Тучні клітини (тучні клітини) - дослідження, роль в організмі, алергічні реакції

Тучні клітини - це клітини, які донедавна вважалися причетними лише до патомеханізму алергічних реакцій. Однак останні роки досліджень показали, що вони також мають вирішальне значення в ряді вроджених та набутих імунних відповідей. Тучні клітини можуть брати участь у раку, захисті від мікробів, аутоімунітеті та, можливо, навіть захворюваннях нервової системи.

Зміст:

1. Тучні клітини - поява
2. Тучні клітини - дегрануляція
3. Тучні клітини - типи
4. Тучні клітини - алергічні реакції
5. Тучні клітини - роль в організмі
6. Тучні клітини - мастоцитоз

Тучні клітини, або тучні клітини, - це клітини імунної системи, розміром 6-12 мм. Вперше їх описав Пол Ерліх у 1876 році. Характерною особливістю тучних клітин є наявність у їх цитоплазмі 50-200 базофільних гранул, що містять біоактивні речовини, наприклад, гістамін.

$config[ads_text1] not found

Незрілі тучні клітини, які ще не містять гранул, вивільняються з кісткового мозку в периферичну кров. Лише коли тучна клітина оселилася в тканині-мішені під впливом факторів росту, вона дозріває і утворює гранули.

Це досить незвично, оскільки більшість клітин крові не викидаються в периферичну кров, поки вони не дозрінуть в мозку.

Тривалість життя тучних клітин у тканинах коливається від декількох тижнів до декількох місяців. Через цей час ядро ​​тучних клітин стає фрагментованим, і сама тучна клітина завершує свій життєвий цикл в селезінці.

Тучні клітини - поява

Тучні клітини містяться в багатьох тканинах, переважно в місцях потенційного контакту зі шкідливими речовинами, такими як шкіра, слизова оболонка дихальних шляхів, шлунково-кишкового тракту та сечостатевої системи.

Крім того, тучні клітини заповнюють сполучну тканину, особливо в районах, що оточують кровоносні судини, нервові клітини, клітини гладких м’язів, слизові залози та волосяні фолікули.

Тучні клітини - дегрануляція

Тучні клітини характеризуються вмістом базофільних гранул у їх цитоплазмі, що містять дуже різні біоактивні речовини:

$config[ads_text2] not found

• біогенні аміни (гістамін, серотонін)
• цитокіни (IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8 IL6, INF-гамма, TNF-альфа, TGF-бета)
• ферменти (хімаза, триптаза, гідролази, фосфоліпази, гранзими В і Н, катепсин G)
• ліпідні метаболіти (лейкотрієни, простагландини, PAF)
• аденозинтрифосфат (АТФ)
• вазоактивний кишковий пептид (VIP)
• оксид азоту (NO)
• гепарин
• фактор росту ендотелію (VEGF)
• протеоглікани

Варто мати на увазі, що тучні клітини - це дуже неоднорідна група клітин, і жодна клітина не виробляє всі ці речовини одночасно.

Біоактивні речовини з гранул виділяються в процесі дегрануляції, який відбувається під впливом:

• Алергічна реакція типу I, наприклад після контакту з пилком трави
• ліки, наприклад хінін, морфін, нестероїдні протизапальні засоби
• фізичні фактори, наприклад тепло, холод, вібрація, тиск, фізичні навантаження
• хімічні агенти, наприклад алкоголь, отрути комах
• сильний стрес
• процедури, наприклад ендоскопія, біопсія

Тучні клітини - типи

В організмі людини є два типи тучних клітин, і критерієм розподілу є вміст зерна:

• Слизові тучні клітини (Т-тучні клітини), що містять триптазу і в основному розташовані в слизовій
• тучні клітини сполучної тканини (ТК-тучні клітини), що містять триптазу та хімазу, знайдені в сполучній тканині

Тучні клітини - алергічні реакції

Тучні клітини відіграють центральну роль в алергічних реакціях типу I. Ця реакція викликається специфічними зв’язаними з алергеном антитілами IgE, які в поєднанні з рецептором поверхні тучних клітин (FcεRI) ініціюють негайну дегрануляцію клітин.

$config[ads_text3] not found

Вивільняються гістамін, лейтрієни, серотонін, простагландини та інші речовини, які діють місцево (наприклад, викликаючи набряк слизової оболонки носа) або системно (викликаючи, наприклад, хронічну втому).

Ці реакції негайні, а це означає, що вони виникають за кілька хвилин після контакту з алергеном.

Шкірні тести, які зазвичай використовуються при діагностиці алергічних захворювань, виявляють наявність тучних клітин, «алергічних» на даний алерген.

Тучні клітини - роль в організмі

Донедавна вважалося, що тучні клітини - це лише клітини з алергічними реакціями типу I. Однак їх роль в організмі набагато ширша, включаючи різні реакції на вроджені та набуті імунні реакції.

Було показано, що вони відіграють певну роль в імунній реакції проти мікроорганізмів, на які тучні клітини, подібно до алергічних реакцій, реагують, виділяючи гістамін і збільшуючи проникність судин. Це полегшує доступ інших клітин імунної системи, наприклад нейтрофілів, до місця зараження.

Присутність тучних клітин у таких стратегічних місцях, як:

• дихальна система
• Травна система
• сечостатеві шляхи
• шкіри

дозволяє їм виступати в ролі «охоронця» і перешкоджати потраплянню мікроорганізму в організм.

На своїй поверхні тучні клітини мають рецептори TLR (Toll-like receptors), які активуються бактеріальними та вірусними антигенами.

Більше того, підкреслюється їх роль у регуляції запального процесу, де тучні клітини є безпосереднім ініціатором запального процесу.

З іншого боку, вони також можуть пригнічувати запальний процес, виділяючи такі речовини, як IL-10 або TGF-β.

Крім того, тучні клітини можуть знижувати активність макрофагів і дендритних клітин і беруть участь у всіх стадіях відновлення тканин під час і після запалення.

$config[ads_text4] not found

Ще однією важливою функцією тучних клітин є їх тісна співпраця з Т-лімфоцитами, які впливають на розвиток імунної толерантності до власних тканин. Особливо важливим є їх вплив на регуляторні Т-лімфоцити (Treg), які перешкоджають розвитку аутоімунних захворювань.

Роль тучних клітин в аутоімунних захворюваннях описана, серед іншого, при системному червоному вовчаку та ревматоїдному артриті, де було показано, що тучні клітини можуть стимулювати аутореактивні Т-лімфоцити, посилюючи тим самим пошкодження тканин.

Також була задокументована участь тучних клітин у новоутворенні.

По-перше, тучні клітини можуть мати протипухлинний ефект, виділяючи TNF-альфа, який надає цитотоксичну дію на пухлинні клітини.

По-друге, вони також можуть діяти на рак, стимулюючи вироблення нових кровоносних судин в пухлині (ангіогенез).

Тучні клітини - мастоцитоз

Мастоцитоз - це група проліферативних захворювань, що характеризуються надмірним поділом та накопиченням в органах тучних клітин, особливо в кістковому мозку та шкірі. За підрахунками, масцитозом страждає 1 з 1000-8000 людей. Від цього страждають як діти, так і дорослі.

Більшість пацієнтів з мастоцитозом мають мутацію гена KIT при кодоні 816 (мутація D816V). Ген KIT кодує рецептор на поверхні тучних клітин, який, стимулюючись факторами росту, змушує клітину проліферувати.

Наслідком мутації D816V є безперервна стимуляція рецептора навіть без зв’язку з фактором росту та неконтрольована проліферація тучних клітин.

Симптоми мастоцитозу можуть мати системний характер, що виникає внаслідок вивільнення речовин, що містяться в гранулах, таких як гістамін та прозапальні цитокіни, тучними клітинами. Системним симптомом є, наприклад, припливи.

З іншого боку, місцеві симптоми в основному виникають внаслідок накопичення в тканинах тучних клітин, що може спричинити, наприклад, набряк та почервоніння шкіри. Іншими симптомами мастоцитозу є:

• анемія
• збільшення селезінки та печінки
• червонувато-коричневі сверблячі грудочки на шкірі
• Симптом Дар'є (розвиток кропив'янки або лінійних пухирів через подразнення шкіри)
• падіння артеріального тиску
• шок
• Головний біль
• лихоманка
• біль у кістках
• хронічна втома
• втрата ваги
• діарея
• болі в животі
• депресія
• розлади настрою

Мастоцитоз характеризується широким спектром клінічних форм:

• шкірний мастоцитоз
• легкий системний мастоцитоз
• Системний мастоцитоз, пов’язаний з клональною немастоцитарною гіперплазією
• агресивний системний мастоцитоз
• лейкоз тучних клітин
• саркома тучних клітин
• підшкірна мастоцитома

Шкірний мастоцитоз частіше зустрічається у дітей, а системний - у дорослих.

Варто знати ...

Нещодавно було показано, що тучні клітини можуть брати участь у розвитку синдрому хронічної втоми.

Стимуляція тучних клітин збільшує секрецію прозапальних цитокінів, що може призвести до втоми, браку сили та нездужання.

Крім того, тучні клітини можуть розташовуватися всередині нервових клітин, і виробляючи серотонін, вони можуть безпосередньо впливати на діяльність нервової системи.

Існують також вагомі докази того, що тучні клітини можуть перетнути гематоенцефалічний бар’єр і мігрувати з крові безпосередньо в мозок.

Література

1. Внутрішні хвороби, під редакцією Щеклік А., Medycyna Praktyczna Kraków 2010
2. Kopeć-Szlęzak J. Мастоцити та їх значення в імунних та пухлинних процесах. Journal of Transfusion Medicine 2015, 8, 2, 49–59., Інтернет-доступ
3. Сент-Джон А.Л. та Авраам С.Н. Вроджений імунітет та його регуляція тучними клітинами. J Immunol 2013, 190, 4458-4463., Інтернет-доступ
4. da Silva E.Z. та ін. Функція тучних клітин: нове бачення старої клітини. J Гістохем Цитохем. 2014, 62 (10), 698-738., Інтернет-доступ

Про автора

Кароліна Карабін, доктор медичних наук, молекулярний біолог, лабораторний діагност, Cambridge Diagnostics Polska Біолог зі спеціалізацією з мікробіології та лабораторний діагност з більш ніж 10-річним досвідом у лабораторних роботах. Випускник Школи молекулярної медицини та член Польського товариства генетики людини, керівник наукових досліджень в лабораторії молекулярної діагностики при кафедрі гематології, онкології та внутрішніх хвороб Варшавського медичного університету. Захистила звання доктора медичних наук у галузі медичної біології на 1-му медичному факультеті Варшавського медичного університету. Автор багатьох наукових та науково-популярних праць у галузі лабораторної діагностики, молекулярної біології та харчування. Щодня, як фахівець у галузі лабораторної діагностики, він керує основним відділом Cambridge Diagnostics Polska та співпрацює з командою дієтологів у дієтичній клініці CD. Він ділиться своїми практичними знаннями з діагностики та дієтотерапії захворювань зі спеціалістами на конференціях, тренінгах, у журналах та на веб-сайтах. Її особливо цікавить вплив сучасного способу життя на молекулярні процеси в організмі.

Прочитайте більше статей цього автора