Многообразные роли макрофагов в регенерации кости: история о поляризации, активации и времени

На настоящий момент известно, что макрофаги присутствуют во всех тканях человеческого организма. Это популяция клеток с высокой пластичностью и множеством функций, которые, по-видимому, адаптированы к особенностям тканевой ниши и микроокружения, в которых они находятся. В кости имеется несколько субпопуляций макрофагов: остеокласты как классические представители клеток, резорбирующих кость, и остеомакрофаги — резидентные макрофаги костной ткани, впервые описанные по экспрессии F4/80. Оба подтипа выявляются на всех этапах заживления кости. Данные in vivo о регенерации кости показали их ключевую роль как в запуске каскада заживления (воспалительная фаза), так и на более поздних этапах восстановления (например, при эндохондральном и интрамембранозном костеобразовании). Для участия в столь разнообразных процессах макрофаги должны обладать высокой функциональной пластичностью. Поэтому широко используемая схема M1/M2 для различения субпопуляций макрофагов может не отражать в полной мере динамику и сложность их функций. С клинической точки зрения особенно важно понимать, что определяет поведение макрофагов при нарушенном заживлении, расшатывании имплантатов или инфекциях, где их специфическая роль в несбалансированном воспалительном ответе пока известна лишь частично. В данном обзоре мы стремимся показать современные данные и пробелы в знаниях о пластичности и функции макрофагов в каскадах регенерации и восстановления костной ткани. Мы предлагаем рассмотреть известные биологические механизмы макрофагов и их отдельных субпопуляций как возможные мишени для контроля их функции при нарушенном заживлении и, в конечном счете, для поддержки регенерации без рубца. Заявление о значимости: макрофаги необходимы для успешной регенерации. При безрубцовом заживлении, как в кости, при их истощении было показано полное нарушение заживления; переход от M1- к M2-фенотипу, по-видимому, является ключевым для перехода от провоспаления к регенерации. Однако экспериментальные данные показывают, что классическая схема M1/M2 не полностью отражает сложность функций макрофагов при заживлении кости и требует более широкого взгляда. В этом обзоре обсуждается высокая степень пластичности макрофагов и значимый вклад различных, более специфических подтипов M2 (M2a-M2f) в регенерацию, в том числе костную. Работа суммирует многообразные роли макрофагов в регенерации скелета и тем самым обозначает потенциальные мишени для иммуномодулирующих подходов, способных обеспечить или даже усилить восстановление кости.