BASOFILER: EGENSKAPER, MORFOLOGI, FUNKTIONER, SJUKDOMAR - BIOLOGI - 2025

De basofiler eller leukocyter basofila inte fagocytiska granulocyter vars cytoplasma granulat släpper ämnen som försvarar kroppen av endo och ektoparasiter, som är viktiga vid inflammation och allergier. De är de minsta (5–15 mikrometer i diameter) och minst många (0–2%) leukocyter (vita blodkroppar).

Polymorfonukleära leukocyter får sitt namn från sina lobulerade kärnor. De kallas också granulocyter eftersom deras cytoplasma innehåller granuler som lätt kan färgas. De inkluderar neutrofiler, eosinofiler och basofiler, vars namn hänvisar till affiniteten hos deras cytoplasmiska granuler för specifika färgämnen.

Källa: Blausen.com-personal (2014). "Medicinskt galleri för Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436.

I basofiler blir de cytoplasmiska granulerna, som är enhetliga i storlek och överskuggar kärnan, blå på grund av verkan av kemiskt basiska färgämnen, såsom hematoxylin och metylenblått, som binder till histamin och heparin som finns i deras inuti.

Basofiler, som är blodkroppar, liknar funktionellt mastceller, som är vävnadsceller. Båda typerna av celler har Fc-receptorer. Dessa cellyteceptorer är skyldiga deras namn till deras höga affinitet för Fc-regionen av immunoglobulin E (IgE) antikroppar.

egenskaper

Underfargningsförfaranden kan basofiler observeras genom ljusmikroskopi. Eftersom de inte är mycket rikliga i blodet är det bekvämt att isolera och rena dem tidigare.

De har en specifik vikt (1 070–1 080 g / ml) liknande den för monocyter och lymfocyter, varför centrifugering av blodet separerar dessa tre typer av celler tillsammans. Centrifugering tillåter isolering av basofiler med en renhet på 1–20%. Ytterligare tekniker krävs för att uppnå högre renhet.

Basofiler är mer omfattande i inflammerade vävnader än i blod. Dess identifiering i dessa vävnader kräver monoklonala antikroppar.

Jämfört med mastceller aktiveras basofiler av fler typer av konstgjorda stimuli, inklusive kalciumjonoforer (ionomycin, polybasiska aminer) och tumörproducerande phorbolestrar som i sin tur aktiverar kinas C.

Basofiler uttrycker receptorer för immunoglobulin G (IgG), komplement, cytokin, kemokin, histamin, vissa korta peptider och lösliga lipider, histamin, olika peptidaser och många vidhäftningsmolekyler från integrin- och selectin-familjerna. I denna egenskap är de mer som eosinofiler än mastceller.

Morfologi

Elektronmikroskopi visar att basofiler har: 1) en cellyta med flera, oregelbundna, korta och tjocka projektioner; 2) två typer av granuler, en mindre nära kärnan och en större som innehåller ogenomskinligt ämne för elektroner; 3) en långsträckt och krökt kärna med stark kondensation av ultrastrukturellt segmenterat kromatin.

Även om basofiler är blodceller, som svar på frisläppandet av kemotaxiner och kemokiner under inflammation, penetrerar de vävnader i vilka funktionellt liknande mastceller finns.

Morfologiskt skiljer man basofiler från mastceller genom att ha ett mindre antal större granulat (upp till 1,2 μm) och icke-rundade kärnlober. Vidare saknar basofiler intragranulära spolar, som representerar den diagnostiska ultrastrukturen hos mastceller.

Basofilgranulat, liksom mastceller, är rika på proteoglykaner sammansatta av en polypeptidkärna och flera ogrenade glykosaminoglykans sidokedjor. Det senare ger molekylerna en stark negativ laddning, vilket förklarar färgningen med basiska färgämnen.

Basofiler delar med eosinofiler kännetecknet av att ha det kristallina proteinet Charcot-Leyden i sina granuler.

Bioaktiva föreningar av granulerna

Basofilgranulat innehåller biogena aminer, proteoglykaner och enzymer. Biogena aminer är föreningar med låg molekylvikt med en aminogrupp. Proteoglykaner inkluderar heparin och kondroitinsulfat. Enzymerna inkluderar proteaser och lysofosfolipaser, som kan orsaka vävnadsskada.

Det viktigaste av de biogena aminerna är histamin, som snabbt diffunderar i blod och vävnader. Histamin har vasodilaterande effekter och ökar vaskulär permeabilitet, vilket manifesteras i rodnad och lokal hypertermi. Det samverkar också glattmuskeln i bronkierna och producerar bronkospasm hos astmatiker utsatta för allergener.

På grund av deras starka negativa laddning binder heparin och kondroitinsulfat i granulaten till positivt laddade biogena aminer och proteaser. Vid utträde av granulerna frisätter heparin och kondroitinsulfat biogena aminer och proteaser.

Livscykel

Liksom andra blodceller och mastceller härstammar basofiler från hematopoietiska celler.

Blodet transporterar stamceller av stamceller till vävnaderna, där de sprids och mognar. Basofiler mognar i hematopoietiska vävnader. Liksom andra granulocyter sprids de inte när de passerar i blodet.

Två dagar efter att basofilerna har nått sin mogna morfologi släpps de ut i blodet, där de har mycket korta halveringstider (ungefär en dag). Därför måste dessa celler kontinuerligt ersättas. Basofiler kan dock överleva under längre tid (antagligen upp till flera veckor) i vävnader.

Basofils livscykel kan kulminera på två olika sätt. Om de har genomgått avgranulisering (utsläpp av innehållet i deras granulat) och därför har fullgjort sin funktion blir de nekrotiska. Om de har förblivit intakta, det vill säga om de inte har genomgått avgranulering, försvinner de av apoptos.

Basofilrester som finns i vävnaderna och i cirkulationssystemet fagocytoseras och elimineras således med andra leukocyter.

Aktivering

Basofiler är effektorceller av immun- och allergiska reaktioner. De släpper snabbt kemiska medierande föreningar, med inflammatoriska effekter, under IgE-beroende reaktioner som svarar på förekomsten av allergiframkallande ämnen, såsom de som orsakar rinit, astma och anafylax.

Nämnda föreningar kan syntetiseras och lagras (exempel: histamin, proteoglykaner, biogena aminer) under differentiering och mognad av basofiler, eller syntetiseras (exempel: cytokiner, lipidmedlarare, IL-4 och IL-13; leukotrien C4, som är ett arachidonsyraderivat) vid aktiveringstillfället.

Aktiveringen av basofiler beror på korsreaktionen av IgE bunden till IgE-receptorerna på deras yta (IgEr). Molekyler som produceras under inflammation kan aktivera dem.

Flera enzymer (såsom serinproteas, fosfolipaser A och C, metyltransferaser, fosfodiesteras och adenylatcyklas) kopplade till cellmembranets yta spelar en grundläggande roll i aktiveringen av basofiler, vilket får dem att degranulera och därför frigör mediatorer. huvudsakligen histamin och leukotrien C4.

Faserna för basofilaktivering är: 1) sensibilisering, IgE-antikroppar producerade som svar på antigen binder till specifika basofilreceptorer; 2) aktivering, återexponering för antigener som orsakar degranularisering; (3) effektorrespons, allergiska manifestationer som svar på inflammatoriska mediatorer frigjorda av granulerna.

Funktioner

Som alla leukocyter deltar basofiler i immunsvaret mot organismer som hotar kroppens integritet. En viktig skillnad mellan basofiler (och eosinofiler) från andra leukocyter är deras förmåga att neutralisera multicellulära endoparasiter (helminter) för stora för att kunna fagocytoseras.

Basofiler använder ämnena i granulerna för att attackera dessa endoparasiter och genomtränger deras skyddande nagelband. Detta immunsvar domineras av IgE-antikroppar, som känner igen antigenerna på ytan av endoparasiter. Basofiler visar en hög affinitet för IgE-antikroppar.

Under infektioner orsakade av rundormen Ascaris lumbricoides ökar serum-IgE-nivåerna. Immunisering med antigener från denna helminth inducerar bildningen av IgE.

Basofiler hjälper också till att avvisa ektoparasiter, som Haemaphysalis longicornis-fästingen. Det kutanödem som produceras av dessa celler kan förhindra att fästingen lokaliserar värdens blodkärl.

Endoparasiter utnyttjar mekanismer för evasion (encystment, molekylär kamouflage, antigen variation) av immunsvaret och för att undertrycka effektorvägarna för immunsvaret.

Basofiler, tillsammans med mastceller och eosinofiler, är också involverade i angiogenes, vävnadsombyggnad och respons på cancer.

Inflammation

De inflammatoriska egenskaperna hos basofiler, mastceller och eosinofiler är en integrerad del av immunsvaret och har utvecklats eftersom de har en skyddande funktion mot parasiter och infektioner. Men dessa inflammatoriska egenskaper är också orsaken till sjukdomar.

De tre nämnda celltyperna producerar lipidförmedlare och cytokiner. De är unika celler eftersom de lagrar histamin (en inflammatorisk molekyl) och har membran med ett stort antal receptorer med hög affinitet för IgE (involverad i inflammation).

Lipidförmedlare framkallar extrahering av blod, bronkokonstriktion och hypermotilitet i tarmen, som är komponenter i det omedelbara immunsvaret. Lipidförmedlare och cytokiner bidrar till inflammation, som är en del av det sena immunsvaret.

Basofiler är blodekvivalenten för mastceller, som strikt är vävnad. Eosinofiler är främst vävnad, men finns också i cirkulationssystemet. På grund av deras plats är mastcellerna de första som aktiveras. Molekyler utsöndrade av mastceller lockar basofiler och eosinofiler till de drabbade vävnaderna.

Basofiler producerar mediatorer som skär de släta musklerna i luftvägarna. De finns i stort antal i lungorna efter dödliga astmaepisoder och på inflammerad hud.

Normala värden

På grund av skillnader i kvantifieringsförfaranden varierar "normala" värden för basofiler mellan författare och kliniska laboratorier. Ett representativt värderingsintervall för vuxna individer skulle vara 0,02–0,10 × 10 ⁹ basofiler för varje liter blod, eller vad som är detsamma, 20–100 basofiler för varje kubikmillimeter blod.

Basofilvärden är åldersberoende och förändras under dagen på grund av hormonpåverkan. De påverkas också av miljötemperaturen, som ökar i antal under varma säsonger och inför en plötslig kylning av miljön.

Höga och låga basofiler

Besittning av ett antal basofiler högre än normalt kallas basofili. Detta tillstånd ses i blodsjukdomar, inklusive polycythemia vera, myelofibrosis, trombocytemia och myeloid leukemi.

Det ses också vid andra sjukdomar, inklusive allergier, östrogena avvikelser, juvenil reumatoid artrit, ulcerös kolit, diabetes mellitus, hypotyreos, infektioner och parasiter, autoimmun inflammation, myxödem och myeloproliferativa neoplasmer.

Antalet basofiler kan sjunka under det normala som svar på sjukdomar eller under vissa fysiologiska tillstånd, såsom kirurgi, diarré, hypertyreoidism, infektioner, anafylaktiska manifestationer, ägglossning, allvarlig allergisk reaktion, överkänslighetsreaktioner, glukokortikoidterapi, tyrotoxikos och trauma.

Relaterade sjukdomar

allergier

Allergier är olika former av inflammation, tekniskt känd som typ I-överkänslighetsreaktioner, på grund av en överreaktion på ett allergen (antigen) som du tidigare har utsatts för. De kliniska manifestationerna av överkänslighet av typ I inkluderar hudallergier, allergisk rinit och astma.

När den allergiska reaktionen är allvarlig kallas det anafylax. Den mest allvarliga formen av anafylaxi, kallad anafylaktisk chock, kan vara dödlig. Valfri behandling är epinefrininjektion (adrenalin).

De grundläggande komponenterna i det allergiska svaret är: 1) exponering för antigenet; 2) immunoglobulin E (IgE); 3) IgE-receptorer på basofiler och mastceller; 4) frisättning av histamin och cytokiner i blodet och vävnaderna av dessa celler som ett resultat av IgE - IgE-receptorinteraktionen.

Det allergiska svaret är snabbt eftersom det inträffar inom några minuter efter exponering för antigenet. Basofils roll i den allergiska reaktionen manifesteras i deras snabba rekrytering på kontaktplatsen med allergenet, vare sig det är huden, nässlemhinnan eller lungorna.

Myeloproliferativa störningar

Myeloproliferativa störningar är maligna sjukdomar i benmärgen som leder till överdriven spridning av röda blodkroppar, granulocyter och blodplättar. De fyra huvudsakliga myeloproliferativa störningarna är polycythemia vera, myelofibrosis, trombocytemi och myeloid leukemi.

Polycythemia vera är en benmärgsstörning som leder till överproduktion av alla tre typer av blodcellslinjer (leukocyter, erytrocyter, blodplättar). Det fortskrider långsamt och kan leda till myelofibros och akut leukemi.

Myelofibrosis är fibros i benmärgen. Det leder till svår anemi och orsakar en förstorad mjälte. Det fortskrider långsamt och kan leda till preleukemiska störningar.

Trombocytemi har ett onormalt stort antal blodplättar. Det är också känt som trombocytos.

Myeloid leukemi är cancer i blodcellerna som hör till myeloida linjen (granulocyter, monocyter, erytrocyter). Det kan vara kroniskt eller akut.

Föreningen av myeloproliferativa störningar med basofili ger allvarliga biokemiska och immunologiska störningar. Exempelvis förhöjning av intracellulärt histamin och histidindekarboxylas.

referenser

1. Abbas, AK, Lichtman, AH, Pillai, S. 2017. Cellulär och molekylär immunologi. Elsevier, Amsterdam.
2. Bochner, BS, Schroeder, J. 2001. Basophils. I: Austen, KF, Frank, MM, Atkinson, JP, Cantor, H., eds. Samters immunologiska sjukdomar, bind I. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia.
3. Bos, JD 2004. Hudens immunsystem kutan immunologi och klinisk immunodermatologi. CRC Press, Boca Raton.
4. Delves, PJ, Martin, SJ, Burton, DR, Roitt, IM 2017. Roitt's essential immunology. Wiley, Chichester.
5. Eales, L.-J. 2003. Immunologi för livsforskare. Wiley, Chichester.
6. Falcone, FH, Haas, H., Gibbs, BF 2000. Den mänskliga basofilen: en ny uppskattning av dess roll i immunsvar. Blood, 96, 4028-4038.
7. Galli, SJ 2000. Mastceller och basofiler. Aktuellt yttrande i hematologi, 7, 32–39.
8. Hoffman, R., Benz, EJ, Jr., Silberstein, LE, Heslop, H., Weitz, JI, Anastasi, J., Salama, m. E., Abutalib, SA 2017. Hematologi: grundläggande principer och praxis. Elsevier, Amsterdam.
9. Lazarus, HM, Schmaier, AH 2019. Kortfattad guide till hematologi. Springer, Cham.
10. Longo, DL 2010. Harrisons hematologi och 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. Grundläggande immunologi. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia.
14. Pinchuk, G. 2002. Teori och problem med immunologi. McGraw-Hill, New York.
15. Prussin, C., Metcalfe, DD 2003. IgE, mastceller, basofiler och eosinofiler. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 111, S486-S494.
16. Valent, P. 1995. Immunofenotypisk karakterisering av mänskliga basofiler och mastceller. Chemical Immunology, 61, 34-48.
17. Valent, P., Bettelheim, P. 1990. Den mänskliga basofilen. Kritiska recensioner i onkologi och hematologi, 10, 327–352.