Il macrofago, al plurale macrofagi, è una cellula del sistema immunitario che ha un ruolo nel sistema immunitario innato o aspecifico e nel sistema immunitario adattivo o specifico. I macrofagi esplicano i loro ruolo in modo diverso. Sono capaci di operare la fagocitosi, attraverso la quale inglobano nel citoplasma delle strutture potenzialmente dannose per neutralizzarle oppure per presentarle successivamente ai linfociti T. Inoltre, i macrofagi sono capaci di operare una intensa segnalazione biologica producendo molecole pro-infiammatorie tra cui le citochine.
Un altro termine che identifica queste cellule è istiocita. Gli istiociti rappresentano tutti i macrofagi che sono presenti nel tessuto connettivo.
Origine e maturazione
L'origine primordiale dei macrofagi è la cellula staminale multipotente presente nel midollo osseo. Tramite un processo di specializzazione, le staminali midollari si differenziano in monociti. L'ultima fase di maturazione prevede il passaggio dei monociti nel sangue e la stabilizzazione nei tessuti. A livello del tessuto avviene l'ultima maturazione in macrofago.
Schema di maturazione dei macrofagi.
Morfologia
La morfologia dei macrofagi è molto varia. La diversa forma deriva perlopiù dallo stato di attivazione e dal tessuto nel quale risiede la cellula. Nello stato quiescente o disattivato la cellula è saldamente ancorata al substrato tramite delle protrusioni. I macrofagi attivati, invece, presentano una morfologia differente: le protrusioni scompaiono e si formano delle strutture regolari che, muovendosi, permettono lo spostamento della cellula.
Una caratteristica chiave dei macrofagi attivati riguarda l'aumento di volume. Per garantire l'attività fagocitaria e litica degli elementi internalizzati, a livello endocellulare iniziano a formarsi voluminose vescicole che contengono gli enzimi capaci di degradare le molecole o le strutture fagocitate. Le vescicole, successivamente, si fondono con i gli endosomi per formare i lisosomi.
Ruolo e funzioni
Il ruolo dei macrofagi è essenzialmente di tipo immunitario. Possono operare in due modi: da cellule aspecifiche attraverso il processo di riconoscimento del non-self delle strutture estranee oppure da aiutanti dei linfociti T, ai quali presentano l'antigene dopo un processo di internalizzazione.
Ruolo e funzione del macrofago all'interno del sistema immunitario
Fagocitosi
La fagocitosi è il principale sistema di attacco del macrofago. Avviene tramite internalizzazione dell'elemento estraneo e successiva demolizione tramite gli enzimi litici contenuti nei lisosomi. Questo meccanismo si divide in più step.
- Contatto con la struttura. I macrofagi possiedono più recettori, a livello della membrana esterna che sono specifici per molte strutture di batteri e per gli anticorpi che si presume siano saldamente legati a elementi estranei. Questa fase iniziale permette al macrofago di percepire e distinguere l'elemento da inglobare.
- Estroflessione della membrana. Il contatto con il recettore permette la formazione di una membrana estroflessa che avvolge la struttura.
- Internalizzazione. La struttura viene condotta all'interno della cellula tramite la stessa membrana cellulare. In questo momento si sta formando il fagosoma.
- Fusione con i lisosomi. Il fagosoma si avvicina ai lisosomi e si fonde con esso. Gli enzimi ossidanti e gli enzimi litici presenti nel fagosoma degradano la struttura che, di fatto, viene neutralizzata.
Attività proinfiammatoria
È noto che il macrofago è capace di secernere numerose molecole ad attività pro-infiammatoria. Queste molecole fanno parte della grande classe delle citochine e sono in rappresentate dalle interleuchine.
Attività antivirale
Il macrofago è capace di sintetizzare e veicolare una molecola ad altissima capacità antivirale: l'interferone. Questa molecola inibisce la replicazione dei virus e allerta il sistema immunitario rendendolo più efficace nel riconoscimento e nel contenimento della progressione virale.
Attività di riparazione dei tessuti
I macrofagi hanno un ruolo fondamentale nella riparazione dei tessuti. A seguito della risposta infiammatoria, permettono tramite un sistema a segnalazione chimica la riparazione del tessuto danneggiato. Questo sistema, ad esempio, permette l'apposizione di nuovo tessuto muscolare dopo uno sforzo intenso che ha danneggiato il muscolo. La possibilità di rimodellare e riparare i tessuti avviene grazie alla capacità del macrofago di far intervenire i fibroblasti.
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