Другой категорией клеток первичной защиты организма от опухолей служат макрофаги. Эти клетки, открытые Ц. И. Мечниковым еще в 1882 г., вместе с полиморфоноядерными лейкоцитами и моноцитами крови входят в систему фагоцитирующих элементов. В реакциях против опухолей особо важная роль принадлежит тканевым макрофагам, широко представленным в разных органах: в печени, селезенке, лимфатических узлах, костном мозге, легких, кишечнике, коже, нервной ткани. При внутривенном введении животным частиц малого размера (диаметр меньше 5 мкм) подавляется активность макрофагов (на лимфоциты эти частицы не действуют). У таких животных значительно облегчается приживление трансплантированных и искусственно стимулируемых опухолей.
Предшественники макрофагов (как и ЕК-клеток) появляются в костном мозге, откуда они поступают в кровоток. Часть макрофагов циркулирует в крови. Это относительно незрелые клетки, моноциты; другие внедряются в ткани, становясь фиксированными клетками. Они могут самостоятельно захватывать антиген и переводить его в субмолекулярную форму. Мобильные же макрофаги после фагоцитоза передают информацию об антигене лимфоцитам. При этом макрофаги усиливают антигенность чужеродных молекул, делая их сильными активаторами Т-хелперов и Б-лимфоцитов.
У макрофагов много обязанностей, но главная из них — обработка антигена. За этими клетками даже закрепилось название антиген-представляющих.
Первый этап — прилипание макрофага к чужеродной молекуле — адгезия (в эксперименте макрофаги прилипают к поверхности обращенного к ним предмета, например, стеклянного сосуда); второй этап захват чужой молекулы клеточными отростками-псевдоподиями и перевод ее в цитоплазму (эндоцитоз); третий — внутриклеточное расщепление (процессинг) чужеродного белка.
После этого макрофаг образует на своей поверхности комплекс чужого белка с молекулами своих антигенов тканевой совместимости II класса. Только такое сочетание распознается Т-хелперами и служит сигналом для запуска дальнейших иммунологических реакций.
В 1949 г. в лаборатории французского биохимика К. де Дюва было обнаружено наличие в цитоплазме клеток особых гранул — лизосом, которые оказались скоплениями ферментов, упакованными в липопротеиновую оболочку. При физиологическом старении клеток ферменты лизосом извергаются наружу и подвергают клетку аутолизу. Наиболее богатыми лизосомами оказались макрофаги. Именно с ними связано расщепление чужеродных агентов на отдельные составляющие молекулы. Переработка антигена и перевод его в жидкостное, коллоидное состояние — первое условие запуска всех иммунологических реакций. Второе условие — комплексация этих молекул с антигенами тканевой совместимости II класса, называемыми Iа-антигенами. Сильными стимуляторами лизосом являются интерферон, витамины, лимфокины.
Опухолевые клетки обладают способностью активировать макрофаги. Это указывает на наличие специфических мембранных структур, присущих большинству, если не всем, опухолевым клеткам. Возможно, здесь замешан так называемый общий опухолевой антиген белковой природы, который имеет незначительную молекулярную массу и иммунологическую специфичность, сходную с гормоном беременности — хорионитеским гонадотропином. Макрофаги часто инфильтрируют опухоли, а будучи выделенными из опухолевой стромы, проявляют сильное цитотоксическое действие. Степень чувствительности к повреждению макрофагами у разных опухолей заметно варьируется.
Сильными активаторами макрофагов служат продукты, выделяемые Т-хелперами, среди которых описан вооружающий (или армирующий) фактор. Под его влиянием макрофаги чутко различают измененную клетку и нормальную аналогичного происхождения (например, клетки гепатомы от клеток здоровой печени). Поэтому истребление опухолевых элементов не затрагивает нормальных клеток. Макрофаги способны также выделять опухоленекротический фактор. Все попытки исследователей получить линию опухолевых клеток, устойчивых к макрофагам, оказались безрезультатными.