Monócitos: características, funções, valores, doenças - Ciência - 2023

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o monócitos são células sanguíneas que pertencem a uma subpopulação de leucócitos, chamada sistema fagocitário mononuclear. Eles têm uma origem comum com outros fagócitos em células-tronco hematopoéticas.São responsáveis pela regulação da imunidade inata e adaptativa, bem como pela remodelação e homeostase dos tecidos.

Existem dois subgrupos de monócitos que se diferenciam em suas funções e destinos, a saber: 1) aquele que produz macrófagos após extravasamento da circulação periférica; 2) outra que, em condições inflamatórias, se diferencia em células dendríticas inflamatórias.

Os macrófagos são células fagocíticas residentes em tecido linfóide e não linfóide. Eles estão envolvidos na homeostase do tecido em estado estacionário, eliminando células apoptóticas. Além disso, eles têm uma ampla gama de receptores que reconhecem patógenos.

Por sua vez, as células dendríticas se especializam no processamento e apresentação de antígenos e no controle da resposta das células B e T.

Além de se defenderem contra infecções, os monócitos podem contribuir para o desenvolvimento de doenças, como aterosclerose e esclerose múltipla, ou, inversamente, podem contribuir para a regeneração muscular após lesão e para a degradação das fibrilas amiloides em Doença de Alzheimer.

Caracteristicas

Monócitos são células de forma irregular. Eles têm um núcleo em forma de rim. Eles têm vesículas no citoplasma. Seu diâmetro varia de 16 a 24 µm. Quando os monócitos são corados com a coloração de Wright, seu citoplasma aparece na cor azulada.

Eles são derivados de células-tronco pluripotentes da medula óssea. Os monócitos são produzidos por várias etapas e estados intermediários, incluindo: 1) um progenitor mieloide comum (CMP); 2) um progenitor granulócito-macrófago (GMP); 3) o progenitor macrófago-célula dendrítica (MDP).

Eles têm plasticidade porque podem se tornar macrófagos ou células dendríticas. Eles se tornam macrófagos quando entram nos tecidos ou podem se diferenciar em células dendríticas inflamatórias.

Em humanos, os monócitos constituem 8% dos leucócitos e têm meia-vida de 70 horas, enquanto em camundongos constituem 4% dos leucócitos e têm meia-vida de 17 horas.

Com base na expressão dos receptores de quimiocinas, os monócitos são divididos em dois grupos principais. Em humanos, são: CD14⁺⁺CD16^– e CD14⁺CD16⁺. No mouse, eles são Gr-1^Oie Gr-1l^ai.

O desenvolvimento de monócitos é determinado pela expressão de fatores de transcrição específicos, como PU.1, e os fatores de deslocamento CCAAT, AML-1B, Sp-1, GATA-1 e -2.

Origem e desenvolvimento

Os modelos atuais baseados em camundongos propõem que os monócitos se originam na medula óssea de células-tronco hematopoiéticas (HSCs), que evoluem para a formação de um progenitor de granulócito-macrófago (GMP), que é forma um progenitor de célula dendrítica de macrófago (MDP) e um progenitor de monócito comum (cMoP).

No lúmen dos vasos sanguíneos, no estado estacionário, o cMoP primeiro se diferencia em células LY6C^Oi, e então em células LY6C^baixo. Células LY6C^baixo rato (seu equivalente humano é CD14^baixoCD16⁺), eles se tornam macrófagos residentes no sangue em vez de monócitos e se movem na superfície do lúmen endotelial.

Células LY6C^baixo eles coordenam a resposta ao estresse no lúmen e respondem, por meio do receptor 7 Toll-like, a sinais de dano local, induzindo o recrutamento de neutrófilos. Isso desencadeia necrose do endotélio e, conseqüentemente, monócitos LY6C^baixoeles limpam os resíduos celulares.

Células LY6C^Oi rato (seu equivalente humano é CD14⁺), representam os "monócitos clássicos". Eles são recrutados em locais de inflamação que atuam como precursores de fagócitos mononucleares periféricos. Células LY6C^Oi desempenham um papel importante na resposta do hospedeiro ao ataque de patógenos, como Listeria monocytogenes.

Macrófagos derivados de monócitos

O termo macrófago refere-se a grandes células fagocíticas monumentais. Dependendo do tecido em que são encontrados, os macrófagos recebem nomes específicos.

Os macrófagos são chamados de células de Kupffer no fígado, macrófagos alveolares nos pulmões, histiócitos no tecido conjuntivo, osteoclastos nos ossos, microglia no cérebro e células de Langerhans na pele. Eles também têm o nome do órgão onde são encontrados, como linfonodo, timo ou macrófagos endócrinos.

Em condições de estado estacionário, as populações de macrófagos residentes no tecido são mantidas por sua proliferação local. No entanto, quando a inflamação está presente, ocorre um rápido recrutamento de células precursoras para o compartimento dos macrófagos do respectivo tecido.

Diferenciação de monócitos LY6C^baixo um macrófago envolve mudanças na expressão de genes, que determinam as mudanças fenotípicas e a expressão de antígenos de superfície associados ao macrófago. Existem dois tipos de macrófagos, a saber: macrófagos M1 ou macrófagos inflamatórios; Macrófagos M2 ou macrófagos antiinflamatórios (ou reguladores).

Os macrófagos M1 reagem fortemente à invasão por patógenos e outros sinais prejudiciais por meio da formação de citocinas pró-inflamatórias e da síntese de óxido nítrico e espécies reativas de oxigênio. Os macrófagos M2 têm propriedades tolerogênicas e restauradoras.

Células dendríticas derivadas de monócitos

As células dendríticas clássicas se desenvolvem a partir de um progenitor de célula dendrítica de macrófago (MDP), denominado célula dendrítica pré-clássica. As células dendríticas são formadas a partir de monócitos que migram através do endotélio na direção ablumenal - luminal. Monócitos na matriz endotelial se desenvolvem em macrófagos.

Recrutamento de células LY6C^Oi isso acontece no local onde ocorre a inflamação. Células LY6C^Oi recrutadas tornam-se células dendríticas, que migram para os nódulos linfáticos. Monócitos LY6C^Oi se desenvolvem em células dendríticas CX₃CR1⁺D14⁺. Células dendríticas pré-clássicas tornam-se CD103⁺.

Quando ocorre inflamação na pele por irradiação com luz ultravioleta, monócitos LY6C^Oi Eles entram na epiderme e se desenvolvem em células com características de células de Langerhans. Essas células também são geralmente encontradas na linha epitelial mucosa das cavidades vaginal e oral.

As células dendríticas do epitélio vaginal são reconstituídas por células precursoras da medula óssea. Em condições inflamatórias, eles são repovoados pelos monócitos LY6C^Oi.

Características

Papel dos monócitos na infecção

Em indivíduos saudáveis, os monócitos no sangue periférico consistem em 90% de monócitos clássicos (CD14⁺⁺CD16⁺⁺) Os 10% restantes são monócitos CD16⁺ (CD14 intermediário⁺⁺CD16⁺) e monócitos não clássicos (CD14⁺CD16⁺).

Durante qualquer infecção ou lesão, os neutrófilos respondem rapidamente (em poucas horas). No entanto, os monócitos modulam a inflamação pela produção de citocinas, como IL-1β, IL-6, TNF-α e óxido nítrico sintase induzível. Cada tipo de monócito responde de maneira diferente aos estímulos.

Por exemplo, durante a infecção com Candida albicans, os monócitos clássicos induzem a resposta imune Th7. Enquanto em infecção com Aspergillus fumigatus, monócitos clássicos e CD16⁺eles têm capacidades de fagocitose semelhantes e os monócitos clássicos inibem a germinação de conídios.

Em condições de infecção, o número de monócitos CD16⁺ aumenta. Isso foi observado em mulheres grávidas com malária (Plasmodium spp.) e co-infectados com HIV. Os monócitos podem reduzir o número de parasitas, fagocitando eritrócitos infectados por meio de fagocitose opsônica ou não opsônica.

No entanto, os monócitos podem contribuir para as manifestações graves da malária, que afetam as funções fisiológicas do hospedeiro e levam ao aparecimento de patologias. Monócitos, células dendríticas e macrófagos também desempenham um papel crítico na patogênese do HIV.

Papel dos monócitos na angiogênese e aterogênese

Os monócitos se acumulam na parede dos vasos em crescimento, sugerindo que contribuem para a aterogênese. Não formam redes vasculares, mas mimetizam células endoteliais, com as quais compartilham características fenotípicas e marcadores de superfície.

Quando os monócitos na circulação periférica migram do compartimento vascular para o extravascular, eles amadurecem em macrófagos. Especificamente, os macrófagos M2 possuem funções pró-angiogênicas: eles promovem a remodelação vascular durante o reparo do tecido.

Uma característica da formação da placa aterosclerótica é o acúmulo de lipoproteínas na região íntima da artéria, que é acompanhado pelo recrutamento de monócitos da circulação.

Os monócitos migram para o espaço subendotelial e interagem com componentes da matriz extracelular, como o colágeno I, principal constituinte da parede arterial. Uma forte interação é estabelecida entre a matriz extracelular e os monócitos.

As lipoproteínas de baixa densidade (LDL), retidas pelos proteoglicanos na matriz extracelular, são capturadas pelos macrófagos. As metaloproteinases de matriz (MMPs) são importantes para a formação da placa ateroclerótica. Os macrófagos são responsáveis pela produção de uroquinase que ativa as MMPs.

Papel dos monócitos na inflamação

Marcadores de subconjuntos de monócitos de muitas condições inflamatórias, como infarto agudo do miocárdio, acidente vascular cerebral, sepse, artrite reumatóide, HIV e hemodiálise. Por exemplo, pacientes com infarto do miocárdio e aneurisma ventricular têm muito mais monócitos do que indivíduos sem essas patologias.

Monócitos e macrófagos são a principal fonte de citocinas, que atuam como mensageiros intercelulares e regulam a proliferação, diferenciação e migração celular. As citocinas mais importantes envolvidas na insuficiência cardíaca são o fator de necrose tumoral (TNF) e a interleucina IL6.

Um estudo de processos inflamatórios em pacientes com insuficiência cardíaca mostrou que TNF, TNFR1 e TNFR2 são preditores de mortalidade na população estudada. A IL6 não é um marcador de inflamação, mas tem efeito deletério direto no miocárdio.

A modulação terapêutica do sistema de citocinas em ensaios clínicos não foi bem sucedida em humanos. Outra estratégia consiste no uso de carvedilol, um antagonista beta-adrenoreceptor não seletivo, que reduz a produção de TNF pelos monócitos.

O fenofibrato, um derivado do ácido fíbrico, inibe significativamente a liberação de citocinas derivadas de monócitos, como IL1, IL6 e MCP-1.

Níveis de monócitos no sangue

A análise quantitativa dos diferentes tipos de leucócitos no sangue indica os seguintes valores normais: formatos de bandas (granulócitos neutrofílicos), 3–5%; segmentado (granulócitos neutrofílicos), 40–75%; eosinófilos (granulócitos), 2–4%; basófilos (granulócitos), 0–1%; linfócitos, 25–40%; monócitos, 2–8%.

O número normal de monócitos no sangue está entre 0 e 800 células / µl, e o valor médio normal é 300 células / µl (0,3 x 10⁹ células / L). Os processos inflamatórios crônicos estão associados à monocitose, que é um aumento no número de monócitos. O valor absoluto excede 800 células / µl (> 0,8 x 10⁹ células / L).

Alguns distúrbios associados à monocitose são doenças inflamatórias, como tuberculose, sífilis e endocardite bacteriana subcutânea, granulomatose / autoimune, lúpus erimatoso sistêmico, artrite reumatoide e arterite temporal.

Os distúrbios malignos que produzem monocitose incluem preleucemia, leucemia ninfocítica, histiocitose, doença de Hodgkin, linfoma não Hodgkin e carcinomas.

Monocitopenia é uma redução no número de monócitos (menos de 200 células / µl; 0,2 x 10⁹ células / L). Acontece em resposta ao estresse, endotoxemia e após a administração de glicocorticóides, interferon alfa e TNF-alfa.

Alguns distúrbios associados à monocitopenia são leucemia linfocítica crônica, neutropenia cíclica e dano térmico grave.

Doenças relacionadas: câncer

Os monócitos, além de desempenharem importante papel no sistema imune inato na defesa do hospedeiro de micróbios patogênicos, também participam da patogênese e progressão de doenças como aterosclerose, esclerose múltipla e metástases tumorais.

Macrófagos M1 inflamatórios estão envolvidos na eliminação de células tumorais desnecessárias, mas macrófagos associados a tumor (TAM) M2 podem inibir a resposta antitumoral, aumentando o crescimento tumoral e promovendo metástase.

Por isso, a presença e a quantidade de TAM estão correlacionadas com uma expectativa de vida ruim para o paciente. Em camundongos nos quais o baço foi removido, eles mostram uma redução no número de TAMs, razão pela qual é observada redução do crescimento tumoral e metástase.

No ambiente hipóxico do tumor, a TAM é fortemente influenciada pela secreção de moléculas de sinal, células do sistema imunológico e células tumorais. TAMs invasivos produzem fatores de crescimento como o EGF, que promovem o crescimento do tumor.

Além disso, a TAM produz fatores como o VEGF, que promovem o crescimento e metástase dos vasos sanguíneos. Outro fator produzido pela TAM é o VEGFR1, que está envolvido na formação de um nicho pré-metastático.

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