MONOCYTOPOIESE: STADIA, CELEIGENSCHAPPEN, REGULATIE - BIOLOGIE - 2026

De monocytopoiese is de vorming van monocyt-macrofaagreeksen, dwz omvat het vormen van monocyt-macrofaag totdat de activering eindigt waar de rijping. Beide typen cellen vervullen specifieke functies. Monocyten overspoelen bacteriën en virussen.

Macrofagen hebben op hun beurt een hoge fagocytische activiteit, trekken cellen van het immuunsysteem aan en functioneren als antigeenpresenterende cellen. Ze synthetiseren ook belangrijke cytokines die deelnemen aan de activering van andere cellijnen.

Links: monocyt in perifeer bloeduitstrijkje. Rechts: macrofaag fagocytose van een ingekapselde gist (Cryptococcus neoformans). Bron: Wikipedia.com/ Carolina Coelho

Monocyten en macrofagen evenals andere soorten cellen vormen het mononucleaire fagocytische systeem of voorheen bekend als het reticulum-endotheliale systeem.

Monocytopoiese wordt ook wel monopoiese genoemd. De monopoietische lijn maakt deel uit van het macroproces dat hematopoëse wordt genoemd, aangezien monocyten cellen zijn die in het bloed circuleren.

Wanneer monocyten echter worden geactiveerd, worden ze naar verschillende weefsels getransporteerd. Deze cellen die in macrofagen zijn omgezet, krijgen een specifieke naam volgens het weefsel waarin ze worden aangetroffen.

Ze worden bijvoorbeeld alveolaire macrofagen in longweefsel, Kupffer-cellen in de lever, histiocyten in bindweefsel, Langerhans-cellen in de huid, microglia in het CZS, mesangiale cellen in de nieren en osteoclasten in het bot genoemd.

Het volledige proces van monocytopoëse begint bij de stamcel. Van hieruit komen de eerste cellen met multipotentiële functies tevoorschijn en vervolgens differentiëren ze beetje bij beetje tot cellen die zich inzetten voor de vorming van een specifieke cellijn.

Dit gebeurt dankzij chemische factoren die het hele proces reguleren. Onder de betrokken stoffen bevinden zich interleukine 3 (IL-3) en granulo-monocytische (GM-CSF) en monocytische (M-CSF) kolonie-stimulerende factoren.

Een stoornis in het monocytopoëseproces kan tot ernstige ziekten leiden.

Stadia van monocytopoëse

Het proces van vorming, differentiatie en rijping vindt plaats in het beenmerg. Later vindt het activeringsproces plaats in de weefsels van het reticulum-endotheliale systeem.

Alle hematopoëtische celseries zijn afkomstig van de stamcel en monocytopoëse is geen uitzondering. Door bepaalde chemische prikkels zal de stamcel verschillende multipotentiële cellen doen ontstaan.

De eerste is de CFU-LM (kolonievormende eenheid van de lymfoïde en myeloïde reeks), die later verschilt in CFU-GEMM (kolonievormende eenheid van de granulocytische, erytrocytische, monocytische en megakaryocytische reeks). Van daaruit geeft het aanleiding tot CFU-GM (granulocytisch en monocytisch) en dit verschilt van CFU-M (monocytisch).

Vanaf hier beginnen de herkenbare voorlopers op beenmergniveau. Dit zijn: monoblast, promonocyt en monocyt. Vervolgens gaat deze cel naar de perifere bloedsomloop en wordt deze bij activering een macrofaag.

Tijdens het differentiatieproces van de stamcel tot de CFU-M is het vanuit morfologisch oogpunt niet mogelijk om multipotentiële voorlopercellen te herkennen.

Later, tijdens het rijpingsproces van cellen van de monoblast tot de monocyt of macrofaag, ondergaan ze opeenvolgende morfologische veranderingen die hun huidige staat van rijping onthullen.

Daarom heeft elke precursorcel, uitgaande van de monoblast, zijn eigen kenmerken waardoor ze herkenbaar zijn.

Kenmerken van herkenbare stamcellen

Monoblast

Het is een cel die tussen de 15-22 µm meet. De kenmerken lijken erg op de myeloblast, dus het is soms moeilijk om de een van de ander te onderscheiden. Het heeft een kern die bijna de hele cel bedekt, waardoor een slecht cytoplasma achterblijft dat wordt gekenmerkt door intens basofiel.

De kern is rond, excentrisch en heeft een zeer lakse chromatine waar 5 tot 6 nucleoli worden gewaardeerd. Cytochemische kleuringstechnieken zoals esterasekleuring kunnen worden gebruikt om monoblast van myeloblast te onderscheiden.

Zijn rijping maakt plaats voor de promonocyt.

Promonocyte

Deze cel meet ongeveer 15-20 µm. De kerncytoplasma-ratio, hoewel nog steeds hoog, is iets lager dan die in de monoblast.

De kern blijft excentrisch maar heeft nu een onregelmatige vorm aangenomen en er is zelfs een licht niervormig of invaginaal gebied te zien. Het chromatine is licht gecondenseerd en er zijn slechts 1 tot 2 nucleoli te zien.

Cytoplasmatische basofilie kan worden gehandhaafd of licht verminderd. In dit stadium verschijnen kleine azurofiele korrels. Deze cel wordt vaak verward met de promyelocyten waarmee hij een aantal kenmerken deelt. Naarmate deze cel rijpt, wordt het een monocyt.

Monocyte

Eenmaal gevormd in het beenmerg, blijft het daar 24 uur staan ​​en is het klaar om in de bloedbaan te worden vrijgegeven. Deze cel is gemakkelijk herkenbaar in perifere bloeduitstrijkjes.

De monocyt is de grootste cel in omloop en meet tussen de 15-30 µm. Het is ook de enige rijpe cel die een hoge kerncytoplasma-ratio behoudt. Hoewel het chromatine dichter is dan dat van de promonocyt, is het minder pyknotisch dan dat van de lymfocyten.

De kern kan zich in het midden van de cel bevinden of excentrisch blijven. De vorm van de kern is variabel, soms kan hij volledig niervormig zijn en soms meer afgerond met een kleine inkeping.

Het cytoplasma behoudt een lichte basofilie. Bij conventionele kleuring wordt het cytoplasma waargenomen met een bleke blauwgrijze tint. De aanwezigheid van azurofiele korrels wordt door het hele cytoplasma gehandhaafd en ze zijn iets meer geconcentreerd rond de kern.

In het cytoplasma van monocyten kunnen vacuolen voorkomen, die onder de microscoop als witte gebieden te zien zijn. Vacuolen verschijnen in bacteriële en virale infectieuze processen en zijn te wijten aan de fagocytische functie.

Monocyten en gevacuoleerde macrofagen staan ​​bekend als schuimcellen. Ze komen zeer vaak voor bij patiënten met verworven immunodeficiëntie. Schuimcellen zijn ook overvloedig aanwezig in atherosclerotische plaques.

Bij ontstekingsprocessen hechten monocyten zich aan het endotheel dankzij de integrinen die ze tot expressie brengen in hun membraan en passeren ze vervolgens het vasculaire endotheel via een proces dat extravasatie wordt genoemd. Op deze manier migreren ze naar verschillende weefsels. Daar worden ze, afhankelijk van het weefsel, gespecialiseerde macrofagen.

Macrofaag

Het is een grote cel van 25 tot 50 µm. Het heeft een goed ontwikkelde ovale en centrale kern. Het cytoplasma is rijk aan lysosomen, organellen die worden gebruikt bij fagocytose. Het is in verschillende stoffen geplaatst en elk krijgt een andere naam.

Monocyten en macrofagen vormen samen met andere cellen zoals fibroblasten, endotheliale en reticulaire cellen het reticulum-endotheliale systeem.

Zijn functies omvatten het fagocyteren van vreemde lichamen, het presenteren van bewerkte antigenen aan andere cellen van het immuunsysteem, het synthetiseren van chemokinen die andere ontstekingscellen aantrekken, het reguleren van celproliferatie en het functioneren van de immuunrespons in het algemeen.

Regulatie van monocytopoiese

Bij dit proces van celvorming, differentiatie en rijping zijn enkele chemische stoffen betrokken die de homeostase reguleren.

Deze stoffen omvatten: interleukine 3 (IL-3) en granule-monocytische (GM-CSF) en monocytische (M-CSF) kolonie-stimulerende factoren.

Interleukine 3 (IL-3)

Het wordt geproduceerd door CD4-lymfocyten. Dit interleukine bevordert de differentiatie van de stamcel tot multipotentiële voorlopercellen van alle cellijnen, waaronder de voorloper die de kolonievormende eenheid van de lymfoïde en myeloïde reeks (CFU-LM) wordt genoemd.

Granule-monocytische kolonie stimulerende factor (GM-CSF)

Het is een stof die het beenmerg stimuleert bij de differentiatie- en rijpingsprocessen van verschillende cellijnen, waaronder de monocytaire lijn.

Zijn functie is van vitaal belang om de homeostase in hematopoëtische processen te behouden. Het is ook belangrijk voor het behoud van de immuunrespons.

Deze factor wordt gebruikt als therapie bij patiënten met beenmergtransplantatie. Deze factor helpt bij het stimuleren van het beenmerg en zo snel het aantal bloedcellen te herstellen.

Monocytische kolonie stimulerende factor (M-CSF)

Deze stof wordt gesynthetiseerd door cellen van het medullaire stroma en door osteoblasten.

Naast deelname aan het proces van differentiatie van monocytvoorlopers, speelt het ook een rol in de primaire fase van osteoclastogenese, met name bij de vorming van meerkernige reuzencellen.

Het speelt ook een rol bij de regulering van de lipoproteïneniveaus in het bloed. Monocyten zijn bij dit proces betrokken. Daarom worden schuimcellen gevormd.

Ziekten die verband houden met verandering in monocyten

Myocardinfarct

Een significante toename van het aantal bloedmonocyten (monocytose) is waargenomen bij patiënten die een hartinfarct hebben gehad. Aangenomen wordt dat ze een cruciale rol spelen bij weefselherstel.

Atherosclerose

Deze betrokkenheid is een soort ontsteking die optreedt ter hoogte van het vasculaire endotheel. Het wordt gestimuleerd door de toename van lipiden in het bloed, zoals cholesterol en lipoproteïnen met lage dichtheid (LDL).

Monocyten brengen receptoren tot expressie met affiniteit voor bepaalde gemodificeerde lipoproteïnen en werken actief in atherosclerotische processen. In die zin stimuleert interferon-alfa (IFNα) de expressie van deze receptoren op monocyten.

In deze toestand is het gebruikelijk om een ​​toename van gevacuoleerde monocyten of schuimcellen in het endotheel waar te nemen.

MonoMAC-syndroom

Dit zeldzame syndroom wordt gekenmerkt door een genetisch defect dat een totale afwezigheid van monocyten veroorzaakt. Het beenmerg is niet in staat deze cellijn te produceren en als gevolg daarvan treden terugkerende huidinfecties door opportunistische micro-organismen op.

Sarcoïdose

Dit is een ziekte die aanleg heeft om granulomen te vormen in verschillende weefsels, zoals longen, huid, lymfeklieren, hart, onder andere. Deze ziekte wordt veroorzaakt door de ophoping van ontstekingscellen, waaronder de macrofaag.

Pulmonale Langerhans-celhistiocytose

Deze zeldzame ziekte treft voornamelijk blanke rokers en wordt gekenmerkt door een proliferatie van een specifiek type macrofaag genaamd Langerhans-cellen. Dit zijn de macrofagen die normaal op de huid worden aangetroffen.

Bij deze ziekte is er een infiltratie van deze cellen in het longweefsel. Aangenomen wordt dat deze situatie wordt veroorzaakt door cytokinen die worden uitgescheiden door alveolaire macrofagen, vooral bij rokers. Andere weefsels, zoals huid en botten, kunnen ook worden aangetast.

Chronische myelomonocytische leukemie (CMML)

Het is een myelodysplastische en myeloproliferatieve neoplastische pathologie. Het treedt op bij een aanzienlijke toename van het aantal bloedmonocyten en bij normale leukocyten of lichte leukopenie. Er kan ook sprake zijn van trombocytopenie en normocytische anemie.

Macrofaagactiveringssyndroom (SAM)

Deze ziekte wordt gekenmerkt door een proliferatieve en functionele macrofaagafwijking. Zijn morfologie is normaal, maar zijn activiteit is overdreven. Macrofagen beginnen op een ongecontroleerde manier erytrocyten, bloedplaatjes, leukocyten en zelfs hun eigen voorlopers te fagocyteren. De ziekte kan dodelijk zijn als deze niet op tijd wordt behandeld.

Referenties

1. Terry N, Mediaceja O, Noa M, Sánchez P. Semiologische waarde van het perifere bloeduitstrijkje bij de studie van virale ziekten. Rev Latinoam Patol Clin Med Lab 2016; 63 (3): 160-165. Beschikbaar op: medigraphic.com
2. Gil M. Hematopoietisch systeem: functies, weefsels, histologie, organen en ziekten. Beschikbaar op: lifeder.com/hematopoietic-sistema/
3. Echeverri D, Fontanilla M, Buitrago L. De macrofaag bij vaatziekten De verborgen vijand? Rev. Col. Cardiol. 2004; 11 (3): 164-173. Beschikbaar op: scielo.org.co/
4. Cantera A, Hernández V, Seiglie F.Macrofaagactiveringssyndroom: simulatie van gegeneraliseerde sepsis. Rev Cubana Pediatr 2009; 81 (4): 76-85. Beschikbaar op: http: // scielo
5. Comalada M. Beslissingen bij macrofagen: prolifereren, activeren of sterven. Proefschrift 2002; PhD-programma in immunologie. Universiteit van Barcelona. Beschikbaar op: tdx.cat/bitstream