МАКРОФАГАЛЬНАЯ ДИСФУНКЦИЯ КАК ГИСТОЛОГИЧЕСКИЙ СУБСТРАТ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЧЕЛОВЕКА

В современной медицине, располагающей огромным арсеналом лечебных средств, большое внимание уделяется стимуляции собственных защитных сил организма. Познание механизмов защитно-приспособительных реакций организма и управление ими является одной из фундаментальных проблем биологии и медицины. В настоящее время установлено, что организм человека располагает разнообразными механизмами защиты, предоставленными на клеточном, тканевом и организменном уровнях.

Особое значение представляет участие макрофагов в патогенезе столь распространенного в наше время заболевания – ВИЧ-инфекции, а также участию макрофагической системы в противоопухолевой защите.

Данная работа имеет большой клинический интерес. Ее целью является изучить морфологическое строение и цитохимию макрофагов, исследовать их функции в организме человека, участие в различных заболеваниях, а также изучить явление дисфункции макрофагической системы.

В Бюллетене ВОЗ за 1972 авторы Langevort, Cohn, Hirsch, Furth и др. предложили термин «система мононуклеарных фагоцитов» (СМФ). Критериями принадлежности к системе они считали способность к активному пиноцитозу и иммунному фагоцитозу, способность прилипать к стеклянным поверхностям и происхождение из промоноцитов костного мозга. Таким образом, система мононуклеарных фагоцитов – это физиологическая защитная система клеток, обладающих способностью поглощать и переваривать чужеродный материал. Клетки, входящие в состав этой системы, имеют общее происхождение, характеризуются морфологическим и функциональным сходством и присутствуют во всех тканях организма.

Итак, макрофаг – клетка мезенхимальной природы, способная к активному захвату и перевариванию бактерий, остатков погибших клеток и других чужеродных или токсичных для организма частиц. Совокупность макрофагов организма Мечников назвал – макрофагическая система. Выявлены две основные формы макрофагов – свободные (гистиоциты, макрофаги серозных полостей, альвеолярные макрофаги, макрофаги воспалительных экссудатов) и фиксированные (макрофаги красного костного мозга, остеокласты, макрофаги селезенки, дендритные клетки лимфатичеких узлов, макрофаги ворсин плаценты, макрофаги ЦНС).

Морфология макрофагов.

Рисунок 1. Макрофаги на светооптическом уровне. 2 – макрофаг. В цитоплазме видны вакуоли и гранулы; 3 – коллагеновые волокна (РВНСТ, окр. жел. гематоксилин)

Макрофаги имеют различные размеры – от 10 до 50 мкм. Их ядра бывают разной формы – округлые, неправильной формы, с инвагинациями. На пленочных препаратах рыхлой соединительной ткани макрофаги имеют довольно интенсивно окрашенное ядро. Контур цитоплазмы неровный. В цитоплазме обычно содержатся включения и, как правило, обнаруживается зернистость – фагоцитарные частицы.

Характерной чертой ультраструктуры макрофага является присутствие значительного количества микропиноцитозных пузырьков и лизосом, как первичных, так и вторичных. Первичные лизосомы представляют собой окруженные мембраной тельца значительной электронной плотности, содержащие гидролитические ферменты.

Рисунок 2. Макрофаг на ультраструктурном уровне

В макрофагах обнаружены такие разнообразные ферменты, как кислая фосфатаза, липаза, эстераза различных типов, катепсин, кислая рибонуклеаза, кислая дезоксирибонуклеаза, арилсульфатаза, гиалуронидаза, лизоцим, цитохромоксидаза, пероксидаза, нафтиламидаза, ацетилглюкозаминидаза, АТФ – аза и др. Содержание ферментов в различных органах не одинаково; это связано с разной степенью окружающих раздражителей в различных органах. Уровень активности ферментов связан с условиями окружающей среды и степенью фагоцитарной активности клетки.

Происхождение и трансформации макрофагов.

О происхождении макрофагов и их дальнейших превращениях в литературе высказывались самые различные мнения. Из всех гипотез происхождения макрофагов окончательно доказанной является только гипотеза о моноцитарном их происхождении.

Много работ посвящено морфологии и химизму превращения моноцитов в макрофаги. Furth и др. (1970) дали критерии, позволяющие отличить промоноциты, моноциты и макрофаги друг от друга.

Таблица 1.

Признаки клеток макрофагической системы (по Е. Пуэнеску, 1977)

Функции макрофагов.

К основным функциям макрофагов относятся фагоцитоз и пиноцитоз, участие в воспалительных реакциях, в иммунном ответе, в разрушении лимфоцитов, стимуляции процессов пролиферации, участие в обменных процессах организма – метаболизме липидов, белковом обмене, обмене железа. Участие макрофагов в иммунологических реакциях проявляется в нескольких аспектах. Во-первых, большая часть макрофагов различных органов элиминирует и разрушает избыток антигена. Во-вторых, определенная часть специализированных макрофагов обеспечивает сохранение антигена или его частей и передачу соответствующим клонам лимфоидных клеток. В-третьих, макрофаги гемопоэтических и иммунопоэтических органов, фагоцитируя и разрушая лимфоциты, участвуют в выработке веществ, стимулирующих процессы пролиферации иммунокомпетентных клеток.

Также доказана роль макрофагов в патогенезе ВИЧ-инфекции. Характерным для ВИЧ-инфекции является образование многоядерных гигантских макрофагальных клеток, присутствующих в головном мозге, лимфатических узлах, печени, тканях ЖКТ и содержащих в цитоплазме антигены ВИЧ.

Особое внимание хотелось бы уделить роли макрофагов в защите организма от экспансии опухолевыми клетками. Взаимодействие между макрофагами и опухолевыми клетками было изучено в лимфатических узлах, дренирующих опухоль, или в самих опухолях. Хорошо известно, что в синусах лимфатических узлов, дренирующие раковые опухоли у человека, могут появляться множественные крупные макрофагоподобные клетки – картина, известная как «гиперплазия синусов» или «гистиоцитоз синусов».

Journey и Amos (1962) было описано взаимодействие между макрофагами и опухолевыми клетками в брюшной полости. Макрофаги охватывали отростками опухолевые клетки, быстро поглощали и переваривали их; при этом отмечалось явное разрушение мембран внедряющейся клетки с возможным слиянием цитоплазмы этих двух типов клеток.

Регулирующие воздействия на макрофагическую систему.

Во многих исследованиях дается ссылка на то, ЦНС и гормоны могут регулировать функциональную активность макрофагов. К примеру, кортизон тормозит накопление макрофагов в воспалительных очагах. Эстрогены являются мощными стимуляторами макрофагической системы, а андрогены оказывают антагонистический эффект. Недостаток витаминов группы В или витамина А тормозит макрофагическую реакцию при асептическом воспалении.

В перспективе предполагается развитие данного направления: поиски гормональных препаратов, активирующих макрофаги и позволяющих им избирательно поглощать опухолевые клетки с чужеродными антигенами.

На сегодняшний день изучение макрофагической системы и ее возможностей является перспективным направлением, так как станет возможным лечение некоторых видов заболеваний, например, опухолевых, что является очень актуальным в наши дни.

Список литературы:

1. Жанаева С.Я., Алексеенко Т.В., Короленко Т.А. Роль стимуляции и депрессии макровагов в развитии и метастазировании опухолей // Бюллетень Сибирского отделения Российской Академии Медицинских наук. 2007. № 3.
2. Жарков Н.В. и др. Изучение численности макрофагов при остром и хроническом воспалении и при раке толстой кишки. // Сибирский онкологический журнал. 2010. № Приложение 1.
3. Карр Ян. Макрофаги. Обзор ультраструктуры и функции. // Медицина. 1978. С. 112–139.
4. Юрина Н.А., Радостина А.И. Макрофагическая система. // Университет дружбы народов, 1978, С. 5–64.
5. Fan N.-J. и др. Macrophage mannose receptor 1 and S100A9 were identified as serum diagnostic biomarkers for colorectal cancer through a label-free quantitative proteomic analysis. // Cancer Biomark. 2015.
6. Furth R. Van, Nibbering P.H. Monocytes incubated with surfactant: a model for human alveolar macrophages? // J. Leukoc. Biol. 1997. Т. 62. № 4. С. 485–92.
7. Gomez Perdiguero E. и др. The Origin of Tissue-Resident Macrophages: When an Erythro-myeloid Progenitor Is an Erythro-myeloid Progenitor // Immunity. 2015. Т. 43. № 6. С. 1023–1024.
8. Perdiguero E.G., Geissmann F. The development and maintenance of resident macrophages // Nat. Immunol. 2015. Т. 17. № 1. С. 2–8.
9. Radzun H.-J. History and perspectives of the monocyte-macrophage system. // Pathologe. 2015. Т. 36. № 5. С. 432–42.