Vad är makrofager?

Makrofager är immunsystemceller som är avgörande för utvecklingen av ospecifika försvarsmekanismer som ger den första försvarslinjen mot patogener. Dessa stora immunceller finns i nästan alla vävnader och tar aktivt bort döda och skadade celler, bakterier, cancerceller och cellskräp från kroppen. Processen genom vilken makrofager uppsvulmar och smälter celler och patogener kallas fagocytos. Makrofager hjälper också till cellmedierad eller adaptiv immunitet genom att fånga och presentera information om främmande antigener till immunceller som kallas lymfocyter. Detta gör att immunförsvaret bättre kan skydda mot framtida attacker från samma angripare. Dessutom är makrofager involverade i andra värdefulla funktioner i kroppen inklusive hormonproduktion, homeostas, immunreglering och sårläkning.

Makrofag-fagocytos

Fagocytos gör att makrofager kan bli av med skadliga eller oönskade ämnen i kroppen. Fagocytos är en form av endocytos i vilken materia är uppslukad och förstörd av en cell. Denna process initieras när en makrofag dras till en främmande substans genom närvaro av antikroppar. Antikroppar är proteiner som produceras av lymfocyter som binder till en främmande substans (antigen) och märker det för förstörelse. När antigenet har upptäckts skickar en makrofag ut projektioner som omger och uppslukar antigenet (bakterier, död cell etc.) som omsluter det i en vesikel. Den internaliserade vesikeln som innehåller antigenet kallas en fagosom. Lysosomer inom makrofagen säkras med fagosomen bildar en fagolysosom. Lysosomer är membransäckor av hydrolytiska enzymer bildade av Golgi-komplexet som kan digerera organiskt material. Enzyminnehållet i lysosomerna frisätts till fagolysosomen och den främmande substansen bryts snabbt ner. Det nedbrutna materialet matas sedan ut från makrofagen.

Makrofagutveckling

Makrofager utvecklas från vita blodkroppar som kallas monocyter. Monocyter är den största typen av vita blodkroppar. De har en stor, enkel kärna som ofta är njurformad. Monocyter produceras i benmärg och cirkulerar i blodet någonstans från en till tre dagar. Dessa celler lämnar blodkärlen genom att passera genom blodkärlens endotel för att komma in i vävnader. När de väl når sin destination utvecklas monocyter till makrofager eller till andra immunceller som kallas dendritiska celler. Dendritiska celler hjälper till att utveckla antigenimmunitet.

Makrofager som skiljer sig från monocyter är specifika för vävnaden eller organet där de finns. När behovet av fler makroghager uppstår i en viss vävnad producerar de bosatta makrofagerna proteiner som kallas cytokiner som får svarande monocyter att utvecklas till den typ av makrofag som behövs. Till exempel producerar makrofager som bekämpar infektion cytokiner som främjar utvecklingen av makrofager som är specialiserade på att bekämpa patogener. Makrofager som är specialiserade på att läka sår och reparera vävnad utvecklas från cytokiner producerade som svar på vävnadsskada.

Makrofagfunktion och plats

Makrofager finns i nästan varje vävnad i kroppen och utför ett antal funktioner utanför immunitet. Makrofager hjälper till att producera könshormoner i manliga och kvinnliga gonader. Makrofager hjälper till att utveckla blodkärlsnät i äggstocken, vilket är avgörande för produktionen av hormonet progesteron. Progesteron spelar en avgörande roll i implanteringen av embryot i livmodern. Dessutom hjälper makrofager i ögat att utveckla blodkärlsnätverk som är nödvändiga för korrekt syn. Exempel på makrofager som finns på andra platser i kroppen inkluderar:

Centrala nervsystemet-Microglia är gliaceller som finns i nervvävnad. Dessa extremt små celler patrullerar hjärnan och ryggmärgen och tar bort cellavfall och skyddar mot mikroorganismer.
Fettvävnadsmakrofager i fettvävnad skyddar mot mikrober och hjälper också fettceller att bibehålla kroppens känslighet för insulin.
Integumentära system-Langerhans-celler är makrofager i huden som tjänar en immunfunktion och hjälper till att utveckla hudceller.
Njurar - makrofager i njurarna hjälper till att filtrera mikrober från blod och hjälper till att bilda kanaler.
Milt-makrofager i mjältens röda massa hjälper till att filtrera skadade röda blodkroppar och mikrober från blod.
Lymfsystem-makrofager lagrade i det centrala området (medulla) i lymfkörtlar filtrerar lymf för mikrober.
Reproduktionssystem-makrofager i gonader hjälper till med utveckling av könsceller, utveckling av embryon och produktion av steroidhormoner.
Digestive System-Makrofager i tarmen övervakar miljön skyddande mot mikrober.
Lungor-makrofager som finns i lungorna, kända som alveolära makrofager, tar bort mikrober, damm och andra partiklar från andningsytor..
Benmakrofager i ben kan utvecklas till benceller som kallas osteoklaster. Osteoklaster hjälper till att bryta ner benet och reabsorbera och assimilera benkomponenter. Omogna celler från vilka makrofager bildas bor i icke-vaskulära delar av benmärgen.

Makrofager och sjukdom

Även om en primär funktion av makrofager är att skydda mot bakterier och virus, ibland kan dessa mikrober undvika immunsystemet och infektera immunceller. Adenovirus, HIV och bakterierna som orsakar tuberkulos är exempel på mikrober som orsakar sjukdom genom att infektera makrofager. Förutom dessa typer av sjukdomar har makrofager kopplats till utvecklingen av sjukdomar som hjärtsjukdomar, diabetes och cancer. Makrofager i hjärtat bidrar till hjärtsjukdomar genom att hjälpa till att utveckla åderförkalkning. Vid åderförkalkning blir artärväggarna tjocka på grund av kronisk inflammation inducerad av vita blodkroppar. Makrofager i fettvävnad kan orsaka inflammation som gör att fettceller blir resistenta mot insulin. Detta kan leda till utveckling av diabetes. Kronisk inflammation orsakad av makrofager kan också bidra till utveckling och tillväxt av cancerceller.

källor:

Vita blod celler. Histologguiden. Åtkomst till 09/18/2014 (http://www.histology.leeds.ac.uk/blood/blood_wbc.php)
The Biology of Macrophages - En onlineöversikt. Granskning av makrofagbiologi. Macrophages.com. Publicerad 05/2012 (http://www.macrophages.com/macrophage-review)

Vetenskap