BASOFILER: KARAKTERISTIKA, MORFOLOGI, FUNKTIONER, SYGDOMME - BIOLOGI - 2025

De basofiler eller leukocytter basofile ikke fagocytiske granulocytter hvis cytoplasmiske granuler frigiver stoffer, der forsvarer kroppen af endo- og ektoparasitter, som er vigtige ved inflammation og allergi. De er de mindste (5-15 μm i diameter) og mindst talrige (0–2%) leukocytter (hvide blodlegemer).

Polymorfonukleære leukocytter får deres navn fra deres lobulerede kerner. De kaldes også granulocytter, fordi deres cytoplasma indeholder granuler, der let kan farves. De inkluderer neutrofiler, eosinofiler og basofiler, hvis navne henviser til affiniteten af ​​deres cytoplasmatiske granuler til specifikke farvestoffer.

Kilde: Blausen.com-personale (2014). "Medicinsk galleri af Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436.

Hos basofiler bliver de cytoplasmatiske granuler, der er ensartede i størrelse og overskygger kernen, blå på grund af virkningen af ​​kemisk basiske farvestoffer, såsom hematoxylin og methylenblå, som binder til histamin og heparin, der er til stede i deres inde.

Funktionelt ligner basofiler, som er blodlegemer, mastceller, som er vævsceller. Begge typer celler har Fc-receptorer. Disse celleoverfladeceptorer skylder deres navn til deres høje affinitet for Fc-regionen af ​​immunoglobulin E (IgE) antistoffer.

egenskaber

Undergår farvningsprocedurer kan basofiler observeres ved lysmikroskopi. Da de ikke er meget rigelige i blodet, er det praktisk at isolere og rense dem tidligere.

De har en specifik tyngdekraft (1.070-1.080 g / ml) svarende til den hos monocytter og lymfocytter, hvorfor centrifugering af blodet adskiller disse tre typer celler sammen. Centrifugering isolerer basofile med en renhed på 1-20%. Yderligere teknikker er nødvendige for at opnå højere renhed.

Basofiler er mere rigelige i betændte væv end i blod. Dens identifikation i disse væv kræver monoklonale antistoffer.

Sammenlignet med mastceller aktiveres basofiler ved flere typer kunstige stimuli, herunder calciumionoforer (ionomycin, polybasiske aminer) og tumorproducerende phorbolestere, der igen aktiverer kinase C.

Basophils udtrykker receptorer for immunoglobulin G (IgG), komplement, cytokin, kemokin, histamin, visse korte peptider og opløselige lipider, histamin, forskellige peptidaser og mange adhæsionsmolekyler fra integrin- og selectin-familierne. I denne egenskab ligner de mere eosinofiler end mastceller.

Morfologi

Elektronmikroskopi viser, at basofiler har: 1) en celleoverflade med flere, uregelmæssige, korte og tykke fremspring; 2) to typer granuler, en mindre tæt på kernen og en større, der indeholder uigennemsigtigt stof til elektroner; 3) en langstrakt og buet kerne med stærk kondensation af ultrastrukturelt segmenteret kromatin.

Selvom basofiler er blodlegemer, trænger de som reaktion på frigivelse af kemotaxiner og kemokiner under betændelse væv, i hvilke funktionelt lignende mastceller findes.

Morfologisk adskilles basofiler fra mastceller ved at have et mindre antal større granuler (op til 1,2 μm) og ikke-afrundede nukleare lober. Derudover mangler basofiler intragranulære spoler, der repræsenterer den diagnostiske ultrastruktur af mastceller.

Basophilgranulater, ligesom mastcellerne, er rige på proteoglycaner sammensat af en polypeptidkerne og flere uforgrenede glycosaminoglycan-sidekæder. Sidstnævnte overfører molekylerne en stærk negativ ladning, hvilket forklarer farvningen med basiske farvestoffer.

Basofiler deler med eosinofiler karakteristikken ved at have Charcot-Leyden-krystallinsk protein i deres granuler.

Bioaktive forbindelser af granulater

Basophilgranulater indeholder biogene aminer, proteoglycaner og enzymer. Biogene aminer er forbindelser med lav molekylvægt med en aminogruppe. Proteoglycaner inkluderer heparin og chondroitinsulfat. Enzymerne inkluderer proteaser og lysophospholipaser, som kan forårsage vævsskade.

Den vigtigste af de biogene aminer er histamin, der hurtigt diffunderer i blodet og vævene. Histamin har vasodilaterende virkninger og øger vaskulær permeabilitet, hvilket manifesterer sig i rødme og lokal hypertermi. Det sammentrækker også den glatte muskel i bronchierne, hvilket producerer bronkospasme hos astmatikere udsat for allergener.

På grund af deres stærke negative ladning binder heparin og chondroitinsulfat i granulaterne sig til positivt ladede biogene aminer og proteaser. Ved udgang fra granulerne frigiver heparin og chondroitinsulfat biogene aminer og proteaser.

Livscyklus

Som andre blodlegemer og mastceller stammer basofile fra hæmatopoietiske celler.

Blodet fører mastcelleforfaderceller til vævene, hvor de spredes og modnes. Basofiler modnes i hæmatopoietiske væv. Som andre granulocytter spredes de ikke, når de passerer i blodet.

To dage efter at basofilerne har nået deres modne morfologi, frigives de i blodet, hvor de har meget korte halveringstider (ca. en dag). Derfor skal disse celler kontinuerligt udskiftes. Basofiler kan dog overleve i længere tid (sandsynligvis op til flere uger) i væv.

Basophils livscyklus kan kulminere på to forskellige måder. Hvis de har gennemgået degranulisering (udledning af indholdet af deres granulater) og derfor har opfyldt deres funktion, bliver de nekrotiske. Hvis de har forblevet intakte, det vil sige, hvis de ikke har gennemgået degranulisering, omkommer de ved apoptose.

Basophilrester, der er til stede i vævene og i kredsløbssystemet, fagocytoseres og fjernes således med andre leukocytter.

Aktivering

Basofiler er effektorceller af immun- og allergiske reaktioner. De frigiver hurtigt medierende kemiske forbindelser med inflammatoriske virkninger under IgE-afhængige reaktioner, der reagerer på tilstedeværelsen af ​​allergifremkaldende stoffer, såsom dem, der forårsager rhinitis, astma og anafylaksi.

Nævnte forbindelser kan syntetiseres og opbevares (eksempler: histamin; proteoglycaner, biogene aminer) under differentiering og modning af basofiler eller syntetiseres (eksempler: cytokiner; lipidformidlere; IL-4 og IL-13; leukotrien C4, som er et arachidonsyrederivat) på aktiveringstidspunktet.

Aktiveringen af ​​basofiler skyldes krydsreaktionen af ​​IgE bundet til IgE-receptorerne på deres overflade (IgEr). Molekyler produceret under betændelse kan aktivere dem.

Flere enzymer (såsom serinprotease, phospholipaser A og C, methyltransferaser, phosphodiesterase og adenylat-cyclase) bundet til overfladen af ​​cellemembranen spiller en grundlæggende rolle i aktiveringen af ​​basofiler, hvilket får dem til at degranulere og derfor frigiver mediatorer. hovedsageligt histamin og leukotrien C4.

Faserne med aktivering af basofiler er: 1) sensibilisering, IgE-antistoffer produceret som respons på antigener binder til specifikke basophilreceptorer; 2) aktivering, geneksponering for antigener, der forårsager degranularisering; (3) effektorrespons, allergiske manifestationer som respons på inflammatoriske mediatorer frigivet af granulerne.

Funktioner

Som alle leukocytter deltager basofile i immunresponset mod organismer, der truer kroppens integritet. En vigtig forskel mellem basofiler (og eosinofiler) fra andre leukocytter er deres evne til at neutralisere multicellulære endoparasitter (helminths) for store til at være fagocytoserede.

Basofiler bruger stofferne i granulatet til at angribe disse endoparasitter og gennemborer deres beskyttende neglebånd. Denne immunrespons domineres af IgE-antistoffer, som genkender antigenerne på overfladen af ​​endoparasitter. Basofiler viser en høj affinitet for IgE-antistoffer.

Under infektioner forårsaget af rundorm Ascaris lumbricoides er der stigning i serum-IgE-niveauer. Immunisering med antigener fra denne helminth inducerer dannelse af IgE.

Basofiler hjælper også med at afvise ektoparasitter, såsom Haemaphysalis longicornis-krydset. Det kutane ødem, der produceres af disse celler, kan forhindre, at flåtten lokaliserer værtens blodkar.

Endoparasitter anvender mekanismer til unddragelse (encystment, molekylær camouflage, antigen variation) af immunresponsen og for undertrykkelse af effektorveje for immunresponsen.

Basofiler sammen med mastceller og eosinofiler er også involveret i angiogenese, vævsombygning og respons på kræft.

Betændelse

Basophils, mastceller og eosinophils inflammatoriske egenskaber er en integreret komponent i immunresponsen og har udviklet sig, fordi de har en beskyttende funktion mod parasitter og infektioner. Imidlertid er disse inflammatoriske egenskaber også årsagen til sygdomme.

De tre navngivne celletyper producerer lipidformidlere og cytokiner. De er unikke celler, fordi de opbevarer histamin (et inflammatorisk molekyle) og har membraner med et stort antal receptorer med en høj affinitet for IgE (involveret i inflammation).

Lipidformidlere inducerer ekstrahering af blod, bronchokonstriktion og hypermotilitet i tarmen, som er komponenter i den umiddelbare immunrespons. Lipidformidlere og cytokiner bidrager til betændelse, som er en del af det sene immunrespons.

Basofiler er blodækvivalentet til mastceller, som strengt taget er væv. Eosinophiler er primært væv, men findes også i kredsløbssystemet. På grund af deres placering er mastceller de første til at aktivere. Molekyler, der udskilles af mastceller, tiltrækker basofiler og eosinofiler til det berørte væv.

Basofiler producerer mæglere, der indsnævrer de glatte muskler i luftvejene. De findes i stort antal i lungerne efter dødelige astmaepisoder og på betændt hud.

Normale værdier

På grund af forskelle i kvantificeringsprocedurer varierer "normale" værdier for basofiler mellem forfattere og kliniske laboratorier. Et repræsentativt interval af værdier for voksne individer ville være 0,02–0,10 × 10 ⁹ basofiler for hver liter blod, eller hvad der er det samme, 20–100 basofiler for hver kubik millimeter blod.

Basophil-værdier er aldersafhængige og ændres hele dagen på grund af hormonens indflydelse. De påvirkes også af omgivelsernes temperatur, hvor antallet stiger i varme sæsoner og i lyset af en pludselig afkøling af miljøet.

Høje og lave basofiler

Besiddelse af et antal basofiler højere end normalt kaldes basofili. Denne tilstand ses i blodsygdomme, herunder polycythemia vera, myelofibrosis, thrombocythemia og myeloid leukæmi.

Det ses også i andre sygdomme, herunder allergier, østrogen abnormiteter, juvenil rheumatoid arthritis, ulcerøs colitis, diabetes mellitus, hypothyreoidisme, infektioner og parasitter, autoimmun betændelse, myxødem og myeloproliferative neoplasmer.

Antallet af basofiler kan falde under det normale som respons på sygdomme eller under visse fysiologiske tilstande, såsom kirurgi, diarré, hyperthyreoidisme, infektioner, anafylaktiske manifestationer, ægløsning, alvorlig allergisk reaktion, overfølsomhedsreaktioner, glukokortikoidbehandling, thyrotoksikose og traumer.

Relaterede sygdomme

allergier

Allergier er forskellige former for betændelse, teknisk kendt som type I-overfølsomhedsreaktioner, på grund af en overreaktion på et allergen (antigen), som du tidligere har været udsat for. De kliniske manifestationer af type I-overfølsomhed inkluderer hudallergier, allergisk rhinitis og astma.

Når den allergiske reaktion er alvorlig, kaldes den anafylaksi. Den mest alvorlige form for anafylaksi, kaldet anafylaktisk chok, kan være dødelig. Den valgte behandling er epinefrin (adrenalin) injektion.

De grundlæggende komponenter i det allergiske respons er: 1) eksponering for antigenet; 2) immunoglobulin E (IgE); 3) IgE-receptorer på basofiler og mastceller; 4) frigivelse af histamin og cytokiner i blodet og vævet af disse celler som et resultat af IgE - IgE receptorinteraktion.

Den allergiske reaktion er hurtig, da den forekommer inden for få minutter efter eksponering for antigenet. Basofils rolle i den allergiske reaktion manifesteres i deres hurtige rekruttering på stedet for kontakt med allergenet, det være sig huden, næseslimhinden eller lungerne.

Myeloproliferative lidelser

Myeloproliferative lidelser er ondartede sygdomme i knoglemarven, der fører til overdreven spredning af røde blodlegemer, granulocytter og blodplader. De fire vigtigste myeloproliferative lidelser er polycythemia vera, myelofibrosis, thrombocythemia og myeloid leukæmi.

Polycythemia vera er en knoglemarvsforstyrrelse, der fører til overproduktion af alle tre typer blodcellelinjer (leukocytter, erytrocytter, blodplader). Det skrider frem langsomt og kan føre til myelofibrosis og akut leukæmi.

Myelofibrosis er fibrose i knoglemarven. Det fører til svær anæmi og forårsager en forstørret milt. Det skrider frem langsomt og kan føre til preleukæmiske lidelser.

Trombocytæmi er besiddelse af et unormalt stort antal blodplader. Det er også kendt som thrombocytose.

Myeloid leukæmi er kræft i blodcellerne, der tilhører myeloide linie (granulocytter, monocytter, erytrocytter). Det kan være kronisk eller akut.

Foreningen af ​​myeloproliferative lidelser med basophilia producerer alvorlige biokemiske og immunologiske lidelser. For eksempel forhøjelse af intracellulær histamin og histidindecarboxylase.

Referencer

1. Abbas, AK, Lichtman, AH, Pillai, S. 2017. Cellulær og molekylær immunologi. Elsevier, Amsterdam.
2. Bochner, BS, Schroeder, J. 2001. Basophils. I: Austen, KF, Frank, MM, Atkinson, JP, Cantor, H., eds. Samters immunologiske sygdomme, bind I. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia.
3. Bos, JD 2004. Hudimmunsystem kutan immunologi og klinisk immunodermatologi. CRC Press, Boca Raton.
4. Delves, PJ, Martin, SJ, Burton, DR, Roitt, IM 2017. Roitt's essentielle immunologi. Wiley, Chichester.
5. Eales, L.-J. 2003. Immunologi for livsforskere. Wiley, Chichester.
6. Falcone, FH, Haas, H., Gibbs, BF 2000. Den menneskelige basofil: en ny forståelse af dens rolle i immunresponser. Blod, 96, 4028-4038.
7. Galli, SJ 2000. Mastceller og basofiler. Aktuel udtalelse i hæmatologi, 7, 32–39.
8. Hoffman, R., Benz, EJ, Jr., Silberstein, LE, Heslop, H., Weitz, JI, Anastasi, J., Salama, m. E., Abutalib, SA 2017. Hæmatologi: grundlæggende principper og praksis. Elsevier, Amsterdam.
9. Lazarus, HM, Schmaier, AH 2019. Kortfattet guide til hæmatologi. Springer, Cham.
10. Longo, DL 2010. Harrisons hæmatologi og onkologi. McGraw-Hill, New York.
11. Murphy, K., Weaver, C. 2016. Janeways immunobiologi. Garland Science, New York.
12. Parham, P. 2014. Immunsystemet. Garland Science, New York.
13. Paul, WE 2012. Grundlæggende immunologi. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia.
14. Pinchuk, G. 2002. Teori og problemer med immunologi. McGraw-Hill, New York.
15. Prussin, C., Metcalfe, DD 2003. IgE, mastceller, basophiler og eosinophils. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 111, S486-S494.
16. Valent, P. 1995. Immunofenotypisk karakterisering af humane basofiler og mastceller. Kemisk immunologi, 61, 34-48.
17. Valent, P., Bettelheim, P. 1990. Den menneskelige basofil. Kritiske anmeldelser inden for onkologi og hæmatologi, 10, 327–352.