เหตุใดจึงจำเป็นต้องกระตุ้นเนื้อเยื่อมาโครฟาจ? เซลล์แมคโครฟาจ พวกเขาคืออะไรและมีหน้าที่อะไรบ้าง? GcMAF เป็นยาเฉพาะสำหรับกระตุ้นการทำงานของแมคโครฟาจ

11.09.2019 -

6591 0

บทบาทหลักในการพัฒนาและบำรุงรักษาการอักเสบเรื้อรังอยู่ในระบบของแมคโครฟาจฟาโกไซติก (แนวคิดนี้เข้ามาแทนที่ระบบ reticuloendothelial ที่ใช้กันแพร่หลายก่อนหน้านี้ แต่มีหลักฐานไม่เพียงพอ) เซลล์หลักของระบบนี้คือแมคโครฟาจซึ่งพัฒนามาจากโมโนไซต์ในเลือด โมโนไซต์ที่ได้มาจากสเต็มเซลล์ ไขกระดูกป้อนเลือดที่อยู่รอบข้างก่อนแล้วจึงเข้าไปในเนื้อเยื่อซึ่งภายใต้อิทธิพลของสิ่งเร้าในท้องถิ่นต่างๆ พวกมันจะกลายเป็นแมคโครฟาจ

อย่างหลังได้อย่างมาก ความสำคัญอย่างยิ่งในการดำเนินการปฏิกิริยาปรับตัวของร่างกาย - ภูมิคุ้มกันการอักเสบและการซ่อมแซม การมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาดังกล่าวได้รับการอำนวยความสะดวกโดยสิ่งนี้ คุณสมบัติทางชีวภาพแมคโครฟาจเช่นความสามารถในการย้ายไปยังจุดโฟกัสของการอักเสบความเป็นไปได้ของการผลิตเซลล์ที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและต่อเนื่องโดยไขกระดูก phagocytosis ที่ใช้งานอยู่ของวัสดุแปลกปลอมที่มีการสลายอย่างรวดเร็วของหลังการเปิดใช้งานภายใต้อิทธิพลของสิ่งเร้าจากต่างประเทศการหลั่ง ของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจำนวนหนึ่งความสามารถในการ "ประมวลผล" แอนติเจนที่เข้าสู่ร่างกายพร้อมกับการเหนี่ยวนำกระบวนการภูมิคุ้มกันในภายหลัง

สิ่งสำคัญโดยพื้นฐานก็คือเซลล์แมคโครฟาจนั้นเป็นเซลล์ที่มีอายุยืนยาวซึ่งสามารถทำงานได้เป็นเวลานานในเนื้อเยื่อที่อักเสบ สิ่งสำคัญคือพวกมันสามารถแพร่กระจายในบริเวณที่มีการอักเสบได้ ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงของแมคโครฟาจไปเป็นเซลล์เยื่อบุผิวและเซลล์หลายนิวเคลียสขนาดยักษ์เป็นไปได้

เนื่องจากขาดความจำเพาะทางภูมิคุ้มกัน (เช่น T และ B lymphocytes) มาโครฟาจจึงทำหน้าที่เป็นเซลล์เสริมที่ไม่เฉพาะเจาะจงที่มี ความสามารถพิเศษไม่เพียงแต่จับแอนติเจนเท่านั้น แต่ยังประมวลผลในลักษณะที่การรับรู้แอนติเจนนี้โดยเซลล์เม็ดเลือดขาวในเวลาต่อมาจะอำนวยความสะดวกอย่างมาก ขั้นตอนนี้จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการกระตุ้นการทำงานของ T-lymphocytes (สำหรับการพัฒนาปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันแบบล่าช้าและสำหรับการผลิตแอนติบอดีต่อแอนติเจนที่ขึ้นกับไธมัส)

นอกเหนือจากการมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันเนื่องจากการประมวลผลล่วงหน้าของแอนติเจนและ "การนำเสนอ" ที่ตามมาต่อเซลล์เม็ดเลือดขาวแล้วมาโครฟาจยังทำหน้าที่ป้องกันได้โดยตรงมากกว่าโดยทำลายจุลินทรีย์เชื้อราและเซลล์เนื้องอกบางชนิด

ดังนั้นในโรคไขข้อไม่เพียง แต่เซลล์เม็ดเลือดขาวที่ได้รับภูมิคุ้มกันโดยเฉพาะเท่านั้น แต่ยังมีโมโนไซต์และแมคโครฟาจที่ไม่มีความจำเพาะทางภูมิคุ้มกันมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาของเซลล์ของการอักเสบของภูมิคุ้มกัน

เซลล์เหล่านี้ถูกดึงดูดโดยสารเคมีบำบัดโมโนไซต์ที่ผลิตในบริเวณที่มีการอักเสบ สิ่งเหล่านี้รวมถึง C5a, โปรตีนที่ถูกทำให้เสียสภาพบางส่วน, ไคลลิครีน, ตัวกระตุ้นพลาสมิโนเจน, โปรตีนหลักจากไลโซโซมของนิวโทรฟิล T lymphocytes จะสร้างปัจจัยที่คล้ายกันเมื่อสัมผัสกับ แอนติเจนจำเพาะ, B-lymphocytes - มีภูมิคุ้มกันเชิงซ้อน

นอกจากนี้ลิมโฟไซต์ยังผลิตปัจจัยที่ยับยั้งการย้ายถิ่นของมาโครฟาจ (เช่น การตรึงพวกมันไว้ที่บริเวณที่เกิดการอักเสบ) และกระตุ้นการทำงานของพวกมัน ในจุดโฟกัสอักเสบไม่เหมือน สภาวะปกติมีการสังเกตไมโตสของแมคโครฟาจและทำให้จำนวนเซลล์เหล่านี้เพิ่มขึ้นเนื่องจากการแพร่กระจายในท้องถิ่น

ความสำคัญของแมคโครฟาจในการรักษากระบวนการอักเสบนั้นพิจารณาจากสารต้านการอักเสบที่ปล่อยออกมาจากเซลล์เหล่านี้ ดังที่กล่าวถึงด้านล่าง

1. พรอสตาแกลนดิน

2. เอนไซม์ Lysosomal (โดยเฉพาะในช่วง phagocytosis ของคอมเพล็กซ์แอนติเจน - แอนติบอดีและเซลล์จะไม่ถูกทำลายในระหว่างการปล่อย)

3. โปรตีเอสที่เป็นกลาง (ตัวกระตุ้นพลาสมิโนเจน, คอลลาเจนเนส, อีลาสเทส) โดยปกติปริมาณของพวกมันจะน้อยมาก แต่ด้วยการกระตุ้นจากภายนอก (phagocytosis) การผลิตเอนไซม์เหล่านี้จะถูกกระตุ้นให้เกิดขึ้นและจะถูกปล่อยออกมาในปริมาณที่มีนัยสำคัญ การผลิตโปรตีเอสที่เป็นกลางถูกยับยั้งโดยสารยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีน รวมถึงกลูโคคอร์ติโคสเตอรอยด์ การผลิตพลาสมิโนเจนแอคติเวเตอร์และคอลลาเจนเนสยังถูกกระตุ้นโดยปัจจัยที่หลั่งมาจากลิมโฟไซต์ที่ถูกกระตุ้น

4. ฟอสโฟลิเปส Az ซึ่งปล่อยกรดอาราชิโดนิกจากคอมเพล็กซ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งเป็นสารตั้งต้นหลักของพรอสตาแกลนดิน กิจกรรมของเอนไซม์นี้ถูกยับยั้งโดยกลูโคคอร์ติโคสเตียรอยด์

5. ปัจจัยที่กระตุ้นการปลดปล่อยออกจากกระดูกทั้งเกลือแร่และสารอินทรีย์พื้นฐานของเมทริกซ์กระดูก ปัจจัยนี้มีอิทธิพลต่อเนื้อเยื่อกระดูกผ่านการกระทำโดยตรง โดยไม่ต้องใช้เซลล์สร้างกระดูก

6. ส่วนประกอบเสริมจำนวนหนึ่งที่ถูกสังเคราะห์และหลั่งออกมาโดยแมคโครฟาจ: C3, C4, C2 และเห็นได้ชัดว่ารวมถึง C1 และแฟคเตอร์ B ซึ่งจำเป็นสำหรับทางเลือกอื่นในการกระตุ้นการทำงานของส่วนประกอบเสริม การสังเคราะห์ส่วนประกอบเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อมีการกระตุ้นแมคโครฟาจและถูกยับยั้งโดยสารยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีน

7. Interleukin-1 ซึ่งเป็นตัวแทนทั่วไปของไซโตไคน์ - สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพของธรรมชาติโพลีเปปไทด์ที่ผลิตโดยเซลล์ (ส่วนใหญ่เป็นเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกัน) ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของการผลิตสารเหล่านี้ (ลิมโฟไซต์หรือโมโนไซต์) มักใช้คำว่า "ลิมโฟไคน์" และ "โมโนไคน์" ชื่อ "อินเตอร์ลิวคิน" ที่มีหมายเลขตรงกันใช้เพื่อระบุไซโตไคน์ที่เฉพาะเจาะจง โดยเฉพาะไซโตไคน์ที่เป็นสื่อกลางในการสื่อสารของเซลล์ ยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่าอินเตอร์ลิวคิน-1 ซึ่งเป็นโมโนไคน์ที่สำคัญที่สุด เป็นตัวแทนของสารเดี่ยวหรือกลุ่มโพลีเปปไทด์ที่มีคุณสมบัติคล้ายกันมากหรือไม่

คุณสมบัติเหล่านี้มีดังต่อไปนี้:

การกระตุ้นเซลล์ B เร่งการเปลี่ยนแปลงเป็นเซลล์พลาสมา
การกระตุ้นการทำงานของไฟโบรบลาสต์และซินโนวิโอไซต์ด้วยการผลิตพรอสตาแกลนดินและคอลลาเจนเพิ่มขึ้น
ผล pyrogenic ที่เกิดขึ้นในการพัฒนาไข้;
การกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนระยะเฉียบพลันในตับโดยเฉพาะสารตั้งต้นของอะไมลอยด์ในซีรั่ม (ผลกระทบนี้อาจเป็นผลทางอ้อม - เนื่องจากการกระตุ้นการผลิต interleukin-6)

ท่ามกลาง ผลกระทบของระบบ interleukin-1 นอกเหนือจากไข้ อาจสังเกตนิวโทรฟิเลียและโปรตีนสลายโปรตีนของกล้ามเนื้อโครงร่างด้วย

8. Interleukin-6 ซึ่งกระตุ้นเซลล์ B ช่วยกระตุ้นเซลล์ตับให้ผลิตโปรตีนระยะเฉียบพลัน และมีคุณสมบัติของ b-interferon

9. ปัจจัยกระตุ้นอาณานิคมที่ส่งเสริมการก่อตัวของแกรนูโลไซต์และโมโนไซต์ในไขกระดูก

10. Tumor necrosis factor (TNF) ซึ่งไม่เพียงแต่สามารถทำให้เกิดเนื้อร้ายของเนื้องอกได้อย่างแท้จริง แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาของการอักเสบอีกด้วย โพลีเปปไทด์นี้ประกอบด้วยกรดอะมิโน 157 ตัวในระยะแรกของปฏิกิริยาการอักเสบส่งเสริมการยึดเกาะของนิวโทรฟิลกับเอ็นโดทีเลียมและช่วยให้แทรกซึมเข้าไปในบริเวณที่เกิดการอักเสบได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นสัญญาณที่ทรงพลังสำหรับการผลิตอนุมูลออกซิเจนที่เป็นพิษ และเป็นตัวกระตุ้นบีเซลล์ ไฟโบรบลาสต์ และเอ็นโดทีเลียม (เซลล์สองประเภทหลังสร้างปัจจัยกระตุ้นโคโลนี)

เป็นสิ่งสำคัญทางคลินิกที่ TNF เช่นเดียวกับ interleukin-1 และ interferon ระงับการทำงานของไลโปโปรตีนไลเปสซึ่งช่วยให้เกิดการสะสมของไขมันในร่างกาย นั่นคือเหตุผลว่าทำไมเมื่อ โรคอักเสบมักจะมีการลดน้ำหนักอย่างมีนัยสำคัญซึ่งไม่สอดคล้องกับ โภชนาการแคลอรี่สูงและคงความอยากอาหารเอาไว้ ดังนั้นชื่อที่สองของ TNF - cachectin

การเปิดใช้งานของแมคโครฟาจซึ่งแสดงออกโดยการเพิ่มขนาดปริมาณเอนไซม์สูงการเพิ่มความสามารถในการทำลายเซลล์และทำลายจุลินทรีย์และเซลล์เนื้องอกอาจไม่เฉพาะเจาะจง: เนื่องจากการกระตุ้นโดยผู้อื่น (ไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางพยาธิวิทยาที่มีอยู่) จุลินทรีย์, น้ำมันแร่, ลิมโฟไคน์ที่ผลิตโดย T- lymphocytes และในระดับน้อยกว่า - B-lymphocytes

มาโครฟาจมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการสลายกระดูกและกระดูกอ่อน การตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเผยให้เห็นแมคโครฟาจที่ขอบของ pannus และกระดูกอ่อนข้อ ซึ่งสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอนุภาคของเส้นใยคอลลาเจนที่ถูกย่อย ปรากฏการณ์เดียวกันนี้ถูกบันทึกไว้เมื่อมาโครฟาจสัมผัสกับกระดูกที่ดูดซับได้

ดังนั้นแมคโครฟาจจึงเล่น บทบาทสำคัญในการพัฒนากระบวนการอักเสบการบำรุงรักษาและความเรื้อรังและสามารถถือได้ว่านิรนัยเป็นหนึ่งใน "เป้าหมาย" หลักของการรักษาด้วยยาต้านโรคไขข้อ

ผู้เขียน

Sarbaeva N.N., Ponomareva Yu.V., Milyakova M.N.

ตามกระบวนทัศน์ “M1/M2” มีชนิดย่อยสองชนิดย่อยของมาโครฟาจที่ถูกกระตุ้น—แบบคลาสสิกที่ถูกกระตุ้น (M1) และแบบอื่นที่ถูกกระตุ้น (M2) ซึ่งแสดงออกถึงตัวรับ, ไซโตไคน์, เคโมไคน์, ปัจจัยการเจริญเติบโต และโมเลกุลของเอฟเฟกต์ต่างๆ อย่างไรก็ตาม ข้อมูลล่าสุดบ่งชี้ว่า เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณสิ่งแวดล้อมระดับจุลภาค อาจแสดงแมคโครฟาจได้ คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งไม่อนุญาตให้จำแนกเป็นประเภทย่อยเหล่านี้

ขนาดมาโครฟาจมีบทบาทสำคัญในการตอบสนองของร่างกายต่อวัสดุที่ปลูกถ่าย เช่น สายสวน ขดลวด เอ็นโดเทียม และรากฟันเทียม ฟาโกไซโตสมาโครฟาจจะสึกหรออนุภาคบนพื้นผิวของข้อเทียม ทำให้เกิดการอักเสบในบริเวณอวัยวะเทียมและการสลายตัวของกระดูก และควบคุมการก่อตัวของแคปซูลเส้นใยรอบๆ สิ่งแปลกปลอม. นำเสนอภาพรวมโดยย่อของปัจจัยที่ทำให้เกิดการโยกย้าย การยึดเกาะ และการกระตุ้นของมาโครฟาจ การวิเคราะห์ลักษณะการทำงานของพวกมันบนพื้นผิวต่างๆ รวมถึงวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและไม่สามารถย่อยสลายได้ ในร่างกาย และในหลอดทดลอง

การแนะนำ

ปัจจุบันการแพทย์แผนปัจจุบันคงเป็นไปไม่ได้หากปราศจากการใช้ผลิตภัณฑ์ฝังในร่างกายเป็นระยะเวลาต่างๆ เพื่อฟื้นฟูกายวิภาคและการทำงานของร่างกายที่สูญหายหรือเสียหาย กระบวนการทางพยาธิวิทยาอวัยวะและเนื้อเยื่อ ความเข้ากันได้ทางชีวภาพของวัสดุสังเคราะห์หรือโครงสร้างที่ออกแบบโดยเนื้อเยื่อเป็นปัญหาสำคัญที่ส่งผลต่อผลลัพธ์ของการปลูกถ่ายดังกล่าว ปฏิกิริยาต่อวัสดุเทียมจะเกิดขึ้นตามลำดับต่อไปนี้: การเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อ การแทรกซึมโดยเซลล์เฉียบพลัน จากนั้น การอักเสบเรื้อรังด้วยการก่อตัวของเนื้อเยื่อเม็ดและแคปซูลเส้นใย ความรุนแรงของปฏิกิริยาเหล่านี้จะกำหนดความเข้ากันได้ทางชีวภาพของอุปกรณ์ที่ฝัง Macrophages มีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาของร่างกายต่อวัสดุที่ติดตั้ง เช่น สายสวน, ขดลวด, เอ็นโดเทียม, รากฟันเทียม ฯลฯ

สัณฐานวิทยาของแมคโครฟาจ

Macrophages คือประชากรเซลล์ที่ต่างกัน มาโครฟาจมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ เป็นรูปดาว หลายขั้นตอน มีรอยพับและไมโครวิลลีบนพื้นผิวเซลล์ มีไมโครเวซิเคิลเอนโดไซติกจำนวนมาก ไลโซโซมปฐมภูมิและทุติยภูมิ นิวเคลียสทรงกลมหรือทรงรีตั้งอยู่ตรงกลาง เฮเทอโรโครมาตินถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นภายใต้เปลือกนิวเคลียร์ ลักษณะทางโครงสร้างของเซลล์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอวัยวะและความสัมพันธ์ของเนื้อเยื่อ เช่นเดียวกับสถานะการทำงานของเซลล์ ดังนั้นเซลล์ Kupffer จึงมีลักษณะเป็น glycocalyx, alveolar macrophages ประกอบด้วย lamellar (สารลดแรงตึงผิว), Golgi complex ที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดี, reticulum เอนโดพลาสซึมแบบหยาบ และไมโตคอนเดรียจำนวนมาก ในขณะที่เซลล์ microglial มีไมโตคอนเดรียเพียงเล็กน้อย ในไซโตพลาสซึมของแมคโครฟาจทางช่องท้องและถุงลมจะมีไขมันจำนวนมากที่มีสารตั้งต้นและเอนไซม์สำหรับการสร้างพรอสตาแกลนดิน การเกาะติดและเคลื่อนย้ายมาโครฟาจทำให้เกิดโครงสร้างอายุสั้นที่มีแอคติน - โพโดโซม - ในรูปแบบของส่วนกลางที่หนาแน่นโดยมีไมโครฟิลาเมนต์แผ่รังสีออกมาจากพวกมัน โพโดโซมสามารถหลอมรวมเพื่อสร้างโครงสร้างระดับสูงที่เรียกว่าโบเซต ซึ่งทำลายโปรตีนของเมทริกซ์นอกเซลล์ที่อยู่เบื้องล่างได้อย่างมีประสิทธิภาพ

หน้าที่ของแมคโครฟาจ

สารแปลกปลอมฟาโกไซโตสขนาดมหึมาและเศษซากเนื้อเยื่อเซลล์ กระตุ้นและควบคุมการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน กระตุ้นให้เกิดการตอบสนองการอักเสบ และมีส่วนร่วมในกระบวนการซ่อมแซมและการแลกเปลี่ยนส่วนประกอบเมทริกซ์นอกเซลล์ ฟังก์ชั่นที่หลากหลายที่ดำเนินการอธิบายการแสดงออกของเซลล์เหล่านี้ของตัวรับจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับพลาสมาเมมเบรน ภายในเซลล์และสารคัดหลั่ง ตัวรับภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด PRR (ตัวรับการจดจำรูปแบบ) ถูกเปิดใช้งาน หลากหลายลิแกนด์ (ยกเว้น CD163) ทำให้มั่นใจได้ถึงการรับรู้โครงสร้างที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างสูงของจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ ซึ่งเรียกว่า PAMPs (รูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรค รูปแบบที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรค) และโครงสร้างโมเลกุลภายนอกที่คล้ายกัน DAMPs (รูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย) เกิดขึ้นจากความเสียหายและการตายของเซลล์ การดัดแปลงและการสูญเสียโครงสร้างโปรตีนของเมทริกซ์นอกเซลล์ ส่วนใหญ่เป็นสื่อกลางในการหลั่งสารเอนโดไซโทซิสและกำจัดสารภายนอกและภายนอกที่อาจเป็นอันตราย แต่ในเวลาเดียวกันหลายคนทำหน้าที่ส่งสัญญาณควบคุมการสังเคราะห์สารไกล่เกลี่ยการอักเสบส่งเสริมการยึดเกาะและการย้ายถิ่นของแมคโครฟาจ (ตาราง)

พลาสมาเมมเบรนของมอนอไซต์/มาโครฟาจยังแสดงออกถึงตัวรับพิเศษที่จับกับลิแกนด์ที่มีโครงสร้างคล้ายกันตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป: ชิ้นส่วน Fc ของอิมมูโนโกลบูลิน G, ปัจจัยการเจริญเติบโต, คอร์ติโคสเตอรอยด์, เคโมไคน์และไซโตไคน์, แอนาไฟโลทอกซิน และโมเลกุลต้นทุนกระตุ้น การทำงานของตัวรับเหล่านี้จำนวนมากไม่เพียงถูกสื่อกลางโดยการจับลิแกนด์เท่านั้น แต่ยังโดยการมีปฏิสัมพันธ์กับตัวรับอื่น ๆ (C5aR-TLR, MARCO-TLR, FcγR-TLR) ซึ่งให้การควบคุมที่ดีของการสังเคราะห์โปรและแอนตี้ - สารไกล่เกลี่ยการอักเสบ คุณลักษณะของระบบตัวรับแมคโครฟาจคือการมีตัวรับกับดักสำหรับไซโตไคน์และเคโมไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบ (Il-1R2 บนมาโครฟาจ M2a; CCR2 และ CCR5 บนมาโครฟาจ M2c) ซึ่งการเปิดใช้งานจะบล็อกการส่งผ่านภายในเซลล์ของสัญญาณการอักเสบที่เกี่ยวข้อง การแสดงออกของตัวรับของเซลล์นั้นจำเพาะต่อสปีชีส์ อวัยวะ และเนื้อเยื่อ และขึ้นอยู่กับสถานะการทำงานของแมคโครฟาจ ตัวรับเซลล์ขนาดมหึมาที่ศึกษาโดยละเอียดแสดงอยู่ในตาราง

การย้ายถิ่นของโมโนไซต์/มาโครฟาจ

มาโครฟาจของเนื้อเยื่อส่วนใหญ่มาจากโมโนไซต์ในเลือด ซึ่งย้ายไปยังเนื้อเยื่อและแยกความแตกต่างออกไปในประชากรที่แตกต่างกัน การย้ายถิ่นของแมคโครฟาจกำกับโดยเคมีบำบัด: CCL2 CCL3, CCL4, CCL5, CCL7, CCL8, CCL13, CCL15, CCL19, CXCL10, CXCL12; ปัจจัยการเจริญเติบโต VEGF, PDGF, TGF-b; ชิ้นส่วนของระบบเสริม ฮิสตามีน; โปรตีนเม็ดของเม็ดเลือดขาวโพลีมอร์โฟนิวเคลียร์ (PMNL); ฟอสโฟลิปิดและอนุพันธ์ของพวกมัน

บน ระยะเริ่มแรกการตอบสนองต่อการอักเสบ PMN จะจัดระเบียบและปรับเปลี่ยนเครือข่ายของเคมีบำบัดโดยการหลั่ง CCL3, CCL4 และ CCL19 และปล่อยอะซูโรซิดีน, โปรตีน LL37, cathepsin G, defensins (HNP 1-3) และโปรตีเอส 3 ที่เตรียมไว้ล่วงหน้าเป็นแกรนูล ซึ่งรับประกันการยึดเกาะของโมโนไซต์กับ เอ็นโดทีเลียมจึงแสดงคุณสมบัติในการดึงดูดทางเคมี นอกจากนี้ โปรตีนเม็ด PMN กระตุ้นการหลั่งของเคมีบำบัดโดยเซลล์อื่นๆ: อะซูโรซิดีนกระตุ้นการผลิต CCL3 โดยมาโครฟาจ และโปรตีเอส-3 และ HNP-1 กระตุ้นการสังเคราะห์ CCL2 โดยเอ็นโดทีเลียม โปรตีเอส PMN สามารถกระตุ้นโปรตีนคีโมไคน์และตัวรับโปรตีนหลายชนิดได้ ดังนั้นโปรตีโอไลซิสของ CCL15 โดย cathepsin G จึงช่วยเพิ่มคุณสมบัติที่น่าดึงดูดได้อย่างมาก นิวโทรฟิลอะพอพโทติกดึงดูดโมโนไซต์ผ่านสัญญาณที่สันนิษฐานว่าอาศัยไลโซฟอสฟาทิดิลโคลีน

ความเสียหายของเนื้อเยื่อจะนำไปสู่การสะสมของแมคโครฟาจ ในบริเวณที่มีอาการบาดเจ็บของหลอดเลือด ลิ่มเลือดและเกล็ดเลือดจะหลั่ง TGF-β, PDGF, CXCL4, leukotriene B4 และ IL-1 ซึ่งมีคุณสมบัติในการดึงดูดทางเคมีที่แข็งแกร่งต่อโมโนไซต์/มาโครฟาจ เนื้อเยื่อที่เสียหายเป็นแหล่งของสิ่งที่เรียกว่าสัญญาณเตือน ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบของเมทริกซ์นอกเซลล์ที่ถูกทำลาย โปรตีนช็อตความร้อน แอมโฟเทอริน ATP กรดยูริค, IL-1a, IL-33, DNA ไมโตคอนเดรียของเศษเซลล์ ฯลฯ พวกมันกระตุ้นเซลล์ที่เหลือของเนื้อเยื่อและเอ็นโดทีเลียมที่เสียหาย หลอดเลือดในการสังเคราะห์คีโมไคน์ บางส่วนเป็นปัจจัยโดยตรงของเคมีบำบัด การติดเชื้อในเนื้อเยื่อทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรค ได้แก่ ไลโปโพลีแซ็กคาไรด์ คาร์โบไฮเดรตที่ผนังเซลล์ และกรดนิวคลีอิกของแบคทีเรีย การจับกันของพวกมันโดยเมมเบรนและตัวรับในเซลล์ของแมคโครฟาจทำให้เกิดกระบวนการแสดงออกของยีนเคมีบำบัดซึ่งจัดให้มีการสรรหาเซลล์ฟาโกไซต์เพิ่มเติม

การเปิดใช้งานแมคโครฟาจ

มาโครฟาจถูกกระตุ้นโดยโมเลกุลส่งสัญญาณหลากหลายชนิด ทำให้เกิดความแตกต่างเป็นประเภทการทำงานต่างๆ (รูปที่ 1) มาโครฟาจที่กระตุ้นแบบคลาสสิก (ฟีโนไทป์ M1) ถูกกระตุ้นโดย IFNg เช่นเดียวกับ IFNg ร่วมกับ LPS และ TNF หน้าที่หลักคือการทำลายจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคและการเหนี่ยวนำให้เกิดการตอบสนองต่อการอักเสบ โพลาไรเซชันในทิศทาง M1 จะมาพร้อมกับการหลั่งของผู้ไกล่เกลี่ยการอักเสบ พวกมันแสดงตัวรับสำหรับ IL-1 – IL-1R1, TLR และโมเลกุลกระตุ้นร่วม การกระตุ้นซึ่งรับประกันการขยายการตอบสนองต่อการอักเสบ นอกจากไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบแล้ว มาโครฟาจยังหลั่งไซโตไคน์ต้านการอักเสบ IL-10 ออกมาด้วย โดยมีอัตราส่วน IL-12/IL-10 ที่สูงเป็นพิเศษ คุณสมบัติในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียของ M1 มาโครฟาจถูกกำหนดโดยผลิตภัณฑ์ อนุมูลอิสระไนโตรเจนและออกซิเจนที่เกิดจาก iNOS และ NADPH oxidase complex เป็นเซลล์เอฟเฟกต์ในการตอบสนองของร่างกายต่อ ติดเชื้อแบคทีเรียในเวลาเดียวกัน พวกมันจะระงับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวโดยการยับยั้งการแพร่กระจายของทีเซลล์ที่ถูกกระตุ้น IL-12 ที่ถูกหลั่งโดย M1 มาโครฟาจมีบทบาทสำคัญในโพลาไรเซชันของ Th1 และ IL-1b และ IL-23 กำกับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันไปตามวิถีทาง Th17 . การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่า M1 Macrophages นอกเหนือจากคุณสมบัติในการอักเสบแล้ว ยังแสดงคุณสมบัติในการซ่อมแซมอีกด้วย โดยจะหลั่ง VEGF ซึ่งกระตุ้นการสร้างเส้นเลือดใหม่และการสร้างเนื้อเยื่อที่เป็นเม็ด

การกระตุ้นทางเลือกของแมคโครฟาจ (ฟีโนไทป์ M2) สังเกตได้เมื่อพวกมันถูกกระตุ้นโดยอินเตอร์ลิวคิน, กลูโคคอร์ติคอยด์, คอมเพล็กซ์ภูมิคุ้มกัน, ตัวเร่ง TLR ฯลฯ พวกมันอพยพไปยังโซนของการบุกรุกของหนอนพยาธิ สะสมในตำแหน่งพังผืด ในการรักษาบาดแผลที่ผิวหนังและการก่อตัวของเนื้องอก มาโครฟาจ M2 มีความสามารถในการเพิ่มจำนวนแบบแอคทีฟ ในแหล่งกำเนิด พวกมันแสดงความสามารถในการทำลายเซลล์ได้ดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับมาโครฟาจ M1 และการแสดงออก ปริมาณมากตัวรับที่เกี่ยวข้อง: CD36 - ตัวรับขยะของเซลล์อะพอพโทติก; CD206 – ตัวรับมานโนส; CD301 – ตัวรับสำหรับกาแลคโตสและ N-acetylglucosamine ตกค้าง CD163 เป็นตัวรับสำหรับคอมเพล็กซ์ฮีโมโกลบิน-แฮปโตโกลบิน มาโครฟาจประเภทนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยอัตราส่วน IL-12/IL-10 ที่ต่ำ

มาโครฟาจที่ถูกกระตุ้นอีกทางเลือกหนึ่งแบ่งออกเป็นชนิดย่อย: M2a, M2b และ M2c ตัวอย่างของฟีโนไทป์ M2a ของมาโครฟาจคือเซลล์ที่สะสมรอบๆ หนอนพยาธิและตัวอ่อนของโปรโตซัว ซึ่งเป็นสารก่อภูมิแพ้ที่กระตุ้นให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของ Th2 ร่วมกับการผลิต IL-4 และ IL-13 พวกเขาไม่ได้หลั่งไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบจำนวนมากและสังเคราะห์สเปกตรัมพิเศษของเคมีบำบัดและตัวรับเมมเบรน เชื่อกันว่ามีลักษณะพิเศษคือการสังเคราะห์ IL-10 อย่างไรก็ตาม ในหลอดทดลอง มาโครฟาจไม่ได้สร้างไซโตไคน์นี้เสมอไป และสามารถแสดงฤทธิ์การถอดรหัสสูงของยีน IL-12 และ IL-6 ลักษณะสำคัญของประชากรกลุ่มนี้คือการสังเคราะห์ตัวรับ IL-1 receptor antagonist (IL-1ra) ซึ่งเมื่อจับกับ IL-1 จะขัดขวางผลการอักเสบของมัน

มาโครฟาจ M2a ระงับการตอบสนองการอักเสบโดยการปิดกั้นการก่อตัวของประชากร M1 ผ่านไซโตไคน์ของลิมโฟไซต์ Th2 ที่คัดเลือกโดยพวกมัน หรือเนื่องจากเคมีบำบัด CCL17 ที่ผลิตขึ้น ซึ่งเมื่อใช้ร่วมกับ IL-10 จะยับยั้งการแยกความแตกต่างของมาโครฟาจในทิศทาง M1 . เซลล์ฟีโนไทป์ M2a ถือเป็นมาโครฟาจซ่อมแซมทั่วไป chemokine CCL2 สังเคราะห์โดยพวกมันคือสารเคมีดึงดูดของสารตั้งต้นของไมโอไฟโบรบลาสต์ - ไฟโบรไซต์ พวกมันหลั่งปัจจัยที่รับรองการเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน

โพลาไรเซชันในทิศทาง M2b ทำได้สำเร็จโดยการกระตุ้นตัวรับ Fcg ร่วมกับตัวดำเนินการ TLR และลิแกนด์สำหรับตัวรับ IL-1 ในทางปฏิบัติพวกมันอยู่ใกล้กับมาโครฟาจ M1 พวกมันผลิตสารไกล่เกลี่ยการอักเสบและไนโตรเจนมอนอกไซด์ (NO) แต่ในขณะเดียวกันพวกมันก็มีลักษณะเฉพาะคือ ระดับสูงการสังเคราะห์ IL-10 และลดการผลิต IL-12 M2b Macrophages เพิ่มการผลิตแอนติบอดี chemokine CCL1 สังเคราะห์โดยพวกมันส่งเสริมโพลาไรเซชันของลิมโฟไซต์ในทิศทาง Th2 M2c มาโครฟาจมีคุณสมบัติในการยับยั้ง โดยยับยั้งการกระตุ้นและการแพร่กระจายของเม็ดเลือดขาว CD4+ ที่เกิดจากการกระตุ้นแอนติเจน และส่งเสริมการกำจัด T เซลล์ที่ถูกกระตุ้น ในหลอดทดลอง จะได้ชนิดย่อย M2c โดยการกระตุ้น phagocytes โมโนนิวเคลียร์กลูโคคอร์ติคอยด์, IL-10, TGF-β, พรอสตาแกลนดิน E2 ฯลฯ พวกเขาไม่มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ผลิตไซโตไคน์จำนวนเล็กน้อย หลั่งปัจจัยการเจริญเติบโต และเคมีบำบัดบางชนิด M2c macrophages แสดงออกถึงตัวรับสำหรับ phagocytosis และ chemokines ที่ก่อให้เกิดการอักเสบจำนวนมาก ซึ่งสันนิษฐานว่าไม่ได้ทำหน้าที่กระตุ้นสัญญาณที่เกี่ยวข้อง แต่เป็นกับดักสำหรับผู้ไกล่เกลี่ยการอักเสบ ซึ่งขัดขวางการทำงานของพวกมัน

ลักษณะของการกระตุ้นแมคโครฟาจไม่ได้ถูกกำหนดอย่างเข้มงวดและมีเสถียรภาพ ความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์ M1 ไปเป็น M2 นั้นแสดงให้เห็นด้วยการเปลี่ยนแปลงในสเปกตรัมของการกระตุ้นไซโตไคน์และเนื่องจากภาวะอีเฟอร์ไซโตซิส หลังจากกลืนเซลล์อะพอพโทซิสเข้าไปแล้ว แมคโครฟาจจะลดการสังเคราะห์และการหลั่งของผู้ไกล่เกลี่ยการอักเสบ CCL2, CCL3, CXCL1, CXCL 2, TNF-a, MG-CSF, IL-1b, IL-8 อย่างรวดเร็ว และเพิ่มการผลิต TGF-b อย่างมาก คาดว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงแบบย้อนกลับของฟีโนไทป์ M2 เป็น M1 ในระหว่างการพัฒนาของโรคอ้วน

ผู้เขียนหลายคนตั้งคำถามถึงการมีอยู่ในร่างกายของประชากรขนาดใหญ่สองกลุ่มที่แตกต่างกันอย่างชัดเจนของแมคโครฟาจ M1 และ M2 การรวมกันของสัญญาณของการกระตุ้นแบบคลาสสิกและทางเลือกเป็นลักษณะของแมคโครฟาจของบาดแผลที่ผิวหนังของมนุษย์ ดังนั้น เมื่อใช้ร่วมกับไซโตไคน์ TNF-a และ IL-12 โดยทั่วไปสำหรับมาโครฟาจ M1 พวกมันจึงสาธิตการสังเคราะห์เครื่องหมายมาโครฟาจ M2: IL-10, CD206, CD163, CD36 และตัวรับสำหรับ IL-4 ประเภทของมาโครฟาจที่แตกต่างจาก M1/M2 ที่มีฤทธิ์ละลายลิ่มเลือดเด่นชัดพบในตับของหนูในรูปแบบของโรคพังผืดแบบผันกลับได้ และในเนื้อเยื่อตับของมนุษย์ที่เป็นโรคตับแข็ง พวกเขาแสดงยีนของ arginase 1, mannose receptor และ IGF, หลั่ง MMP-9, MMP-12, แสดงความสามารถเด่นชัดในการแพร่กระจายและ phagocytosis แต่ไม่สังเคราะห์ IL-10, IL-1ra, TGF-b ประชากรขนาดใหญ่พิเศษเกิดขึ้นในม้ามของเมาส์ระหว่างการติดเชื้อมัยโคแบคทีเรีย พวกมันยับยั้งการแพร่กระจายของ T lymphocytes และการหลั่งของทั้งไซโตไคน์ของ Th1 และ Th2 ซึ่งกระตุ้นโพลาไรเซชันใน Th17 ทิศทาง. มาโครฟาจปราบปรามมีฟีโนไทป์ที่เป็นเอกลักษณ์ - พวกมันแสดงยีนที่ทำงานอยู่ในมาโครฟาจ M1 - IL-12, IL-1b, IL-6, TNF-a, iNOS และในเวลาเดียวกันยีน CD163, IL-10, ตัวรับมานโนส และเครื่องหมายอื่น ๆ ของ M2 มาโครฟาจ

การศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าประชากรมาโครฟาจที่เกิดขึ้นในสภาพธรรมชาติแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากประชากร M1 และ M2 ที่ได้รับในหลอดทดลอง เมื่อรับรู้สัญญาณกระตุ้นที่หลากหลาย มาโครฟาจจะตอบสนอง "ตามความต้องการ" โดยหลั่งสารไกล่เกลี่ยอย่างเพียงพอต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม ดังนั้นในแต่ละกรณีเฉพาะ ฟีโนไทป์ของมันเองจึงถูกสร้างขึ้น บางครั้งอาจไม่ซ้ำกันด้วยซ้ำ

การตอบสนองของแมคโครฟาจต่อวัสดุแปลกปลอม

การสัมผัสของแมคโครฟาจกับวัสดุแปลกปลอมทั้งในรูปของอนุภาคขนาดเล็กและในรูปแบบของพื้นผิวที่กว้างขวางทำให้เกิดการกระตุ้น หนึ่งใน ปัญหาร้ายแรงในบาดแผลและศัลยกรรมกระดูกที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาต่อสิ่งแปลกปลอมคือการพัฒนาของความไม่แน่นอนของข้อต่อหลังการผ่าตัดเอ็นโดโปรสทีติกซึ่งตามข้อมูลบางอย่างตรวจพบในผู้ป่วย 25-60% ในปีแรกหลังการผ่าตัดและไม่มีแนวโน้ม จะลดลง

พื้นผิวของขาเทียมออร์โทพีดิกส์สึกหรอเมื่อมีอนุภาคแทรกซึมเข้าไป ผ้านุ่ม. คุณสมบัติทางเคมีของวัสดุเป็นตัวกำหนดความเป็นไปได้ของการเกิดออปโซไนซ์ของอนุภาคโดยโปรตีนในพลาสมาในเลือดและประเภทของตัวรับที่พื้นผิวที่เริ่มต้นการทำลายเซลล์ ดังนั้น โพลีเอทิลีนซึ่งกระตุ้นการทำงานของคอมพลิเมนต์ จะผ่านออปโซไนซ์และ "รับรู้" โดยตัวรับคอมพลีเมนต์ CR3 ในขณะที่อนุภาคไทเทเนียมถูกดูดซับโดยเซลล์ผ่านตัวรับ MARCO ที่เป็นอิสระจากออปโซนิน ฟาโกไซโตซิสของอนุภาคโลหะ โพลีเมอร์สังเคราะห์ เซรามิก และไฮดรอกซีอะพาไทต์โดยแมคโครฟาจจะกระตุ้นให้เกิดการสังเคราะห์สารไกล่เกลี่ยการอักเสบและตัวกระตุ้นการสร้างกระดูก RANKL CCL3 ที่ถูกหลั่งโดยแมคโครฟาจทำให้เกิดการย้ายถิ่นของเซลล์สร้างกระดูก และ IL-1b, TNF-a, CCL5 และ PGE2 กระตุ้นการสร้างความแตกต่างและการกระตุ้น Osteoclasts ดูดซับกระดูกในบริเวณขาเทียมแต่เป็นเนื้องอก เนื้อเยื่อกระดูกถูกระงับเนื่องจากวัสดุของเซลล์กระดูกยับยั้งการสังเคราะห์คอลลาเจน ยับยั้งการแพร่กระจายและความแตกต่างของเซลล์สร้างกระดูก และทำให้เกิดการตายของเซลล์ การตอบสนองต่อการอักเสบที่เกิดจากอนุภาคการสึกหรอถือเป็นสาเหตุหลักของการเกิดกระดูกสลาย

การสัมผัสเนื้อเยื่อกับวัสดุที่ไม่สามารถทำลายเซลล์ได้จะทำให้เกิดเหตุการณ์ที่เรียกว่าการตอบสนองของร่างกายต่อสิ่งแปลกปลอมหรือปฏิกิริยาของเนื้อเยื่อ ประกอบด้วยการดูดซับโปรตีนในพลาสมา, การพัฒนาของการตอบสนองต่อการอักเสบ, เฉียบพลันในระยะแรก, ต่อมาเรื้อรัง, การแพร่กระจายของไมโอไฟโบรบลาสต์และไฟโบรบลาสต์และการก่อตัวของแคปซูลเส้นใยที่กั้นสิ่งแปลกปลอมออกจากเนื้อเยื่อโดยรอบ เซลล์หลักของการอักเสบถาวรที่ส่วนต่อประสานระหว่างวัสดุ/เนื้อเยื่อคือเซลล์ขนาดใหญ่ ความรุนแรงของมันจะกำหนดระดับของการเกิดพังผืดในบริเวณที่สัมผัสกัน ความสนใจในการศึกษาปฏิกิริยาของเนื้อเยื่อมีความเกี่ยวข้องเป็นหลัก ใช้กันอย่างแพร่หลายวัสดุสังเคราะห์ในการแพทย์แขนงต่างๆ

การดูดซับโปรตีนในพลาสมาในเลือดเป็นขั้นตอนแรกของการทำงานร่วมกันของวัสดุที่ปลูกฝังกับเนื้อเยื่อของร่างกาย องค์ประกอบทางเคมีพลังงานอิสระ ขั้วของกลุ่มฟังก์ชันที่พื้นผิว ระดับของความชอบน้ำที่พื้นผิวเป็นตัวกำหนดปริมาณ องค์ประกอบ และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโปรตีนที่จับตัวกัน ซึ่งเป็นเมทริกซ์สำหรับการยึดเกาะของเซลล์ในภายหลัง รวมถึงมาโครฟาจด้วย สิ่งที่สำคัญที่สุดในเรื่องนี้คือไฟบริโนเจน, IgG, โปรตีนของระบบเสริม, ไวโตรเนคติน, ไฟโบรเนคติน และอัลบูมิน

ชั้นของไฟบริโนเจนจะก่อตัวอย่างรวดเร็วบนวัสดุแปลกปลอมเกือบทั้งหมด บนพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำ ไฟบริโนเจนจะก่อตัวเป็นชั้นเดียวของโปรตีนที่ถูกทำให้เสียสภาพบางส่วนที่ถูกยึดแน่นอย่างแน่นหนา ซึ่งเอพิโทปเปิดให้มีปฏิสัมพันธ์กับตัวรับของเซลล์ สำหรับวัสดุที่ชอบน้ำ ไฟบริโนเจนมักสะสมอยู่ในรูปของการเคลือบหลายชั้นแบบหลวมๆ และชั้นนอกนั้นอ่อนแอหรือไม่ถูกทำให้เสียสภาพในทางปฏิบัติ ทำให้บริเวณที่เกาะติดกันไม่สามารถเข้าถึงตัวรับเซลล์ของมาโครฟาจและเกล็ดเลือดได้

โพลีเมอร์สังเคราะห์จำนวนมากมีความสามารถในการดูดซับส่วนประกอบของระบบเสริมและกระตุ้นด้วยการก่อตัวของสารเชิงซ้อน C3-convertase ชิ้นส่วน C3a และ C5a ที่สร้างขึ้นโดยมันเป็นสารเคมีดึงดูดใจและตัวกระตุ้นของเซลล์ฟาโกไซต์ โดย iC3b ทำหน้าที่เป็นลิแกนด์สำหรับตัวรับการยึดเกาะของเซลล์ แคสเคดกระตุ้นสามารถถูกกระตุ้นผ่านทางทั้งแบบคลาสสิก (เป็นสื่อกลางโดยโมเลกุล JgG ที่ถูกดูดซับ) และวิถีทางเลือก อย่างหลังเริ่มต้นจากการจับส่วนประกอบ C3 กับพื้นผิวที่มีหมู่ฟังก์ชัน เช่น – OH- ทำให้เกิดการไฮโดรไลซิส วิถีทางเลือกยังสามารถเปิดได้หลังจากวิถีคลาสสิกหรือร่วมกับวิถีนี้เนื่องจากการทำงานของการแปลง C3 ของวิถีคลาสสิก ซึ่งสร้างชิ้นส่วนของ C3b ซึ่งเป็นปัจจัยกระตุ้นของลูปการขยายสัญญาณ ที่ติดอยู่บนพื้นผิว อย่างไรก็ตาม การดูดซับและแม้กระทั่งการเริ่มต้นไฮโดรไลซิสของ C3 ไม่ได้ทำให้เกิดสัญญาณการขยายสัญญาณเสมอไป ตัวอย่างเช่น C3 ถูกดูดซับอย่างรุนแรงโดยโพลีไวนิลไพโรลิโดน แต่โปรตีโอไลซิสบนพื้นผิวนี้แสดงออกมาได้ไม่ดี พื้นผิวที่มีฟลูออรีน ซิลิโคน และโพลีสไตรีนจะกระตุ้นการทำงานของส่วนเสริมได้เล็กน้อย สำหรับปฏิกิริยาของเซลล์บนพื้นผิวแปลกปลอม ไม่เพียงแต่การกระตุ้นระบบเสริมเท่านั้นที่มีความสำคัญ แต่การจับกันของโปรตีนอื่น ๆ ที่เป็นสื่อกลางโดยชิ้นส่วนของมันก็มีความสำคัญเช่นกัน

บทบาทของอัลบูมินอยู่ที่ความสามารถในการจับโปรตีนของระบบเสริม มันไม่ส่งเสริมการยึดเกาะของมาโครฟาจ และไม่กระตุ้นการสังเคราะห์ TNF-a ต่างจากไฟบริโนเจน Fibronectin และ vitronectin ซึ่งเป็นโปรตีนที่อุดมไปด้วยลำดับ RGD (บริเวณกรดอะมิโน ARG-GLY-ASP) มักพบในวัสดุที่ฝังไว้

ในส่วนของไวโตรเนกติน ยังไม่ทราบว่าถูกดูดซับโดยตรงบนพื้นผิวของวัสดุหรือเป็นส่วนหนึ่งของคอมเพล็กชันการโจมตีเมมเบรนที่ไม่ทำงานซึ่งติดอยู่กับมัน ความสำคัญสำหรับการพัฒนาปฏิกิริยาของเนื้อเยื่อคือช่วยให้เกิดการยึดเกาะของแมคโครฟาจที่แข็งแกร่งและยาวนานที่สุด การทำงานร่วมกันของแมคโครฟาจกับสารตั้งต้นได้รับการรับรองโดยตัวรับเซลล์สำหรับโปรตีนอินทิกริน (avβ3, a5β1, CR3) ซึ่งมีลำดับ RGD มากมาย (ตาราง) การปิดกั้นการยึดเกาะของแมคโครฟาจด้วยการเลียนแบบ RGD ที่ละลายน้ำได้ หรือการกำจัดตัวรับ CR3 ออกจากพื้นผิว จะช่วยลดความรุนแรงของปฏิกิริยาของเนื้อเยื่อ และลดความหนาของแคปซูลเส้นใยที่ขึ้นรูป

มาโครฟาจที่ติดอยู่จะหลอมรวมเป็นเซลล์หลายนิวเคลียส (เซลล์สิ่งแปลกปลอมขนาดยักษ์ - GCTC) ตัวเหนี่ยวนำของกระบวนการนี้คือ IFNg, IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-13 และ GM-CSF ซึ่งกระตุ้นการแสดงออกของตัวรับมานโนส ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการหลอมรวมของเซลล์ GKIT ทำหน้าที่เป็นแมคโครฟาจ - มีความสามารถในการฟาโกไซโตส สร้างอนุมูลออกซิเจนและไนโตรเจน สังเคราะห์ไซโตไคน์และปัจจัยการเจริญเติบโต ลักษณะของกิจกรรมการสังเคราะห์ของเซลล์เหล่านี้เห็นได้ชัดว่าขึ้นอยู่กับ "อายุ" ของพวกเขา: ในระยะแรกของการพัฒนาปฏิกิริยาของเนื้อเยื่อ IL-1a, TNF-a จะแสดงออกมาและต่อมาจะมีการเปลี่ยนไปใช้การต้านการอักเสบและ ผู้ไกล่เกลี่ย profibrogenic - IL-4, IL-10, IL-13, TGF-β

มีการศึกษาการตอบสนองของแมคโครฟาจต่อวัสดุแปลกปลอม เงื่อนไขที่แตกต่างกันในหลอดทดลอง และ ในร่างกาย การทดลองในหลอดทดลองจะคำนึงถึงความเข้มของการยึดเกาะบนพื้นผิวที่กำลังศึกษาและการก่อตัวของ HCIT จำนวนยีนที่ "เปิดใช้งาน" จำนวนเอนไซม์ที่สังเคราะห์และหลั่งออกมา ไซโตไคน์และคีโมไคน์ ในการเพาะเลี้ยงเชิงเดี่ยวของฟาโกไซต์แบบโมโนนิวเคลียร์ที่เกาะติดกับพื้นผิวต่างๆ มันไม่ใช่โพลาไรเซชันในทิศทาง M1 และ M2 ที่เกิดขึ้น แต่เป็นการก่อตัวของมาโครฟาจชนิดผสมที่หลั่งสารไกล่เกลี่ยทั้งโปรและต้านการอักเสบโดยเปลี่ยนไปทางหลังในระยะยาว การเพาะปลูก การขาด "มาตรฐานทองคำ" - วัสดุควบคุมที่มีความเสถียรซึ่งพิสูจน์ตัวเองแล้วเมื่อฝังเข้าไปในสิ่งมีชีวิต ซึ่งสามารถเปรียบเทียบวัสดุที่ทดสอบได้ เช่นเดียวกับการใช้เซลล์มาโครฟาจที่ไม่ได้มาตรฐาน วิธีทางที่แตกต่างความแตกต่างทำให้ยากต่อการเปรียบเทียบผลงานของผู้แต่งหลายคน อย่างไรก็ตาม การศึกษาในหลอดทดลองทำให้สามารถตัดสินความเป็นพิษต่อเซลล์ของวัสดุและพิจารณาปฏิกิริยาของมาโครฟาจต่อการดัดแปลงทางเคมีได้ ข้อมูลอันมีค่าได้มาจากการศึกษาการกระตุ้นการทำงานของแมคโครฟาจบนพื้นผิวของคอลลาเจนต่างๆ ทั้งแบบพื้นเมืองและแบบดัดแปลงทางเคมี คอลลาเจนพื้นเมืองทำให้เกิดการสังเคราะห์โมเลกุลส่งสัญญาณในหลอดทดลองโดยมาโครฟาจ ทั้งกระตุ้นการตอบสนองการอักเสบ (TNF-a, IL-6, IL-8, IL-1β, IL-12, CCL2) และยับยั้งมัน (IL-1ra, IL -10 ) รวมทั้งเมทริกซ์เมทัลโลโปรตีเอสและสารยับยั้งของพวกมัน . คุณสมบัติการอักเสบของวัสดุดังกล่าวขึ้นอยู่กับวิธีการลดเซลลูลาร์และการฆ่าเชื้อของวัสดุเริ่มต้นซึ่งเปลี่ยนแปลงลักษณะของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ เอ็นโดโปรสทีสของคอลลาเจนที่ได้จากเทคโนโลยีที่แตกต่างจากคอลลาเจนพื้นเมืองนั้นแตกต่างกันไปในความสามารถในการกระตุ้นการแสดงออกของไซโตไคน์ที่เกิดจากการอักเสบตั้งแต่แบบเฉื่อยไปจนถึงแบบออกฤทธิ์สูง การฉีดคอลลาเจนด้วยสารเคมีหลายชนิดจะเปลี่ยนธรรมชาติของปฏิกิริยาแมคโครฟาจ การรักษาด้วยกลูตาราลดีไฮด์จะทำให้เกิดความเป็นพิษต่อเซลล์ ซึ่งแสดงออกมาในความเสียหายต่อเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม การยึดเกาะบกพร่อง และความมีชีวิตของแมคโครฟาจลดลง ในเวลาเดียวกัน การผลิต IL-6 และ TNF-a จะเพิ่มขึ้น และการสังเคราะห์ IL-1ra จะถูกระงับเมื่อเปรียบเทียบกับมาโครฟาจที่เกาะติดกับคอลลาเจนพื้นเมืองและคอลลาเจนที่เย็บด้วยคาร์โบไดอิไมด์ การรักษาด้วยคาร์โบไดอิไมด์ให้คุณสมบัติที่เหมาะสมที่สุดแก่คอลลาเจน ซึ่งไม่เป็นพิษต่อเซลล์ ไม่ทำให้เกิดการหลั่งของไซโตไคน์และเมทัลโลโปรตีเอสที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และไม่ยับยั้งการสังเคราะห์ IL-10 และ IL-1ra เมื่อเปรียบเทียบกับคอลลาเจนดั้งเดิม

เพื่อลดปฏิกิริยาของเนื้อเยื่อ ส่วนประกอบของเมทริกซ์ระหว่างเซลล์ ทั้งแบบพื้นเมืองหรือแบบดัดแปลง จะถูกนำเข้าสู่วัสดุคอลลาเจน เจ. กะจาห์น และคณะ (2012) ได้สร้างการเลียนแบบภายนอกร่างกายของสภาพแวดล้อมจุลภาคที่ทำให้เกิดการอักเสบของเอ็นโดโปรสธีซีส ซึ่งส่งเสริมการสร้างความแตกต่างของโมโนไซต์ในทิศทาง M1 ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ซัลเฟตเพิ่มเติม กรดไฮยาลูโรนิกถูกนำเข้าสู่สารตั้งต้นของคอลลาเจน ลดการหลั่งของไซโตไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบโดยแมคโครฟาจ และเพิ่มการผลิต IL-10 ตามที่ผู้เขียนระบุว่าสิ่งนี้บ่งชี้ถึงโพลาไรเซชัน M2 ของแมคโครฟาจซึ่งส่งเสริมการงอกใหม่และการฟื้นฟูคุณสมบัติการทำงานของเนื้อเยื่อรอบข้าง การตอบสนองของมาโครฟาจต่อวัสดุที่ย่อยสลายได้ช้าและเสถียร ในหลอดทดลอง โดยทั่วไปจะมีความสม่ำเสมอและคล้ายกับการตอบสนองต่อวัสดุชีวภาพ แม้ว่าการตอบสนองที่เฉพาะเจาะจงบางประการยังคงสังเกตเห็นได้ชัดเจน ไทเทเนียม, โพลียูรีเทน, โพลีเมทิลเมทาคริเลต, โพลิเตตร้าฟลูออโรเอทิลีนเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการอักเสบที่อ่อนแอ แม้ว่าไททาเนียมส่งเสริมการหลั่ง TNF-a และ IL-10 สูงกว่าโพลียูรีเทน และลักษณะเฉพาะของโพลีโพรพีลีนคือการกระตุ้นการผลิตเคมีบำบัดที่เป็นโปรไฟโบรเจนิก CCL18 PEG ซึ่งเสนอให้เป็นสารตั้งต้นสำหรับการถ่ายโอนเซลล์ ทำให้เกิดการแสดงออกที่คมชัดแต่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของ IL-1β, TNF-a, IL-12 อย่างไรก็ตาม การทำโคพอลิเมอร์ร่วมกับโอลิโกเปปไทด์ที่ยึดเกาะกับเซลล์ช่วยเพิ่มความเข้ากันได้ทางชีวภาพของวัสดุ ซึ่งช่วยลดการแสดงออกของ ไซโตไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบ

การตอบสนองของแมคโครฟาจต่อวัสดุต่างๆ ในหลอดทดลอง ไม่ได้บ่งบอกถึงพฤติกรรมของพวกมันในร่างกายอย่างสมบูรณ์ ในการปลูกพืชเชิงเดี่ยว ไม่มีปัจจัยของการมีปฏิสัมพันธ์กับประชากรเซลล์อื่นๆ และไม่ได้คำนึงถึงความหลากหลายทางฟีโนไทป์ - ในสภาพธรรมชาติ ไม่เพียงแต่สารตั้งต้นของโมโนไซติกจะย้ายไปยังการปลูกถ่ายเท่านั้น แต่ยังรวมถึงมาโครฟาจของเนื้อเยื่อที่เจริญเต็มที่ด้วย ซึ่งการตอบสนองอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจากสิ่งเหล่านั้น ที่ถูกคัดเลือกมาจากเลือด การศึกษากิจกรรมการหลั่งของแมคโครฟาจที่อยู่รอบๆ เอ็นโดโปรสธีสที่ติดตั้งในเนื้อเยื่อของสัตว์และมนุษย์นั้นเป็นเรื่องยากมาก วิธีการหลักในการจำแนกลักษณะมาโครฟาจตามกระบวนทัศน์ M1-M2 ในแหล่งกำเนิด คือข้อมูลจากอิมมูโนไซโตเคมีของมาร์กเกอร์โปรตีน iNOS, CD206, CD163, CD80, CD86 มีการตั้งสมมติฐานว่าการมีอยู่ของเครื่องหมายเหล่านี้ในมาโครฟาจ ในร่างกาย จะเป็นตัวกำหนดโพลาไรเซชันในทิศทาง M1 และ M2 ด้วยการสังเคราะห์สเปกตรัมที่สอดคล้องกันของไซโต- และเคโมไคน์ แต่ด้วยความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของมาโครฟาจประเภทผสม ลักษณะนี้ ไม่ถูกต้องทั้งหมด

อย่างไรก็ตาม การทดลองในสัตว์ทดลองทำให้สามารถติดตามชะตากรรมของวัสดุที่ปลูกฝังและพลวัตของการตอบสนองของมาโครฟาจในระยะเวลาอันยาวนาน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเอ็นโดโปรสธีสและอุปกรณ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน การศึกษามากที่สุดในด้านนี้คือวัสดุชีวภาพที่ย่อยสลายได้ซึ่งมีพื้นฐานจากคอลลาเจน เซลล์อักเสบเซลล์แรกที่ย้ายไปยังวัสดุดังกล่าวคือ PMN แต่ผลกระทบนี้เป็นแบบชั่วคราวและประชากรคลื่นลูกที่สองจะแสดงด้วยแมคโครฟาจ ปฏิกิริยาของพวกเขาขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของคอลลาเจน ยิ่งการรักษาด้วยสารเคมีรุนแรงเท่าไร คอลลาเจนก็ยิ่งแตกต่างจากคอลลาเจนตามธรรมชาติมากเท่านั้น คอลลาเจนก็จะยิ่ง "แปลกปลอม" มากขึ้นสำหรับมาโครฟาจและปฏิกิริยาของเนื้อเยื่อก็จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น ชิ้นส่วนของการปลูกถ่ายที่ทำจากคอลลาเจนเย็บที่ย่อยสลายอย่างช้าๆ ซึ่งติดตั้งอยู่ระหว่างชั้นกล้ามเนื้อของผนังช่องท้องของหนู ส่งเสริมการก่อตัวของ GCI และการห่อหุ้มวัสดุ การย้ายขนาดมาโครฟาจตัดสินโดยการแสดงออกของตัวรับ CCR7 และ CD206 สามารถนำมาประกอบกับฟีโนไทป์ M1 ได้ในบางกรณี แต่ในหลายกรณี ไม่สามารถระบุได้ว่าพวกมันอยู่ในฟีโนไทป์ที่รู้จักหรือไม่

เมื่อเวลาผ่านไป M2 Macrophages จะปรากฏขึ้นรอบๆ รากฟันเทียม ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในแคปซูลเส้นใย Endoprostheses ที่ทำจากหมูที่ยังไม่ได้เย็บ คอลลาเจนของมนุษย์และวัว และคอลลาเจนจากแกะที่เย็บด้วยไดไอโซไซยาเนต ซึ่งถูกทำลายอย่างรวดเร็วในร่างกายของหนู จะช่วยกระตุ้นการสร้างเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและกล้ามเนื้อที่เต็มเปี่ยม พวกมันไม่มีส่วนช่วยในการสร้าง HCIT และไม่ได้ถูกห่อหุ้ม ฟาโกไซต์โมโนนิวเคลียร์บางชนิดสะสมที่ส่วนต่อประสานของเนื้อเยื่อ/วัสดุไม่มีเครื่องหมายฟีโนไทป์ M1/M2 บางชนิดมีทั้งเครื่องหมาย และบางชนิดเป็นมาโครฟาจ M2 ประชากรย่อย M1 ของมาโครฟาจหายไปในการปลูกถ่ายดังกล่าว การวิเคราะห์ฮิสโตมอร์โฟเมตริกแสดงให้เห็นความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างจำนวนของมาโครฟาจที่มีเครื่องหมายของฟีโนไทป์ M2 ในระยะแรกของปฏิกิริยาของเนื้อเยื่อที่กำลังพัฒนา และตัวชี้วัดของการเปลี่ยนแปลงเนื้อเยื่อที่ประสบความสำเร็จในบริเวณการฝังตัว

ปฏิกิริยาของเนื้อเยื่อต่อวัสดุที่ไม่สามารถย่อยสลายได้นั้นมีอยู่ตลอดเวลาที่พวกมันอยู่ในร่างกาย ความเข้มของมันถูกมอดูเลต คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีวัสดุ: โพลีเอสเตอร์, โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน, โพรพิลีน - โพลีเมอร์ตัวแรกทำให้เกิดการอักเสบและการหลอมรวมของแมคโครฟาจที่เด่นชัดที่สุด, ครั้งสุดท้าย - ขั้นต่ำและความรุนแรงของการเกิดพังผืดสำหรับวัสดุทั้งหมดเหล่านี้มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับปริมาณ GCIT บนพื้นผิวของโพลีเมอร์สังเคราะห์ . แม้จะมีการศึกษาจำนวนมากที่ศึกษาการตอบสนองต่อการอักเสบต่อวัสดุต่าง ๆ แต่ลักษณะของแมคโครฟาจที่สะสมอยู่ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ เอ็ม.ที. หมาป่าและคณะ (2014) แสดงให้เห็นว่ามาโครฟาจส่วนใหญ่ที่มีเครื่องหมายฟีโนไทป์ M1 (CD86+CD206-) สะสมบนเกลียวและระหว่างโหนดของตาข่ายโพลีโพรพีลีนที่ฝังเข้าไปในผนังช่องท้องของหนู

เจลจากเมทริกซ์ระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่ใช้กับโพลีโพรพีลีนจะช่วยลดจำนวน M1 มาโครฟาจและ GCT และในขณะเดียวกันก็ยับยั้งการเติบโตของไมโครเวสเซล ปรากฏการณ์นี้เป็นข้อตกลงที่ดีกับผลการศึกษาที่แสดงให้เห็นถึงการแสดงออกของปัจจัยการสร้างเส้นเลือดใหม่ M1 โดยมาโครฟาจของบาดแผล และการปราบปรามของการสร้างหลอดเลือดในระหว่างการปิดล้อม ไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับฤทธิ์สังเคราะห์ของแมคโครฟาจและสเปกตรัมของโมเลกุลออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ทำให้เกิดปฏิกิริยากับเนื้อเยื่อ ในเมาส์ มาโครฟาจที่หลั่ง IL-6 และ CCL2, IL-13 และ TGF-β สะสมที่บริเวณรอบนอกของโซนการปลูกถ่ายตาข่ายไนลอน และในเวลาเดียวกัน IL-4 ก็แสดงออกในจำนวนเซลล์ รวมถึงใน GCIT ยึดติดกับเส้นใยของเอ็นโดโพรสเธซิส, IL-10, IL-13 และ TGF-β IL-4 และ IL-13 เป็นตัวกลางไกล่เกลี่ย profibrogenic ที่ทรงพลัง พวกมันไม่เพียงแต่โพลาไรซ์มาโครฟาจในทิศทาง M2a เท่านั้น ซึ่งส่งเสริมการผลิตปัจจัยการเจริญเติบโต แต่ยังผ่านการเหนี่ยวนำการแสดงออกของ TGF-β โดยไฟโบรบลาสต์ เพื่อกระตุ้นการสังเคราะห์คอลลาเจน IL-10 และ CCL2 ยังมีฤทธิ์ profibrogenic โดยให้ chemotaxis ของสารตั้งต้นของ myofibroblast - fibrocytes สันนิษฐานได้ว่าเป็นมาโครฟาจที่สร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการพัฒนาพังผืดรอบวัสดุที่ไม่สามารถย่อยสลายได้

การก่อตัวของเนื้อเยื่อเส้นใยอาจมีทั้งผลเสียและผลบวกต่อผลลัพธ์ของผู้ป่วย ในการปฏิบัติทาง herniological การเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อเส้นใยที่เกี่ยวข้องกับการฝังของเอ็นโดโพรพิลีนโพรพิลีนเป็นหนึ่งในปัญหาหลัก (รูปที่ 2 ข้อมูลของตัวเอง) ซึ่งเมื่อเทียบกับพื้นหลังของกลยุทธ์การผ่าตัดที่ไม่มีเหตุผลนำไปสู่การพัฒนาของไส้เลื่อนกำเริบใน 15– 20% ของกรณี การแปลหลายภาษา.

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีการปลูกรากฟันเทียมที่อาศัยการบูรณาการได้รับการพัฒนาอย่างเข้มข้นเป็นพิเศษ โครงสร้างที่ติดตั้งเนื่องจากการพัฒนาของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (รูปที่ 3 ข้อมูลของตัวเอง) แม้ว่าผู้เชี่ยวชาญจำนวนหนึ่งจะยอมรับข้อเท็จจริงที่ว่าการผสานไฟโบรอินทิเกรชันของการปลูกถ่ายเป็นทางเลือกที่ถูกต้อง แต่การค้นหาวัสดุใหม่ๆ ที่ส่งเสริมกระบวนการผสานออสซีโอยังคงดำเนินต่อไป

ในเรื่องนี้ การศึกษาจำนวนเซลล์ในพื้นที่เทียม การพัฒนาวิธีการและวิธีการในการยับยั้งปฏิกิริยาการอักเสบที่มากเกินไปซึ่งนำไปสู่การเกิดพังผืด และการกระตุ้นการงอกใหม่การซ่อมแซมบริเวณที่มีการฝังวัสดุต่างๆ มีความสำคัญอย่างยิ่ง

บทสรุป

Macrophages คือประชากรที่มีหลายรูปแบบของเซลล์ซึ่งมีฟีโนไทป์ถูกกำหนดโดยสัญญาณสิ่งแวดล้อมระดับจุลภาค พวกเขามีบทบาทสำคัญในการตอบสนองของร่างกายต่อวัสดุแปลกปลอมที่ใช้สำหรับการผ่าตัดเอ็นโดโปรสทีติก การใส่สายสวน การใส่ขดลวด และการรักษาประเภทอื่นๆ ธรรมชาติของปฏิกิริยาและระดับความรุนแรงขึ้นอยู่กับขนาดของวัสดุที่ปลูกฝังและคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ และอาจมีผลกระทบทั้งเชิงบวกและเชิงลบต่อร่างกายของผู้ป่วย สำหรับวัสดุที่มีพื้นฐานจากคอลลาเจนที่ย่อยสลายได้ ได้มีการแสดงการพึ่งพาชนิดของการกระตุ้นมาโครฟาจและอัตราการสร้างเนื้อเยื่อเกี่ยวพันใหม่ตามวิธีการประมวลผลวัตถุดิบคอลลาเจน นี่เป็นการเปิดโอกาสที่ดีสำหรับผู้เชี่ยวชาญในการพัฒนาวิธีการใหม่ๆ ในการลดเซลล์เนื้อเยื่อ การดัดแปลงทางเคมี และการฆ่าเชื้อของวัสดุคอลลาเจน เพื่อให้ได้การปลูกถ่ายสำหรับเวชศาสตร์ฟื้นฟู

ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการเปิดใช้งานแมคโครฟาจด้วยวัสดุที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ควรได้รับการแก้ไขด้วยวิธีที่แตกต่างออกไป การทำลายเซลล์ในขนาดมาโครฟาจจะสวมใส่อนุภาคขนาดเล็กบนพื้นผิวของเอ็นโดโปรสธีซิสของข้อต่อ และมาโครฟาจที่ย้ายไปยังพื้นผิวที่กว้างขวางของการปลูกถ่ายสังเคราะห์จะทำให้เกิดการอักเสบถาวรในระยะยาว ภาวะกระดูกสลายในกรณีแรก และการเกิดพังผืดในกรณีที่สอง การบรรเทาผลกระทบนี้น่าจะทำได้โดยการปิดกั้นการโยกย้ายทิศทาง การยึดเกาะ และการกระตุ้นของโมโนไซต์/มาโครฟาจ ซึ่งจะต้องอาศัยความรู้ที่ลึกซึ้งเกี่ยวกับกระบวนการเหล่านี้มากกว่าที่เรามีอยู่ในปัจจุบัน

มาโครฟาจ(กรีก, makros ใหญ่ + กลืนกิน phagos) - เซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มีการเคลื่อนไหว, การยึดเกาะและความสามารถเด่นชัดใน phagocytosis M. ถูกค้นพบโดย I. I. Mechnikov; เขาเป็นคนแรกที่สร้างบทบาทในการป้องกันและปฏิกิริยาอื่น ๆ ของร่างกายและเสนอคำว่า "มาโครฟาจ" โดยเน้นความแตกต่างระหว่างเซลล์เหล่านี้และเซลล์ขนาดเล็ก - "ไมโครฟาจ" (เช่น เม็ดเลือดขาวแบบแบ่งส่วน นิวโทรฟิล) ซึ่ง phagocytose มีขนาดเล็กเท่านั้น อนุภาคต่างประเทศตัวอย่างเช่น จุลินทรีย์ M. ได้รับการอธิบายภายใต้ชื่อที่แตกต่างกัน: clasmatocytes ของ Ranvier, เซลล์ ragiocrine, เซลล์ adventitial, เซลล์เร่ร่อนที่เหลือ, เซลล์ pyrrole, polyblasts, อะมีบอยด์, เซลล์ metalphilic, macrophagocytes, histiocytes คำเหล่านี้ส่วนใหญ่มีประโยชน์ทางประวัติศาสตร์เท่านั้น

M. เช่นเดียวกับเซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพันอื่นๆ มีต้นกำเนิดจากเยื่อหุ้มเซลล์ และในกระบวนการสร้างเซลล์ต้นกำเนิดภายหลังคลอด พวกมันจะแยกความแตกต่างจากเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (ดูการสร้างเม็ดเลือด) โดยผ่านขั้นตอนของโมโนบลาสต์ โพรโมโนไซต์ และโมโนไซต์ในไขกระดูกตามลำดับ หลังไหลเวียนอยู่ในเลือดและเคลื่อนเข้าสู่เนื้อเยื่อเปลี่ยนเป็น M. M. มีความแตกต่างระหว่างอิสระ (การโยกย้าย) และคงที่ในเนื้อเยื่อ M. ยังแบ่งออกเป็น hematogenous ซึ่งเกิดจากโมโนไซต์ที่เพิ่งเคลื่อนออกจากเลือดและ histiogenic ซึ่งก่อนหน้านี้มีอยู่ในเนื้อเยื่อ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่มี M. ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันหลวม - histiocytes (ดู), ตับ - stellate reticuloendotheliocytes (เซลล์ Kupffer), ปอด - ถุงลม M., โพรงเซรุ่ม - เยื่อบุช่องท้องและเยื่อหุ้มปอด M., M. ของไขกระดูกและน้ำเหลือง อวัยวะ glial macrophages ค. n. กับ. (ไมโครเกลีย). เห็นได้ชัดว่า Osteoclasts มีต้นกำเนิดมาจาก M.

ม. เป็น ขั้นตอนสุดท้ายการแยกเซลล์ฟาโกไซต์แบบโมโนนิวเคลียร์ โดยไม่แบ่งแบบไมโทซีส ข้อยกเว้นอาจเป็น M. ในบริเวณที่มีการอักเสบเรื้อรัง โครงสร้างและหน้าที่ของ M. และเซลล์สารตั้งต้น (โมโนไซต์ ฯลฯ) ตามการจำแนกประเภทที่ตีพิมพ์ใน WHO Bulletin (1973) รวมอยู่ในระบบของฟาโกไซต์ที่มีนิวเคลียร์เดี่ยว ขึ้นอยู่กับต้นกำเนิดทั่วไปจากเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด . ในทางตรงกันข้าม ระบบ reticuloendothelial (ดู) จะรวมเซลล์ที่มีเข้าด้วยกัน ต้นกำเนิดที่แตกต่างกันและมีความสามารถในการทำลายเซลล์: เซลล์ตาข่าย, เซลล์บุผนังหลอดเลือด (โดยเฉพาะเส้นเลือดฝอยไซนัสของอวัยวะเม็ดเลือด) และองค์ประกอบอื่น ๆ

โครงสร้างของ M. นั้นมีความหลากหลายขึ้นอยู่กับกิจกรรมของ phagocytic คุณสมบัติของวัสดุที่ถูกดูดซับ ฯลฯ (รูปที่ 1) ต่างจากรุ่นก่อน monocytes (ดูเม็ดเลือดขาว) M. มีขนาดใหญ่ (20-100 ไมครอน) และมีเม็ดไซโตพลาสซึมและไมโตคอนเดรียหนาแน่นจำนวนมาก ในพลาสซึมของไซโตพลาสซึมแบบ basophilic แบบอ่อน (บางครั้งก็เป็น oxyphilic) มักจะมองเห็นเศษของวัสดุ phagocytosed นิวเคลียสมีลักษณะเป็นทรงกลม มีลักษณะคล้ายถั่วหรือ รูปร่างไม่สม่ำเสมอ. เมื่อสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบเฟสคอนทราสต์ จะพบเยื่อหุ้มเซลล์ที่เป็นลักษณะคลื่นเป็นลอนใน M. ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวคล้ายคลื่น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเผยให้เห็นคอมเพล็กซ์ลาเมลลาร์ที่ได้รับการพัฒนาอย่างดีใน M. (ดู Golgi complex) ซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็นเรติคูลัมเอนโดพลาสซึมแบบละเอียดจำนวนเล็กน้อย ภาพสะท้อนของกิจกรรม phagocytic คือแกรนูลไซโตพลาสซึมที่มีความหนาแน่น - ไลโซโซม (ดู), ฟาโกโซม, วัตถุที่เหลือหลายเซลล์ - ที่เรียกว่า ตัวเลขไมอีลิน (รูปที่ 2) นอกจากนี้ยังสังเกตพบไมโครทิวบูลและไมโครฟิลาเมนท์ด้วย

ฟังก์ชั่นค่าของ M. ถูกกำหนดโดยความสามารถสูงในการดูดซับและประมวลผลอนุภาคที่มีความหนาแน่น - phagocytosis (ดู) และสารที่ละลายได้ - Pinocytosis (ดู)

ความสำคัญของแมคโครฟาจต่อภูมิคุ้มกัน

M. เป็นแหล่งกักเก็บแอนติเจนที่เข้าสู่ร่างกาย (ดู) ซึ่งพบอยู่ในนั้นในรูปแบบของปัจจัยกำหนด (ส่วนหนึ่งของโมเลกุลแอนติเจนที่กำหนดความจำเพาะของมัน) ประกอบด้วยเปปไทด์อย่างน้อย 5 ตัว แอนติเจนต้องผ่านกระบวนการพิเศษ: โดยการโต้ตอบกับตัวรับเมมเบรน แอนติเจนจะกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ไลโซโซมและเพิ่มการสังเคราะห์ DNA

M. มีบทบาทสำคัญในการเหนี่ยวนำการสร้างแอนติบอดี การตัดต้องใช้เซลล์ทั้งสามประเภท (macrophages, T- และ B-lymphocytes) แอนติเจนที่เกี่ยวข้องกับเศษส่วนต่าง ๆ ของ M. (เมมเบรน, ไลโซโซม) นั้นมีภูมิคุ้มกันมากกว่าแอนติเจนดั้งเดิมมาก หลังจากประมวลผลใน M. แอนติเจนจะไปถึง T- และ B-lymphocytes (ดูเซลล์ภูมิคุ้มกันบกพร่อง) M. ที่มีแอนติเจนจะทำปฏิกิริยากับทีเซลล์ก่อน และหลังจากนั้นบีเซลล์จะ “เริ่มทำงาน” ปฏิสัมพันธ์ของ M. กับทีเซลล์ถูกควบคุมโดยแอนติเจน H หรือผลิตภัณฑ์ยีนที่เกี่ยวข้องกับระบบยีนที่เข้ากันได้ทางจุลพยาธิวิทยา (ดู ภูมิคุ้มกันการปลูกถ่าย)

เซลล์ B ที่กระตุ้นแอนติเจนผลิตออปโซนิน (ดู) ซึ่งปรับปรุงการสัมผัสของ M. กับวัสดุแอนติเจน ในเวลาเดียวกัน ชิ้นส่วน Fab ของแอนติบอดี (ดู) ทำปฏิกิริยากับปัจจัยกำหนดของแอนติเจน และชิ้นส่วน Fc ติดอยู่ที่พื้นผิวของ M ซึ่งจะช่วยกระตุ้นการสังเคราะห์ adenyl cyclase และเพิ่มการผลิต 3,5 "-AMP ซึ่งส่งเสริมการแพร่กระจายและการแยกความแตกต่างของบีลิมโฟไซต์

Macrophages, T และ B lymphocytes มีปฏิกิริยาระหว่างกันโดยใช้ปัจจัยที่ละลายน้ำได้หลากหลายซึ่งปล่อยออกมาจากเซลล์เหล่านี้หลังจากการกระตุ้นแอนติเจน มีการแนะนำว่าปัจจัยที่ละลายน้ำได้ส่วนใหญ่ถูกหลั่งโดย T lymphocytes เคมี. ยังไม่ได้ศึกษาธรรมชาติของปัจจัยเหล่านี้ การถ่ายโอนอิมมูนอลข้อมูลจาก M. ไปยังลิมโฟไซต์เกิดขึ้นจากการสัมผัสโดยตรงของเซลล์เหล่านี้ กลไกของการถ่ายทอดนี้คือ "การเกาะติด" ของ M. ไปยังลิมโฟไซต์ซึ่งมาพร้อมกับการโป่งของไซโตพลาสซึมของ M. จากนั้นขอบก็จะรวมเข้ากับผลพลอยได้ของไซโตพลาสซึมของลิมโฟไซต์ เอ็มสังเคราะห์เป็นจำนวนมาก ปัจจัยที่ไม่เฉพาะเจาะจงภูมิคุ้มกัน: ทรานสเฟอร์ริน, ส่วนประกอบเสริม, ไลโซไซม์, อินเตอร์เฟอรอน, ไพโรเจน ฯลฯ ซึ่งเป็นปัจจัยต้านเชื้อแบคทีเรีย

เอ็มมีบทบาทสำคัญในการต้านจุลชีพและไวรัส ภูมิคุ้มกันของเซลล์ซึ่งได้รับการอำนวยความสะดวกโดยอายุขัยที่ค่อนข้างยาวนานของเซลล์เหล่านี้ (ตั้งแต่ประมาณหนึ่งถึงหลายเดือน) รวมถึงในการพัฒนาการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของร่างกาย พวกมันทำหน้าที่ที่สำคัญที่สุดในการกำจัดแอนติเจนจากต่างประเทศในร่างกาย การย่อยจุลินทรีย์หรือสารที่ไม่ใช่จุลินทรีย์, เชื้อราที่ทำให้เกิดโรค, โปรโตซัว, ผลิตภัณฑ์ของเซลล์และเนื้อเยื่อที่เปลี่ยนแปลงไปเองนั้นดำเนินการโดยใช้เอนไซม์ไลโซโซมอล M.

ตามการศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าแนวคิดของ I.I. Mechnikov เกี่ยวกับความสำคัญของเซลล์ phagocytic ในภูมิคุ้มกัน (ดู) เป็นจริงไม่เพียง แต่สำหรับแบคทีเรียเท่านั้น แต่ยังรวมถึงไวรัสด้วย M. โดยเฉพาะอย่างยิ่งสัตว์ที่ได้รับวัคซีนมีส่วนร่วมในการทำลายไวรัส (ดูไวรัส) แม้ว่าไวรัสจะทนทานต่อการทำงานของเอนไซม์ได้ดีกว่าและกระบวนการทำลายล้างนั้นมีความแข็งแรงน้อยกว่ากระบวนการทำลายแบคทีเรีย . M. ทำหน้าที่ป้องกันในระยะต่างๆ ของ inf กระบวนการ: เป็นสิ่งกีดขวางบริเวณทางเข้าของการติดเชื้อและในระยะ viremia เมื่อ M. ของตับ ม้าม และต่อมน้ำเหลืองป้องกันข้อ จำกัด ของการแพร่กระจายของไวรัส ด้วยความช่วยเหลือของ M. กระบวนการกำจัดไวรัสออกจากร่างกายหรือที่แม่นยำยิ่งขึ้นคือคอมเพล็กซ์แอนติเจน - แอนติบอดีจะถูกเร่ง (ดูปฏิกิริยาของแอนติเจน - แอนติบอดี) M. ได้จากสัตว์ที่ไม่ได้รับภูมิคุ้มกันและได้รับการสร้างภูมิคุ้มกันโรคไข้หวัดใหญ่ phagocytose, วัคซีน, myxoma และ ectromelia จากภูมิคุ้มกันเอ็ม ไวรัสไข้หวัดใหญ่สามารถแยกได้ภายในไม่กี่ชั่วโมง ในขณะที่เชื้อเอ็มที่ไม่มีภูมิคุ้มกันสามารถแยกได้ภายในไม่กี่วัน

การปิดกั้น M. ในการทดลองกับเซรั่มต่อต้านมาโครฟาจ, ซิลิคอน, คาราจีแนน (โพลีกาแลคโตสที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง) นำไปสู่การทำให้รุนแรงขึ้นของแบคทีเรียและ การติดเชื้อไวรัส. อย่างไรก็ตามด้วยบางส่วน โรคไวรัส M. ไม่เพียงแต่ไม่สามารถป้องกันการติดเชื้อได้เท่านั้น แต่ยังสนับสนุนการแพร่พันธุ์ของไวรัส (เช่น ไวรัส lymphocytic choriomeningitis) ซึ่งคงอยู่ในร่างกายเป็นเวลานาน ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดโรคภูมิต้านตนเอง

การศึกษาได้ดำเนินการที่แสดงให้เห็นการมีส่วนร่วมของ M. ในผลพิษต่อเซลล์ของลิมโฟไซต์ที่ไวต่อเซลล์เป้าหมาย การทดลองแสดงให้เห็นว่าการกำจัด M ออกจากประชากรของเซลล์เม็ดเลือดขาวภูมิคุ้มกันทำให้ผลพิษต่อเซลล์ของเม็ดเลือดขาวในเซลล์ของเนื้องอกบางชนิดลดลงอย่างมีนัยสำคัญและการพยากรณ์โรคจะดีกว่า M ที่ใช้งานมากขึ้นจะมีอยู่ในต่อมน้ำเหลือง ในระดับภูมิภาคของเนื้องอก การศึกษาปฏิกิริยาของระบบภูมิคุ้มกันของผู้รับระหว่างการปลูกถ่ายอวัยวะและเนื้อเยื่อแสดงให้เห็นว่า M. เกี่ยวข้องกับการปฏิเสธการปลูกถ่ายและในการกำจัดเซลล์แปลกปลอมออกจากร่างกาย (ดูการปลูกถ่าย)

บรรณานุกรม: Burnet F. M. ภูมิคุ้มกันวิทยาของเซลล์, ทรานส์. จากภาษาอังกฤษ ม. 2514; Van Furth R. et al. ระบบของ phagocytes โมโนนิวเคลียร์, การจำแนกประเภทของแมคโครฟาจ, โมโนไซต์และเซลล์ตั้งต้นของพวกมัน, Bull WHO ฉบับที่ 46 ฉบับที่ 6 หน้า 814, 1973, บรรณานุกรม; Zdrodovsky P. F. ปัญหาการติดเชื้อภูมิคุ้มกันและภูมิแพ้ M. , 1969, บรรณานุกรม; Kosyakov P. N. และ P เกี่ยวกับ N เกี่ยวกับในและ 3. I. ภูมิคุ้มกันต้านไวรัส, M. , 1972; Petrov R.V. ภูมิคุ้มกันวิทยาและภูมิคุ้มกันวิทยา, M. , 1976, บรรณานุกรม; ครู I. Ya. Macrophages ในภูมิคุ้มกัน, M. , 1978; ปฏิกิริยา 1 1 i s o และ A. S. ปฏิกิริยาของแอนติบอดีช่วยเสริมส่วนประกอบและเซลล์ประเภทต่างๆ ในภูมิคุ้มกันต่อไวรัสและแบคทีเรีย pyogenic การปลูกถ่าย สาธุคุณ v. 19 น. 3 พ.ย. 2517 บรรณานุกรม; Carr I. The Macrophage, L.-N.Y., 1973; กอร์ดอน เอส.เอ. S o h n Z. มาโครฟาจ, Int. สาธุคุณ ไซทอล.วี. 36, น. 171, 1973, บรรณานุกรม; ภูมิคุ้มกันวิทยาของแมคโครฟาจ, เอ็ด. โดย D.S. Nelson, N.Y., 1976; phagocytes โมโนนิวเคลียร์ในภูมิคุ้มกัน เอ็ด โดย อาร์. แวน เฟือร์ธ, อ็อกซ์ฟอร์ด, 1975; วาห์ล เอส.เอ็ม.เอ. โอ บทบาทของแมคโครฟาจในการผลิตลิมโฟไคน์โดย T และ B lymphocytes, J. Immunol., v. 114, น. 1296, 1975.

เอ็น.จี. ครุสชอฟ; M.S. Berdinskikh (ภูมิคุ้มกัน).

เซลล์ของระบบมาโครฟาจประกอบด้วย:

เซลล์ตับ Kupffer;

เซลล์เหล่านี้ทั้งหมดมี คุณสมบัติทั่วไปซึ่งช่วยให้คุณสามารถรวมพวกมันเข้ากับระบบทางสรีรวิทยาได้:

การก่อตัวของแมคโครฟาจเกิดขึ้นในหลายขั้นตอน:

สเต็มเซลล์;

โมโนบลาสต์;

โปรโมโนไซต์;

โมโนไซต์ไขกระดูก

โมโนไซต์ในเลือดส่วนปลาย;

เนื้อเยื่อมาโครฟาจ

เซลล์ของระบบมาโครฟาจมีส่วนร่วมในกระบวนการภูมิคุ้มกันของร่างกาย ตัวอย่างเช่น สำหรับการพัฒนาการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบกำหนดเป้าหมาย จำเป็นต้องมีปฏิสัมพันธ์หลักของแอนติเจนกับมาโครฟาจ มาโครฟาจจะประมวลผลแอนติเจนให้อยู่ในรูปแบบภูมิคุ้มกัน จากนั้นมันจะไปสัมผัสกับลิมโฟไซต์ ซึ่งนำไปสู่การกระตุ้นภูมิคุ้มกัน โดยทั่วไป การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันเกิดขึ้นหลังจากการโต้ตอบหลายขั้นตอนของมาโครฟาจกับ G- และ B-lymphocytes

ระบบแมคโครฟาจ (ระบบแมคโครฟาโกรัม) คือชุดของเซลล์ของเชื้อโรค monocytic ของ myelopoiesis ความสามารถในการทำลายเซลล์ซึ่งมีส่วนร่วมในการก่อตัวของภูมิคุ้มกันและในการรักษาความมั่นคงของสภาพแวดล้อมภายในของร่างกาย (คำพ้องความหมาย - เครื่องมือ reticuloendothelial, phagocyte โมโนนิวเคลียร์ ระบบ).

อวัยวะที่มีความเข้มข้นของเซลล์ของระบบเรติคูโลเอนโดธีเลียม ได้แก่ ไขกระดูก ม้าม ต่อมน้ำเหลือง. กลุ่มเซลล์นี้เรียกว่าระบบมาโครฟาจ เนื่องจากองค์ประกอบหลักคือฮิสทิโอไซต์

เซลล์ของระบบมาโครฟาจประกอบด้วย:

เซลล์ตาข่ายและเซลล์บุผนังหลอดเลือดของตับ, ม้าม, ไขกระดูก, ต่อมน้ำเหลือง;
เซลล์ตับ Kupffer;
แมคโครฟาจ - ฮิสทีโอไซต์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่หลวม
เซลล์ Adventitia ของเลือดและหลอดเลือดน้ำเหลืองขนาดใหญ่

เซลล์เหล่านี้ทั้งหมดมีคุณสมบัติทั่วไปซึ่งช่วยให้สามารถรวมเข้ากับระบบทางสรีรวิทยาได้:

ความสามารถในการดูดซับสารแขวนลอยในเลือด
ความสามารถในการทำลายเซลล์ - กระบวนการจับและย่อยเชื้อโรคของโรคติดเชื้อและเซลล์ที่ตายแล้ว
การมีส่วนร่วมในการสร้างเม็ดเลือดในสองวิธี - การทำลายเซลล์เม็ดเลือดที่ล้าสมัยโดยใช้ผลิตภัณฑ์ที่ถูกทำลาย; การก่อตัวของเซลล์เม็ดเลือดซึ่งเป็นเซลล์แม่ซึ่งเป็นเซลล์ตาข่าย (เกาะเม็ดเลือดเกิดขึ้นรอบ ๆ แมคโครฟาจส่วนกลางซึ่งจัดการสร้างเม็ดเลือดแดงของเกาะเล็กเกาะน้อยเม็ดเลือดแดง);
การมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันผ่านการสร้างแอนติบอดีในอนุพันธ์ของเซลล์ของระบบ reticuloendothelial
ฟังก์ชั่นการเผาผลาญ - การมีส่วนร่วมของแมคโครฟาจในการเผาผลาญธาตุเหล็ก

การก่อตัวของแมคโครฟาจเกิดขึ้นในหลายขั้นตอน:

สเต็มเซลล์;
โมโนบลาสต์;
โปรโมโนไซต์;
โมโนไซต์ไขกระดูก
โมโนไซต์ในเลือดส่วนปลาย;
เนื้อเยื่อมาโครฟาจ

เซลล์จะโผล่ออกมาจากไขกระดูกในระยะโมโนไซต์หรือโพรโมไซต์ จากนั้นจึงไหลเวียนในเลือดเป็นเวลา 36 ชั่วโมง

ขนาดมหึมาของเนื้อเยื่อและโพรงเซรุ่มมีรูปร่างเกือบเป็นทรงกลมพื้นผิวพับและไซโตพลาสซึมประกอบด้วยแวคิวโอลย่อยอาหารจำนวนมาก - ไลโซโซมและฟาโกไลโซโซม ภายในไลโซโซมจะมีเอนไซม์ไฮโดรไลติกซึ่งช่วยในการย่อยสารที่ดูดซึม แมคโครฟาจเหนือสิ่งอื่นใดคือเซลล์หลั่งและไลโซไซม์ที่หลั่งออกมา, อีลาสเทส, คอลลาเจนเนส, ปัจจัยเสริม C2, C3, C4, C5, ตัวกระตุ้นพลาสมิโนเจน, อินเตอร์เฟอรอน

บทความสำหรับการแข่งขัน "bio/mol/text":ระบบภูมิคุ้มกันคือการปกป้องร่างกายของเราหลายชั้นที่ทรงพลัง ซึ่งมีประสิทธิภาพอย่างน่าอัศจรรย์ในการต่อต้านไวรัส แบคทีเรีย เชื้อรา และเชื้อโรคอื่นๆ จากภายนอก นอกจากนี้ระบบภูมิคุ้มกันยังสามารถรับรู้และทำลายเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงตัวเองซึ่งสามารถเสื่อมสลายไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื้องอกร้าย. อย่างไรก็ตาม ความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกัน (ด้วยเหตุผลทางพันธุกรรมหรือเหตุผลอื่น ๆ ) นำไปสู่ความจริงที่ว่าวันหนึ่ง เซลล์มะเร็งรับช่วงต่อ. เนื้องอกที่โตมากเกินไปจะไม่ไวต่อการโจมตีจากร่างกายและไม่เพียงแต่หลีกเลี่ยงการถูกทำลายได้สำเร็จเท่านั้น แต่ยังช่วย "สร้างโปรแกรม" เซลล์ป้องกันอย่างแข็งขันเพื่อตอบสนองความต้องการของมันด้วย โดยการทำความเข้าใจกลไกที่เนื้องอกใช้เพื่อระงับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน เราสามารถพัฒนามาตรการรับมือและพยายามเปลี่ยนสมดุลไปสู่การกระตุ้นการป้องกันของร่างกายเพื่อต่อสู้กับโรคได้

บทความนี้ส่งเข้าประกวดผลงานทางวิทยาศาสตร์ยอดนิยม “bio/mol/text”-2014 ในประเภท “บทวิจารณ์ที่ดีที่สุด”

ผู้สนับสนุนหลักของการแข่งขันคือบริษัท Genotech ที่มีความคิดก้าวหน้า
การแข่งขันได้รับการสนับสนุนจาก RVC OJSC

เนื้องอกและภูมิคุ้มกัน - บทสนทนาที่น่าทึ่งในสามส่วนพร้อมบทนำ

เชื่อกันมานานแล้วว่าสาเหตุที่การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันในมะเร็งมีประสิทธิผลต่ำก็คือเซลล์เนื้องอกนั้นคล้ายคลึงกับเซลล์ปกติและมีสุขภาพดีเกินไปสำหรับระบบภูมิคุ้มกัน โดยถูกปรับให้ค้นหา "คนแปลกหน้า" เพื่อจดจำพวกมันได้อย่างถูกต้อง สิ่งนี้อธิบายความจริงที่ว่าระบบภูมิคุ้มกันสามารถต้านทานเนื้องอกที่มีลักษณะเป็นไวรัสได้สำเร็จมากที่สุด (ความถี่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในผู้ที่เป็นโรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง) อย่างไรก็ตาม เป็นที่ชัดเจนว่านี่ไม่ใช่เหตุผลเดียวเท่านั้น

หากบทความนี้เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันของมะเร็งล่ะก็ “ไม่มีกรงเล็บที่น่ากลัวอีกต่อไปในโลกนี้...”คุณสามารถอ่านเกี่ยวกับคุณสมบัติของการเผาผลาญของมะเร็งได้ - เอ็ด

ปรากฎว่ามีปฏิสัมพันธ์กัน เซลล์มะเร็งด้วยระบบภูมิคุ้มกันที่หลากหลายมากขึ้น เนื้องอกไม่เพียงแต่ "ซ่อน" จากการโจมตีเท่านั้น แต่ยังสามารถระงับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันในท้องถิ่นและโปรแกรมใหม่ได้อีกด้วย เซลล์ภูมิคุ้มกันบังคับให้พวกเขาสนองความต้องการอันเลวร้ายของตนเอง

“ บทสนทนา” ระหว่างเซลล์ที่เสื่อมสภาพซึ่งควบคุมไม่ได้กับลูกหลาน (นั่นคือเนื้องอกในอนาคต) และร่างกายพัฒนาในหลายขั้นตอนและหากในตอนแรกความคิดริเริ่มเกือบทั้งหมดอยู่ที่ด้านข้างของการป้องกันของร่างกาย ในตอนท้าย (ในกรณีที่มีการพัฒนาของโรค) - ไปที่ด้านข้างของเนื้องอก เมื่อหลายปีก่อน นักภูมิคุ้มกันวิทยาด้านมะเร็งได้กำหนดแนวคิดเรื่อง "การแก้ไขภูมิคุ้มกัน" ( การแก้ไขภูมิคุ้มกัน) อธิบายขั้นตอนหลักของกระบวนการนี้ (รูปที่ 1)

รูปที่ 1 การแก้ไขภูมิคุ้มกัน (การแก้ไขภูมิคุ้มกัน) ในระหว่างการพัฒนาของเนื้องอกมะเร็ง

ขั้นตอนแรกของการแก้ไขภูมิคุ้มกันคือกระบวนการกำจัด ( การกำจัด). ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยก่อมะเร็งภายนอกหรือเป็นผลมาจากการกลายพันธุ์ เซลล์ปกติจะ "เปลี่ยนแปลง" - ได้รับความสามารถในการแบ่งตัวอย่างไม่มีกำหนดและไม่ตอบสนองต่อสัญญาณควบคุมของร่างกาย แต่ในเวลาเดียวกันตามกฎแล้ว มันเริ่มสังเคราะห์ "แอนติเจนของเนื้องอก" และ "สัญญาณอันตราย" พิเศษบนพื้นผิวของมัน สัญญาณเหล่านี้ดึงดูดเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกัน โดยเฉพาะมาโครฟาจ เซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ และทีเซลล์ ในกรณีส่วนใหญ่ พวกมันสามารถทำลายเซลล์ที่ "เน่าเสีย" ได้สำเร็จ โดยขัดขวางการพัฒนาของเนื้องอก อย่างไรก็ตาม บางครั้งในเซลล์ "มะเร็งก่อนกำหนด" เหล่านี้ มีเซลล์หลายชนิดที่มีปฏิกิริยาภูมิคุ้มกัน - ความสามารถในการทำให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน - อ่อนแอลงด้วยเหตุผลบางประการ พวกมันสังเคราะห์แอนติเจนของเนื้องอกน้อยลง ระบบภูมิคุ้มกันรู้จักน้อยกว่า และหลังจากรอดชีวิตจากคลื่นลูกแรกของ การตอบสนองของภูมิคุ้มกันก็แบ่งตัวต่อไป

ในกรณีนี้ ปฏิสัมพันธ์ของเนื้องอกกับร่างกายจะเข้าสู่ระยะที่สอง ซึ่งเป็นระยะสมดุล ( สมดุล). ในกรณีนี้ระบบภูมิคุ้มกันไม่สามารถทำลายเนื้องอกได้อย่างสมบูรณ์อีกต่อไป แต่ยังสามารถจำกัดการเติบโตของเนื้องอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในสภาวะ "สมดุล" (และตรวจไม่พบโดยวิธีการวินิจฉัยแบบเดิมๆ) เนื้องอกขนาดเล็กสามารถคงอยู่ในร่างกายได้นานหลายปี อย่างไรก็ตามเนื้องอกที่แฝงอยู่นั้นไม่คงที่ - คุณสมบัติของเซลล์ที่ประกอบขึ้นมาจะค่อยๆเปลี่ยนไปภายใต้อิทธิพลของการกลายพันธุ์และการคัดเลือกในภายหลัง: ในบรรดาเซลล์เนื้องอกที่แบ่งตัวเซลล์ที่สามารถต้านทานระบบภูมิคุ้มกันได้ดีกว่าจะได้รับข้อได้เปรียบและ ในที่สุดเซลล์ก็ปรากฏในเนื้องอก - ยากดภูมิคุ้มกัน. พวกเขาไม่เพียงแต่สามารถหลีกเลี่ยงการถูกทำลายอย่างอดทนเท่านั้น แต่ยังสามารถระงับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันได้อีกด้วย โดยพื้นฐานแล้ว นี่คือกระบวนการวิวัฒนาการที่ร่างกาย "เพาะพันธุ์" มะเร็งชนิดที่แน่นอนที่จะฆ่ามะเร็งโดยไม่รู้ตัว

ช่วงเวลาที่น่าทึ่งนี้ถือเป็นการเปลี่ยนผ่านของเนื้องอกไปสู่ระยะที่สามของการพัฒนา - การหลีกเลี่ยง ( หนี) - ซึ่งเนื้องอกไม่ไวต่อกิจกรรมของเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันอยู่แล้ว ยิ่งไปกว่านั้นยังเปลี่ยนกิจกรรมให้เป็นประโยชน์อีกด้วย มันเริ่มเติบโตและแพร่กระจาย เป็นเนื้องอกชนิดนี้ที่แพทย์มักได้รับการวินิจฉัยและศึกษาโดยนักวิทยาศาสตร์ - สองขั้นตอนก่อนหน้านี้เกิดขึ้นที่ซ่อนอยู่และความคิดของเราเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับการตีความข้อมูลทางอ้อมจำนวนหนึ่งเป็นหลัก

ความเป็นคู่ของการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันและความสำคัญในการก่อมะเร็ง

มีบทความทางวิทยาศาสตร์มากมายที่อธิบายว่าระบบภูมิคุ้มกันต่อสู้กับเซลล์เนื้องอกอย่างไร แต่มีสิ่งพิมพ์จำนวนมากพอๆ กันที่แสดงให้เห็นว่าการมีอยู่ของเซลล์ระบบภูมิคุ้มกันในสภาพแวดล้อมของเนื้องอกที่เกิดขึ้นทันทีนั้นเป็นปัจจัยลบที่สัมพันธ์กับ เร่งการเติบโตและการแพร่กระจายของมะเร็ง ภายในกรอบแนวคิดของการแก้ไขภูมิคุ้มกัน ซึ่งอธิบายว่าธรรมชาติของการตอบสนองของภูมิคุ้มกันเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อเนื้องอกพัฒนาขึ้น พฤติกรรมสองประการของผู้ปกป้องของเราก็ได้รับคำอธิบายในที่สุด

เราจะดูกลไกบางอย่างของการเกิดขึ้นของสิ่งนี้ โดยใช้มาโครฟาจเป็นตัวอย่าง เนื้องอกใช้เทคนิคที่คล้ายกันเพื่อหลอกลวงเซลล์อื่นที่มีมาแต่กำเนิดและได้รับภูมิคุ้มกัน

Macrophages - "เซลล์นักรบ" และ "เซลล์รักษา"

ขนาดมหึมาอาจเป็นเซลล์ที่มีชื่อเสียงที่สุดของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด - ด้วยการศึกษาความสามารถในการทำลายเซลล์ของพวกมันทำให้ Metchnikoff เริ่มวิทยาภูมิคุ้มกันของเซลล์แบบคลาสสิก ในร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม มาโครฟาจเป็นกองหน้าในการต่อสู้ โดยเป็นคนแรกที่ตรวจจับศัตรู พวกมันไม่เพียงพยายามทำลายมันด้วยตัวเอง แต่ยังดึงดูดเซลล์อื่น ๆ ของระบบภูมิคุ้มกันเข้าสู่สนามรบเพื่อเปิดใช้งานพวกมัน และหลังจากการทำลายตัวแทนจากต่างประเทศพวกเขาก็เริ่มมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการขจัดความเสียหายที่เกิดขึ้นโดยพัฒนาปัจจัยที่ส่งเสริมการสมานแผล เนื้องอกใช้ลักษณะสองประการของมาโครฟาจนี้เพื่อประโยชน์ของพวกเขา

มาโครฟาจสองกลุ่มมีความแตกต่างกันขึ้นอยู่กับกิจกรรมหลัก: M1 และ M2 M1 มาโครฟาจ (เรียกอีกอย่างว่ามาโครฟาจที่เปิดใช้งานแบบคลาสสิก) - "นักรบ" - มีหน้าที่ทำลายสิ่งแปลกปลอม (รวมถึงเซลล์เนื้องอก) ทั้งโดยตรงและโดยการดึงดูดและกระตุ้นเซลล์อื่น ๆ ของระบบภูมิคุ้มกัน (เช่น T-killer เซลล์ ). M2 Macrophages - "ผู้รักษา" - เร่งการสร้างเนื้อเยื่อใหม่และรับประกันการสมานแผล

การปรากฏตัวของ M1 Macrophages จำนวนมากในเนื้องอกจะยับยั้งการเจริญเติบโตของมัน และในบางกรณีอาจทำให้การบรรเทาอาการเกือบสมบูรณ์ (การทำลาย) และในทางกลับกัน: M2 มาโครฟาจจะหลั่งโมเลกุล - ปัจจัยการเจริญเติบโตซึ่งกระตุ้นการแบ่งตัวของเซลล์เนื้องอกเพิ่มเติมนั่นคือพวกมันสนับสนุนการพัฒนา การก่อตัวที่ร้ายกาจ. มีการทดลองแสดงให้เห็นแล้วว่าเซลล์ M2 (“ผู้รักษา”) มักจะมีอิทธิพลเหนือกว่าในสภาพแวดล้อมของเนื้องอก ที่แย่ไปกว่านั้น: ภายใต้อิทธิพลของสารที่หลั่งออกมาจากเซลล์เนื้องอก M1 มาโครฟาจที่ทำงานอยู่จะถูก "ตั้งโปรแกรมใหม่" ให้เป็นประเภท M2 หยุดการสังเคราะห์ไซโตไคน์ต้านเนื้องอก เช่น อินเตอร์ลิวคิน-12 (IL12) หรือปัจจัยเนื้อร้ายของเนื้องอก (TNF) และเริ่มหลั่งออกมา สิ่งแวดล้อมโมเลกุลที่เร่งการเจริญเติบโตของเนื้องอกและการงอกของหลอดเลือดที่จะให้สารอาหาร เช่น ปัจจัยการเจริญเติบโตของเนื้องอก (TGFb) และปัจจัยการเจริญเติบโตของหลอดเลือด (VGF) พวกมันหยุดดึงดูดและเริ่มต้นเซลล์อื่น ๆ ของระบบภูมิคุ้มกัน และเริ่มปิดกั้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันในท้องถิ่น (ต่อต้านเนื้องอก) (รูปที่ 2)

รูปที่ 2 มาโครฟาจ M1 และ M2:การมีปฏิสัมพันธ์กับเนื้องอกและเซลล์อื่น ๆ ของระบบภูมิคุ้มกัน

โปรตีนในตระกูล NF-kB มีบทบาทสำคัญในการเขียนโปรแกรมใหม่นี้ โปรตีนเหล่านี้เป็นปัจจัยการถอดรหัสที่ควบคุมการทำงานของยีนหลายตัวที่จำเป็นสำหรับการกระตุ้น M1 ของมาโครฟาจ สมาชิกที่สำคัญที่สุดของครอบครัวนี้คือ p65 และ p50 ซึ่งรวมกันเป็นเฮเทอโรไดเมอร์ p65/p50 ซึ่งในแมคโครฟาจจะกระตุ้นยีนจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองต่อการอักเสบเฉียบพลัน เช่น TNF, อินเตอร์ลิวกินจำนวนมาก, เคโมไคน์ และไซโตไคน์ การแสดงออกของยีนเหล่านี้ดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกันมากขึ้นเรื่อย ๆ โดย "เน้น" บริเวณที่เกิดการอักเสบสำหรับพวกมัน ในเวลาเดียวกันโฮโมไดเมอร์อีกตระกูล NF-kB - p50/p50 - มีฤทธิ์ตรงกันข้าม: โดยการจับกับโปรโมเตอร์ตัวเดียวกันมันจะปิดกั้นการแสดงออกและลดระดับของการอักเสบ

กิจกรรมทั้งสองของปัจจัยการถอดรหัส NF-kB มีความสำคัญมาก แต่ความสมดุลระหว่างปัจจัยเหล่านี้มีความสำคัญมากยิ่งขึ้น มีการแสดงให้เห็นว่าเนื้องอกปล่อยสารโดยเฉพาะซึ่งรบกวนการสังเคราะห์โปรตีน p65 ในมาโครฟาจ และกระตุ้นการสะสมของสารเชิงซ้อนที่ยับยั้ง p50/p50 ด้วยวิธีนี้ (นอกเหนือจากสิ่งอื่น ๆ อีกมากมาย) เนื้องอกจะเปลี่ยนมาโครฟาจ M1 ที่ก้าวร้าวให้กลายเป็นผู้สมรู้ร่วมคิดในการพัฒนาของตัวเองโดยไม่รู้ตัว: มาโครฟาจประเภท M2 ซึ่งรับรู้ว่าเนื้องอกเป็นพื้นที่ที่เสียหายของเนื้อเยื่อเปิด โปรแกรมการฟื้นฟู แต่ปัจจัยการเติบโตที่พวกเขาหลั่งออกมาเพียงเพิ่มทรัพยากรสำหรับการเติบโตของเนื้องอกเท่านั้น การดำเนินการนี้ทำให้วงจรสมบูรณ์ - เนื้องอกที่กำลังเติบโตจะดึงดูดมาโครฟาจใหม่ ซึ่งได้รับการตั้งโปรแกรมใหม่และกระตุ้นการเติบโตแทนที่จะถูกทำลาย

การกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันอีกครั้งเป็นทิศทางปัจจุบันในการรักษามะเร็ง

ดังนั้นในสภาพแวดล้อมของเนื้องอกจึงมีส่วนผสมของโมเลกุลที่ซับซ้อนทั้งกระตุ้นและยับยั้งการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน โอกาสในการพัฒนาของเนื้องอก (และโอกาสในการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิต) ขึ้นอยู่กับความสมดุลของส่วนผสมของ "ค็อกเทล" นี้ หากสารกระตุ้นภูมิคุ้มกันมีอิทธิพลเหนือกว่าก็หมายความว่าเนื้องอกไม่สามารถรับมือกับงานได้และจะถูกทำลายหรือการเจริญเติบโตของมันจะถูกยับยั้งอย่างมาก หากโมเลกุลกดภูมิคุ้มกันมีอิทธิพลเหนือกว่า นั่นหมายความว่าเนื้องอกสามารถรับกุญแจได้และจะเริ่มลุกลามอย่างรวดเร็ว โดยการทำความเข้าใจกลไกที่ทำให้เนื้องอกไปกดระบบภูมิคุ้มกันของเรา เราก็สามารถพัฒนามาตรการรับมือและเปลี่ยนสมดุลไปสู่การกำจัดเนื้องอกได้

การทดลองแสดงให้เห็นว่า "การเขียนโปรแกรมใหม่" ของแมคโครฟาจ (และเซลล์อื่นๆ ของระบบภูมิคุ้มกัน) สามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นหนึ่งในพื้นที่ที่มีแนวโน้มของวิทยาภูมิคุ้มกันมะเร็งในปัจจุบันคือแนวคิดในการ "เปิดใช้งาน" เซลล์ระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยอีกครั้งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของวิธีการรักษาอื่น ๆ สำหรับเนื้องอกบางประเภท (เช่น เมลาโนมา) วิธีนี้จะทำให้ได้ผลลัพธ์ที่น่าประทับใจ อีกตัวอย่างหนึ่งที่ค้นพบโดยกลุ่มของ Medzhitov คือแลคเตตทั่วไปซึ่งเป็นโมเลกุลที่ผลิตขึ้นเมื่อขาดออกซิเจนในเนื้องอกที่เติบโตอย่างรวดเร็วเนื่องจากผลของ Warburg โมเลกุลที่เรียบง่ายนี้กระตุ้นการเขียนโปรแกรมใหม่ของแมคโครฟาจ ส่งผลให้พวกมันรองรับการเจริญเติบโตของเนื้องอก แลคเตตจะถูกขนส่งเข้าสู่แมคโครฟาจผ่านช่องทางเมมเบรน และการบำบัดที่เป็นไปได้คือการปิดกั้นช่องทางเหล่านี้