Дендритные клетки, моноциты, макрофаги

Мононуклеарные фагоциты по их онтогенезу, расположению, функциям и фенотипу можно разделить на 3 группы: моноциты, макрофаги и дендритные клетки.

Макрофаги и другие антигенпрезентующие клетки, находящиеся в большом количестве в MALT, также распознают и фагоцитируют патогены. В последующем они с помощью протеолитических ферментов расщепляя патоген на пептидные фрагменты (процессинг) и в  комплексе с молекулой MHC II класса представляют фрагменты патогена (АГ) на поверхность клетки (презентация АГ), тем самым запускают процесс нейтрализации патогенов по распознаванию уникальной чужеродной структуры (АГ). На уровне MALT под эпителием в lamina propria находятся изолированные лимфоидные фолликулы, куда и доставляется АГ дендритными клетками (рис. 10). Находящиеся там T-хелперы (Th1, Th2 и Th17) и В-лимфоциты инициируют гуморальный адаптивный иммунный ответ. В основном синтезируется IgA (70% синтеза всех иммуноглобулинов). Практически все IgA поступают на слизистые поверхности в виде димеров. В связи со своей структурой (закрытые Fc-фрагменты) sIgA ограничивает нормальную микрофлору от воздействия комплемента и гранулоцитов.

Учитывая, что система барьерных тканей тесно связана с регионарными лимфатическими образованиями: лимфатическим узлами, аппендиксом, миндалинами и пр. это позволяют перевести иммунный ответ с местного уровня на системный. С другой стороны часть антиген-специфических клеток выходит в системный кровоток и расселяется (хоминг) в другие участки MALT, формируя на месте синтез АТ на данный АГ чем и обеспечивается глобальная защита всех барьерных тканей. Эффект действия пробиотиков можно объяснить в том числе и этим механизмом.

Основными клетками именно мукозального иммунитета являются макрофаги. Макрофаги представляют собой крупные клетки, которые присутствуют во всех органах и тканях, где может произойти микробное вторжение или накопление инородных частиц. В зависимости от местоположения имеют разные названия: моноциты — костный мозг / кровь, клетки Купфера – печень, гистиоциты — лимфатические узлы и соединительная ткань, микроглия — центральная нервная система, остеокласты – кость, внутриклубочковые мезангиальные клетки – почки, альвеолярные макрофаги – легкие, макрофаги красной пульпы – селезенка и т.д..

По происхождению необходимо выделять популяцию тканевых (или резидентных) макрофагов и макрофаги моноцитарного (костномозгового) происхождения. Тканевые макрофаги заселяют ткани в период эмбриогенеза и поддерживают свою численность за счёт пролиферации. Это долгоживущие клетки имеют выраженную тканеспецифичность и превалируют по численности над моноцитарными макрофагами, однако с возрастом организма их доля уменьшается.

Популяция макрофагов моноцитарного происхождения короткоживущая, однако их количество резко увеличивается при воспалении и нормализуется по его окончании. Это независимые друг от друга популяции выполняют многочисленные функции.

Во-первых, удаление умирающих или мертвых клеток и клеточного мусора. Во-вторых, играют решающую роль в инициации иммунного ответа, представляя антигены. В-третьих, за счет синтеза широкого спектра цитокинов макрофаги регулируют развитие воспаления, мукозальный, врожденный и адаптивный иммунные ответы. Синтезируя протеин C, тромбомодулин, тканевой фактор, фактор VII, фактор XIII и ингибитор активатора плазминогена, регулируют гемостаз.

Фенотипы макрофагов
Фенотипы макрофагов

Под воздействием различных сигнальных молекул макрофаги активируются с формированием различных функциональных фенотипов. Традиционно макрофаги разделяют на «классически активированные» макрофаги (М1 фенотип) и «альтернативно активированные» макрофаги (М2 фенотип), что позволило сформулировать гипотезу об их поляризации (по типу Th1/Th2). Однако накопившиеся сведения про другие типы макрофагов, которые отличались от фенотипов М1- и М2-

макрофагов и метаболическое перепрограммирование макрофагов из М1 в М2 и наоборот не позволяют однозначно определять различные типы макрофагов. Тем не менее, на основе их функции и ключевых маркеров можно выделить популяцию М1 и 4 популяции М2 макрофагов.

М1 макрофаги формируются под воздействием PAMP, DAMP и провоспалительных цитокинов (IFN-γ, TNF). Эти клетки обладают высокой фагоцитарной активностью, что позволяет им нейтрализовать любые патогены и фагоцитировать апоптозные нейтрофилы и другие клетки, обильно продуцируют цитокины. Альтернативно активированные макрофаги M2 формируются при стимуляции их интерлейкинами, глюкокортикоидами, иммунными комплексами, агонистами TLR и др. Они мигрируют в зоны инвазии гельминтов, скапливаются в очагах фиброза, в заживающих ранах кожи и опухолях. На основе их функции и ключевых маркеров M2 макрофаги разделены на четыре отдельных типа — M2a, M2b, M2c и M2d.

М2а наблюдаются вокруг личинок гельминтов и простейших, аллергены которых индуцируют иммунный Тh2 ответ, сопровождающийся продукцией IL-4 и IL-13.

М2b функционально близки к М1 макрофагам, продуцируют провоспалительные медиаторы, но и IL-10, усиливают продукцию антител.

М2с макрофаги обладают супрессивными свойствами – тормозят активацию и пролиферацию СD4+-лимфоцитов, вызванную антигенной стимуляцией и способствуют элиминации активированных Т-клеток.

M2d особая группа макрофагов, формирующиеся в ответ на IL-6 и аденозины. Эти макрофаги также рассматриваются как ассоциированные с опухолью макрофаги (TAM). Они стимулируют миграцию раковых клеток, образование метастазов и ангиогенез.

Моноциты самые крупные из лейкоцитов клетки с крупным бобовидным ядром и большим количеством цитоплазмы, в которой находится большое количество лизосом. Число в крови 80−600 клеток в 1 мм³ (2-10% всех лейкоцитов). Помимо фагоцитоза в нормальных условиях пополняют пул резидентных макрофагов, в ответ на сигналы воспаления мигрируют в ткани с последующей дифференцировкой в макрофаги или дендритные клетки для осуществления иммунного ответа и/или поддерживая общего количества. В стабильном состоянии выполняют фагоцитоз. Фагоцитоз, антигенпрезентация и секреция цитокинов обеспечивают одну из ключевых ролей моноцитов в иммунном ответе, особенно при бактериальной инфекции. Благодаря секреции факторов роста хемокинов и IL-10 (основной противовоспалительный цитокин) моноциты активно участвуют в репаративных процессах, кроветворении, гемостазе и фибринолизе. Выделяют как минимум 3 типа моноцитов (см таблицу).

Моноциты

Моноциты
Моноциты

Дендритные клетки — это крупные круглые или овальные клетки с эксцентрически расположенным ядром и многочисленными разветвлёнными отростками. Являются посредниками между врожденным и адаптивным иммунитетом, т.к. представляют Т- и В-лимфоцитам обработанный антигенный материал. Группа достаточно гетерогенная, до сих пор неясно сколько существует подтипов дендритных клеток, тем не менее выделяют нескольких подтипов с уникальными функциями (рис. 51).

 

Подтипы дендритных клеток и их отличительные поверхностные рецепторы
Рис. 51. Подтипы дендритных клеток и их отличительные поверхностные рецепторы.

Миелоидные дендритные клетки 1 типа (cDC1) обладают высокой способностью презентовать антигены через MHC класса I, активировать Th1 и CD8+ Т-клеток за счет секреции IL-12, активировать NK-клетки, продуцировать интерфероны III типа, обеспечивая противовирусную активность.

Миелоидные дендритные клетки 2 типа (cDC2) — основная популяция миелоидных дендритных клеток крови, тканях и лимфоидных органах человека. По экспрессии различных рецепторов выделяют две подгруппы cDC2: «DC-подобную» и «моноцитоподобную».

Оснащены широким спектром лектинов, TLR, NOD- и RIG-I-подобных рецепторов, хорошо распознают и презентуют антигены микобактерий и других патогенов. Секретируют IL-23, IL-1, TNF, IL-8 и IL-10, но слабо синтезируют интерфероны III типа. Мощные активаторы Th1, Th2, Th17 и CTL. Неклассические моноциты так же рассматриваются как предшественники cDC2. Они доминируют по составу клеток при перитоните, воспалительных заболеваниях кишечника, синовитах, экземе, псориазе, аллергических реакциях хотя нет полной ясности о грани между моноцитами, макрофагами и DC.

Плазмацитоидные дендритные клетки (pDC), обычно реагируют на вирусную РНК и ДНК посредством продукции высоких уровней интерферонов I и III типа, воспалительными цитокинами (IL-6 и TNFα). Однако pDC могут экспрессировать MHCII и костимулирующие молекулы и поэтому могут действовать как антиген-презентующие клетки.

Клетки Лангерганса (LC) – это специализированные DC, которые населяют базальный эпидермис и другой многослойный плоский эпителий. В отличии от макрофагов, к которым традиционно их причисляют после захвата антигена, они мигрируют в лимфатические узлы. В отличии от других дендритных клеток LC способны к локальному самообновлению, независимо от костного мозга.

Воспалительные ДК, происходящие из моноцитов, доминируют по составу клеток при перитоните, воспалительных заболеваниях кишечника, синовитах, экземе, псориазе, аллергических реакциях хотя нет полной ясности о грани между моноцитами, макрофагами и DC при описания воспалительных клеток, происходящих из моноцитов. Неклассические моноциты так же рассматриваются как предшественники cDC2.

Оставьте комментарий

вверх

Заказать обратный звонок