Μονοπύρηνα

Τα μονοπύρηνα ή μονοκύτταρα (αγγλ.: monocytes) είναι κύτταρα του αίματος με διακριτό πυρήνα που συμμετέχουν στην άμυνα του οργανισμού και μεταναστεύουν στους ιστούς που προσβάλλονται από παθογόνους μικροοργανισμούς.

Τα μονοπύρηνα συγκαταλέγονται στα λευκά αιμοσφαίρια του αίματος, είναι πρόδρομοι των μακροφάγων και ανήκουν στο σύστημα των φαγοκυττάρων. Τα μακροφάγα είναι μεγάλα μονοπύρηνα φαγοκύτταρα σημαντικά στην φυσική ανοσία, στις πρώιμες φάσεις του ξενιστή, ως κύτταρα παρουσίασης αντιγόνου και ως δραστικά κύτταρα στη χυμική (humoral immunity) και κυτταρική ανοσία (cell-mediated immunity). Είναι μεταναστευτικά κύτταρα που προέρχονται από πρόδρομα κύτταρα στο μυελό των οστών και συναντώνται στους περισσότερους ιστούς του σώματος.

Ο ρόλος τους στην άμυνα του ξενιστή είναι σημαντικός. Παράγονται στο μυελό των οστών και στη συνέχεια αποδεσμεύονται στην κυκλοφορία. Μετά από σύντομη παραμονή τους στο αίμα, μεταναστεύουν στους ιστούς, όποτε πλέον χαρακτηρίζονται ως μακροφάγα. Αποτελούν τον δεύτερο μεγαλύτερο κυτταρικό πληθυσμό του ανοσιακού συστήματος και αποτελούν τις ώριμες μορφές των μονοκυττάρων, παίρνουν διάφορες μορφές κατά τη διαφοροποίηση τους και την ενεργοποίηση τους.

Διακρίνονται δύο βασικές κατηγορίες μονοπύρηνων φαγοκυττάρων:

1. Τα μονοκύτταρα – μακροφάγα (Μ/Φ).
2. Τα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα (antigen presenting cells, APCs).

Τα μονοπύρηνα σε επίχρισμα αίματος βαμμένο με May-Grunwald/Giemsa

Βιολογία των μονοπύρηνων/μονοκυττάρων

Τα μονοκύτταρα είναι κυκλοφορούντα κύτταρα και αποτελούν το 3-8% των λευκών αιμοσφαιρίων (εικόνα 1), έχουν μέγεθος 12-20 μm και σχήμα σφαιρικό, μοιάζουν πολύ με τα μεγάλα λεμφοκύτταρα από τα οποία διακρίνονται από το αφθονότερο κυτταρόπλασμα και τον κάπως μικρότερο πυρήνα, έχουν σχήμα νεφροειδές ή σαν πέταλο αλόγου ή ωοειδές με ανώμαλη περίμετρο. Το κυτταρόπλασμα είναι ελαφρώς βασεόφιλο και χρωματίζεται γκριζοκύανο, μπορούν να προσλαμβάνουν όχι μόνο μικρόβια αλλά και υπολείμματα ή ολόκληρα κύτταρα. Στις φλεγμονές μεταναστεύουν στον συνδετικό ιστό και μετατρέπονται σε ιστιοκύτταρα, εγκαθίστανται στους ιστούς και εξελίσσονται σε μακροφάγα, εξυπηρετούν διαφορετική λειτουργία, έχουν ανάλογη μορφολογία και διαφορετική ονομασία στους διάφορους ιστούς. Βρίσκονται κυρίως κατά μήκος των τριχοειδών αγγείων, αποτελούν τα πρώτα κύτταρα που έρχονται σε επαφή με τους διάφορους παθογόνους μικροοργανισμούς. Τα μακροφάγα ωριμάζουν συνεχώς από τα κυκλοφορούντα μονοκύτταρα και εγκαταλείπουν την κυκλοφορία για να μεταναστεύσουν στους ιστούς σε όλο το σώμα, βρίσκονται σε μεγάλους αριθμούς στο συνδετικό ιστό και κατά μήκος των τριχοειδών του ήπατος και του σπληνός. Αυτά τα μεγάλα φαγοκύτταρα κύτταρα παίζουν ένα ρόλο κλειδί σε όλες τις φάσεις άμυνας του οργανισμού, μπορούν πολύ εύκολα να ενεργοποιούνται και να μεταβαίνουν σε μία σύνθετη μεταβολική κατάσταση η οποία τα καθιστά ικανά να συμμετέχουν σε μικροβιοκτόνες και ογκολυτικές δραστηριότητες.

Οι παράγοντες που προκαλούν ενεργοποίηση των μονοπύρηνων μακροφάγων διακρίνονται σε δύο κυρίως κατηγορίες:

1. στους φυσικούς, π.χ ινοβλάστες και επιθηλιακά κύτταρα και
2. στους περιβαλλοντικούς, οι οποίοι προέρχονται από ιούς, βακτήρια ή και χημικές αντιδράσεις.

Μολονότι και οι δύο κατηγορίες είναι ικανές να διεγείρουν τα μακροφάγα, ο συνδυασμός τους είναι δυνατό να εμφανίζει συνεργική δράση διέγερσης. Είναι πιθανόν ότι υπάρχουν διάφοροι συνδυασμοί παραγόντων ενεργοποίησης και οι διαφορετικοί αυτοί συνδυασμοί είναι υπεύθυνοι για τους πολλαπλές μορφές ενεργοποίησης που προκύπτουν.

Η ποικίλη εξωγενής διέγερση, η οποία προκαλεί την ενεργοποίηση των μονοπυρήνων/ μακροφάγων, φαίνεται να περιλαμβάνει μία ποικιλία οδών μεταγωγής σήματος προκειμένου να παραχθούν ενδοκυττάρια υπεροξείδια και να αναπτυχθεί γενικά μικροβιοκτόνος δραστηριότητα .

Μονοπυρήνωση ή μονοκυττάρωση

Ως μονοπυρήνωση καλείται η αύξηση του αριθμού των μονοκυττάρων > 800-1.000/μL.
Παρατηρείται σε:

Φλεγμονώδεις νόσους

• Λοιμώξεις (φυματίωση, σύφιλη, υποξεία βακτηριδιακή ενδοκαρδίτιδα, πυρετός αγνώστου αιτιολογίας)
• Αυτοάνοσα/κοκκιωματώδη νοσήματα (συστηματικός ερυθηματώδης λύκος, ρευματοειδής αρθρίτιδα, κροταφική αρτηρίτιδα, μυοσίτιδα, πολυαρτηρίτιδα, ελκώδης κολίτιδα, νόσος του Crohn, σαρκοείδωση).

Κακοήθειες

• Χρονία μυελομονοκυτταρική λευχαιμία
• Οξεία μυελοβλαστική λευχαιμία
• Ιστιοκυτταρώσεις
• Νόσος του Hodgkin
• Μη Hodgkin λεμφώματα
• Καρκινώματα

Διάφορα

• Χρόνια ουδετεροπενία (κυκλική ουδετεροπενία, χρόνια ιδιοπαθής ουδετεροπενία, σύνδρομο Kostmann)
• Μετά σπληνεκτομή
• Κατά την έξοδο από μυελική απλασία.

Όταν η αιτία της μονοκυττάρωσης δεν είναι προφανής, απαιτείται έλεγχος για υποκείμενες κακοήθειες και συγκεκριμένα για χρόνια μυελομονοκυτταρική λευχαιμία.

Η αύξηση των μονοκυττάρων του αίματος, χωρίς άλλες ποσοτικές διαταραχές από άλλες σειρές των λευκών αιμοσφαιρίων, αποκαλείται μονοκυττάρωση. Η μονοκυττάρωση διακρίνεται σε αντιδραστική και πρωτοπαθή μονοκυττάρωση. Η αντιδραστική οφείλεται σε υποκείμενο παράγοντα που προκαλεί τον πολλαπλασιασμό των μονοκυττάρων ενώ η πρωτοπαθής σε βλάβη των μονοκυττάρων.

Αίτια αντιδραστικής μονοκυττάρωσης

• Φλεγμονές
• Αυτοάνοσα νοσήματα
• Αιματολογικές διαταραχές
• Παράγοντες καθημερινότητας (π.χ. stress, φάρμακα).

Αίτια πρωτοπαθούς μονοκυττάρωσης

• Παθήσεις μυελού (π.χ. λευχαιμία)
• Κακοήθης ιστιοκυττάρωση
• Διαταραχές αποθήκευσης λιπιδίων (π.χ. νόσος Gaucher).

Δράση των μονοπύρηνων - μακροφάγων

Τα μονοκύτταρα έχουν μικρό ρόλο στο περιφερικό αίμα. Ο χρόνος ζωής τους στην αιματική κυκλοφορία είναι 1-4 ημέρες. Απαντούν χημειοτακτικά στην παρουσία νεκρωμένου υλικού, φλεγμονής και εισβολέων-μικροοργανισμών. Στις περιπτώσεις αυτές εγκαταλείπουν το αίμα και μεταναστεύουν στους ιστούς, διαφοροποιούμενα σε ιστικά μακροφάγα. Με την μεγάλη ικανότητα της φαγοκυττάρωσης που διαθέτουν και με τη μεγάλη περιεκτικότητά τους σε υδρολυτικά ένζυμα, τα μακροφάγα εγκολπώνουν και αδρανοποιούν ιστικά υπολείμματα και ξένο υλικό ως μέρος της διαδικασίας επούλωσης και αποκατάσταση της φυσιολογικής λειτουργίας. Η χορήγηση των κορτικοστεροειδών προκαλεί ελάττωση του αριθμού των μονοκυττάρων.

Τα μακροφάγα παίζουν σημαντικό ρόλο στους ανοσολογικούς μηχανισμούς του οργανισμού, όπως η παρουσίαση αντιγόνου στα ανοσοικανά κύτταρα με σκοπό την οριστική καταστροφή του. Για τον λόγο αυτό εκφράζουν υψηλά επίπεδα μορίων τάξεως ΙΙ του μείζονος συμπλέγματος ιστοσυμβατότητας (MHC) στην επιφάνειά τους. Έτσι, τα κύτταρα αυτά φαγοκυτταρώνουν το αντιγονικό υλικό, το επεξεργάζονται και στη συνέχεια παρουσιάζουν τεμάχια αυτού του υλικού στα Τ β λεμφοκύτταρα, με σκοπό την έναρξη παραγωγής αντισωμάτων. Επίσης, η ενεργοποίηση των λεμφοκυττάρων οδηγεί στην παραγωγή παραγόντων που ενισχύουν τη φαγοκυτταρική δραστηριότητα των μακροφάγων. Εξάλλου, τα μακροφάγα αποτελούν σημαντική θέση σχηματισμού της κυτοκίνης IL -2, η οποία παίζει σπουδαίο ρόλο στη διαμεσολάβηση συστηματικών απαντήσεων κατά την οξεία φλεγμονή.

Οι κυριότερες λειτουργίες των μονοπύρηνων φαγοκυττάρων

Φαγοκυττάρωση

Η φαγοκυττάρωση αποτελεί τον κυριότερο κυτταρικό μεσολαβητή της φυσικής ανοσίας διάσπαση των φαγοκυτταροθέντων ουσιών σε αμινοξέα, σάκχαρα ή και άλλα συστατικά. Αποτέλεσμα αυτής της λειτουργίας των φαγοκυττάρων είναι η απομάκρυνση των βακτηρίων και των παρασίτων από την κυκλοφορία.

Συμμετοχή στην ειδική ανοσιακή απάντηση

Επεξεργάζονται τα αντιγόνα, τα εκφράζουν στην επιφάνεια τους και τα παρουσιάζουν στα Τ-λεμφοκύτταρα. Στην περίπτωση αυτή, τα μονοπύρηνα φαγοκύτταρα ονομάζονται αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα και μπορούν να διεγερθούν από διάφορες κυτταροκίνες (φάση της ενεργοποίησης).

Έκκριση χημικών μεταβολιτών

Τέτοιοι είναι οι διάφοροι αυξητικοί παράγοντες της αιμοποίησης, οι πρωτεΐνες του συμπληρώματος, οι προσταγλαδίνες, διάφορα υδρολυτικά ένζυμα, καθώς και διάφορες πυρετογόνες ουσίες.

Βιβλιογραφία

• Janeway-Travers. Κλινική ανοσοβιολογία Έκδοση 2η 1996. New York, ISBN 960-399-101-5
• Ιωαννίδου –Παπακωσταντίνου Α. Αιματολογία – I Eκδόσεις Βήτα 2003. Αθήνα, ISBN 978-960-8071-57-5

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• http://anastasiamoschovaki1.blogspot.gr/2011/11/blog-post_2054.html
• https://web.archive.org/web/20160313231840/http://emed.med.uoa.gr/application/syllabus_I/aimopiisi/aima/monokittara/litourgia.htm