MONOZYTOPOESE: STADIEN, ZELLEIGENSCHAFTEN, REGULATION - BIOLOGIE - 2025

Die Monozytopoese ist die Bildung von Monozyten-Makrophagen-Reihen, dh die Bildung von Monozyten-Makrophagen, bis die Aktivierung dort endet, wo die Reifung erfolgt. Beide Zelltypen erfüllen spezifische Funktionen. Monozyten verschlingen Bakterien und Viren.

Makrophagen haben ihrerseits eine hohe phagozytische Aktivität, ziehen Zellen des Immunsystems an und fungieren als Antigen-präsentierende Zellen. Sie synthetisieren auch wichtige Zytokine, die an der Aktivierung anderer Zelllinien beteiligt sind.

Links: Monozyten im peripheren Blutausstrich. Rechts: Makrophagen, die eine eingekapselte Hefe (Cryptococcus neoformans) phagozytieren. Quelle: Wikipedia.com/ Carolina Coelho

Monozyten und Makrophagen sowie andere Zelltypen bilden das mononukleäre Phagozytensystem oder früher als Retikulumsendothelsystem bekannt.

Monozytopoese wird auch als Monopoese bezeichnet. Die monopoetische Linie ist Teil des Makroprozesses, der als Hämatopoese bezeichnet wird, da Monozyten Zellen sind, die im Blut zirkulieren.

Wenn Monozyten aktiviert werden, werden sie jedoch zu verschiedenen Geweben transportiert. Diese in Makrophagen transformierten Zellen erhalten einen spezifischen Namen entsprechend dem Gewebe, in dem sie gefunden werden.

Beispielsweise werden sie als Alveolarmakrophagen im Lungengewebe, Kupffer-Zellen in der Leber, Histiozyten im Bindegewebe, Langerhans-Zellen in der Haut, Mikroglia im ZNS, Mesangialzellen in der Niere und Osteoklasten im Knochen bezeichnet.

Der vollständige Prozess der Monozytopoese beginnt in der Stammzelle. Von hier aus entstehen die ersten Zellen mit multipotentiellen Funktionen, die sich nach und nach in Zellen differenzieren, die zur Bildung einer bestimmten Zelllinie verpflichtet sind.

Dies geschieht dank chemischer Faktoren, die den gesamten Prozess regulieren. Unter den beteiligten Substanzen sind Interleukin 3 (IL-3) und granulo-monocytische (GM-CSF) und monocytische (M-CSF) koloniestimulierende Faktoren.

Eine Störung im Monozytopoese-Prozess kann zu schweren Krankheiten führen.

Stadien der Monozytopoese

Der Prozess der Bildung, Differenzierung und Reifung findet im Knochenmark statt. Später findet der Aktivierungsprozess in den Geweben des Endothelsystems des Retikulums statt.

Alle hämatopoetischen Zellreihen stammen aus der Stammzelle und die Monozytopoese ist keine Ausnahme. Aufgrund bestimmter chemischer Reize entstehen aus der Stammzelle verschiedene multipotentielle Zellen.

Das erste ist das CFU-LM (koloniebildende Einheit der lymphoiden und myeloiden Reihe), das sich später in CFU-GEMM (koloniebildende Einheit der granulozytischen, erythrozytischen, monozytischen und megakaryozytischen Reihe) unterscheidet. Von dort entsteht CFU-GM (granulozytisch und monozytisch) und dies unterscheidet sich von CFU-M (monozytisch).

Ab hier beginnen die erkennbaren Vorläufer auf Knochenmarksebene. Dies sind: Monoblasten, Promonozyten und Monozyten. Dann geht diese Zelle in den peripheren Kreislauf aus und wird bei Aktivierung zu einem Makrophagen.

Bei der Differenzierung von der Stammzelle zur CFU-M ist es aus morphologischer Sicht nicht möglich, multipotentielle Vorläuferzellen zu erkennen.

Später, während des Reifungsprozesses der Zellen vom Monoblasten zum Monozyten oder Makrophagen, erfahren sie sequentielle morphologische Veränderungen, die ihren aktuellen Reifungszustand offenbaren.

Aus diesem Grund hat jede Vorläuferzelle ausgehend vom Monoblasten ihre eigenen Eigenschaften, die sie erkennbar machen.

Eigenschaften erkennbarer Stammzellen

Monoblast

Es ist eine Zelle, die zwischen 15 und 22 um misst. Seine Eigenschaften sind denen des Myeloblasten sehr ähnlich, so dass es manchmal schwierig ist, sie voneinander zu unterscheiden. Es hat einen Kern, der fast die gesamte Zelle bedeckt und ein schlechtes Zytoplasma hinterlässt, das sich durch eine starke Basophilie auszeichnet.

Der Kern ist rund, exzentrisch und hat ein sehr lockeres Chromatin, wobei 5 bis 6 Nukleolen geschätzt werden. Zytochemische Färbetechniken wie die Esterasefärbung können verwendet werden, um Monoblasten von Myeloblasten zu unterscheiden.

Seine Reifung weicht dem Promonozyten.

Promonocyte

Diese Zelle misst ungefähr 15-20 um. Das Nucleus-Cytoplasma-Verhältnis ist zwar immer noch hoch, aber etwas niedriger als das des Monoblasten.

Der Kern bleibt exzentrisch, hat aber jetzt eine unregelmäßige Form angenommen und sogar ein leicht nierenförmiger oder invaginierter Bereich ist zu sehen. Das Chromatin ist leicht kondensiert und es sind nur 1 bis 2 Nukleolen zu sehen.

Die zytoplasmatische Basophilie kann erhalten bleiben oder leicht verringert sein. In diesem Stadium erscheinen kleine azurophile Körnchen. Diese Zelle wird oft mit den Promyelozyten verwechselt, mit denen sie einige Eigenschaften teilt. Wenn diese Zelle reift, wird sie zu einer Monozyte.

Monozyten

Sobald es sich im Knochenmark gebildet hat, bleibt es dort 24 Stunden lang und kann dann in den Kreislauf freigesetzt werden. Diese Zelle ist in peripheren Blutausstrichen leicht zu erkennen.

Die Monozyte ist mit 15 bis 30 µm die größte im Kreislauf befindliche Zelle. Es ist auch die einzige reife Zelle, die ein hohes Zellkern-Zytoplasma-Verhältnis beibehält. Obwohl das Chromatin dichter als das der Promonozyten ist, ist es weniger pyknotisch als das der Lymphozyten.

Der Kern kann sich in der Mitte der Zelle befinden oder exzentrisch bleiben. Die Form des Kerns ist variabel, manchmal kann er vollständig nierenförmig sein und manchmal ist er mit einer kleinen Vertiefung runder.

Das Zytoplasma behält eine leichte Basophilie bei. Bei herkömmlicher Färbung wird das Zytoplasma mit einem hellblau-grauen Farbton beobachtet. Das Vorhandensein von azurophilen Granulaten bleibt im gesamten Zytoplasma erhalten und sie sind um den Kern herum etwas konzentrierter.

Im Zytoplasma von Monozyten kann das Vorhandensein von Vakuolen auftreten, die unter dem Mikroskop als weiße Bereiche gesehen werden können. Vakuolen treten bei bakteriellen und viralen Infektionsprozessen auf und sind auf die phagozytische Funktion zurückzuführen.

Monozyten und vakuolisierte Makrophagen sind als Schaumzellen bekannt. Sie sind sehr häufig bei Patienten mit erworbener Immunschwäche. Schaumzellen sind auch in atherosklerotischen Plaques reichlich vorhanden.

Bei entzündlichen Prozessen haften Monozyten dank der Integrine, die sie in ihrer Membran exprimieren, am Endothel und durchqueren dann das Gefäßendothel durch einen als Extravasation bezeichneten Prozess. Auf diese Weise wandern sie in verschiedene Gewebe. Dort werden sie je nach Gewebe zu spezialisierten Makrophagen.

Makrophagen

Es ist eine große Zelle mit einer Größe zwischen 25 und 50 µm. Es hat einen gut entwickelten ovalen und zentralen Kern. Das Zytoplasma ist reich an Lysosomen, Organellen, die bei der Phagozytose verwendet werden. Es befindet sich in verschiedenen Stoffen und jeder erhält einen anderen Namen.

Monozyten und Makrophagen bilden zusammen mit anderen Zellen wie Fibroblasten, Endothel- und Retikularzellen das Retikulumsendothelsystem.

Seine Funktionen umfassen die Phagozytierung von Fremdkörpern, die Präsentation verarbeiteter Antigene gegenüber anderen Zellen des Immunsystems, die Synthese von Chemokinen, die andere Entzündungszellen anziehen, die Regulierung der Zellproliferation und die Funktion der Immunantwort im Allgemeinen.

Regulation der Monozytopoese

An diesem Prozess der Zellbildung, -differenzierung und -reifung sind einige chemische Substanzen beteiligt, die die Homöostase regulieren.

Diese Substanzen umfassen: Interleukin 3 (IL-3) und granulatmonozytische (GM-CSF) und monozytische (M-CSF) koloniestimulierende Faktoren.

Interleukin 3 (IL-3)

Es wird von CD4-Lymphozyten produziert. Dieses Interleukin begünstigt die Differenzierung der Stammzelle in multipotentielle Vorläuferzellen aller Zelllinien, darunter der Vorläufer, der als koloniebildende Einheit der lymphoiden und myeloiden Reihe (CFU-LM) bezeichnet wird.

Granulat-monozytischer koloniestimulierender Faktor (GM-CSF)

Es ist eine Substanz, die das Knochenmark bei den Differenzierungs- und Reifungsprozessen verschiedener Zelllinien, einschließlich der Monozytenlinie, stimuliert.

Seine Funktion ist von entscheidender Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Homöostase in hämatopoetischen Prozessen. Es ist auch wichtig für die Aufrechterhaltung der Immunantwort.

Dieser Faktor wird als Therapie bei Patienten mit Knochenmarktransplantation eingesetzt. Dieser Faktor hilft bei der Stimulation des Knochenmarks und stellt so die Anzahl der Blutzellen schnell wieder her.

Monozytischer koloniestimulierender Faktor (M-CSF)

Diese Substanz wird von Zellen des Markstroms und von Osteoblasten synthetisiert.

Neben der Beteiligung am Differenzierungsprozess von Monozytenvorläufern spielt es auch eine Rolle in der Primärphase der Osteoklastogenese, insbesondere bei der Bildung mehrkerniger Riesenzellen.

Es spielt auch eine Rolle bei der Regulierung der Lipoproteinspiegel im Blut. Monozyten sind an diesem Prozess beteiligt. Deshalb bilden sich Schaumzellen.

Krankheiten im Zusammenhang mit Veränderungen in Monozyten

Herzinfarkt

Bei Patienten mit Myokardinfarkt wurde ein signifikanter Anstieg der Blutmonozyten (Monozytose) beobachtet. Es wird angenommen, dass sie eine entscheidende Rolle bei der Gewebereparatur spielen.

Atherosklerose

Diese Beteiligung ist eine Art von Entzündung, die auf der Ebene des Gefäßendothels auftritt. Es wird durch den Anstieg von Lipiden im Blut wie Cholesterin und Lipoproteinen niedriger Dichte (LDL) stimuliert.

Monozyten exprimieren Rezeptoren mit Affinität zu bestimmten modifizierten Lipoproteinen, die aktiv in atherosklerotischen Prozessen wirken. In diesem Sinne stimuliert Interferon alpha (IFNα) die Expression dieser Rezeptoren auf Monozyten.

In diesem Zustand ist es üblich, einen Anstieg der vakuolisierten Monozyten oder Schaumzellen im Endothel zu beobachten.

MonoMAC-Syndrom

Dieses seltene Syndrom ist durch einen genetischen Defekt gekennzeichnet, der zu einer völligen Abwesenheit von Monozyten führt. Das Knochenmark ist nicht in der Lage, diese Zelllinie zu produzieren, und infolgedessen treten wiederkehrende Hautinfektionen durch opportunistische Mikroorganismen auf.

Sarkoidose

Dies ist eine Krankheit, die dazu neigt, Granulome in verschiedenen Geweben wie Lunge, Haut, Lymphknoten und Herz zu bilden. Diese Krankheit wird durch die Ansammlung von Entzündungszellen, einschließlich der Makrophagen, verursacht.

Pulmonale Langerhans-Zell-Histiozytose

Diese seltene Krankheit befällt hauptsächlich weiße Raucher und ist durch die Proliferation eines bestimmten Makrophagen-Typs namens Langerhans-Zellen gekennzeichnet. Dies sind die Makrophagen, die normalerweise auf der Haut gefunden werden.

Bei dieser Krankheit kommt es zu einer Infiltration dieser Zellen im Lungengewebe. Es wird angenommen, dass diese Situation durch Zytokine verursacht wird, die von Alveolarmakrophagen, insbesondere bei Rauchern, ausgeschieden werden. Andere Gewebe wie Haut, Knochen usw. können ebenfalls betroffen sein.

Chronische myelomonozytische Leukämie (CMML)

Es ist eine myelodysplastische und myeloproliferative neoplastische Pathologie. Es tritt mit einem signifikanten Anstieg der Anzahl der Blutmonozyten und mit normalen Leukozyten oder einer leichten Leukopenie auf. Es kann auch Thrombozytopenie und normozytäre Anämie geben.

Makrophagenaktivierungssyndrom (SAM)

Diese Krankheit ist durch eine proliferative und funktionelle Makrophagenanomalie gekennzeichnet. Seine Morphologie ist normal, aber seine Aktivität ist übertrieben. Makrophagen beginnen unkontrolliert, Erythrozyten, Blutplättchen, Leukozyten und sogar ihre eigenen Vorläufer zu phagozytieren. Die Krankheit kann tödlich sein, wenn sie nicht rechtzeitig behandelt wird.

Verweise

1. Terry N., Mediaceja O., Noa M., Sánchez P. Semiologischer Wert des peripheren Blutausstrichs bei der Untersuchung von Viruserkrankungen. Rev. Latinoam Patol Clin Med Lab 2016; 63 (3): 160 & ndash; 165. Verfügbar unter: medigraphic.com
2. Gil M. Hämatopoetisches System: Funktionen, Gewebe, Histologie, Organe und Krankheiten. Verfügbar unter: lifeder.com/hematopoietic-sistema/
3. Echeverri D, Fontanilla M, Buitrago L. Der Makrophagen bei Gefäßerkrankungen. Der verborgene Feind? Rev. Col. Cardiol. 2004; 11 (3): 164 & ndash; 173. Verfügbar unter: scielo.org.co/
4. Cantera A, Hernández V, Seiglie F. Makrophagenaktivierungssyndrom: Simulation einer generalisierten Sepsis. Rev Cubana Pediatr 2009; 81 (4): 76 & ndash; 85. Verfügbar unter: http: // scielo
5. Comalada M. Entscheidungen in Makrophagen: vermehren, aktivieren oder sterben. Doktorarbeit 2002; Doktorandenprogramm in Immunologie. Universität von Barcelona. Verfügbar unter: tdx.cat/bitstream