Macrófagos: características, treinamento, tipos, funções

Os macrófagos são células fagocíticas dedicadas que pertençam a uma de muitos tipos de células presentes nos tecidos conjuntivos. Eles existem como células móveis e fixas e são efetores importantes dentro do sistema imunológico.

Eles pertencem ao sistema fagocítico mononuclear, que inclui, além de macrófagos, monócitos, promonócitos e suas células precursoras. A principal função das células pertencentes a esse sistema é “limpar” o sangue, a linfa e outros tecidos através da ingestão ou fagocitose de diferentes partículas.

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Macrófagos fagocitando uma célula fúngica patogênica (Fonte: Carolina Coelho [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Os macrófagos são derivados da medula óssea, estão distribuídos por todo o corpo e têm formas e características diferentes, que geralmente dependem do tecido em que estão, do grau de diferenciação e da idade ou tempo de vida do organismo em que estão. estudar

São uma das células mais plásticas do sistema hematopoiético, pois são encontradas em todos os tecidos do corpo e têm funções diferentes: participam dos processos de desenvolvimento, na manutenção da homeostase corporal, na reparação tecidual e no sistema imunológico .

Uma de suas principais funções está intimamente associada à defesa imunológica do organismo, pois sua atividade fagocítica é regulada pelos componentes do sistema complemento e imunoglobulinas (ambos componentes do sistema de resposta imune).

Eles foram descobertos há mais de um século, mas foram definidos como células “ancestrais” na filogenia dos metazoários. Durante sua descoberta, ele destacou não apenas sua capacidade fagocítica, mas também sua capacidade de distinguir entre a sua e a estranha, com a qual nasceu o conceito de imunidade inata.

Descoberta

As primeiras células fagocíticas foram descritas em um estudo realizado com sapos em 1883 pela zoóloga russa Elie Metchnikoff, que não apenas descreveu seu papel na defesa contra agentes estranhos, mas também a capacidade dessas células de eliminar células mortas ou senescente no hospedeiro e identificar o próprio do estranho.

Metchnikoff foi um dos principais pesquisadores, listado como o pai da imunologia moderna, que fez importantes contribuições para o desenvolvimento da imunologia como uma nova disciplina. Suas descobertas também estabeleceram uma relação de homologia entre o sistema imunológico dos invertebrados e o dos mamíferos.

Com sua descrição de fagócitos e processos fagocitários, esse pesquisador, premiado com o Prêmio Nobel há mais de cem anos (em 1908), descobriu um dos mecanismos mais intrigantes da imunidade inata.

Seus experimentos consistiram em “desafiar” ou “perturbar” os espinhos das larvas de uma espécie de estrela do mar, a fim de estimular suas células imunes e estudar sua reação à invasão desses agentes estrangeiros. Com isso, ele observou o aparecimento de células com características especiais que “comiam” essas estruturas.

Ele cunhou o termo “fagócitos” (do grego “pagamento” – devorar e “citações” – célula) às células que observou, e o processo que realizou “fagocitose”, mas a relevância dessa descoberta não era evidente até que alguns anos depois, com as descobertas de Paul Ehrlich relacionadas à imunidade humoral e anticorpos.

Caracteristicas

As células do tipo macrófago compartilham muitas características nos diferentes organismos multicelulares onde elas podem ser encontradas. Eles são transportados de seus locais de produção para diferentes partes do corpo, de maneiras diferentes, dependendo da existência de um sistema sanguíneo ou não.

As características mais distintivas dos macrófagos incluem sua capacidade fagocítica, a mobilidade que muitos deles têm e sua capacidade biossintética, acompanhada por uma grande diversidade de padrões de expressão genética.

No estado ativo, são células extremamente dinâmicas, com intenso tráfego de membranas. Neles ocorrem vários processos de fusão e fissão de membranas, associados à endocitose e fagocitose.

Essas células especializadas podem ser classificadas como “de longa duração”, uma vez que aparentemente vivem longos períodos de tempo nos tecidos periféricos do corpo. Além disso, são continuamente substituídos pela diferenciação de suas células progenitoras da medula óssea, que pode sair da circulação e entrar nos diferentes tecidos conjuntivos.

Por serem células móveis, alguns macrófagos apresentam pregas na membrana plasmática. Quando partículas grandes são fagocitadas, elas podem se fundir com outras células para formar o que alguns autores chamam de “célula gigante de corpo estranho”, um macrófago gigante multinucleado.

Quando observadas nos tecidos dos quais fazem parte, essas células são organizadas em padrões definidos, onde cada célula ocupa seu próprio território, algo como um “tecido dentro de outro tecido”.

Treinamento

O sistema fagocítico mononuclear é uma linhagem hematopoiética derivada de células progenitoras da medula óssea. Os pais envolvidos se diferenciam para formar monócitos sanguíneos, que viajam através do fluxo e entram nos tecidos para se tornarem macrófagos residentes.

A formação do sistema fagocítico mononuclear começa com as células mais “imaturas”, os promonócitos, que são as células replicativas que dão origem aos monócitos. Estes últimos são aqueles que deixam a medula óssea e atingem a corrente sanguínea, onde, nas próximas 8 horas, crescem e se diferenciam em monócitos maduros.

Em locais onde os monócitos maduros encontram condições “favoráveis” para a fagocitose, eles diferem no que é conhecido como macrófagos residentes, pois não têm circulação livre. É então que eles são equipados com todo o aparato apropriado para a digestão das partículas a serem fagocitadas.

A diferenciação envolve várias alterações: crescimento do corpo celular (pelo menos 5 vezes o tamanho do monócito original), aumento no número e na complexidade das organelas internas, aquisição da capacidade fagocítica (acúmulo de enzimas hidrolíticas) e secreção de fatores solúveis.

Essas células estão distribuídas em todas as regiões do corpo. Alguns têm preferências especiais por certos tecidos (fixos), enquanto outros mantêm sua capacidade de se mover (amebóide) e são livres ou errantes.

Histologia

Os macrófagos têm uma morfologia altamente variável devido, em grande parte, à sua condição móvel, pois são capazes de se mover entre e através de diferentes tecidos. Eles têm formas irregulares, são achatados e geralmente mostram processos semelhantes a pseudópodes para se movimentar.

O corpo celular dos macrófagos pode medir até 30 μm de diâmetro; e em seu citoplasma, observa-se um único núcleo de forma irregular, com uma ou duas fendas proeminentes que lhe conferem uma forma de rim e uma região densa formada por heterocromatina.

Eles têm vários vacúolos que fornecem enzimas e espaços adequados para partículas de fagócitos, como microorganismos ou detritos celulares. Além disso, eles têm uma variedade de lisossomos, “fagossomos”, corpos multivesiculares e corpos residuais; É por isso que, à luz do microscópio, eles dizem ter um citoplasma “granular”.

Como para desempenhar sua função, necessitam da síntese de um grande número de enzimas hidrolíticas, essas células possuem um retículo endoplasmático altamente desenvolvido, além de um complexo de Golgi proeminente para exercer as funções de transporte vesicular dessas enzimas.

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Células sangüíneas fagocitadas por histiócitos (macrófagos) (hematopagocitose) (Fonte: Koenjo [domínio público] via Wikimedia Commons)

Macrófagos têm arranjos corticais de microfilamentos de actina que são característicos para esse tipo de célula; Existem também numerosos microtúbulos e filamentos intermediários que são utilizados para o deslocamento amebóide e durante os processos fagocitários.

Por serem células fagocíticas, é possível diferenciá-las injetando corantes especiais (azul de tripano, caramelo de lítio ou tinta indiana), pois essas manchas são fagocitadas e armazenadas no citoplasma na forma de grânulos.

Tipos

No corpo humano, os macrófagos são diferenciados de acordo com sua localização e função. Desse modo, macrófagos intestinais, células alveolares (nos pulmões), histiócitos (nos tecidos conjuntivos), células Kupffer (no fígado), células mesangiais (no rim), células microgliais (em o cérebro) e osteoclastos (no osso).

Macrófagos intestinais

Esse tipo de macrófago representa uma das populações de macrófagos mais abundantes no corpo e representa a primeira linha de defesa (sistema imunológico inato). Eles são encontrados na lâmina própria subepitelial.

Eles são responsáveis ​​pela regulação das respostas inflamatórias contra bactérias e contra diferentes antígenos que podem exceder a barreira epitelial. Além disso, eles protegem a mucosa contra patógenos perigosos e “purificam” o sistema de células mortas e outros resíduos estranhos.

Os macrófagos intestinais possuem mecanismos especiais que os tornam capazes de distinguir entre microorganismos comensais não patogênicos e invasores perigosos.

Macrófagos alveolares

São macrófagos especializados que residem nos alvéolos pulmonares, compartimentos com grandes flutuações ambientais, principalmente relacionados à pressão parcial de oxigênio. Eles são uma das poucas populações celulares encontradas nesses espaços, além de alguns linfócitos.

Assim como outros macrófagos, eles têm funções importantes na “limpeza” de células apoptóticas e outros detritos celulares. Eles também estão envolvidos na depuração de partículas contaminantes que entram no trato respiratório e também participam de diferentes processos imunológicos.

Histiócitos

O termo “histiócito” é comumente usado para designar todas as células com características do tipo macrófago e ancestralidade encontrada nos tecidos conjuntivos.

Ou seja, refere-se às células diferenciadas provenientes das linhagens de monócitos / macrófagos, incluindo os macrófagos sinusoidais do baço, os macrófagos alveolares nos pulmões e as células de Kupffer no fígado.

Como os outros tipos de macrófagos, os histiócitos defendem o organismo de microorganismos invasores e partículas orgânicas ou inorgânicas indesejadas e também participam da apresentação de antígenos aos linfócitos T como iniciação da resposta imune.

Células de Kupffer

São um tipo de célula hepática classificada no grupo de macrófagos residentes e que estão relacionadas às células do revestimento sinusoidal, que nada mais é do que uma camada de células que reveste os sinusóides, grandes espaços vasculares localizados entre as placas. de hepatócitos que compõem os lóbulos hepáticos.

Se uma micrografia eletrônica dessas células for observada, múltiplas projeções citoplasmáticas, muitas mitocôndrias, retículo endoplasmático reduzido, um pequeno complexo de Golgi e muitos lisossomos e endossomos podem ser vistos.

São consideradas células de “lixo migratório”, pois não possuem conexões intercelulares com as células vizinhas.

Células mesangiais

As células mesangiais são células residentes nos glomérulos do rim, que são os locais desse órgão onde o sangue é filtrado e a urina é sintetizada. Entre suas principais funções estão a regulação do fluxo sanguíneo e a fagocitose, e estão envolvidas em diferentes patologias renais.

Eles têm características de células musculares lisas modificadas, uma vez que possuem contratilidade inerente e são capazes de produzir citocinas e macromoléculas de endócitos, como complexos imunológicos.

Células microgliais

Eles representam 20% das células do sistema nervoso central e estão morfologicamente, imunofenotipicamente e funcionalmente relacionados às células da linhagem de monócitos / macrófagos.

Eles são ativados em resposta a uma ampla variedade de condições ou feridas no cérebro e são responsáveis ​​pela defesa contra microorganismos invasores.

Osteoclastos

Osteoclastos são células pertencentes ao tecido ósseo, responsáveis ​​por um processo conhecido como “reabsorção óssea”, essencial para a homeostase desse tecido conjuntivo, durante e após a osteogênese.

Suas funções estão relacionadas à sua capacidade de “hidrolisar” células apoptóticas ou senescentes que compõem o tecido ósseo através da secreção de enzimas lisossômicas e outros íons que participam do processo.

Funções

Macrófagos são células com grande plasticidade, especializadas em fagocitose de substâncias estranhas e microorganismos invasores, células danificadas, velhas ou senescentes e detritos celulares, entre outros. Também foi demonstrado que eles estão envolvidos na pinocitose.

Certos tipos de macrófagos têm funções fagocíticas “especializadas”, como a fagocitose de bactérias que ocorre após o reconhecimento de resíduos especiais de carboidratos nas paredes celulares bacterianas por meio de receptores de superfície de macrófagos conhecidos como C3.

Além de suas funções “sentinela” e “limpeza”, os macrófagos residentes são capazes de iniciar respostas inflamatórias agudas e alterações vasculares por sua associação com a microvasculatura.

Durante essas respostas inflamatórias, os macrófagos são ativados por fatores secretados pelos linfócitos, o que os ajuda a aumentar sua capacidade fagocitária graças a um tipo de metamorfose pela qual adquirem microvilos e lamelipódios (extensões de membrana).

Alguns tipos de macrófagos fagocitam antígenos e os apresentam aos linfócitos, de modo que eles têm uma implicação direta em cascatas de respostas imunes. Além disso, secretam fatores especiais que estimulam a divisão dos linfócitos T, diferenciação dos linfócitos B, etc.

Os macrófagos alveolares são o melhor exemplo para as funções “não fagocíticas” dos macrófagos, pois podem endócitar fuligem, amianto, poluentes gasosos industriais, fumaça de cigarro e até fibras de algodão.

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