenten van het immuunsysteem, zoals B- en T-lymfocyten, evenals natuurlijke killercellen en fibroblasten, kunnen macrofagen een groot aantal cytokinen produceren. Cytokinen zijn peptiden en eiwitten waarmee het immuunsysteem de zeer complexe immuunrespons aanstuurt.

Met interleukines, interferonen, tumornecrosefactoren en andere stoffen die aan de cytokines worden toegewezen, regelt het immuunsysteem de activering en deactivering van de immuuncomponenten, evenals de agressiviteit, de kracht van de respectieve immuunrespons, inclusief eventuele koortsaanvallen. Gespecialiseerde CD-169-positieve macrofagen in de milt nemen de taak op zich om virusdeeltjes te vermenigvuldigen in het geval van een virusinfectie om een ​​overeenkomstige immuunrespons te versnellen.

Om te voorkomen dat virussen of virusdelen die uit de macrofagen zouden kunnen ontsnappen, verdere infecties veroorzaken, worden de CD-169-positieve macrofagen nauw omgeven door andere macrofagen, die in zo'n geval het ontsnapte virus of virusdelen onmiddellijk kunnen vernietigen. Het immuunsysteem heeft ook niet-fagocytische macrofagen, die een belangrijke rol spelen bij de regeneratie van spiervezels. Ze produceren controle-eiwitten waarmee spiercellen kunnen worden getransporteerd en gedifferentieerd.

Ziekten

Ziekten en aandoeningen die direct verband houden met slecht functionerende macrofagen zijn uiterst zeldzaam. Ziekten en symptomen die zijn gebaseerd op overreacties van macrofagen, maar worden veroorzaakt door een andere ziekte, komen vaker voor. Dit betekent dat de symptomen terug te voeren zijn op een natuurlijke reactie van de fagocyten.

Het hemofagocytosesyndroom (HLH) is een zeldzame ziekte die het oorzakelijk verband hierboven weergeeft. Wanneer deze ziekte aanwezig is, zijn de macrofagen zo overactief dat ze niet alleen oude rode bloedcellen fagocyteren die moeten worden afgevoerd, maar ook gezonde cellen aanvallen in een soort overmatige immuunrespons. De ziekte, die vaak ernstig is, kan worden overgeërfd, d.w.z. op basis van bepaalde genetische defecten, maar kan ook worden verworven. Het kan worden veroorzaakt door medicatie of infecties.

Een stofwisselingsziekte waarbij er een onvolledige afbraak is van het tussenproduct glucocerebroside, deze stof hoopt zich op in de lysosomen van de macrofagen, die daardoor opblazen. Macrofagen die op deze manier zijn gemodificeerd, worden Gauchercellen genoemd, een term die is afgeleid van de naam van de ziekte van Gaucher-syndroom. De ophoping van Gauchercellen in de lever, milt en beenmerg, evenals in het zenuwstelsel en andere organen, leidt, indien onbehandeld, tot orgaanfalen in het verdere verloop van de ziekte.

Typische en veel voorkomende ziekten van het bloed en erytrocyten

• Hemolyse
• Bloedarmoede (anemie), bloedarmoede door ijzertekort
• Nier bloedarmoede
• Sikkelcelanemie