Mastceller (mastceller) - forskning, roll i kroppen, allergiska reaktioner

Mastceller är celler som fram till nyligen ansågs vara inblandade endast i patomekanismen av allergiska reaktioner. De senaste årens forskning har dock visat att de också är avgörande för ett antal medfödda och förvärvade immunsvar. Mastceller kan vara involverade i cancer, försvar mot mikrober, autoimmunitet och eventuellt även nervsystemsjukdomar.

Innehållsförteckning:

1. Mastceller - förekomst
2. Mastceller - degranulering
3. Mastceller - typer
4. Mastceller - allergiska reaktioner
5. Mastceller - roll i kroppen
6. Mastceller - mastocytos

Mastceller, eller mastceller, är celler i immunsystemet, 6-12 mm stora. De beskrevs först av Paul Ehrlich 1876. Ett karakteristiskt drag hos mastceller är närvaron i deras cytoplasma av 50-200 basofila granuler innehållande bioaktiva substanser, t.ex. histamin.

Omogna mastceller som ännu inte innehåller granulat frigörs från märgen till det perifera blodet. Det är först när mastcellen har lagt sig i målvävnaden under påverkan av tillväxtfaktorer som den mognar och bildar granulat.

Detta är ganska ovanligt, eftersom de flesta blodkroppar inte släpps ut i perifert blod förrän de är mogna i märgen.

Livscykeln för mastceller i vävnader varierar från flera veckor till flera månader. Efter denna tid är mastcellens kärna fragmenterad och själva mastcellen fullbordar sin livscykel i mjälten.

Mastceller - förekomst

Mastceller finns i många vävnader, huvudsakligen på platser med potentiell kontakt med skadliga ämnen, såsom hud, slemhinnor i luftvägarna, mag-tarmkanalen och urinvägarna.

Dessutom fyller mastceller bindväv, särskilt i områdena kring blodkärl, nervceller, glatta muskelceller, slemkörtlar och hårsäckar.

Mastceller - degranulering

Mastceller kännetecknas av innehållet av basofila granuler i deras cytoplasma som innehåller mycket olika bioaktiva ämnen:

• biogena aminer (histamin, serotonin)
• cytokiner (IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8 IL6, INF-gamma, TNF-alfa, TGF-beta)
• enzymer (chymas, tryptas, hydrolaser, fosfolipaser, granzymer B och H, cathepsin G)
• lipidmetaboliter (leukotriener, prostaglandiner, PAF)
• adenosintrifosfat (ATP)
• vasoaktiv tarmpeptid (VIP)
• kväveoxid (NO)
• heparin
• endotel tillväxtfaktor (VEGF)
• proteoglykaner

Det är värt att komma ihåg att mastceller är en mycket heterogen cellgrupp och ingen enda cell producerar alla dessa ämnen samtidigt.

Bioaktiva ämnen från granulerna frigörs genom degranuleringsprocessen, som sker under påverkan av:

• typ I allergisk reaktion, t.ex. efter kontakt med gräspollen
• läkemedel, t.ex. kinin, morfin, icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel
• fysiska faktorer, t.ex. värme, kyla, vibrationer, tryck, träning
• kemiska medel, t.ex. alkohol, insektsgift
• svår stress
• förfaranden, t.ex. endoskopi, biopsi

Mastceller - typer

Det finns två typer av mastceller i människokroppen, och delningskriteriet är spannmålsinnehållet:

• Mucosala mastceller (T-mastceller) innehållande tryptas och huvudsakligen belägna i slemhinnan
• bindvävsmastceller (TC-mastceller) innehållande tryptas och kymas som finns i bindväv

Mastceller - allergiska reaktioner

Mastceller spelar en central roll i allergiska reaktioner av typ I. Denna reaktion utlöses av specifika allergenbundna IgE-antikroppar som, när de kombineras med en mastcellsytoreceptor (FcεRI), initierar omedelbar cellavgranulering.

Histamin, leuktriener, serotonin, prostaglandiner och andra substanser som verkar lokalt (t.ex. orsakar svullnad i nässlemhinnan) eller systemisk (orsakar t.ex. kronisk trötthet) frigörs.

Dessa reaktioner är omedelbara, vilket innebär att de inträffar sekunder-minuter från kontakt med allergenet.

Hudtest som vanligtvis används vid diagnos av allergiska sjukdomar upptäcker förekomsten av mastceller som är "allergiska" mot ett givet allergen.

Mastceller - roll i kroppen

Fram till nyligen ansågs mastceller endast vara celler i allergiska reaktioner av typ I. Men deras roll i kroppen verkar vara mycket bredare och innehåller olika svar på medfödda och förvärvade immunsvar.

De har visat sig spela en roll i immunsvaret mot mikroorganismer som mastceller, på samma sätt som allergiska reaktioner, reagerar genom att frigöra histamin och öka permeabiliteten i blodkärlen. Detta gör det lättare för andra celler i immunsystemet, t.ex. neutrofiler, att komma åt infektionsstället.

Förekomsten av mastceller på strategiska platser som:

• Andningssystem
• matsmältningssystemet
• urinvägarna
• hud

tillåter dem att fungera som ett "skydd" och förhindra att mikroorganismen kommer in i kroppen.

På sin yta har mastceller TLR-receptorer (Toll-liknande receptorer), som aktiveras av bakteriella och virala antigener.

Dessutom betonas deras roll för att reglera den inflammatoriska processen, där mastceller är den direkta initiativtagaren till den inflammatoriska processen.

Å andra sidan kan de också hämma den inflammatoriska processen genom att utsöndra ämnen såsom IL-10 eller TGF-β.

Dessutom kan mastceller minska aktiviteten hos makrofager och dendritceller och är involverade i alla steg av vävnadsreparation under och efter inflammation.

En annan viktig funktion hos mastceller är deras nära samarbete med T-lymfocyter, som påverkar utvecklingen av immuntolerans mot egna vävnader. Särskilt viktigt är deras inflytande på regulatoriska T-lymfocyter (Treg), som förhindrar utvecklingen av autoimmuna sjukdomar.

Rollen av mastceller i autoimmuna sjukdomar har bl a beskrivits av vid systemisk lupus erythematosus och reumatoid artrit, där det har visats att mastceller kan stimulera autoreaktiva T-lymfocyter och därigenom förvärra vävnadsskador.

Deltagandet av mastceller i den neoplastiska processen har också dokumenterats.

Först kan mastceller ha en antitumöreffekt genom att utsöndra TNF-alfa, som har en cytotoxisk effekt på tumörceller.

För det andra kan de också verka procancer genom att stimulera produktionen av nya blodkärl i tumören (angiogenes).

Mastceller - mastocytos

Mastocytos är en grupp av proliferativa sjukdomar som kännetecknas av överdriven delning och ackumulering i mastcellsorgan, särskilt benmärg och hud. Det uppskattas att mascytos drabbar 1 av 1000-8000 personer. Både barn och vuxna lider av det.

De flesta patienter med mastocytos har en mutation i KIT-genen vid kodon 816 (mutation D816V). KIT-genen kodar en receptor på ytan av mastceller som, när de stimuleras av tillväxtfaktorer, får cellen att sprida sig.

Konsekvensen av D816V-mutationen är kontinuerlig stimulering av receptorn även utan koppling till en tillväxtfaktor och okontrollerad proliferation av mastceller.

Symtom på mastocytos kan vara av systemisk karaktär, beroende på frisättning av ämnen som finns i granuler, såsom histamin och proinflammatoriska cytokiner, av mastceller. Ett systemiskt symptom är t.ex. värmevallningar.

Å andra sidan beror lokala symtom främst på ansamling av mastceller i vävnaderna, vilket kan orsaka till exempel svullnad och rodnad i huden. Andra symtom på mastocytos är:

• anemi
• förstoring av mjälte och lever
• rödbruna kliande klumpar på huden
• Dariers symptom (utveckling av nässelfeber eller linjära blåsor på grund av hudirritation)
• blodtrycksfall
• chock
• Huvudvärk
• feber
• benvärk
• kronisk trötthet
• viktminskning
• diarre
• buksmärtor
• depression
• humörstörningar

Mastocytos kännetecknas av ett brett spektrum av kliniska former:

• kutan mastocytos
• mild systemisk mastocytos
• Systemisk mastocytos associerad med klonal icke-mastocytisk hyperplasi
• aggressiv systemisk mastocytos
• mastcellleukemi
• mastcellsarkom
• subkutant mastocytom

Kutan mastocytos är vanligare hos barn och systemisk mastocytos hos vuxna.

Värt att veta...

Nyligen har det visat sig att mastceller kan vara involverade i utvecklingen av kroniskt trötthetssyndrom.

Stimulering av mastceller ökar utsöndringen av proinflammatoriska cytokiner, vilket kan leda till trötthet, brist på styrka och sjukdom.

Dessutom kan mastceller placeras i nervceller, och genom att producera serotonin kan de direkt påverka nervsystemets aktivitet.

Det finns också starka bevis för att mastceller kan passera blod-hjärnbarriären och migrera från blodomloppet direkt till hjärnan.

Litteratur

1. Interna sjukdomar, redigerad av Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010
2. Kopeć-Szlęzak J. Mastceller och deras betydelse i immun- och neoplastiska processer. Journal of Transfusion Medicine 2015, 8, 2, 49–59., Online-åtkomst
3. St John A.L. och Abraham S.N. Medfödd immunitet och dess reglering av mastceller. J Immunol 2013, 190, 4458-4463., Online-åtkomst
4. da Silva E.Z. et al. Mastcellfunktion: en ny vision av en gammal cell. J Histochem Cytochem. 2014, 62 (10), 698-738., Online-åtkomst

Om författaren

Karolina Karabin, doktor, doktor, molekylärbiolog, laboratoriediagnostiker, Cambridge Diagnostics Polska Utbildad som biolog med inriktning mot mikrobiologi och laboratoriediagnostiker med över 10 års erfarenhet av laboratoriearbete. En examen från skolan för molekylär medicin och medlem av det polska samhället för human genetik. Chef för forskningsbidrag vid laboratoriet för molekylär diagnostik vid institutionen för hematologi, onkologi och inre sjukdomar vid det medicinska universitetet i Warszawa. Hon försvarade titeln doktor i medicinska vetenskaper inom medicinsk biologi vid den första medicinska fakulteten vid Warszawas medicinska universitet. Författare till många vetenskapliga och populärvetenskapliga arbeten inom laboratoriediagnostik, molekylärbiologi och näring. Som specialist på laboratoriediagnostik driver han dagligen den materiella avdelningen vid Cambridge Diagnostics Polska och samarbetar med ett team av dietister på CD Dietary Clinic. Han delar sin praktiska kunskap om diagnostik och dietterapi av sjukdomar med specialister på konferenser, utbildningar och i tidningar och webbplatser. Hon är särskilt intresserad av modern livsstils påverkan på molekylära processer i kroppen.

Läs fler artiklar av denna författare