Макрофагальная дисфункция как гистологический субстрат опухолевых 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 макрофакгической 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. [9, с. 432–442]

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.

Морфология макрофагов

Рис. 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. [3, с. 112–139]

Рис. 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 уловиями окружающей среды и степенью фагоцитарной активности клетки. [7, c. 1023–1024]

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. [6,С. 485–92]

Много работ посвящено морфологии и химизму превращения моноцитов в макрофаги. Имеются критерии, позволяющие отличить промоноциты, моноциты и макрофаги друг от друга. [8,с. 2–8.]

 

Таблица 1

Признаки клеток макрофагической системы

Признаки	Промоноциты	Циркулирующие моноциты	Тканевые макрофаги
			Свободные	Неподвижные
Локализация	Костный мозг	Периферическая кровь и костный мозг	   соединительная ткань    печень    легкие    селезенка и лимфатические железы    серозные полости    костный мозг, костная ткань    нервная система
Клеточный диаметр, мкм	14–20	10–14	10–25	?
Отношение ядро/цитоплазма	≤1	1	<1	<1
Форма ядра	складчатая или сморщенная	почковидная	почковидная или овальная	почковидная или овальная
Синтез ДНК (%)	50–70	0–1	0,5–3	1,5–2,5
ЭПС	+	+	++	++
Аппарат Гольджи	большой	малый	различные размеры	различные размеры
Митохондрии	++	++	+++	+++
Лизосомы	+	+	+++	+++
Эндоцитозные пузырьки	+	+	+++	+++
Способность к пиноцитозу	+	++	+++	+++
Иммунный фагоцитоз	++	+++	++++	++++

 

Функции макрофагов

К основным функциям макрофага относятся фагоцитоз и пиноцитоз, участие макрофага в воспалительных реакциях, в иммунном ответе, в разрушении лимфоцитов, стимуляции процессов пролиферации, в обмене липидов и холестерина. Но особое внимание хотелось бы уделить роли макрофагов в защите организма от экспансии опуолевыми клетками. [2, с.51]

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». [1, с.11]

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. [5, с. 1–12]

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. [4,с. 5–64]

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

 

Литература:

 

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. № Приложение1.
3.                Карр Ян. Макрофаги. Обзор ультраструктуры и функции. // Медицина. 1978.
4.                Юрина Н. А., Радостина А. И.. Макрофагическая система.// Университет дружбы народов, 1978
5.                Fan N.-J. идр. 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.
7.                Gomez Perdiguero E. идр. The Origin of Tissue-Resident Macrophages: When an Erythro-myeloid Progenitor Is an Erythro-myeloid Progenitor // Immunity. 2015. Т. 43. № 6.
8.                Perdiguero E. G., Geissmann F. The development and maintenance of resident macrophages // Nat. Immunol. 2015. Т. 17. № 1.
9.                Radzun H.-J. History and perspectives of the monocyte-macrophage system. // Pathologe. 2015. Т. 36. № 5.