MONOCITOPOIESI: STADI, CARATTERISTICHE CELLULARI, REGOLAZIONE - BIOLOGIA - 2024

La monocitopoiesi è la formazione di serie monociti-macrofagi the, cioè comprende la formazione di macrofagi monociti fino al termine dell'attivazione dove la maturazione. Entrambi i tipi di cellule svolgono funzioni specifiche. I monociti inghiottono batteri e virus.

Da parte loro, i macrofagi hanno un'elevata attività fagocitica, attraggono le cellule del sistema immunitario e funzionano come cellule che presentano l'antigene. Inoltre sintetizzano importanti citochine che partecipano all'attivazione di altre linee cellulari.

A sinistra: monocita nello striscio di sangue periferico. A destra: macrofagi che fagocitano un lievito incapsulato (Cryptococcus neoformans). Fonte: Wikipedia.com/ Carolina Coelho

Monociti e macrofagi e altri tipi di cellule costituiscono il sistema fagocitico mononucleare o precedentemente noto come sistema endoteliale del reticolo.

La monocitopoiesi è anche chiamata monopoiesi. La linea monoopoietica fa parte del macro processo chiamato emopoiesi, poiché i monociti sono cellule che circolano nel sangue.

Tuttavia, i monociti quando attivati ​​vengono trasportati in vari tessuti. Queste cellule trasformate in macrofagi riceveranno un nome specifico in base al tessuto in cui si trovano.

Ad esempio, sono chiamati macrofagi alveolari nel tessuto polmonare, cellule di Kupffer nel fegato, istiociti nel tessuto connettivo, cellule di Langerhans nella pelle, microglia nel SNC, cellule mesangiali nel rene e osteoclasti nell'osso.

Il processo completo di monocitopoiesi inizia dalla cellula staminale. Da qui emergono le prime cellule con funzioni multipotenziali che poi a poco a poco si differenziano in cellule impegnate nella formazione di una specifica linea cellulare.

Ciò avviene grazie a fattori chimici che regolano l'intero processo. Tra le sostanze coinvolte vi sono l'interleuchina 3 (IL-3) e i fattori stimolanti le colonie granulo-monocitiche (GM-CSF) e monocitiche (M-CSF).

Un disturbo nel processo di monocitopoiesi può portare a gravi malattie.

Fasi della monocitopoiesi

Il processo di formazione, differenziazione e maturazione avviene nel midollo osseo. Successivamente il processo di attivazione avviene nei tessuti del sistema endoteliale del reticolo.

Tutte le serie di cellule ematopoietiche provengono dalla cellula staminale e la monocitopoiesi non fa eccezione. A causa di determinati stimoli chimici, la cellula staminale darà origine a varie cellule multipotenziali.

La prima è la CFU-LM (unità formanti colonie delle serie linfoidi e mieloidi), che successivamente si differenzia in CFU-GEMM (unità formanti colonie delle serie granulocitica, eritrocitaria, monocitica e megacariocitica). Da lì dà origine a CFU-GM (granulocitico e monocitico) e questo differisce da CFU-M (monocitico).

Da qui iniziano i precursori riconoscibili a livello del midollo osseo. Questi sono: monoblasti, promonociti e monociti. Quindi questa cellula esce nella circolazione periferica e quando viene attivata diventa un macrofago.

Nel processo di differenziazione dalla cellula staminale alla CFU-M, non è possibile riconoscere le cellule precursori multipotenziali da un punto di vista morfologico.

Successivamente, durante il processo di maturazione delle cellule dal monoblasto al monocito o macrofago, subiscono cambiamenti morfologici sequenziali che rivelano il loro attuale stato di maturazione.

Ecco perché, a partire dal monoblasto, ogni cellula precursore ha le sue caratteristiche che le rendono riconoscibili.

Caratteristiche delle cellule staminali riconoscibili

Monoblast

È una cella che misura tra 15-22 µm. Le sue caratteristiche sono molto simili al mieloblasto, quindi a volte è difficile differenziarle l'una dall'altra. Ha un nucleo che copre quasi l'intera cellula, lasciando un povero citoplasma che si caratterizza per essere intensamente basofilo.

Il nucleo è rotondo, eccentrico e ha una cromatina molto lassa dove si apprezzano da 5 a 6 nucleoli. Le tecniche di colorazione citochimica come la colorazione con esterasi possono essere utilizzate per differenziare il monoblasto dal mieloblasto.

La sua maturazione lascia il posto al promonocita.

Promonocyte

Questa cella misura circa 15-20 µm. Il rapporto del citoplasma del nucleo, sebbene ancora elevato, è leggermente inferiore a quello riscontrato nel monoblasto.

Il nucleo rimane eccentrico ma ha assunto ora una forma irregolare e si può vedere anche un'area leggermente reniforme o invaginata. La cromatina è leggermente condensata e si possono vedere solo 1-2 nucleoli.

La basofilia citoplasmatica può essere mantenuta o leggermente ridotta. In questa fase compaiono piccoli granuli azurofilici. Questa cellula viene spesso confusa con i promielociti con cui condivide alcune caratteristiche. Man mano che questa cellula matura, diventa un monocita.

monociti

Una volta formato nel midollo osseo, vi rimane per 24 ore e poi è pronto per essere immesso in circolo. Questa cellula è facilmente riconoscibile negli strisci di sangue periferico.

Il monocita è la cellula più grande in circolazione, misura tra 15-30 µm. È anche l'unica cellula matura che mantiene un elevato rapporto del citoplasma del nucleo. La cromatina sebbene sia più densa di quella del promonocita è meno picnotica di quella dei linfociti.

Il nucleo può essere situato al centro della cellula o rimanere eccentrico. La forma del nucleo è variabile, a volte può essere completamente a forma di rene e altre volte più arrotondata con una piccola rientranza.

Il citoplasma conserva una leggera basofilia. Con la colorazione convenzionale, il citoplasma viene osservato con una tonalità blu-grigiastra pallida. La presenza di granuli azurofili è mantenuta in tutto il citoplasma e sono un po 'più concentrati attorno al nucleo.

Nel citoplasma dei monociti può apparire la presenza di vacuoli, che possono essere visti al microscopio come aree bianche. I vacuoli compaiono nei processi infettivi batterici e virali e sono dovuti alla funzione fagocitica.

I monociti ei macrofagi vacuolati sono noti come cellule schiumose. Sono molto comuni nei pazienti con immunodeficienza acquisita. Le cellule della schiuma sono anche abbondanti nelle placche aterosclerotiche.

Nei processi infiammatori i monociti si attaccano all'endotelio grazie alle integrine che esprimono nella loro membrana e poi attraversano l'endotelio vascolare attraverso un processo chiamato stravaso. In questo modo migrano in vari tessuti. Lì diventano macrofagi specializzati a seconda del tessuto.

Macrofago

È una cella grande, che misura tra 25 e 50 µm. Presenta un nucleo ovale e centrale ben sviluppato. Il citoplasma è ricco di lisosomi, organelli utilizzati nella fagocitosi. Si trova in vari tessuti e ognuno riceverà un nome diverso.

Monociti e macrofagi, insieme ad altre cellule come fibroblasti, cellule endoteliali e reticolari, costituiscono il sistema endoteliale del reticolo.

Le sue funzioni includono la fagocitazione dei corpi estranei, la presentazione di antigeni trasformati ad altre cellule del sistema immunitario, la sintesi delle chemochine che attraggono altre cellule infiammatorie, la regolazione della proliferazione cellulare e il funzionamento della risposta immunitaria in generale.

Regolazione della monocitopoiesi

In questo processo di formazione, differenziazione e maturazione cellulare sono coinvolte alcune sostanze chimiche che regolano l'omeostasi.

Queste sostanze includono: interleuchina 3 (IL-3) e fattori stimolanti le colonie granulo-monocitiche (GM-CSF) e monocitiche (M-CSF).

Interleuchina 3 (IL-3)

È prodotto dai linfociti CD4. Questa interleuchina favorisce la differenziazione della cellula staminale in cellule precursori multipotenziali di tutte le linee cellulari, tra cui il precursore chiamato unità formante colonie delle serie linfoidi e mieloidi (CFU-LM).

Fattore stimolante le colonie granulari monocitiche (GM-CSF)

È una sostanza che stimola il midollo osseo nei processi di differenziazione e maturazione di varie linee cellulari, compresa la linea monocitica.

La sua funzione è di vitale importanza per mantenere l'omeostasi nei processi ematopoietici. È anche importante per il mantenimento della risposta immunitaria.

Questo fattore è utilizzato come terapia nei pazienti sottoposti a trapianto di midollo osseo. Questo fattore aiuta nella stimolazione del midollo osseo e quindi a recuperare rapidamente il numero di cellule del sangue.

Fattore stimolante le colonie monocitiche (M-CSF)

Questa sostanza è sintetizzata dalle cellule dello stroma midollare e dagli osteoblasti.

Oltre a partecipare al processo di differenziazione dei precursori dei monociti, svolge un ruolo anche nella fase primaria dell'osteoclastogenesi, in particolare nella formazione di cellule giganti multinucleate.

Svolge anche un ruolo nella regolazione dei livelli di lipoproteine ​​nel sangue. I monociti sono coinvolti in questo processo. Ecco perché si formano le cellule di schiuma.

Malattie legate all'alterazione dei monociti

Infarto miocardico

Un aumento significativo dei monociti del sangue (monocitosi) è stato osservato in pazienti che hanno subito un infarto miocardico. Si ritiene che svolgano un ruolo fondamentale nella riparazione dei tessuti.

Aterosclerosi

Questo coinvolgimento è un tipo di infiammazione che si verifica a livello dell'endotelio vascolare. È stimolato dall'aumento dei lipidi nel sangue come il colesterolo e le lipoproteine ​​a bassa densità (LDL).

I monociti esprimono recettori con affinità per alcune lipoproteine ​​modificate, che agiscono attivamente nei processi aterosclerotici. In questo senso, l'interferone alfa (IFNα) stimola l'espressione di questi recettori sui monociti.

In questa condizione, è comune osservare un aumento dei monociti vacuolati o delle cellule schiumose nell'endotelio.

Sindrome MonoMAC

Questa sindrome rara è caratterizzata da un difetto genetico che produce una totale assenza di monociti. Il midollo osseo non è in grado di produrre questo lignaggio cellulare e, di conseguenza, si verificano infezioni cutanee ricorrenti da microrganismi opportunisti.

sarcoidosi

Questa è una malattia che ha una predisposizione a formare granulomi in vari tessuti come polmoni, pelle, linfonodi, cuore, tra gli altri. Questa malattia è causata dall'accumulo di cellule infiammatorie, compreso il macrofago.

Istiocitosi a cellule di Langerhans polmonare

Questa rara malattia attacca principalmente i fumatori bianchi ed è caratterizzata da una proliferazione di un tipo specifico di macrofagi chiamati cellule di Langerhans. Questi sono i macrofagi normalmente presenti sulla pelle.

In questa malattia c'è un'infiltrazione di queste cellule nel tessuto polmonare. Si ritiene che questa situazione sia causata dalle citochine secrete dai macrofagi alveolari, specialmente nei fumatori. Anche altri tessuti come pelle, ossa, tra gli altri, possono essere colpiti.

Leucemia mielomonocitica cronica (CMML)

È una patologia neoplastica mielodisplastica e mieloproliferativa. Si verifica con un aumento significativo del numero di monociti del sangue e con leucociti normali o leggera leucopenia. Ci possono essere anche trombocitopenia e anemia normocitica.

Sindrome da attivazione dei macrofagi (SAM)

Questa malattia è caratterizzata da un'anomalia proliferativa e funzionale dei macrofagi. La sua morfologia è normale ma la sua attività è esagerata. I macrofagi iniziano a inghiottire eritrociti, piastrine, leucociti e persino i loro stessi precursori in modo incontrollato. La malattia può essere fatale se non viene curata in tempo.

Riferimenti

1. Terry N, Mediaceja O, Noa M, Sánchez P. Valore semiologico dello striscio di sangue periferico nello studio delle malattie virali. Rev Latinoam Patol Clin Med Lab 2016; 63 (3): 160-165. Disponibile su: medigraphic.com
2. Gil M. Sistema ematopoietico: funzioni, tessuti, istologia, organi e malattie. Disponibile su: lifeder.com/hematopoietic-sistema/
3. Echeverri D, Fontanilla M, Buitrago L. Il macrofago nelle malattie vascolari Il nemico nascosto? Rev. Col. Cardiol. 2004; 11 (3): 164-173. Disponibile su: scielo.org.co/
4. Cantera A, Hernández V, Seiglie F. Sindrome da attivazione dei macrofagi: simulazione di sepsi generalizzata. Rev Cubana Pediatr 2009; 81 (4): 76-85. Disponibile su: http: // scielo
5. Comalada M. Decisioni nei macrofagi: proliferare, attivare o morire. Tesi di dottorato 2002; Programma di dottorato in immunologia. Università di Barcellona. Disponibile su: tdx.cat/bitstream