Мононуклеарные фагоциты

Группа клеток, которые по их онтогенезу, расположению, функциям и фенотипу можно разделить на три группы: макрофаги, ДК и моноциты.

Макрофаги — основные клетки барьерных тканей (мукозального им-мунитета). Макрофаги представляют собой крупные клетки, которые присут-ствуют во всех органах и тканях, где может произойти микробное вторжение или накопление инородных частиц. В зависимости от их местоположения имеют разные названия: моноциты – костный мозг/кровь, клетки Купфера – печень, гистиоциты — лимфатические узлы и соединительная ткань, микро-глия – центральная нервная система, остеокласты — кость, внутриклубочко-вые мезангиальные клетки — почки, альвеолярные макрофаги — легкие, макрофаги красной пульпы — селезенка и т.д. (Cheng Y. et al., 2024).

Эти независимые друг от друга популяции выполняют многочисленные функции: во-первых, удаляют умирающие или мертвые клетки и клеточный мусор; во-вторых, играют решающую роль в инициации иммунного ответа, презентируя антигены; в-третьих, за счет синтеза широкого спектра цитокинов они регулируют развитие воспаления, мукозальный, врожденный и адаптивный иммунный ответ; в-четвертых, синтезируя протеин C, тромбомодулин, тканевой фактор, фактор VII, фактор XIII и ингибитор активатора плазминогена, регулируют гемостаз (Савченко с соавт., 2015).

Под воздействием различных сигнальных молекул макрофаги ак-тивируются с формированием раз-личных функциональных фенотипов (рис. 5). 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 пере-программирование макрофагов из М1 в М2 и наоборот не позволяют однозначно определять различные типы макрофагов (Савченко А.А. с соавт., 2023). Тем не менее на основе их функции и ключевых маркеров можно вы-делить популяцию М1- и четыре популяции М2-макрофагов

Мононуклеарные фагоциты
Рис. 5. Фенотипы макрофагов

М1-макрофаги формируются под воздействием PAMP, молекулярных фрагментов, ассоциированных с повреждениями (DAMP), и провоспалительных цитокинов (IFNγ, TNF и др.). Эти клетки обладают высокой фагоцитарной активностью, что позволяет им нейтрализовывать любые патогены и фагоцитировать апоптозные нейтрофилы и другие клетки, обильно продуцировать цитокины.

М2-макрофаги как альтернативно активированные клетки формируются при стимуляции их интерлейкинами, глюкокортикоидами, иммунными комплексами, агонистами TLR и др. Они мигрируют в зоны инвазии простейших и 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 (Сафронова Э.А. с соавт., 2023; Смирнова О.В. с соавт., 2016).

М2а наблюдаются вокруг простейших и личинок гельминтов, аллергены которых индуцируют иммунный Тh2-ответ, сопровождающийся продукцией IL-4 и IL-13 (Савченко А.А. с соавт., 2018; Mo K. et al., 2024).

М2b функционально близки к М1-макрофагам, продуцируют как провоспалительные медиаторы, так и IL-10, усиливают продукцию антител (Crosio G., Huang A.H., 2022).

М2с-макрофаги обладают супрессивными свойствами — тормозят активацию и пролиферацию СD4+ Т-лимфоцитов, вызванную антигенной стимуляцией, и способствуют элиминации активированных Т-клеток (Хайдуков С.В. с соавт., 2013; Ataollahi Eshkoor S., Fanijavadi S., 2024).

M2d — особая группа макрофагов, формирующаяся в ответ на IL-6 и аденозины. Эти макрофаги также рассматриваются как ассоциированные с опухолью макрофаги (TAM). Они стимулируют ангиогенез, миграцию раковых клеток и образование метастазов (Viola M.F. et al., 2024).

По происхождению необходимо выделять популяции тканевых (или резидентных) макрофагов и макрофагов моноцитарного (костномозгового) происхождения. Тканевые макрофаги заселяют ткани в период эмбриогенеза и поддерживают свою численность за счет пролиферации. Эти 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 (Савченко А.А. с соавт., 1997; Сафронова Э.А. с соавт., 2024).

Дендритные клетки  это крупные круглые или овальные клетки с эксцентрично расположенным ядром и многочисленными разветвленными отростками. Являются посредниками между врожденным и адаптивным иммунитетом, так как представляют обработанный Т- и В-лимфоцитами антигенный материал (Baldwin I., Robey E.A., 2024; Fujimori S., Ohigashi I., 2024). Группа достаточно гетерогенная, до сих пор неясно, сколько существует подтипов ДК, тем не менее выделяют несколько подтипов с уникальными функциями (рис. 6).

Мононуклеарные фагоциты
Рис. 6. Подтипы дендритных клеток

Циркулирующие в периферической крови дендритные клетки (DCs) являются весьма гетерогенной популяцией лейкоцитов, которые традиционно подразделяют на миелоидные, или «классические» CD123–CD11c+ (cDC — от англ. conventional dendritic cell), и CD123+CD11c плазмацитоидные (pDC — от англ. plasmacytoid dendritic cell) дендритные клетки. cDC принято разделять на две основные субпопуляции — cDC1 и cDC2, которые различаются как по своему фенотипу, так и по выполняемым функциям. Так, cDC1 несут на своей мембране BDCA-3 (CD141), Clec9A, CADM1, BTLA и CD26, а также способны к кросс-презентации антигенов цитотоксическими Т-лимфоцитами и «поляризации» «наивных» Т-хелперов в сторону Th1. Тогда как cDC2 обладают фенотипом CD1c+ (а также FcεR1+SIRPA+) и играют ведущую роль в инициации ответа, опосредованного Т-хелперами различных типов. В последние годы в рамках cDC2 выделяют два типа клеток — CD5+ DC2 и CD5− DC3, причем на поверхности DC3 обнаруживается еще и маркер CD14. Недавнее исследование по Clec10A (CD301) выделило две популяции cDC2 (Clec10A+ и Clec10A–), присутствующие в селезенке человека. Однако пока неясно, что это — разные субпопуляции или разные клеточные состояния. Что же касается CD123+CD11c− pDC, то эти клетки играют ведущую роль в противовирусной защите за счет продукции интерферонов I типа и IL-12, необходимого для «поляризации» Th1 (Хайдуков С.В., Зурочка А.В., 2011; Dobrynina M.A. et al., 2023).

Неклассические моноциты также 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 ДК (pDC) в основном присутствуют в лимфоидных органах, в периферических тканях их практически нет. После активации часть pDC специализируется на секреции интерферона (IFN) I типа, другая часть формируется как антиген-презентирующие клетки. Распознавая инфицированные вирусом клетки, pDC через межклеточный контакт запускают длительный ответ IFNg без появления антиген-презентирующей популяции. При активации они становятся мощными стимуляторами CD4+ Т-клеток в сторону поляризации Th1, но являются слабыми стимуляторами дифференцировки цитотоксических CD8+ Т-клеток. pDC также способны индуцировать CD4+ Treg.

DC3 имеют общие черты как с DC2, так и с моноцитами, но характеризуются коэкспрессией CD1c и CD163, однако их функции до конца не исследованы. Все субпопуляции cDC активируют Т-клетки, но DC3 обладает заметной активностью по поляризации CD8+ T-клеток в CD8+ CD103+ Т-клетки резидентной памяти (TRM). DC3 очень мало в крови и тканях, однако у больных системной красной волчанкой, меланомой и у пациентов с тяжелой формой COVID-19 их циркуляция в крови повышена. DC3 может также стимулировать пролиферацию «наивных» CD8+ T-клеток и экспрессию ими маркеров созревания; но могут ли они на самом деле перекрестно презентировать антигены, еще предстоит выяснить. DC3, как и cDC2, способны секретировать IL-12 и IL-23, а подобно моноцитам, могут продуцировать большое количество IL-1β.

Моноцитарные воспалительные ДК (moDC) имеют общие фенотипические маркеры с макрофагами, происходящими из моноцитов, поэтому их сложно отличить друг от друга. Ключевой особенностью moDC является их дендритная морфология, сходная с морфологией классических DC, тогда как у макрофагов имеется большой объем цитоплазмы с многочисленными фагоцитарными вакуолями. Функционально moDC, в отличие от макрофагов, способны стимулировать активацию наивных CD4+ Т-клеток, предпочтительно индуцируя Th17 или Th1 (Тихонова Е.П. с соавт., 2021). В коже, синовиальной и перитонеальной жидкости moDC эффективно индуцируют поляризацию Tfh. Они также эффективны при индукции дифференцировки эффекторных цитотоксических CD8+ T-клеток. Подобно cDC2, moDC специализируются на секреции IL-23 и IL-12.

Основная локализация moDC — это кожа, брюшина, легкие и кишечник; их число значительно увеличивается при атопическом дерматите и псориазе, в плевральном выпоте при туберкулезе, а также у пациентов с болезнью Крона и при различных локализациях рака (Зурочка А.В. с соавт., 2011).

Переходные ДК (tDC), или AXL + SIGLEC6 + DC, демонстрируют промежуточный фенотип между cDC, pDC и DC3, близки по фенотипу moDC; идентифицированы в крови как субпопуляция CD123 + DC. Они обнаруживаются в лимфоидных органах, но при воспалении рекрутируются в периферические ткани. Поскольку эти клетки могут дифференцироваться в cDC2 и pDC, они были предложены в качестве предшественников DC, или «переходной» популяции между pDC и cDC2; в этом плане пока нет единого мнения о том, отдельная это или промежуточная популяция (Зурочка А.В. с соавт., 2013).

Клетки Лангерганса (LC) представляют собой специализированные ДК, обитающие в базальном эпидермисе и других многослойных плоскоклеточных эпителиях. В отличие от других ДК, их развитие уникально тем, что, сформировавшись в эмбриональном гемопоэзе в печени, LC способны к локальному самообновлению независимо от костного мозга (Давыдова Е.В. с соавт., 2019; Зурочка А.В. с соавт., 2014). Основная роль LC заключается в поддержании эпидермального здоровья кожи, формировании толерантности к комменсалам с сохранением при этом способности реагировать на отдельные внутриклеточные патогены и вирусы при воспалительных состояниях.

Моноциты — самые крупные из лейкоцитов клетки с крупным бобовидным ядром и большим количеством цитоплазмы, в которой находится внушительное количество лизосом. Выделяют как минимум три типа моноцитов (табл. 3). Число в крови — 80–600 клеток в 1 мм³ (2–10% всех лейкоцитов). Помимо фагоцитоза, в нормальных условиях они пополняют пул резидентных макрофагов, в ответ на сигналы воспаления мигрируют в ткани с последующей дифференцировкой в макрофаги или ДК для осуществления иммунного ответа и/или поддержания общего количества. Фагоцитоз, презентация антигенов и секреция цитокинов обеспечивают одну из ключевых ролей моноцитов в иммунном ответе, особенно при бактериальной инфекции (Савченко А.А. с соавт., 2019, 2021; Хайдуков С.В. с соавт., 2012). Благодаря секреции хемокинов, факторов роста и цитокинов моноциты активно участвуют в репаративных процессах, кроветворении, гемостазе и фибринолизе.

Классические моноциты (80–90% моноцитов крови) мигрируют в ткани, дифференцируясь в макрофаги или дендритные клетки. Их количество повышается при острых бактериальных инфекциях.

Неклассические моноциты (5–10% моноцитов) патрулируют сосуды (взаимодействуют с эндотелием), участвуют в противовирусном ответе. В тканях неклассические моноциты становятся противовоспалительными M2-макрофагами и продуцируют противовоспалительный цитокин IL-10. Повышаются при вирусных инфекциях (ВИЧ, гепатит С), аутоиммунных заболеваниях (волчанка).

Промежуточные моноциты (2–10% моноцитов) вырабатывают провоспалительные цитокины (TNF-α, IL-1β, IL-6), участвуют в противовирусном иммунитете (хроническое воспаление). Увеличиваются при хронических воспалениях (ревматоидный артрит, COVID-19), сердечно-сосудистых патологиях.

Таблица 3

Моноциты

 

 

Параметры

«Классические»

«Промежуточные»

«Неклассические»

Относительное

содержание в крови

85%

5%

10%

Фенотипическая

характеристика

CD14++CD16

CD14++CD16+

CD14+CD16++

Время циркуляции в крови

1 день

3–5 дней

7 дней

Экспрессия

хемокиновых

рецепторов

CCR2++CX3CR1+

CCR2+CX3CR1+

CCR2+CX3CR1++

Экспрессия

активационных

молекул

CD64, CD11b, CD33, CD35, CD36, CD99, CD181

CD40, CD54, HLA DR, CD195, CD91, CD305

CD123, CD294, CD45RA, CD31

Функциональная

активность

Высокая фагоцитарная активность, продукция АФК и азота. Участие

в процессах регенерации тканей и иммунного ответа

Синтез провоспалительных медиаторов в ответ на вещества бактериального происхождения, презентация антигенов

Повышенная экспрессия генов, отвечающих за подвижность клетки и реорганизацию цитоскелета, «патрулирование» сосудов, продукция провоспалительных цитокинов в ответ на вирусные антигены

Продукция

цитокинов и

хемокинов

TNF-α+, IL-1β+, IL-6+++, IL-8+++, MCP-1 (CCL2)+++, MIP-1a (CCL3)+++

TNF-α+++, IL-1β+++

IL-6++, IL-8++, MCP-1 (CCL2)+, MIP-1a (CCL3)+

TNF-α+++, IL-1β++, IL-6+

IL-8+, MCP-1 (CCL2)+, MIP-1a (CCL3)+

МНЕНИЕ ИММУНОЛОГА

Добрый день, уважаемый коллега! Отправьте данные по пациенту и бесплатно получите консультацию клинического иммунолога с нашего сайта. Юридически данное заключение можно рассматривать как телемедицинскую консультацию.