ТУЧНЫЕ КЛЕТКИ: ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ОБРАЗОВАНИЕ, ХАРАКТЕРИСТИКИ И ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2024

В тучные клетки представляют собой лейкоциты , полученные из гемопоэтических стволовых клеток из костного мозга , чтобы завершить их созревание в ткани. Они присутствуют практически у всех групп позвоночных; у человека они имеют округлую форму диаметром 8-20 мкм.

Эти клетки не циркулируют свободно в кровотоке, но повсеместно встречаются в соединительных тканях, в основном в кровеносных сосудах. Они похожи по составу на базофильные гранулоциты и могут дегранулировать в ответ на аналогичные стимулы.

Тучная клетка или Mast Cell (на английском языке). Взято и отредактировано: Доктор Рошан Насимудин.

Тучные клетки выполняют множество функций, среди которых фагоцитоз и процессинг антигена, а также высвобождение цитокинов и веществ, действующих на кровеносные сосуды, но они должны быть активированы, чтобы выполнять свои функции.

Они содержат гепарин, мощный антикоагулянт крови, а также гистамин, который вызывает расширение кровеносных капилляров и увеличивает проницаемость капилляров, поэтому они связаны с воспалительными и иммунологическими механизмами.

Увеличение количества тучных клеток может спровоцировать заболевание, называемое мастоцитозом. Симптомы болезни включают, среди прочего, зуд, сердечную аритмию, декомпенсацию, головокружение, одышку, диарею, тошноту и головные боли.

Происхождение и становление

Тучные клетки происходят из плюрипотенциальных гемопоэтических клеток, расположенных в костном мозге. После своего образования они будут мигрировать в виде незрелых и недифференцированных агранулярных клеток, называемых клетками-предшественниками CD34 +, в соединительные ткани через кровоток.

Попадая в соединительную ткань, тучные клетки созревают и выполняют свои функции. Однако не все клетки-предшественники, которые достигают соединительной ткани, созреют и дифференцируются, но некоторые останутся недифференцированными, действуя как резервные клетки.

Во время созревания тучные клетки образуют секреторные гранулы и экспрессируют на своей поверхности различные рецепторы. Некоторые цитокины и другие соединения участвуют в процессе роста и дифференцировки тучных клеток.

Очень важный цитокин в этом процессе называется фактором стволовых клеток (CSF). Этот фактор будет отвечать за стимулирование развития, дифференциации и созревания тучных клеток их родителей; с помощью трансмембранного рецептора тирозинкиназного типа, называемого KIT.

Способность оставаться, перемещаться и взаимодействовать с внеклеточным матриксом различных тканей отчасти обусловлена ​​их способностью прикрепляться посредством интегринов к различным белкам, расположенным во внеклеточном матриксе, включая ламинины, фибронектины и витронектины.

характеристики

Тучные клетки представляют собой клетки округлой или яйцевидной формы диаметром 8-20 мкм, на поверхности которых имеются складки или микроворсинки. Его сердцевина закруглена и расположена в центре.

Цитоплазма в изобилии, митохондрии мало, с коротким эндоспламатическим ретикулумом и многочисленными свободными рибосомами. В цитоплазме также присутствуют многочисленные секреторные гранулы диаметром примерно 1,5 мкм. Они окружены мембраной, и их содержание варьируется в зависимости от вида.

Эти гранулы метахроматичны, то есть при окрашивании они приобретают цвет, отличный от цвета красителя, которым они окрашиваются. Кроме того, они представляют собой липидные тела в цитоплазме, которые представляют собой структуры, не окруженные мембранами, которые служат для хранения арахидоновой кислоты.

Фундаментальной характеристикой тучных клеток является то, что они всегда покидают костный мозг без созревания, в отличие от базофилов и других клеток крови.

Типы

Внутри одного и того же организма тучные клетки составляют гетерогенную группу клеток, которую у грызунов можно разделить на две большие группы на основе их морфологических, функциональных и гистохимических характеристик.

Тучные клетки соединительной ткани

Располагается в соединительной ткани кожи, в основном вокруг кровеносных сосудов и брюшины. В них есть гранулы, которые вступают в реакцию с сафранином (витальным красителем), приобретая красный цвет.

Эти тучные клетки содержат большое количество гистамина и гепарина и участвуют в защите от бактерий. Они также экспрессируют ферменты, называемые протеазой I тучных клеток крысы (CTMC-I), которая эквивалентна химазе у человека, и CTMC-VI и VII, эквивалентным триптазе, а также гепарину. ,

Тучные клетки слизистой оболочки

В основном они обнаруживаются в слизистой оболочке кишечника и дыхательных путей. Эти тучные клетки зависят от цитокинов, происходящих из Т-лимфоцитов. В них содержание гистамина ниже, чем в тучных клетках соединительной ткани.

Эти тучные клетки экспрессируют фермент под названием RMCP-II, который у человека эквивалентен химазе, а также хондроитинсульфат.

Цитология опухоли. Видны тучные клетки. Взято и отредактировано: Joel Mills.

В людях

У человека тучные клетки также различаются на два подтипа, которые эквивалентны таковым у грызунов. Но среди различий, существующих между обеими группами организмов, является тот факт, что оба типа тучных клеток у людей могут сосуществовать в разных типах тканей.

_Тучные клетки _TC человека MC эквивалентны тучным клеткам соединительной ткани крысы. Они экспрессируют триптазу, химазу, а также карбоксипептидазу, и их больше в коже и подслизистой оболочке кишечника.

Человек МС _Т тучных клеток , в свою очередь, эквивалентны тучные клетки слизистых оболочек. Единственный нейтральный белок, который они экспрессируют, - это триптаза, и они чаще встречаются в слизистой оболочке кишечника.

Характеристики

Эти клетки выполняют множество функций, высвобождая многофункциональные биохимические мессенджеры, содержащиеся в гранулах.

Врожденный иммунитет

Тучные клетки, расположенные в соединительной ткани кожи, действуют как сторожевые псы, защищая организм от бактерий и других патогенов. Эти клетки имеют на своей поверхности множество рецепторов, которые могут взаимодействовать с микроорганизмами и активировать защитную реакцию.

Приобретенный иммунитет

Тучные клетки обладают способностью фагоцитозировать, обрабатывать и захватывать антигены, но они также могут модулировать рост и способствовать привлечению лимфоцитов. Они также способны активировать макрофаги и лимфоциты за счет секреции цитокинов и хемокинов.

аллергии

Есть несколько типов клеток, которые участвуют в механизмах аллергической реакции организма. Тучные клетки участвуют в качестве начальных эффекторов, распознавая возбудителя аллергии через рецепторы Fc-IR и высвобождая содержимое их гранул.

Гранулы содержат множество веществ, включая первичные и вторичные медиаторы и ферменты. Эти медиаторы включают, например, гепарин, гистамин (первичный), простагландины, лейкотриены и интерлейкины (вторичные).

Высвобождение медиаторов вызывает различные эффекты, такие как благоприятные провоспалительные механизмы, активация тромбоцитов, эозинофилов и нейтрофилов, увеличение проницаемости стенок сосудов и индукция сокращения мышц в дыхательных путях.

Аллергические реакции могут иметь местное воздействие, например, на ринит (слизистую носа), или могут быть общими, и в этом случае возникает анафилактический шок.

Ремонт поврежденных тканей

Восстановление тканей - один из процессов, в которых участвуют тучные клетки. Этот процесс должен привести к восстановлению нормальной структуры и функции тканей после повреждения. Однако иногда восстановление может нарушаться, что приводит к фиброзу тканей.

Например, фиброз тканей базальной мембраны респираторного эпителия во время аллергической астмы, по-видимому, связан с повторяющейся стимуляцией тучных клеток. С другой стороны, во время заживления ран тучные клетки способствуют миграции и образованию фибробластов.

Тучные клетки костного мозга, наблюдаемые с использованием метода окрашивания Райта. Взято и отредактировано: Эд Усман из Хьюстона, Техас, США.

развитие кровеносных сосудов

Различные клетки участвуют в образовании новых кровеносных сосудов, а также в миграции, пролиферации, формировании, а также в выживании эндотелиальных клеток за счет продукции ангиогенных факторов роста.

Клетки, способствующие ангиогенезу, включают фибробласты, Т-лимфоциты, плазматические клетки, нейтрофилы, эозинофилы, а также тучные клетки.

Регуляция функции тканей

В эпителии кишечника тучные клетки регулируют такие действия, как секреция воды и электролитов, кровоток, сужение сосудов, проницаемость эндотелия, перистальтика кишечника, восприятие боли, клеточный поток в ткани, а также клеточную активность нейтрофилов, эозинофилов и лимфоцитов. ,

Дегрануляция тучных клеток

Во время реакции тучных клеток на воспалительные процессы они высвобождают содержимое своих гранул по механизму, который называется дегрануляцией. Есть два типа дегрануляции:

Взрывная дегрануляция

Также называется анафилактической дегрануляцией или смешанным экзоцитозом. В этом случае гранулы набухают и становятся менее плотными, вызывая слияние мембран гранул друг с другом и с плазматической мембраной. Кроме того, создаются каналы секреции, которые сообщаются с гранулами, расположенными глубже в цитоплазме.

Таким образом будет происходить массивная и точечная секреция содержимого гранул за пределы клетки. Возникает при аллергических реакциях.

Медленная дегрануляция

В этом случае слияния мембран не происходит, но количество высвобождаемого гранулированного содержимого будет меньше и будет происходить в течение более длительных периодов времени. Они возникают в тканях с хроническими или опухолевыми воспалениями.

Нормальные значения

Зрелые тучные клетки находятся не в свободном виде в кровотоке, а в соединительных тканях и других типах тканей. Для этих ячеек нет справочных значений.

Однако плотности от 500 до 4000 клеток / мм ³ считаются нормальными значениями в легких, в то время как в коже их значения находятся в диапазоне от 700 до 1200 клеток / мм ³ и близки к 20 000 в эпителии желудочно-кишечного тракта.

Системный мастоцитоз

Системный мастоцитоз (РС) - это клональное заболевание предшественников тучных клеток костного мозга, которое вызывает увеличение количества тучных клеток до уровней выше нормы.

Заболевание может протекать в бессимптомной или вялотекущей форме, однако оно также может проявляться в очень агрессивной форме, и в этом случае уровни смертности очень высоки (тучноклеточный лейкоз).

Мастоцитоз может возникнуть в любом возрасте, но чаще встречается у взрослых. Симптомы заболевания связаны с продуктами, выделяемыми тучными клетками, и включают, среди прочего, нестабильность сосудов или анафилактический шок без видимой причины, покраснение кожи, диарею или головные боли.

На сегодняшний день не существует эффективного лечения мастоцитоза, хотя существуют методы лечения, позволяющие контролировать его у пациентов с тяжелыми поражениями костей, тяжелым мастоцитозом или кишечными заболеваниями. Эти методы лечения варьируются от преднизолона до химиотерапии.

Ссылки

1. PR Weather, HG Burkitt & VG Daniels (1987). Функциональная гистология. 2-е издание. Черчилль Линвингстон.
2. Тучная клетка. В Википедии. Восстановлено с en.wikipedia.org.
3. М. Дж. Молина-Гарридо, А. Мора, К. Гильен-Понсе, М. Гирадо, М. Дж. Молина, М. А. Молина и А. Каррато (2008). Системный мастоцитоз. Систематический обзор. Анналы внутренней медицины.
4. Д. Д. Меткалф, Д. Барам и Я. Мекори. 1997. Тучные клетки. Физиологические обзоры.
5. Типы клеток: тучные клетки. Атлас анатомии растений и животных. Восстановлено с mmegias.webs.uvigo.es.
6. Тучные клетки. Восстановлено с ecured.cu.