ĐẠI THỰC BÀO: ĐẶC ĐIỂM, SỰ HÌNH THÀNH, LOẠI, CHỨC NĂNG - SINH HỌC - 2025

Các đại thực bào là những tế bào thực bào thuộc về một trong nhiều loại tế bào có mặt trong các mô liên kết. Chúng tồn tại dưới dạng các tế bào di động và cố định, và là những tác nhân quan trọng trong hệ thống miễn dịch.

Chúng thuộc về hệ thống thực bào đơn nhân, bao gồm, ngoài đại thực bào, bạch cầu đơn nhân, tế bào mô đệm và các tế bào tiền thân của chúng. Chức năng chính của các tế bào thuộc hệ thống này là "làm sạch" máu, bạch huyết và các mô khác bằng cách ăn hoặc thực bào các phần tử khác nhau.

Đại thực bào thực bào một tế bào nấm gây bệnh (Nguồn: Carolina Coelho qua Wikimedia Commons)

Các đại thực bào có nguồn gốc từ tủy xương, phân bố khắp cơ thể và có hình dạng và đặc điểm khác nhau, thường phụ thuộc vào mô nơi chúng ở, mức độ biệt hóa và tuổi hoặc thời gian sống của sinh vật nơi chúng ở. học.

Chúng là một trong những tế bào dẻo nhất của hệ thống tạo máu, vì chúng được tìm thấy trong tất cả các mô của cơ thể và có các chức năng khác nhau: chúng tham gia vào quá trình phát triển, duy trì cân bằng nội môi cơ thể, sửa chữa mô và trong hệ thống miễn dịch .

Một trong những chức năng chính của nó có liên quan chặt chẽ đến khả năng bảo vệ miễn dịch của cơ thể, vì hoạt động thực bào của nó được điều chỉnh bởi các thành phần của hệ thống bổ thể và các globulin miễn dịch (cả hai thành phần của hệ thống đáp ứng miễn dịch).

Chúng được phát hiện cách đây hơn một thế kỷ, nhưng đã được xác định là tế bào "tổ tiên" trong phát sinh loài metazoan. Trong quá trình khám phá ra nó, không chỉ năng lực thực bào của nó được làm nổi bật, mà còn là khả năng phân biệt giữa bản thân và ngoại lai, từ đó khái niệm miễn dịch bẩm sinh ra đời.

Khám phá

Các tế bào thực bào đầu tiên được mô tả từ một nghiên cứu được thực hiện với ếch vào năm 1883 bởi nhà động vật học người Nga Elie Metchnikoff, người không chỉ mô tả chức năng của chúng trong việc bảo vệ chống lại các tác nhân ngoại lai, mà còn là khả năng của những tế bào này để loại bỏ các tế bào chết hoặc già đi trong vật chủ và xác định cái riêng từ cái lạ.

Metchnikoff là một nhà nghiên cứu hàng đầu, được coi là cha đẻ của ngành miễn dịch học hiện đại, người đã có những đóng góp quan trọng trong việc phát triển miễn dịch học như một ngành học mới. Phát hiện của họ cũng thiết lập mối quan hệ tương đồng giữa hệ thống miễn dịch của động vật không xương sống và hệ thống miễn dịch của động vật có vú.

Với mô tả của mình về thực bào và các quá trình thực bào, nhà nghiên cứu này, người được trao giải Nobel hơn một trăm năm trước (năm 1908), đã khám phá ra một trong những cơ chế hấp dẫn nhất của miễn dịch bẩm sinh.

Các thí nghiệm của họ bao gồm ấu trùng "thách thức" hoặc "làm phiền" của một loài sao biển có gai để kích thích tế bào miễn dịch của chúng và nghiên cứu phản ứng của chúng trước sự xâm nhập của các tác nhân ngoại lai này. Với điều này, ông đã quan sát thấy sự xuất hiện của các tế bào có đặc điểm đặc biệt đã "ăn" những cấu trúc này.

Ông đã đặt ra thuật ngữ "thực bào" (từ tiếng Hy Lạp "thanh toán" - devour- và "cytos" - tế bào-) cho các tế bào mà ông quan sát, và quá trình thực hiện "thực bào", nhưng sự liên quan của khám phá này không trở nên rõ ràng cho đến khi một số nhiều năm sau, với những khám phá của Paul Ehrlich liên quan đến miễn dịch dịch thể và kháng thể.

nét đặc trưng

Các tế bào giống đại thực bào chia sẻ nhiều đặc điểm trong các sinh vật đa bào khác nhau, nơi chúng có thể được tìm thấy. Chúng được vận chuyển từ nơi sản xuất đến các bộ phận khác nhau của cơ thể, theo những cách khác nhau tùy thuộc vào sự tồn tại của hệ thống máu hay không.

Các đặc điểm đặc biệt nhất của đại thực bào bao gồm khả năng thực bào, khả năng di chuyển của nhiều loại trong số chúng và khả năng sinh tổng hợp, đi kèm với đó là sự đa dạng lớn về các kiểu biểu hiện gen.

Ở trạng thái hoạt động, chúng là những tế bào cực kỳ năng động, với lưu lượng màng dày đặc. Các quá trình hợp nhất và phân hạch khác nhau xảy ra ở chúng, liên quan đến quá trình nội bào và thực bào.

Các tế bào chuyên biệt này có thể được phân loại là "sống lâu" vì chúng dường như sống trong một thời gian dài trong các mô ngoại vi của cơ thể. Hơn nữa, chúng liên tục được thay thế bởi sự biệt hóa của các tế bào tiền thân của chúng từ tủy xương, có thể rời khỏi hệ tuần hoàn và đi vào các mô liên kết khác nhau.

Vì chúng là các tế bào di động, một số đại thực bào có các nếp gấp trong màng sinh chất của chúng. Khi chúng được sắp xếp để nhấn chìm các hạt lớn, chúng có thể hợp nhất với các tế bào khác để tạo thành cái mà một số tác giả gọi là "tế bào cơ thể nước ngoài khổng lồ", một đại thực bào đa nhân khổng lồ.

Khi được quan sát trong các mô mà chúng là một phần, các tế bào này được tổ chức theo các mô hình xác định, nơi mỗi tế bào chiếm lãnh thổ riêng của mình, giống như một “mô trong một mô khác”.

Đào tạo

Hệ thống thực bào đơn nhân là một hệ thống tạo máu có nguồn gốc từ các tế bào tiền thân của tủy xương. Các tế bào tiền thân bị tổn thương phân hóa để tạo thành bạch cầu đơn nhân trong máu, chúng di chuyển theo dòng và đi vào các mô để trở thành đại thực bào thường trú.

Sự hình thành của hệ thống thực bào đơn nhân bắt đầu với những tế bào “chưa trưởng thành” nhất là tế bào promonocytes, là những tế bào sao chép tạo ra bạch cầu đơn nhân. Sau đó là những tế bào rời khỏi tủy xương và đi vào máu, trong 8 giờ tiếp theo, chúng phát triển và biệt hóa thành các bạch cầu đơn nhân trưởng thành.

Ở những nơi mà các tế bào đơn nhân trưởng thành tìm thấy điều kiện “thuận lợi” cho quá trình thực bào, chúng khác nhau ở chỗ được gọi là đại thực bào thường trú, vì chúng không tự do trong tuần hoàn. Sau đó, chúng được trang bị tất cả các thiết bị thích hợp để tiêu hóa các hạt được thực bào.

Sự biệt hóa liên quan đến những thay đổi khác nhau: sự phát triển của cơ thể tế bào (ít nhất gấp 5 lần kích thước của tế bào đơn nhân ban đầu), tăng số lượng và độ phức tạp của các cơ quan bên trong, thu nhận khả năng thực bào (tích tụ các enzym thủy phân), và bài tiết các yếu tố hòa tan.

Các tế bào này được phân bố ở tất cả các vùng của cơ thể. Một số có sở thích đặc biệt đối với một số mô nhất định (cố định), trong khi những người khác vẫn giữ được khả năng di chuyển (amip) và tự do hoặc lang thang.

Mô học

Các đại thực bào có hình thái rất thay đổi phần lớn là do tình trạng di động của chúng, vì chúng có thể di chuyển giữa và qua các mô khác nhau. Chúng có hình dạng bất thường, dẹt, và thường cho thấy các quá trình di chuyển giống như pseudopodia.

Cơ thể tế bào của đại thực bào có thể có đường kính lên đến 30μm; và trong tế bào chất của nó quan sát thấy một nhân đơn lẻ có hình dạng bất thường, với một hoặc hai khe nứt nổi bật tạo cho nó hình dạng của một quả thận và một vùng dày đặc được hình thành bởi dị nhiễm sắc.

Chúng có các không bào khác nhau cung cấp các enzym và không gian thích hợp để nhận chìm các phần tử như vi sinh vật hoặc mảnh vụn tế bào. Ngoài ra, chúng có nhiều loại lysosome, "phagosomes", thể nhiều thấu kính và cơ thể tàn dư; đó là lý do tại sao, dưới ánh sáng của kính hiển vi, chúng được cho là có một tế bào chất "dạng hạt".

Vì chúng đòi hỏi sự tổng hợp của một lượng lớn các enzym thủy phân để thực hiện chức năng của chúng, các tế bào này có một mạng lưới nội chất rất phát triển, cũng như một phức hợp Golgi nổi bật để thực hiện chức năng vận chuyển của các enzym này.

Tế bào mô (đại thực bào) nhấn chìm các tế bào máu (thực bào máu) (Nguồn: Koenjo qua Wikimedia Commons)

Các đại thực bào sở hữu sự sắp xếp vỏ não của các vi sợi actin đặc trưng cho các loại tế bào này; Nhiều vi ống và sợi trung gian cũng được quan sát thấy, chúng sử dụng cho sự di chuyển của amip và trong quá trình thực bào.

Vì chúng là các tế bào thực bào, chúng có thể được phân biệt bằng cách tiêm thuốc nhuộm đặc biệt (màu xanh trypan, lithium carmine, hoặc mực India), vì những vết bẩn này có khả năng thực bào và được lưu trữ trong tế bào chất ở dạng hạt.

Các loại

Trong cơ thể người, các đại thực bào được phân biệt theo vị trí và chức năng của chúng. Bằng cách này, các đại thực bào ở ruột, phế nang (trong phổi), mô bào (trong các mô liên kết), tế bào Kupffer (trong gan), tế bào trung bì (trong thận), tế bào vi mô (trong não) và tế bào hủy cốt bào (trong xương).

Đại thực bào đường ruột

Lớp đại thực bào này đại diện cho một trong những quần thể đại thực bào phong phú nhất trong cơ thể và đại diện cho tuyến phòng thủ đầu tiên (hệ thống miễn dịch bẩm sinh). Chúng được tìm thấy trong lớp đệm dưới biểu mô.

Chúng chịu trách nhiệm điều chỉnh các phản ứng viêm chống lại vi khuẩn và chống lại các kháng nguyên khác nhau có thể vượt qua hàng rào biểu mô. Ngoài ra, chúng còn bảo vệ niêm mạc chống lại các mầm bệnh nguy hiểm và “thanh lọc” hệ thống tế bào chết và các mảnh vụn lạ khác.

Các đại thực bào đường ruột sở hữu những cơ chế đặc biệt giúp chúng có khả năng phân biệt giữa vi sinh vật kết hợp không gây bệnh và những kẻ xâm lược nguy hiểm.

Đại thực bào phế nang

Chúng là những đại thực bào chuyên biệt cư trú trong các phế nang phổi, những ngăn có biến động môi trường lớn, liên quan chủ yếu đến áp suất riêng phần của oxy. Chúng là một trong số ít các quần thể tế bào được tìm thấy trong những không gian này, ngoài một số tế bào lympho.

Giống như các đại thực bào khác, chúng có chức năng quan trọng trong việc "làm sạch" các tế bào apoptotic và các mảnh vụn tế bào khác. Chúng cũng tham gia vào quá trình thanh lọc các hạt ô nhiễm xâm nhập qua đường hô hấp, và cũng tham gia vào các quá trình miễn dịch khác nhau.

Tế bào gốc

Thuật ngữ "tế bào cơ" thường được sử dụng để chỉ tất cả các tế bào có đặc điểm giống đại thực bào và tổ tiên được tìm thấy trong các mô liên kết.

Nghĩa là, nó đề cập đến các tế bào biệt hóa đến từ dòng bạch cầu đơn nhân / đại thực bào, bao gồm đại thực bào hình sin trong lá lách, đại thực bào phế nang ở phổi và tế bào Kupffer trong gan.

Giống như các loại đại thực bào khác, tế bào mô bảo vệ cơ thể khỏi sự xâm nhập của vi sinh vật và các phần tử vô cơ hoặc hữu cơ không mong muốn, đồng thời chúng cũng tham gia vào quá trình trình bày kháng nguyên với tế bào lympho T khi bắt đầu phản ứng miễn dịch.

tế bào Kupffer

Chúng là một loại tế bào gan được xếp vào nhóm các đại thực bào thường trú và có liên quan đến các tế bào của niêm mạc hình sin, không gì khác hơn là một lớp tế bào bao phủ các hình sin, không gian mạch máu lớn nằm giữa các tấm. của các tế bào gan tạo nên các tiểu thùy gan.

Hình ảnh hiển vi điện tử của những tế bào này sẽ cho thấy nhiều tế bào chất phóng xạ, nhiều ti thể, một lưới nội chất giảm, một phức hợp Golgi nhỏ, và nhiều lysosome và nội phân tử.

Đây được coi là những tế bào "rác di cư", vì chúng không có kết nối gian bào với các tế bào lân cận.

Tế bào Mesangial

Tế bào trung bì là những tế bào cư trú trong tiểu cầu thận, là vị trí của cơ quan này, nơi máu được lọc và tổng hợp nước tiểu. Các chức năng chính của chúng bao gồm điều hòa lưu lượng máu và thực bào, và chúng liên quan đến các bệnh lý thận khác nhau.

Chúng có các đặc điểm của tế bào cơ trơn đã biến đổi, vì chúng có khả năng co bóp vốn có, và có khả năng tạo ra các cytokine và các đại phân tử nội bào như các phức hợp miễn dịch.

Tế bào vi mô

Chúng đại diện cho 20% tế bào trong hệ thần kinh trung ương và có liên quan về mặt hình thái, kiểu miễn dịch và chức năng với các tế bào thuộc dòng dõi đơn bào / đại thực bào.

Chúng được kích hoạt để phản ứng với nhiều tình trạng hoặc chấn thương trong não và có nhiệm vụ bảo vệ chống lại các vi sinh vật xâm nhập.

Các tế bào xương

Osteoclasts là các tế bào thuộc mô xương chịu trách nhiệm cho một quá trình được gọi là "tiêu xương", là điều cần thiết cho sự cân bằng nội môi của mô liên kết này, trong và sau quá trình tạo xương.

Các chức năng của nó liên quan đến khả năng "thủy phân" các tế bào apoptotic hoặc già tạo nên mô xương thông qua việc tiết các enzym lysosome và các ion khác tham gia vào quá trình này.

Đặc trưng

Đại thực bào là những tế bào có tính dẻo cao, chuyên thực bào các chất lạ và vi sinh vật xâm nhập, các tế bào bị hư hỏng, già cỗi hoặc già cỗi, và các mảnh vụn của tế bào, trong số những tế bào khác. Chúng cũng được chứng minh là có liên quan đến quá trình pinocytosis.

Một số loại đại thực bào có chức năng thực bào "chuyên biệt", chẳng hạn như quá trình thực bào của vi khuẩn xảy ra sau khi nhận biết các gốc carbohydrate đặc biệt trên thành tế bào vi khuẩn bởi các thụ thể trên bề mặt của đại thực bào được gọi là C3.

Ngoài các chức năng "lính canh" và "dọn dẹp", các đại thực bào thường trú có khả năng bắt đầu các phản ứng viêm cấp tính và các thay đổi mạch máu thông qua sự liên kết của chúng với vi mạch.

Trong các phản ứng viêm này, các đại thực bào được kích hoạt bởi các yếu tố do tế bào lympho tiết ra, giúp chúng tăng khả năng thực bào nhờ một dạng biến thái mà qua đó chúng có được các vi nhung mao và lamellipodia (mở rộng màng).

Một số loại kháng nguyên thực bào của đại thực bào và trình bày chúng với tế bào lympho, do đó chúng trực tiếp tham gia vào các chuỗi phản ứng miễn dịch. Ngoài ra, chúng còn tiết ra các yếu tố đặc biệt kích thích sự phân chia của tế bào lympho T, sự biệt hóa của tế bào lympho B, v.v.

Đại thực bào phế nang là ví dụ tốt nhất cho chức năng “không thực bào” của đại thực bào, vì chúng có thể chứa muội nội bào, amiăng, chất ô nhiễm dạng khí công nghiệp, khói thuốc lá và thậm chí cả sợi bông.

Người giới thiệu

1. Cline, M. (1994). Tế bào gốc và tế bào gốc. Máu, 84 (4), 2840–2853.
2. Dudek, RW (1950). Mô học năng suất cao (xuất bản lần thứ 2). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
3. Gartner, L. & Hiatt, J. (2002). Văn bản Tập bản đồ Mô học (xuất bản lần thứ 2). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
4. Gehrmann, J., Matsumoto, Y., & Kreutzberg, GW (1995). Microglia: tế bào hiệu ứng miễn dịch nội tại của não. Nhận xét Nghiên cứu về Não bộ, 20, 269–287.
5. Gordon, S. (2007). Đại thực bào: Quá khứ, hiện tại và tương lai. Tạp chí Miễn dịch học Châu Âu, 37, 9-17.
6. Hume, DA (2006). Hệ thống thực bào đơn nhân. Ý kiến ​​hiện tại trong Miễn dịch học, 18, 49–53.
7. Hussell, T., & Bell, TJ (2014). Đại thực bào phế nang: dẻo trong bối cảnh cụ thể của mô. Nature Xét Miễn dịch học, 1–13.
8. Johnson, K. (1991). Mô học và Sinh học Tế bào (xuất bản lần thứ 2). Baltimore, Maryland: Loạt bài y tế quốc gia cho nghiên cứu độc lập.
9. Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Kuby's Immunology (xuất bản lần thứ 6). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana của Tây Ban Nha.
10. Kuehnel, W. (2003). Bản đồ màu về Tế bào học, Mô học và Giải phẫu hiển vi (xuất bản lần thứ 4). New York: Thieme.
11. Liu, G., & Yang, H. (2013). Điều chế kích hoạt và lập trình đại thực bào trong miễn dịch. Tạp chí Sinh lý học Tế bào, 502–512.
12. Masuya, M., Drake, CJ, Fleming, PA, Reilly, CM, Zeng, H., Hill, WD, … Ogawa, M. (2003). Nguồn gốc tạo máu của tế bào trung mô cầu thận. Máu, 101 (6), 2215–2218.
13. Merien, F. (2016). Hành trình với Elie Metchnikoff: Từ Cơ chế tế bào bẩm sinh trong các bệnh truyền nhiễm đến Sinh học lượng tử. Biên giới trong Y tế Công cộng, 4 (125), 1–5.
14. Smith, PD, Smythies, LE, Shen, R., Gliozzi, M., & Wahl, SM (2011). Đại thực bào đường ruột và phản ứng với sự xâm nhập của vi sinh vật. Miễn dịch học niêm mạc, 4 (1), 32–42.
15. van Furth, R., Cohn, Z., Hirsch, J., Humphrey, J., Spector, W., & Langevoort, H. (1972). Hệ thống thực bào đơn nhân: một phân loại mới của đại thực bào, bạch cầu đơn nhân và các tế bào tiền thân của chúng. Bản ghi nhớ, 845–852.
16. Viện Nghiên cứu Khoa học Đời sống VIB. (2016). Lấy từ www.vib.be/en/news/Pages/Macrophages-One-Of-The-Oldest-Immune-Cells-Reveals-Its-Hidden-Beauty-After-A-Century.aspx
17. Wynn, TA, Chawla, A., & Pollard, JW (2013). Sinh học đại thực bào trong quá trình phát triển, cân bằng nội môi và bệnh tật. Bản chất, 496, 445-455.