MASTCELLER: OPRINDELSE OG DANNELSE, EGENSKABER OG FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

De mastceller er leukocytter afledt fra hæmatopoietiske stamceller fra knoglemarv til at fuldføre deres modning i vævet. De er til stede i næsten alle grupper af hvirveldyr; hos mennesker har de en afrundet form med en diameter på 8-20 mikrometer.

Disse celler cirkulerer ikke frit i blodbanen, men er allestedsnærværende i bindevæv, hovedsageligt i forbindelse med blodkar. De ligner sammensætning som basofile granulocytter og kan degranuleres som respons på lignende stimuli.

Mastcelle eller Mastcelle (på engelsk). Taget og redigeret fra: Dr. Roshan Nasimudeen.

Mastceller har adskillige funktioner, herunder phagocytosis og antigenbehandling, såvel som frigivelsen af ​​cytokiner og stoffer med aktivitet på blodkar, men de skal aktiveres for at udøve deres funktion.

De indeholder heparin, et kraftigt blod-antikoagulant samt histamin, der forårsager udvidelse af blodkapillærer og øger kapillær permeabilitet, hvorfor de er relateret til inflammatoriske og immunologiske mekanismer.

Stigningen i antallet af mastceller kan udløse en sygdom kaldet mastocytose. Symptomer på sygdommen inkluderer kløe, hjertearytmi, dekompensation, svimmelhed, dyspnø, diarré, kvalme og hovedpine, blandt andre.

Oprindelse og dannelse

Mastceller er afledt af en pluripotential hæmatopoietisk celle placeret i knoglemarven. Efter deres dannelse vil de migrere som umodne og udifferentierede agranulære celler, kaldet CD34 + -forløberceller, til bindevævet via blodbanen.

Når bindecellerne først er i bindevævet, modnes celler og udfører deres funktioner. Imidlertid vil ikke alle forstadierceller, der når bindevævet, modne og differentiere, men nogle vil forblive udifferentierede og fungerer som reserveceller.

Under deres modning danner mastceller sekretoriske granuler og udtrykker forskellige receptorer på deres overflade. Flere cytokiner og andre forbindelser deltager i vækst- og differentieringsprocessen for mastceller.

Et meget vigtigt cytokin i denne proces kaldes stamcellefaktoren (CSF). Denne faktor vil være ansvarlig for at inducere udvikling, differentiering og modning af mastceller fra deres forældre; ved hjælp af en transmembranreceptor af tyrosinkinasetypen kaldet KIT.

Evnen til at forblive, bevæge sig og interagere med den ekstracellulære matrix af forskellige væv skyldes delvis deres evne til vedhæftning ved hjælp af integriner til forskellige proteiner placeret i den ekstracellulære matrix, herunder lamininer, fibronectiner og vitronectiner.

egenskaber

Mastceller er afrundede eller ægformede celler med en diameter på 8-20 mikrometer med folder eller mikrovilli på deres overflade. Dens kerne er afrundet og er placeret i en central position.

Cytoplasmaet er rigeligt, mitokondrierne få, med en kort endosplamatisk retikulum og talrige frie ribosomer. Talrige sekretoriske granuler med en diameter på ca. 1,5 um er også til stede i cytoplasmaet. De er omgivet af en membran, og deres indhold varierer afhængigt af arten.

Disse granuler er metachromatiske, det vil sige, at under farvning får de en anden farve end farvestoffet, som de er farvet med. Derudover præsenterer de lipidlegemer i cytoplasmaen, som er strukturer, der ikke er omgivet af membraner, der tjener til opbevaring af arachidonsyre.

Et grundlæggende træk ved mastceller er, at de altid forlader knoglemarven uden at blive modnet, i modsætning til basofiler og andre blodlegemer.

typer

Inden for den samme organisme udgør mastceller en heterogen gruppe celler, som i gnavere kan adskilles i to store grupper, baseret på deres morfologiske, funktionelle og histokemiske egenskaber.

Mastceller i bindevæv

Placeret i bindevevet i huden, primært omkring blodkar og peritoneum. De har granuler, der reagerer med safranin (vital farvestof) og får en rød farve.

Disse mastceller har en stor mængde histamin og heparin og deltager i forsvaret mod bakterier. De udtrykker også enzymer kaldet Rat Mast Cell Protease I (CTMC-I), hvilket er ækvivalent med chymase hos mennesker og CTMC-VI og VII, svarende til tryptase såvel som heparin.

Slimhindemastceller

De findes hovedsageligt i tarmslimhinden og luftvejene. Disse mastceller er afhængige af cytokiner, der stammer fra T-lymfocytter, og deres histaminindhold er lavere end mastcellerne i bindevæv.

Disse mastceller udtrykker enzymet kaldet RMCP-II, hvilket er ækvivalent med chymase hos mennesker såvel som chondroitinsulfat.

Cytologi af en tumor. De celler, der ses, er mastceller. Taget og redigeret fra: Joel Mills.

Hos mennesker

Hos mennesker adskiller mastceller sig også i to undertyper, som svarer til dem i gnavere. Men blandt de forskelle, der findes mellem begge grupper af organismer, er det faktum, at begge typer mastceller, hos mennesker, kan eksistere sameksistent i forskellige typer væv.

Humane MC _TC- mastceller er ækvivalente med rotte-bindevævsmastceller. Disse udtrykker tryptase, chymase og også carboxypeptidase og er mere rigelige i hud og tarm submucosa.

Humane MC _T- mastceller er på deres side ækvivalente med slimhindemastceller. Det eneste neutrale protein, de udtrykker, er tryptase, og de er hyppigere i tarmslimhinden.

Funktioner

Disse celler har flere funktioner, som de udøver ved at frigive multifunktionelle biokemiske budbringere, der er indeholdt i granulaterne.

Medfødt immunitet

Mastceller placeret i bindevevet i huden fungerer som vagthunde og forsvarer kroppen mod bakterier og andre patogener. Disse celler har en lang række receptorer på deres overflade, som kan interagere med mikroorganismer og aktivere den defensive respons.

Erhvervet immunitet

Mastceller har evnen til at fagocytose, bearbejde og fange antigener, men de kan også modulere vækst og fremme rekruttering af lymfocytter. De er også i stand til at aktivere makrofager og lymfocytter gennem sekretion af cytokiner og kemokiner.

allergier

Der er flere typer celler, der deltager i kroppens allergiske responsmekanismer. Mastceller deltager som initialeffektorer ved at genkende det forårsagende middel til allergien gennem Fc-IR-receptorer og frigive indholdet af deres granuler.

Granulaterne indeholder adskillige stoffer inklusive primære og sekundære mediatorer og enzymer. Disse mediatorer inkluderer for eksempel heparin, histamin (primær), prostaglandiner, leukotriener og interleukiner (sekundære).

Frigørelsen af ​​mediatorerne frembringer forskellige effekter, såsom favorisering af pro-inflammatoriske mekanismer, aktivering af blodplader, eosinofiler og neutrofiler, øget permeabilitet af de vaskulære vægge og induktion af muskelkontraktion i luftvejene.

Allergiske reaktioner kan have lokale effekter, f.eks. På rhinitis (næseslimhinde), eller de kan være generelle, i hvilket tilfælde der opstår anafylaktisk chok.

Reparation af beskadigede væv

Vævsreparation er en af ​​de processer, som mastceller deltager i. Denne proces skal føre til gendannelse af normal vævsstruktur og funktion efter skade. Nogle gange kan reparationen dog forringes, hvilket resulterer i vævsfibrose.

For eksempel synes vævsfibrose i kældermembranen i det respiratoriske epitel under allergisk astma at være relateret til gentagen mastcellestimulering. På den anden side under sårreparation fremmer mastceller fibroblastmigration og -dannelse.

Knoglemarvsmastceller, observeret ved anvendelse af Wright-farvningsmetoden. Taget og redigeret fra: Ed Uthman fra Houston, TX, USA.

angiogenese

Forskellige celler er involveret i dannelsen af ​​nye blodkar samt i migrationen, proliferationen, dannelsen og også i overlevelsen af ​​endotelceller gennem produktionen af ​​angiogene vækstfaktorer.

Celler, der fremmer angiogenese, inkluderer fibroblaster, T-lymfocytter, plasmaceller, neutrofiler, eosinofiler såvel som mastceller.

Regulering af vævsfunktion

I tarmepithelet regulerer mastceller aktiviteter såsom vand og elektrolytudskillelse, blodstrøm, karstrængning, endotelial permeabilitet, tarmmotilitet, smerteopfattelse, cellestrømning i vævet samt cellulær aktivitet af neutrofiler, eosinofiler og lymfocytter..

Mastcelle-degranulation

Under mastcellernes reaktion på inflammatoriske processer frigiver de indholdet af deres granuler i en mekanisme, der kaldes degranulation. Der er to typer afgranulation:

Eksplosiv degranulation

Også kaldet anafylaktisk degranulation eller blandet exocytose. I dette tilfælde kvælder granulaterne og bliver mindre tæt, hvilket forårsager en fusion af granulatmembranerne med hinanden og med plasmamembranen. Derudover dannes dannelsen af ​​sekretionskanaler, der kommunikerer med granulater placeret dybere i cytoplasmaet.

På denne måde vil en massiv og punktuel sekretion af indholdet af granulater til ydersiden af ​​cellen forekomme. Det forekommer under allergiske reaktioner.

Langsom degranulation

I dette tilfælde er der ingen fusion af membraner, men mængderne af frigivet granulært indhold vil være lavere og vil forekomme i længere perioder. De forekommer i væv med kroniske eller tumorøse betændelser.

Normale værdier

Ældre mastceller findes ikke fri i blodbanen, men i bindevæv og andre typer væv. Der er ingen referenceværdier for disse celler.

Imidlertid densiteter på 500 til 4000 celler / mm ³ betragtes normale værdier i lungerne, mens i huden deres værdier varierer mellem 700 og 1200 celler / mm ³ og tæt til 20.000 i epitelet i mavetarmkanalen.

Systemisk mastocytose

Systemisk mastocytose (MS) er en klonal sygdom hos mastcelleforfaderne i knoglemarven, der forårsager en spredning af antallet af mastceller til niveauer over det normale.

Sygdommen kan forekomme i en asymptomatisk eller indolent form, men den kan imidlertid også manifestere sig i en meget aggressiv form, i hvilket tilfælde dødeligheden er meget høj (mastcelleleukæmi).

Mastocytose kan forekomme i alle aldre, men de har en højere forekomst hos voksne. Symptomer på sygdommen er relateret til de produkter, der udskilles af mastceller, og inkluderer vaskulær ustabilitet eller anafylaktisk chok uden nogen åbenbar årsag, rødme i huden, diarré eller hovedpine, blandt andre.

Til dags dato er der ingen effektiv behandling til at kurere mastocytose, skønt der er behandlinger til kontrol af det hos patienter med svære knoglesioner, svær mastocytose eller tarmtilstand. Disse behandlinger spænder fra prednisolon til kemoterapi.

Referencer

1. PR Weather, HG Burkitt & VG Daniels (1987). Funktionel histologi. 2. udgave. Churchill Linvingstone.
2. Mastcelle. På Wikipedia. Gendannet fra en.wikipedia.org.
3. MJ Molina-Garrido, A. Mora, C. Guillén-Ponce, M. Guirado, MJ Molina, MA Molina & A. Carrato (2008). Systemisk mastocytose. Systematisk gennemgang. Annaler for intern medicin.
4. DD Metcalfe, D. Baram & YA Mekori. 1997. Mastceller. Fysiologiske anmeldelser.
5. Celletyper: Mastceller. Atlas for plante- og dyreanatomi. Gendannes fra mmegias.webs.uvigo.es.
6. Mastceller. Gendannes fra ecured.cu.