Tijdens de hematopoëse bij de mens worden cellen van de myeloïde afstamming afgeleid van een gemeenschappelijke myeloïde progenitor (CMP) in het beenmerg. Deze lijn – die monocyten, granulocyten, erytrocyten en bloedplaatjes omvat – is een primaire component van het aangeboren immuunsysteem en dient als een eerste verdedigingslinie tegen infectie.
Tot op heden zijn er wel 25 verschillende myeloïde lijncellen gekarakteriseerd, die elk een unieke rol spelen bij het monteren van een immuunrespons. De mogelijkheid om elk van de myeloïde subtypes te identificeren en te kwantificeren is essentieel om te begrijpen waarom verschillende populaties worden geactiveerd als reactie op bepaalde pathogenen en hoe zij bijdragen aan de oplossing van een immuunuitdaging.
CMP’s geven aanleiding tot een verbluffende reeks van terminaal gedifferentieerde myeloïde celtypes. Belangrijke afstammingslijnen van CMP’s omvatten het ontstaan van:
- Megakaryocyten, die de bloedplaatjes produceren die nodig zijn voor een normale bloedstolling
- Erytrocyten (rode bloedcellen), die verantwoordelijk zijn voor het vervoer van zuurstof naar de weefsels
- Mastcellen, het best bekend om hun deelname aan allergische reacties door de afgifte van histamine
- Myeloblasten, die aanleiding geven tot een reeks granulocyten – waaronder basofielen, neutrofielen en eosinofielen
- Monoblasten, die dienen als progenitor voor monocyten, macrofagen en dendritische cellen
Elk terminaal effector celtype – het eindproduct van elke tak van de myeloïde lineage – neemt op een unieke manier deel aan de immuunreactie. Zo zijn basofielen betrokken bij vele ontstekingsreacties en scheiden zij het antistollingsmiddel heparine af om de vorming van bloedklonters te vertragen. Eosinofielen staan bekend om hun rol bij de bestrijding van parasitaire en virale infecties door de afscheiding van major basic protein en ribonucleasen. Neutrofielen, de meest voorkomende granulocyt, zijn de eerstelijnsreactoren op plaatsen van ontsteking en infectie en zijn in staat om binnendringende micro-organismen aan te vallen en te verwijderen door middel van fagocytose. Macrofagen zijn aanwezig in de meeste weefsels en herkennen vreemde antigenen en beschadigde cellen voor onmiddellijke vernietiging via fagocytose, een proces dat ook kan leiden tot antigeenpresentatie en de activering van andere immuuncellen. Bij weefselbeschadiging of infectie met ziekteverwekkers worden monocyten in het bloed naar het aangetaste weefsel gerekruteerd en differentiëren zij zich tot macrofagen. Dendritische cellen zijn in staat om door middel van fagocytose cellulair en vreemd materiaal op te slokken, dat vervolgens wordt verwerkt om als antigenen aan T-cellen te worden gepresenteerd. Als zodanig dienen dendritische cellen om informatie over ziekteverwekkers door te geven tussen het aangeboren en het adaptieve immuunsysteem.
Het maken van onderscheid tussen elk van de celtypes binnen de myeloïde lineage kan op verschillende manieren worden bereikt. Ten eerste kunnen subsets van myeloïde cellen worden gekarakteriseerd op basis van hun morfologie en distributie in weefsels of bloed alleen. Voor een fijnkorrelige classificatie van verschillende celklassen is echter immunofenotypering nodig, waarbij gebruik wordt gemaakt van de expressie van verschillende celoppervlakmoleculen die door antilichamen kunnen worden herkend en met immunohistochemie of flowcytometrie kunnen worden gevisualiseerd. Groepen antilichamen met reactiviteit op deze celoppervlakmoleculen in verschillende stadia van differentiatie worden gebruikt om “cluster of differentiation” (CD) antigenen te identificeren. Patronen van CD-antigeenimmunoreactiviteit kunnen, als aanvulling op immunofenotypering, worden gebruikt om de aanwezigheid van een specifieke immuuncel in een heterogene populatie op te sporen en te kwantificeren. Voorbeelden van myeloïde lineage markers zijn de pan-myeloïde marker CD11b, CD206 voor macrofagen van het M2-type, CD68,en CD15 voor neutrofielen. Hoewel sommige merkers uniek zijn voor elke celklasse, is vaak een combinatorische analyse van meerdere merkers nodig om het ware fenotype van de myeloïde cellijnen te beoordelen.
