Makrofager är immunceller som är nödvändiga för fullständigt skydd av kroppen från aggressiva influenser. Makrofagceller. Vad är det och vilka funktioner har de?Vad är makrofager

Denna artikel kommer att överväga mekanismen för immunitetsbildning, det vill säga kroppens egenskaper för att skydda sina celler från främmande ämnen (antigener) eller patogener (bakterier och virus). Immunitet kan bildas på två sätt. Den första kallas humoral och kännetecknas av produktionen av speciella skyddande proteiner - gammaglobuliner, och den andra är cellulär, som är baserad på fenomenet fagocytos. Det orsakas av bildningen i organ relaterade till de endokrina och speciella cellerna: lymfocyter, monocyter, basofiler, makrofager.

Makrofagceller: vad är det?

Makrofager, tillsammans med andra skyddande celler (monocyter), är huvudstrukturerna för fagocytos - processen att fånga och smälta främmande ämnen eller patogena patogener som hotar kroppens normala funktion. Den som beskrivs upptäcktes och studerades av den ryske fysiologen I. Mechnikov 1883. Han fann också att cellulär immunitet inkluderar fagocytos - en skyddande reaktion som skyddar cellgenomet från de skadliga effekterna av främmande ämnen som kallas antigener.

Du bör förstå frågan: makrofager - vad är dessa celler? Minns deras cytogenes. Dessa celler är derivat av monocyter som har lämnat blodomloppet och invaderat vävnader. Denna process kallas diapedes. Dess resultat är bildandet av makrofager i parenkymet i levern, lungorna, lymfkörtlarna och mjälten.

Till exempel kommer alveolära makrofager först i kontakt med främmande ämnen som har kommit in i lungparenkymet genom speciella receptorer. Dessa immunceller uppslukar och smälter sedan antigener och patogener, och skyddar därigenom andningsorganen från patogener och deras toxiner, samt förstör partiklar av giftiga kemikalier som har kommit in i lungorna med en del luft under inandning. Dessutom bevisades det att när det gäller nivån av immunaktivitet liknar alveolära makrofager skyddande blodkroppar - monocyter.

Funktioner hos immuncellers struktur och funktioner

Fagocytiska celler har en specifik cytologisk struktur, som bestämmer makrofagernas funktioner. De är kapabla att bilda pseudopodier, som tjänar till att fånga och omsluta främmande partiklar. I cytoplasman finns det många matsmältningsorganeller - lysosomer, som säkerställer lys av toxiner, virus eller bakterier. Mitokondrier är också närvarande, som syntetiserar molekyler av adenosintrifosforsyra, som är makrofagernas huvudsakliga energisubstans. Det finns ett system av tubuli och tubuli - ett endoplasmatiskt retikulum med proteinsyntetiserande organeller - ribosomer. Obligatorisk närvaro av en eller flera kärnor, ofta oregelbunden till formen. Flerkärniga makrofager kallas symplaster. De bildas som ett resultat av intracellulär karyokinesis, utan separation av själva cytoplasman.

Typer av makrofager

Det är nödvändigt att ta hänsyn till följande, med hjälp av termen "makrofager", att detta inte är en typ av immunstrukturer, utan ett heterogent cytosystem. Till exempel skiljer man på fasta och fria skyddsceller. Den första gruppen inkluderar alveolära makrofager, fagocyter i parenkymet och håligheter i inre organ. Fixerade immunceller finns också i osteoblaster och lymfkörtlar. Deponerande och hematopoetiska organ - levern, mjälten och - innehåller även fasta makrofager.

Vad är cellulär immunitet

Perifera immunhematopoetiska organ, representerade av tonsiller, mjälte och lymfkörtlar, bildar ett funktionellt enhetligt system som ansvarar för både hematopoiesis och immunogenes.

Makrofagernas roll i bildandet av immunminne

Efter kontakt av antigenet med celler som kan fagocytos, kan de senare "komma ihåg" patogenens biokemiska profil och svara med produktionen av antikroppar på dess återpenetration in i en levande cell. Det finns två former av immunologiskt minne: positivt och negativt. Båda är resultatet av aktiviteten hos lymfocyter som bildas i tymus, mjälte, i plack i tarmväggarna och lymfkörtlarna. Dessa inkluderar derivat av lymfocyter - monocyter och celler - makrofager.

Positivt immunologiskt minne är i huvudsak det fysiologiska skälet till användningen av vaccination som en metod för att förebygga infektionssjukdomar. Eftersom minnesceller snabbt känner igen antigenerna som finns i vaccinet, svarar de omedelbart med den snabba bildningen av skyddande antikroppar. Fenomenet med negativt immunminne beaktas i transplantologi för att minska nivån av avstötning av transplanterade organ och vävnader.

Förhållandet mellan hematopoetiska och immunsystem

Alla celler som används av kroppen för att skydda den från patogena patogener och giftiga ämnen bildas i den röda benmärgen, som också är ett hematopoetiskt organ. eller tymus, relaterad till det endokrina systemet, utför funktionen av immunitetens huvudstruktur. I människokroppen är både den röda benmärgen och tymus i huvudsak immunogenesens huvudorgan.

Fagocytiska celler förstör patogener, vilket vanligtvis åtföljs av inflammation i infekterade organ och vävnader. De producerar en speciell substans - trombocytaktiverande faktor (PAF), som ökar blodkärlens permeabilitet. Således kommer ett stort antal makrofager från blodet till platsen för det patogena medlet och förstör det.

Efter att ha studerat makrofager - vilken typ av celler de är, i vilka organ de produceras och vilka funktioner de utför - var vi övertygade om att de tillsammans med andra typer av lymfocyter (basofiler, monocyter, eosinofiler) är immunitetens huvudceller.

7134 0

Huvudrollen i utvecklingen och underhållet av kronisk inflammation tillhör systemet av fagocytiska makrofager (detta koncept har ersatt den tidigare allmänt använda, men i huvudsak otillräckligt underbyggda termen "retikuloendotelialsystem"). Huvudcellen i detta system är en makrofag utvecklad från en blodmonocyt. Monocyter som härrör från benmärgsstamcellen kommer först in i det perifera blodet och från det in i vävnaderna, där de under påverkan av olika lokala stimuli förvandlas till makrofager.

De senare är extremt viktiga vid genomförandet av adaptiva reaktioner i kroppen - immun, inflammatorisk och reparativ. Deltagande i sådana reaktioner underlättas av sådana biologiska egenskaper hos makrofager som förmågan att migrera till inflammatoriska foci, möjligheten till en snabb och ihållande ökning av benmärgscellproduktion, aktiv fagocytos av främmande material med snabb delning av det senare, aktivering under påverkan av främmande stimuli, utsöndring av ett antal biologiskt aktiva ämnen, förmågan att "bearbeta" antigenet som har kommit in i kroppen, följt av induktion av immunförsvaret.

Det är också fundamentalt viktigt att makrofager är långlivade celler som kan fungera under lång tid i inflammerade vävnader. Det är viktigt att de kan föröka sig i inflammationshärdar; samtidigt är omvandlingen av makrofager till epiteloida och gigantiska multinukleära celler möjlig.

I brist på immunologisk specificitet (som T- och B-lymfocyter) fungerar makrofagen som en ospecifik hjälpcell med den unika förmågan att inte bara fånga antigenet utan också bearbeta det så att det efterföljande igenkännandet av detta antigen av lymfocyter är mycket underlättat. Detta stadium är särskilt nödvändigt för aktivering av T-lymfocyter (för utveckling av fördröjda immunsvar och för produktion av antikroppar mot tymusberoende antigener).

Förutom att delta i immunreaktioner på grund av antigenförbehandling och dess efterföljande "presentation" för lymfocyter, utför makrofager också skyddsfunktioner mer direkt och förstör vissa mikroorganismer, svampar och tumörceller.

Vid reumatiska sjukdomar involverar således cellulära reaktioner av immuninflammation inte bara specifikt immuniserade lymfocyter, utan även monocyter och makrofager som inte har immunologisk specificitet.

Dessa celler attraheras av monocytiska kemotaktiska ämnen som produceras i inflammationshärdar. Dessa inkluderar C5a, delvis denaturerade proteiner, kallikrein, plasminogenaktivator, basiska proteiner från neutrofila lysosomer.T-lymfocyter producerar en liknande faktor vid kontakt med dess specifika antigen, B-lymfocyter - med immunkomplex.

Dessutom producerar lymfocyter också faktorer som hämmar migrationen av makrofager (d.v.s. fixerar dem i fokus för inflammation) och aktiverar deras funktion. I inflammatoriska foci, i motsats till normala förhållanden, observeras mitoser av makrofager, och därmed ökar antalet av dessa celler också på grund av lokal proliferation.

Makrofagernas betydelse för att upprätthålla den inflammatoriska processen bestäms av de antiinflammatoriska medel som frigörs från dessa celler som diskuteras nedan.

1. Prostaglandiner.

2. Lysosomala enzymer (särskilt under fagocytos av antigen-antikroppskomplex, och cellen förstörs inte under deras isolering).

3. Neutrala proteaser (plasminogenaktivator, kollagenas, elastas). Normalt är deras antal försumbart, men med främmande stimulering (under fagocytos) induceras produktionen av dessa enzymer och de frisätts i betydande mängder. Produktionen av neutrala proteaser hämmas av inhibitorer av proteinsyntes, inklusive glukokortikosteroider. Produktionen av plasminogenaktivator och kollagenas stimuleras också av faktorer som utsöndras av aktiverade lymfocyter.

4. Fosfolipas Az, som frisätter arakidonsyra från mer komplexa komplex, huvudprekursorn för prostaglandiner. Aktiviteten hos detta enzym hämmas av glukokortikosteroider.

5. En faktor som stimulerar frisättningen från benen av både mineralsalter och benmatrisens organiska bas. Denna faktor inser sin effekt på benvävnaden genom direkt verkan, utan att kräva närvaron av osteoklaster.

6. Ett antal komplementkomponenter som aktivt syntetiseras och frisätts av makrofager: C3, C4, C2 och, uppenbarligen, även C1 och faktor B, vilket är nödvändigt för en alternativ väg för komplementaktivering. Syntesen av dessa komponenter ökar vid aktivering av makrofager och hämmas av inhibitorer av proteinsyntes.

7. Interleukin-1, som är en typisk representant för cytokiner - biologiskt aktiva substanser av polypeptidnatur, producerade av celler (främst celler i immunsystemet). Beroende på produktionskällorna för dessa ämnen (lymfocyter eller monocyter) används ofta termerna "lymfokiner" och "monokiner". Namnet "interleukin" med motsvarande nummer används för att referera till specifika cytokiner - speciellt de som förmedlar cellulär interaktion. Det är ännu inte helt klart om interleukin-1, som är den viktigaste monokinen, representerar en enda substans eller en familj av polypeptider med mycket liknande egenskaper.

Dessa egenskaper inkluderar följande:

• stimulering av B-celler, accelererar deras omvandling till plasmaceller;
• stimulering av aktiviteten hos fibroblaster och synoviocyter med deras ökade produktion av prostaglandiner och kollagenas;
• pyrogen påverkan, som realiseras i utvecklingen av feber;
• aktivering av syntesen i levern av akutfasproteiner, i synnerhet serumamyloidprekursorn (denna effekt kan vara indirekt på grund av stimulering av produktionen av interleukin-6).

Bland de systemiska effekterna av interleukin-1 kan, förutom feber, även neutrofili och skelettmuskelproteolys noteras.

8. Interleukin-6, som även aktiverar B-celler, stimulerar hepatocyter att producera akutfasproteiner och har egenskaperna hos b-interferon.

9. Kolonistimulerande faktorer som främjar bildningen av granulocyter och monocyter i benmärgen.

10. Tumörnekrosfaktor (TNF), som inte bara verkligen kan orsaka tumörnekros, utan också spelar en betydande roll i utvecklingen av inflammation. Denna polypeptid, bestående av 157 aminosyror, i den tidiga fasen av det inflammatoriska svaret främjar vidhäftningen av neutrofiler till endotelet och främjar därigenom deras penetration in i det inflammatoriska fokuset. Den fungerar också som en kraftfull signal för produktionen av giftiga syreradikaler och är en stimulator av B-celler, fibroblaster och endotel (de två sista celltyperna producerar kolonistimulerande faktorer).

Det är kliniskt viktigt att TNF, liksom interleukin-1 och interferon, hämmar aktiviteten av lipoproteinlipas, vilket säkerställer avlagringen av fett i kroppen. Det är därför som i inflammatoriska sjukdomar ofta noteras uttalad viktminskning, vilket inte motsvarar högkalorinäring och bevarad aptit. Därför är det andra namnet på TNF kakektin.

Aktivering av makrofager, som manifesteras av en ökning av deras storlek, ett högt innehåll av enzymer, en ökning av förmågan till fagocytos och förstörelse av mikrober och tumörceller, kan också vara ospecifik: på grund av stimulering av andra (ej relaterad till den befintliga patologiska processen) mikroorganismer, mineralolja, lymfokiner producerade av T-lymfocyter, i mindre utsträckning - B-lymfocyter.

Makrofager är aktivt involverade i ben- och broskresorption. Elektronmikroskopisk undersökning avslöjade makrofager nära förknippade med partiklar av smält kollagenfibrer vid gränsen till pannus och ledbrosk. Samma fenomen noterades vid kontakt av makrofager med resorberat ben.

Således spelar makrofager en viktig roll i utvecklingen av den inflammatoriska processen, dess underhåll och kroniskhet, och redan a priori kan betraktas som ett av de viktigaste "målen" för antireumatisk terapi.

MAKROFAGER(grekiska, makros stora + phagos slukar) - bindvävsceller med aktiv rörlighet, vidhäftning och en uttalad förmåga till fagocytos. Makrofager upptäcktes av I. I. Mechnikov; han etablerade först deras roll i skyddande och andra reaktioner av kroppen och föreslog termen "makrofager", och betonade skillnaderna mellan dessa celler och mindre celler - "mikrofager" (dvs segmenterade leukocyter, neutrofiler), som fagocyterar endast små främmande partiklar, till exempel. mikrober. Makrofager har beskrivits under olika namn: Klasmatocyter av Ranvier, rhagiokrinala celler, adventitialceller, vandrande celler i vila, pyrrolceller, polyblaster, amöboider, metallofila celler, makrofagocyter, histiocyter. De flesta av dessa termer är endast av historiskt intresse.

M. är, liksom alla bindvävsceller, av mesenkymalt ursprung, och vid postnatal ontogenes skiljer de sig från en hematopoetisk stamcell (se Hematopoiesis), och passerar i benmärgen successivt genom stadierna monoblast, promonocyt och monocyt. De senare cirkulerar i blodet och, när de rör sig in i vävnader, förvandlas till M. M. Skilj mellan fritt (vandrande) och fixerat i vävnader. M. är också indelad i hematogena, bildade av monocyter som just flyttat ut ur blodet, och histiogena, som tidigare fanns i vävnader. Beroende på lokaliseringen finns M. av lös bindväv - histiocyter (se), lever - stellate retikuloendoteliocyter (Kupffer-celler), lunga - alveolär M., serösa håligheter - peritoneal och pleural M., M. i benmärgen och lymfoida organ, gliamakrofager c. n. Med. (mikroglia). Förekomma av M., tydligen, även osteoklaster.

M., som är det sista steget av differentiering av mononukleära fagocyter, delar sig inte med mitos. Undantaget kanske görs av M. i centra hron, en inflammation. På grundval av ett gemensamt ursprung från en hematopoetisk stamcell, ingår strukturen och funktionen hos M. och deras prekursorceller (monocyter, etc.), enligt klassificeringen publicerad i WHO Bulletin (1973), i systemet för mononukleära fagocyter. Däremot kombinerar det retikuloendoteliala systemet (se) celler av olika ursprung och kapabla till fagocytos: retikulära celler, endotelceller (särskilt sinusformade kapillärer av hematopoetiska organ) och andra element.

M.:s struktur skiljer sig i sorten beroende på fagocytisk aktivitet, egenskaper hos det absorberade materialet och så vidare (fig. 1). Till skillnad från sina föregångare, monocyter (se Leukocyter), M. är stora (20-100 mikron), innehåller många täta cytoplasmatiska granuler och mitokondrier; i den svagt basofila (ibland oxifila) cytoplasman är ofta rester av fagocyterat material synliga. Kärnan är sfärisk, bönformad eller oregelbunden till formen. Vid observation i ett faskontrastmikroskop i M. framträder det karakteristiska böljande cellmembranet som gör vågiga rörelser. Vid en submikroskopi hos M. är väl utvecklat lamellärt komplex synligt (se Golgi ett komplex), vanligtvis en liten mängd av ett granulärt endoplasmatiskt retikulum. Reflektion av fagocytisk aktivitet är täta cytoplasmatiska granuler - lysosomer (se), fagosomer, multivesikulära kvarvarande kroppar - den så kallade. myelinfigurer (fig. 2). Mikrotubuli och mikrofilamentbuntar observeras också.

Funkts, M:s värde bestäms av deras höga förmåga att absorbera och bearbeta täta partiklar - fagocytos (se) och lösliga ämnen - Pinocytos (se).

Makrofagers betydelse för immunitet

M. är en slags ackumulator av antigener som kommer in i kroppen (se), som finns i den i form av determinanter (sektioner av antigenmolekylen som bestämmer dess specificitet), bestående av minst 5 peptider. Antigener utsätts för speciell bearbetning: genom att interagera med M:s membranreceptorer orsakar antigener aktiveringen av deras lysosomala enzymer och en ökning av DNA-syntesen.

M. spelar en mycket viktig roll i induktionen av antikroppsbildning, för vilken alla tre typerna av celler (makrofager, T- och B-lymfocyter) är nödvändiga. Antigenet associerat med olika M.-fraktioner (membran, lysosomer) är mycket mer immunogent än det naturliga antigenet. Efter bearbetning i M. kommer antigener till T- och B-lymfocyter (se. Immunokompetenta celler ). M., som innehåller antigenet, reagerar först med T-celler, och först efter det "sätter B-cellerna på att fungera". M:s interaktion med T-celler regleras av H-antigener eller en genprodukt associerad med systemet av histokompatibilitetsgener (se Transplantationsimmunitet).

B-celler aktiverade av antigen producerar opsoniner (se), som förbättrar M:s kontakt med antigent material; samtidigt interagerar Fab-fragment av antikroppen (se) med antigendeterminanter, och Fc-fragment fäster till ytan av M. Detta stimulerar syntesen av adenylcyklas och ökar produktionen av 3,5 "-AMP, vilket främjar proliferationen och differentiering av B-lymfocyter.

Makrofager, T- och B-lymfocyter interagerar med varandra genom att använda en mängd olika lösliga faktorer som utsöndras av dessa celler efter antigen stimulering. Det har föreslagits att de flesta av de lösliga faktorerna utsöndras av T-lymfocyter. Chem. arten av dessa faktorer har inte studerats. Överför immunol, information från M. till en lymfocyt sker vid direkt kontakt med dessa celler. Mekanismen för denna överföring består i att M:s "klibbar" till en lymfocyt som följs av svullnad av M:s cytoplasma, kanter smälter sedan samman med utväxt av cytoplasma från en lymfocyt. M. syntetiserar ett stort antal ospecifika immunitetsfaktorer: transferrin, komplement, lysozym, interferon, pyrogener, etc., som är antibakteriella faktorer.

M. spelar en viktig roll i antimikrobiell och antiviral cellulär immunitet, vilket underlättas av dessa cellers relativt långa livslängd (från ungefär en till flera månader), såväl som i utvecklingen av kroppens immunsvar. De utför den viktigaste funktionen att befria kroppen från främmande antigener. Nedbrytningen av mikrober eller icke-mikrobiella medel, patogena svampar, protozoer, produkter av deras egna förändrade celler och vävnader utförs med hjälp av lysosomala enzymer M.

Som många studier visar är I. I. Mechnikovs idé om vikten av fagocytiska celler i immunitet (se) giltig inte bara för bakterier utan också för virus. M., särskilt immuniserade djur, deltar aktivt i förstörelsen av virioner (se Virus), trots det faktum att virus är mer motståndskraftiga mot enzymers verkan och processen för deras destruktion är mindre kraftfull än processen för att förstöra bakterier . M. utföra skyddsfunktion i olika skeden inf. process: de är en barriär vid platsen för ingångsporten av infektion och vid stadium av viremi, när M. av levern, mjälten och limf, noder förhindra begränsningen av spridningen av viruset. Med hjälp av M. påskyndas processen att avlägsna viruset från kroppen, närmare bestämt antigen-antikroppskomplexet (se Antigen-antikroppsreaktion). M. erhållen från icke-immuniserade och immuniserade djur fagocyterar aktivt influensavirus, vaccinia, myxom, ectromelia. Från immun M. kunde influensaviruset isoleras endast inom några timmar, medan det från icke-immun M. isolerades inom några dagar.

Blockering i M.-experimentet med antimakrofagserum, kisel, karragenan (polygalaktos med hög molekylvikt) leder till förvärring av förloppet av ett antal bakteriella och virusinfektioner. I vissa virussjukdomar kunde M. emellertid inte bara förhindra infektion, utan stödde dessutom reproduktionen av virus (t.ex. lymfocytiska koriomeningitvirus), som fanns kvar i kroppen under lång tid, vilket bidrog till utvecklingen av autoimmuna sjukdomar.

Studier har genomförts som visat M:s deltagande i den cytotoxiska effekten av sensibiliserade lymfocyter på målceller. Experimentet visade att avlägsnandet av M. från populationen av immunlymfocyter orsakade en signifikant försvagning av den cytotoxiska effekten av leukocyter på cellerna i vissa tumörer och att prognosen för sjukdomen är desto gynnsammare, ju mer aktiv M. är innesluten. i lymfkörtlarna regionalt för tumören. Studien av reaktionerna hos mottagarens immunsystem under transplantation av organ och vävnader visade att M. är involverade i transplantatavstötning och i eliminering av främmande celler från kroppen (se Transplantation).

Bibliografi: Burnet F. M. Cellular immunology, trans. från English, M., 1971; Van Furth R. et al. System av mononukleära fagocyter, en ny klassificering av makrofager, monocyter och deras prekursorceller, Bull. WHO, vol. 46, nr 6, sid. 814, 1973, bibliogr.; Zdrodovsky P. F. Problem med infektion, immunitet och allergier, M., 1969, bibliogr.; Kosyakov P.N. och Rovnova 3. I. Antiviral immunity, M., 1972; Petrov R.V. Immunology and immunogenetics, M., 1976, bibliogr.; Lärare I. Ya Macrophages in immunity, M., 1978; Allison A. S. Interaktioner av antikroppar kompletterar komponenter och olika celltyper i immunitet mot virus och pyogena bakterier, Transplantation. Rev., v. 19, sid. 3, 1974, bibliogr.; Carr I. The macrophage, L.-N.Y., 1973; Gordon S.a. Сohn Z. Makrofagen, Int. Varv. Cytol., v. 36, sid. 171, 1973, bibliogr.; Immunobiologi of the macrophage, red. av D.S. Nelson, N.Y., 1976; Mononukleära fagocyter i immunitet, red. av R. van Furth, Oxford, 1975; Wahl S. M. a. o. Makrofagernas roll i produktionen av lymfokiner av T- och B-lymfocyter, J. Immunol., v. 114, sid. 1296, 1975.

H. G. Chrusjtjov; M. S. Berdinsky (immunol.).

Artikel för tävlingen "bio/mol/text": Immunförsvaret är ett kraftfullt flerskiktigt försvar av vår kropp, som är otroligt effektivt mot virus, bakterier, svampar och andra patogener utifrån. Dessutom kan immunsystemet effektivt känna igen och förstöra transformerade egna celler som kan degenerera till maligna tumörer. Men störningar i immunsystemet (av genetiska eller andra skäl) leder till att maligna celler en dag tar över. En övervuxen tumör blir okänslig för kroppsattacker och undviker inte bara framgångsrikt förstörelse, utan "programmerar om" också aktivt skyddsceller för att möta sina egna behov. Genom att förstå de mekanismer som tumören använder för att undertrycka immunsvaret kan vi utveckla motåtgärder och försöka flytta balansen mot att aktivera kroppens eget försvar för att bekämpa sjukdomen.

Denna artikel skickades till tävlingen av populärvetenskapliga verk "bio / mol / text" -2014 i nomineringen "Bästa recension".

Huvudsponsor för tävlingen är det framåtsträvande företaget Genotek.
Tävlingen stöddes av RVC OJSC.

Tumör och immunitet - en dramatisk dialog i tre delar med en prolog

Man har länge trott att orsaken till den låga effektiviteten av immunsvaret vid cancer är att tumörceller är för lika normala, friska för att immunsystemet, konfigurerat att söka efter "utomstående", för att korrekt känna igen dem. Detta förklarar bara det faktum att immunsystemet mest framgångsrikt motstår tumörer av viral natur (deras frekvens ökar dramatiskt hos personer som lider av immunbrist). Det stod dock senare klart att detta inte var den enda anledningen.

Om vi ​​i den här artikeln talar om immunaspekterna av cancer, då i arbetet "Det finns ingen sämre klo i världen..." Du kan läsa om egenskaperna hos cancermetabolism. - Ed.

Det visade sig att cancercellernas interaktion med immunsystemet är mycket mer mångsidig. Tumören "gömmer sig" inte bara från attacker, den kan aktivt undertrycka det lokala immunsvaret och programmera om immunceller, vilket tvingar dem att tjäna sina egna maligna behov.

”Dialogen” mellan en degenererad, okontrollerad cell med sin avkomma (det vill säga en framtida tumör) och kroppen utvecklas i flera steg, och om initiativet till en början nästan helt ligger på sidan av kroppens försvar, så kl. slutet (vid en sjukdom) - går till sidan av tumören. För några år sedan formulerade onkoimmunologer konceptet "immunredigering" ( immunredigering), som beskriver huvudstegen i denna process (Fig. 1).

Figur 1. Immunredigering (immunredigering) under utvecklingen av en malign tumör.

Det första steget av immunredigering är elimineringsprocessen ( eliminering). Under påverkan av yttre cancerframkallande faktorer eller som ett resultat av mutationer "förvandlas" en normal cell - förvärvar förmågan att dela sig på obestämd tid och inte svara på kroppens reglerande signaler. Men samtidigt börjar den som regel syntetisera speciella "tumörantigener" och "farosignaler" på ytan. Dessa signaler attraherar celler i immunsystemet, främst makrofager, naturliga mördarceller och T-celler. I de flesta fall förstör de framgångsrikt de "försämrade" cellerna, vilket avbryter utvecklingen av tumören. Men ibland bland dessa "precancerösa" celler finns det flera där immunreaktivitet - förmågan att framkalla ett immunsvar - av någon anledning försvagas, de syntetiserar mindre tumörantigener, känns sämre igen av immunsystemet och efter att ha överlevt den första vågen av immunsvaret, fortsätt att dela sig.

I detta fall går tumörens interaktion med kroppen in i det andra stadiet, jämviktsstadiet ( jämvikt). Här kan immunförsvaret inte längre förstöra tumören helt, men kan ändå effektivt begränsa dess tillväxt. I ett sådant tillstånd "jämvikt" (och inte upptäckt med konventionella diagnostiska metoder) kan mikrotumörer existera i kroppen i flera år. Sådana dolda tumörer är dock inte statiska - egenskaperna hos deras ingående celler förändras gradvis under påverkan av mutationer och efterföljande selektion: fördelen bland delande tumörceller erhålls av de som bättre kan motstå immunsystemet, och så småningom uppstår celler i tumören. immunsuppressiva medel. De kan inte bara passivt undvika förstörelse, utan också aktivt undertrycka immunsvaret. I själva verket är detta en evolutionär process där kroppen ofrivilligt "tar fram" den exakta typen av cancer som kommer att döda den.

Detta dramatiska ögonblick markerar övergången av tumören till det tredje utvecklingsstadiet - undvikande ( fly), - där tumören redan är okänslig för aktiviteten hos celler i immunsystemet, dessutom vänder den deras aktivitet till sin fördel. Det börjar växa och metastasera. Det är en sådan tumör som vanligtvis diagnostiseras av läkare och studeras av forskare - de två tidigare stadierna är dolda, och våra idéer om dem bygger huvudsakligen på tolkningen av ett antal indirekta data.

Dualism av immunsvaret och dess betydelse i karcinogenes

Det finns många vetenskapliga artiklar som beskriver hur immunsystemet bekämpar tumörceller, men inte mindre antal publikationer visar att närvaron av immunsystemceller i den omedelbara tumörmiljön är en negativ faktor som korrelerar med accelererad tillväxt och metastasering av cancer. Inom ramen för begreppet immunredigering, som beskriver hur immunsvarets karaktär förändras när tumören utvecklas, har ett sådant ambivalent beteende hos våra försvarare äntligen förklarats.

Vi kommer att titta på några av mekanismerna för hur detta händer, med hjälp av exemplet med makrofager. Tumören använder liknande tekniker för att lura andra celler av medfödd och adaptiv immunitet.

Makrofager - "krigarceller" och "läkande celler"

Makrofager är kanske de mest kända cellerna med medfödd immunitet - det var med studien av deras förmåga till fagocytos av Mechnikov som klassisk cellulär immunologi började. I däggdjursorganismen är makrofager stridens avantgarde: eftersom de är de första att upptäcka fienden försöker de inte bara förstöra den med sina egna krafter, utan lockar också andra celler i immunsystemet till slagfältet och aktiverar dem. Och efter förstörelsen av främmande ämnen tar de en aktiv del i elimineringen av den skada som orsakas och utvecklar faktorer som främjar sårläkning. Denna dubbla natur av makrofager används av tumörer till deras fördel.

Beroende på den dominerande aktiviteten särskiljs två grupper av makrofager: M1 och M2. M1-makrofager (de kallas även klassiskt aktiverade makrofager) - "krigare" - är ansvariga för förstörelsen av främmande ämnen (inklusive tumörceller), både direkt och genom att attrahera och aktivera andra celler i immunsystemet (till exempel T- mördare). M2 makrofager - "läkare" - påskyndar vävnadsregenerering och säkerställer sårläkning.

Närvaron av ett stort antal M1-makrofager i tumören hämmar dess tillväxt, och kan i vissa fall till och med orsaka nästan fullständig remission (förstörelse). Och vice versa: M2-makrofager utsöndrar molekyler - tillväxtfaktorer, som dessutom stimulerar delning av tumörceller, det vill säga gynnar utvecklingen av malign bildning. Det har experimentellt visat sig att M2-celler (”healers”) vanligtvis dominerar i tumörmiljön. Ännu värre: under påverkan av substanser som utsöndras av tumörceller "omprogrammeras" aktiva M1-makrofager till M2-typen, slutar syntetisera antitumörcytokiner som interleukin-12 (IL12) eller tumörnekrosfaktor (TNF) och börjar frisätta molekyler i miljön. , accelererar tillväxten av tumören och spiringen av blodkärl som kommer att ge dess näring, såsom tumörtillväxtfaktor (TGFb) och vaskulär tillväxtfaktor (VGF). De slutar attrahera och initiera andra celler i immunsystemet och börjar blockera det lokala (antitumör) immunsvaret (Fig. 2).

Figur 2. M1 och M2 makrofager: deras interaktion med tumören och andra celler i immunsystemet.

Proteiner från NF-kB-familjen spelar en nyckelroll i denna omprogrammering. Dessa proteiner är transkriptionsfaktorer som kontrollerar aktiviteten hos många gener som krävs för M1-aktivering av makrofager. De viktigaste medlemmarna i denna familj är p65 och p50, som tillsammans bildar p65/p50-heterodimeren, som i makrofager aktiverar många gener associerade med ett akut inflammatoriskt svar, såsom TNF, många interleukiner, kemokiner och cytokiner. Uttrycket av dessa gener lockar till sig fler och fler immunceller, och "belyser" området för inflammation för dem. Samtidigt har en annan homodimer av NF-kB-familjen, p50/p50, motsatt aktivitet: genom att binda till samma promotorer blockerar den deras uttryck, vilket minskar inflammation.

Båda aktiviteterna för NF-kB-transkriptionsfaktorer är mycket viktiga, men ännu viktigare är balansen mellan dem. Det har visat sig att tumörer målmedvetet utsöndrar ämnen som stör p65-proteinsyntesen i makrofager och stimulerar ackumuleringen av det p50/p50-hämmande komplexet. På detta sätt (utöver ett antal andra) förvandlar tumören aggressiva M1-makrofager till ofrivilliga medbrottslingar till sin egen utveckling: M2-makrofager, som uppfattar tumören som ett skadat vävnadsställe, sätter igång återhämtningsprogrammet, men tillväxten faktorer de utsöndrar bara tillför resurser för tumörtillväxt. Detta fullbordar cykeln - den växande tumören attraherar nya makrofager, som omprogrammeras och stimulerar dess tillväxt istället för förstörelse.

Reaktivering av immunsvaret är en aktuell trend inom anticancerterapi

I den omedelbara miljön av tumörer finns det alltså en komplex blandning av molekyler: både aktiverar och hämmar immunsvaret. Utsikterna för utvecklingen av tumören (och därmed utsikterna för organismens överlevnad) beror på balansen mellan ingredienserna i denna "cocktail". Om immunaktiverare råder betyder det att tumören inte har klarat uppgiften och kommer att förstöras eller att dess tillväxt kommer att bli kraftigt försenad. Om immunsuppressiva molekyler dominerar betyder det att tumören kunde ta upp nyckeln och kommer att börja utvecklas snabbt. Genom att förstå mekanismerna som gör att tumörer kan överväldiga vårt immunförsvar, kan vi utveckla motåtgärder och flytta balansen mot att döda tumörer.

Som experiment visar är "omprogrammeringen" av makrofager (och andra celler i immunsystemet) reversibel. Därför är ett av de lovande områdena inom onko-immunologi idag idén om "reaktivering" av patientens egna celler i immunsystemet för att förbättra effektiviteten av andra behandlingsmetoder. För vissa typer av tumörer (till exempel melanom) kan du uppnå imponerande resultat. Ett annat exempel, upptäckt av Medzhitovs grupp, är vanligt laktat, en molekyl som produceras när syrebrist i snabbväxande tumörer via Warburg-effekten. Denna enkla molekyl stimulerar makrofager att omprogrammera för att stödja tumörtillväxt. Laktat transporteras in i makrofager genom membrankanaler, och en potentiell terapi är att blockera dessa kanaler.

MAKROFAGER MAKROFAGER

(från makro... och... fag), celler av mesenkymalt ursprung i djurkroppen, kapabla att aktivt fånga och smälta bakterier, rester av döda celler och andra främmande och giftiga partiklar för kroppen. Termen "M." introducerad av I. I. Mechnikov (1892). De är stora celler av varierande form, med pseudopodia, innehåller många lysosomer. M. finns i blodet (monocyter), ansluter, vävnader (histocyter), hematopoetiska organ, lever (Kupffer-celler), väggen i lungalveolerna (lung M.), buk- och pleurahålor (peritoneal och pleural M.) . Hos däggdjur bildas M. i den röda benmärgen från en hematopoetisk stamcell, som passerar genom stadierna monoblast, promonocyt och monocyt. Alla dessa varianter av M. kombineras till ett system av enkärniga fagocyter. (se FAGOCYTOS, RETIKULOENDOTELSYSTEM).

.(Källa: "Biological Encyclopedic Dictionary." Chefredaktör M. S. Gilyarov; Redaktion: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin med flera - 2:a upplagan, korrigerad . - M .: Sov. Encyclopedia, 1986.)

makrofager

Celler i djurkroppen som är kapabla att aktivt fånga och smälta bakterier, rester av döda celler och andra främmande och giftiga partiklar för kroppen. De finns i blodet, bindväv, lever, bronkier, lungor och bukhålan. Termen introducerades av I.I. Mechnikov som upptäckte fenomenet fagocytos.

.(Källa: "Biology. Modern Illustrated Encyclopedia." Chefredaktör A.P. Gorkin; M.: Rosmen, 2006.)

Se vad "MACROPHAGES" är i andra ordböcker:

- ... Wikipedia

MAKROFAGER- (av grekiskan. makros: stor och phago äta), gam. megalofager, makrofagocyter, stora fagocyter. Termen M. föreslogs av Mechnikov, som delade upp alla celler som kan fagocytos i små fagocyter, mikrofager (se) och stora fagocyter, makrofager. Under… … Big Medical Encyclopedia

- (från makro ... och ... fag) (polyblaster) celler av mesenkymalt ursprung i djur och människor, kapabla att aktivt fånga och smälta bakterier, cellskräp och andra främmande eller giftiga partiklar för kroppen (se Fagocytos). För makrofager... Stor encyklopedisk ordbok

Den huvudsakliga celltypen i det mononukleära fagocytsystemet. Dessa är stora (10-24 mikron) långlivade celler med en välutvecklad lysosom- och membranapparat. På deras yta finns det receptorer för Fc-fragmentet av IgGl och IgG3, C3b-fragment C, receptorer B ... Ordbok för mikrobiologi

MAKROFAGER- [från makro... och fag(er)], organismer som slukar stora byten. ons Mikrofager. Ekologisk encyklopedisk ordbok. Chisinau: Huvudupplagan av Moldavian Soviet Encyclopedia. I.I. Morfar. 1989... Ekologisk ordbok

makrofager- En typ av lymfocyter som ger ospecifikt skydd genom fagocytos och som är involverade i utvecklingen av immunsvaret som antigenpresenterande celler. [Engelsk rysk ordlista med grundläggande termer om vaccinologi och ... ... Teknisk översättarhandbok

Monocyter (makrofager) är en typ av vita blodkroppar som är involverade i att bekämpa infektioner. Monocyter, tillsammans med neutrofiler, är de två huvudtyperna av blodkroppar som uppslukar och förstör olika mikroorganismer. När monocyter lämnar... ... medicinska termer

- (från makro ... och ... fag) (polyblaster), celler av mesenkymalt ursprung hos djur och människor, kapabla att aktivt fånga och smälta bakterier, cellrester och andra främmande eller giftiga partiklar för kroppen (se Fagocytos). ... … encyklopedisk ordbok

- (se makro ... + ... fag) celler i bindväven hos djur och människor, kapabla att fånga och smälta olika partiklar främmande för kroppen (inklusive mikrober); Och. Och. Mechnikov kallade dessa celler makrofager, i motsats till ... ... Ordbok med främmande ord i ryska språket

makrofager- iv, pl. (en makrof/g, a, h). Celler av friska vävnader av levande organismer, byggnadsavfattning och överetsning av bakterier, gitter av döda celler och andra främmande eller giftiga partiklar för kroppen. Placenta / pH makrofager / hy makrofager som ... ... Ukrainsk glänsande ordbok

Böcker

• placenta makrofager. Morfofunktionella egenskaper och roll i graviditetsprocessen, Pavlov Oleg Vladimirovich, Selkov Sergey Alekseevich. För första gången i världslitteraturen samlar monografin in och systematiserar modern information om en föga studerad grupp mänskliga placentaceller - placentamakrofager. Beskrivs i detalj...