Mast κύτταρα (μαστοκύτταρα) - έρευνα, ρόλος στο σώμα, αλλεργικές αντιδράσεις

Τα μαστοκύτταρα είναι κύτταρα που μέχρι πρόσφατα θεωρούνταν ότι εμπλέκονταν μόνο στον παθομηχανισμό των αλλεργικών αντιδράσεων. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια έρευνας έδειξαν ότι είναι επίσης ζωτικής σημασίας σε μια σειρά έμφυτων και επίκτητων ανοσολογικών αντιδράσεων. Τα μαστοκύτταρα μπορεί να εμπλέκονται στον καρκίνο, την άμυνα κατά των μικροβίων, την αυτοανοσία και ενδεχομένως ακόμη και τις ασθένειες του νευρικού συστήματος.

Πίνακας περιεχομένων:

1. Ιστιοκύτταρα - εμφάνιση
2. Βλαστοκύτταρα - αποκοκκίωση
3. Κύτταρα - τύποι
4. Βλαστοκύτταρα - αλλεργικές αντιδράσεις
5. Mast κύτταρα - ρόλος στο σώμα
6. Μαστοκύτταρα - μαστοκυττάρωση

Τα μαστοκύτταρα, ή τα μαστοκύτταρα, είναι κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, μεγέθους 6-12 mm. Περιγράφηκαν για πρώτη φορά από τον Paul Ehrlich το 1876. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των ιστιοκυττάρων είναι η παρουσία 50-200 βασεόφιλων κόκκων στο κυτταρόπλασμά τους που περιέχει βιοδραστικές ουσίες, π.χ. ισταμίνη.

Τα ανώριμα ιστιοκύτταρα που δεν περιέχουν ακόμη κόκκους απελευθερώνονται από το μυελό στο περιφερικό αίμα. Μόνο όταν το ιστιοκύτταρο έχει εγκατασταθεί στον ιστό στόχο, υπό την επίδραση αυξητικών παραγόντων, ωριμάζει και σχηματίζει κόκκους.

Αυτό είναι αρκετά ασυνήθιστο, καθώς τα περισσότερα κύτταρα του αίματος δεν απελευθερώνονται στο περιφερικό αίμα έως ότου ωριμάσουν στο μυελό.

Η διάρκεια ζωής των ιστιοκυττάρων στους ιστούς κυμαίνεται από αρκετές εβδομάδες έως αρκετούς μήνες. Μετά από αυτό το διάστημα, ο πυρήνας των ιστιοκυττάρων είναι κατακερματισμένος και το ίδιο το κύτταρο ιστών ολοκληρώνει τον κύκλο ζωής του στον σπλήνα.

Ιστιοκύτταρα - εμφάνιση

Τα μαστοκύτταρα βρίσκονται σε πολλούς ιστούς, κυρίως σε σημεία πιθανής επαφής με επιβλαβείς ουσίες, όπως το δέρμα, ο βλεννογόνος της αναπνευστικής οδού, η γαστρεντερική οδός και το ουρογεννητικό σύστημα.

Επιπλέον, τα ιστιοκύτταρα γεμίζουν τον συνδετικό ιστό, ειδικά στις περιοχές που περιβάλλουν τα αιμοφόρα αγγεία, τα νευρικά κύτταρα, τα κύτταρα λείων μυών, τους βλεννογόνους αδένες και τα θυλάκια των μαλλιών.

Βλαστοκύτταρα - αποκοκκίωση

Τα μαστοκύτταρα χαρακτηρίζονται από την περιεκτικότητα των βασεόφιλων κόκκων στο κυτταρόπλασμά τους που περιέχουν πολύ διαφορετικές βιοδραστικές ουσίες:

• βιογενείς αμίνες (ισταμίνη, σεροτονίνη)
• κυτοκίνες (IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8 IL6, INF-γάμμα, TNF-άλφα, TGF-beta)
• ένζυμα (χυμάση, τρυπτάση, υδρολάσες, φωσφολιπάσες, granzymes B και H, καθεψίνη G)
• μεταβολίτες λιπιδίων (λευκοτριένια, προσταγλανδίνες, PAF)
• τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP)
• αγγειοδραστικό εντερικό πεπτίδιο (VIP)
• οξείδιο του αζώτου (ΟΧΙ)
• ηπαρίνη
• ενδοθηλιακός αυξητικός παράγοντας (VEGF)
• πρωτεογλυκάνες

Αξίζει να έχουμε κατά νου ότι τα ιστιοκύτταρα είναι μια πολύ ετερογενής ομάδα κυττάρων και κανένα κύτταρο δεν παράγει όλες αυτές τις ουσίες ταυτόχρονα.

Οι βιοδραστικές ουσίες από τους κόκκους απελευθερώνονται μέσω της διαδικασίας αποκοκκοποίησης, η οποία συμβαίνει υπό την επίδραση:

• Αλλεργική αντίδραση τύπου Ι, π.χ. μετά από επαφή με γύρη χόρτου
• φάρμακα, π.χ. κινίνη, μορφίνη, μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη φάρμακα
• φυσικοί παράγοντες, π.χ. θερμότητα, κρύο, δόνηση, πίεση, άσκηση
• χημικοί παράγοντες, π.χ. αλκοόλ, έντομα
• σοβαρό στρες
• διαδικασίες, π.χ. ενδοσκόπηση, βιοψία

Κύτταρα - τύποι

Υπάρχουν δύο τύποι ιστιοκυττάρων στο ανθρώπινο σώμα και το κριτήριο διαίρεσης είναι η περιεκτικότητα σε κόκκους:

• Κύτταρα βλεννογόνου (T mast κύτταρα) που περιέχουν τρυπτάση και βρίσκονται κυρίως στον βλεννογόνο
• ιστιοκύτταρα συνδετικού ιστού (TC mast κύτταρα) που περιέχουν τρυπτάση και χυμάση που βρίσκονται στον συνδετικό ιστό

Βλαστοκύτταρα - αλλεργικές αντιδράσεις

Τα μαστοκύτταρα διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στις αλλεργικές αντιδράσεις τύπου Ι. Αυτή η αντίδραση προκαλείται από συγκεκριμένα IgE αντισώματα που συνδέονται με αλλεργιογόνα τα οποία, όταν συνδυάζονται με έναν υποδοχέα επιφάνειας μαστοκυττάρων (FcεRI), ξεκινούν άμεση κυτταρική αποκοκκίωση.

Απελευθερώνονται ισταμίνη, λευκτριένια, σεροτονίνη, προσταγλανδίνες και άλλες ουσίες που δρουν τοπικά (π.χ. προκαλώντας πρήξιμο του ρινικού βλεννογόνου) ή συστηματική (προκαλώντας π.χ. χρόνια κόπωση).

Αυτές οι αντιδράσεις είναι άμεσες, πράγμα που σημαίνει ότι εμφανίζονται δευτερόλεπτα-λεπτά από την έκθεση στο αλλεργιογόνο.

Οι δερματικές εξετάσεις που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη διάγνωση αλλεργικών ασθενειών ανιχνεύουν την παρουσία ιστιοκυττάρων "αλλεργικών" σε ένα δεδομένο αλλεργιογόνο.

Mast κύτταρα - ρόλος στο σώμα

Μέχρι πρόσφατα, τα ιστιοκύτταρα θεωρούνταν ότι ήταν μόνο κύτταρα σε αλλεργικές αντιδράσεις τύπου Ι. Ωστόσο, ο ρόλος τους στο σώμα φαίνεται να είναι πολύ ευρύτερος και περιλαμβάνει διάφορες αποκρίσεις σε έμφυτες και επίκτητες ανοσοαποκρίσεις.

Έχει αποδειχθεί ότι παίζουν ρόλο στην ανοσοαπόκριση έναντι μικροοργανισμών στους οποίους τα ιστιοκύτταρα, όπως και οι αλλεργικές αντιδράσεις, αντιδρούν απελευθερώνοντας ισταμίνη και αυξάνοντας τη διαπερατότητα των αιμοφόρων αγγείων. Αυτό διευκολύνει την πρόσβαση άλλων κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος όπως τα ουδετερόφιλα στη θέση της λοίμωξης.

Η παρουσία ιστιοκυττάρων σε στρατηγικά σημεία όπως:

• αναπνευστικό σύστημα
• πεπτικό σύστημα
• ουρογεννητική οδός
• δέρμα

τους επιτρέπει να ενεργούν ως "φύλακες" και να αποτρέψουν την είσοδο του μικροοργανισμού στο σώμα.

Στην επιφάνειά τους, τα ιστιοκύτταρα έχουν υποδοχείς TLR (υποδοχείς τύπου Toll), οι οποίοι ενεργοποιούνται από βακτηριακά και ιικά αντιγόνα.

Επιπλέον, τονίζεται ο ρόλος τους στη ρύθμιση της φλεγμονώδους διαδικασίας, όπου τα μαστοκύτταρα είναι ο άμεσος εκκινητής της φλεγμονώδους διαδικασίας.

Από την άλλη πλευρά, μπορούν επίσης να αναστέλλουν τη φλεγμονώδη διαδικασία εκκρίνοντας ουσίες όπως IL-10 ή TGF-β.

Επιπλέον, τα μαστοκύτταρα μπορούν να μειώσουν τη δραστηριότητα των μακροφάγων και των δενδριτικών κυττάρων και εμπλέκονται σε όλα τα στάδια της επισκευής των ιστών κατά τη διάρκεια και μετά τη φλεγμονή.

Μια άλλη σημαντική λειτουργία των ιστιοκυττάρων είναι η στενή συνεργασία τους με Τ λεμφοκύτταρα, τα οποία επηρεάζουν την ανάπτυξη ανοσοποιητικής ανοχής στους δικούς τους ιστούς. Ιδιαίτερα σημαντική είναι η επίδρασή τους στα ρυθμιστικά Τ λεμφοκύτταρα (Treg), τα οποία εμποδίζουν την ανάπτυξη αυτοάνοσων ασθενειών.

Ο ρόλος των ιστιοκυττάρων στις αυτοάνοσες ασθένειες έχει περιγραφεί, μεταξύ άλλων, από σε συστηματικό ερυθηματώδη λύκο και ρευματοειδή αρθρίτιδα, όπου έχει αποδειχθεί ότι τα μαστοκύτταρα μπορούν να διεγείρουν τα αυτοδραστικά Τ λεμφοκύτταρα επιδεινώνοντας έτσι τη βλάβη των ιστών.

Έχει επίσης τεκμηριωθεί η συμμετοχή των ιστιοκυττάρων στη νεοπλαστική διαδικασία.

Πρώτον, τα μαστοκύτταρα μπορεί να έχουν αντικαρκινικά αποτελέσματα εκκρίνοντας TNF-άλφα, το οποίο έχει κυτταροτοξική επίδραση στα καρκινικά κύτταρα.

Δεύτερον, μπορούν επίσης να δράσουν υπέρ του καρκίνου διεγείροντας την παραγωγή νέων αιμοφόρων αγγείων στον όγκο (αγγειογένεση).

Μαστοκύτταρα - μαστοκυττάρωση

Η μαστοκυττάρωση είναι μια ομάδα πολλαπλασιαστικών ασθενειών που χαρακτηρίζονται από υπερβολική διαίρεση και συσσώρευση σε όργανα μαστοκυττάρων, ιδιαίτερα στον μυελό των οστών και στο δέρμα. Εκτιμάται ότι η μασκύτωση προσβάλλει 1 στα 1.000-8.000 άτομα. Τόσο τα παιδιά όσο και οι ενήλικες υποφέρουν από αυτό.

Οι περισσότεροι ασθενείς με μαστοκυττάρωση έχουν μετάλλαξη στο γονίδιο ΚΙΤ στο κωδικόνιο 816 (μετάλλαξη D816V). Το γονίδιο ΚΙΤ κωδικοποιεί έναν υποδοχέα στην επιφάνεια των ιστιοκυττάρων που, όταν διεγείρεται από αυξητικούς παράγοντες, προκαλεί τον πολλαπλασιασμό του κυττάρου.

Η συνέπεια της μετάλλαξης D816V είναι η συνεχής διέγερση του υποδοχέα ακόμη και χωρίς σύνδεση με αυξητικό παράγοντα και ανεξέλεγκτο πολλαπλασιασμό ιστιοκυττάρων.

Τα συμπτώματα της μαστοκυττάρωσης μπορεί να είναι συστημικής φύσης, που προκύπτουν από την απελευθέρωση από μαστοκύτταρα ουσιών που περιέχονται σε κόκκους, όπως ισταμίνη και προ-φλεγμονώδεις κυτοκίνες. Ένα συστηματικό σύμπτωμα είναι π.χ. εξάψεις.

Από την άλλη πλευρά, τα τοπικά συμπτώματα προκύπτουν κυρίως από τη συσσώρευση ιστιοκυττάρων στους ιστούς, η οποία μπορεί να προκαλέσει, για παράδειγμα, πρήξιμο και ερυθρότητα του δέρματος. Άλλα συμπτώματα της μαστοκυττάρωσης είναι:

• αναιμία
• διεύρυνση του σπλήνα και του ήπατος
• κοκκινωπό καφέ φαγούρα στο δέρμα
• Σύμπτωμα του Νταίερ (ανάπτυξη κυψελών ή γραμμικών κυψελών λόγω ερεθισμού του δέρματος)
• πτώση της αρτηριακής πίεσης
• αποπληξία
• Πονοκέφαλο
• πυρετός
• πόνος στα οστά
• χρόνια κόπωση
• απώλεια βάρους
• διάρροια
• κοιλιακό άλγος
• κατάθλιψη
• διαταραχές διάθεσης

Η μαστοκυττάρωση χαρακτηρίζεται από ένα ευρύ φάσμα κλινικών μορφών:

• δερματική μαστοκυττάρωση
• ήπια συστηματική μαστοκυττάρωση
• Συστηματική μαστοκυττάρωση που σχετίζεται με κλωνική μη-μαστοκυτταρική υπερπλασία
• επιθετική συστηματική μαστοκυττάρωση
• λευχαιμία μαστοκυττάρων
• σάρκωμα μαστοκυττάρων
• υποδόριο μαστοκύτωμα

Η δερματική μαστοκυττάρωση είναι πιο συχνή στα παιδιά και η συστηματική μαστοκυττάρωση σε ενήλικες.

Αξίζει να γνωρίζετε ...

Πρόσφατα, έχει αποδειχθεί ότι τα μαστοκύτταρα μπορεί να εμπλέκονται στην ανάπτυξη συνδρόμου χρόνιας κόπωσης.

Η διέγερση των ιστιοκυττάρων αυξάνει την έκκριση των προ-φλεγμονωδών κυτοκινών, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε κόπωση, έλλειψη δύναμης και αδιαθεσία.

Επιπλέον, τα μαστοκύτταρα μπορούν να εντοπιστούν εντός των νευρικών κυττάρων και παράγοντας σεροτονίνη, μπορούν να επηρεάσουν άμεσα τη δραστηριότητα του νευρικού συστήματος.

Υπάρχουν επίσης ισχυρές ενδείξεις ότι τα μαστοκύτταρα μπορούν να διασχίσουν το φράγμα αίματος-εγκεφάλου και να μεταναστεύσουν από την κυκλοφορία του αίματος απευθείας στον εγκέφαλο.

Βιβλιογραφία

1. Εσωτερικές ασθένειες, επιμέλεια Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010
2. Kopeć-Szlęzak J. Κύτταρα ιστού και η σημασία τους στις ανοσοποιητικές και νεοπλαστικές διαδικασίες. Journal of Transfusion Medicine 2015, 8, 2, 49–59., Διαδικτυακή πρόσβαση
3. Άγιος Ιωάννης A.L. και Abraham S.N. Καινοτόμος ανοσία και η ρύθμισή της από τα ιστιοκύτταρα. J Immunol 2013, 190, 4458-4463., Διαδικτυακή πρόσβαση
4. da Silva Ε.Ζ. et al. Λειτουργία μαστοκυττάρων: ένα νέο όραμα ενός παλαιού κυττάρου. J Histochem Cytochem. 2014, 62 (10), 698-738., Διαδικτυακή πρόσβαση

Σχετικά με τον Συγγραφέα

Karolina Karabin, MD, PhD, μοριακός βιολόγος, διαγνωστικός εργαστηρίου, Cambridge Diagnostics Polska. Βιολόγος με εξειδίκευση στη μικροβιολογία και εργαστηριακός διαγνωστής με εμπειρία άνω των 10 ετών σε εργαστηριακές εργασίες. Απόφοιτος του Κολλεγίου Μοριακής Ιατρικής και μέλος της Πολωνικής Εταιρείας Ανθρώπινης Γενετικής. Επικεφαλής ερευνητικών επιχορηγήσεων στο Εργαστήριο Μοριακών Διαγνωστικών στο Τμήμα Αιματολογίας, Ογκολογίας και Εσωτερικών Νοσημάτων του Ιατρικού Πανεπιστημίου της Βαρσοβίας. Υπερασπίστηκε τον τίτλο του γιατρού των ιατρικών επιστημών στον τομέα της ιατρικής βιολογίας στην 1η Σχολή Ιατρικής του Ιατρικού Πανεπιστημίου της Βαρσοβίας. Συγγραφέας πολλών επιστημονικών και δημοφιλών επιστημονικών έργων στον τομέα της εργαστηριακής διάγνωσης, της μοριακής βιολογίας και της διατροφής. Σε καθημερινή βάση, ως ειδικός στον τομέα της εργαστηριακής διάγνωσης, διευθύνει το ουσιαστικό τμήμα στο Cambridge Diagnostics Polska και συνεργάζεται με μια ομάδα διαιτολόγων στο CD Dietary Clinic. Μοιράζεται τις πρακτικές του γνώσεις σχετικά με τη διαγνωστική και τη διατροφική θεραπεία ασθενειών με ειδικούς σε συνέδρια, σεμινάρια και σε περιοδικά και ιστότοπους. Ενδιαφέρεται ιδιαίτερα για την επίδραση του σύγχρονου τρόπου ζωής στις μοριακές διαδικασίες στο σώμα.

Διαβάστε περισσότερα άρθρα από αυτόν τον συντάκτη