MASTCELLER: URSPRUNG OCH BILDNING, EGENSKAPER OCH FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

De mastceller är leukocyter härrörande från hematopoetiska stamceller från benmärg för att slutföra sin mognad i vävnaden. De finns i praktiskt taget alla grupper av ryggradsdjur; hos människor har de en rundad form med en diameter på 8-20 mikrometer.

Dessa celler cirkulerar inte fritt i blodomloppet men är allestädes närvarande i bindvävnader, främst i samband med blodkärl. De liknar kompositionen som basofila granulocyter och kan degranulera som svar på liknande stimuli.

Mastcell eller Mastcell (på engelska). Taget och redigerat från: Dr. Roshan Nasimudeen.

Mastceller har många funktioner, bland vilka är fagocytos och antigenbearbetning, såväl som frisättning av cytokiner och ämnen med aktivitet på blodkärl, men de måste aktiveras för att kunna utöva sin funktion.

De innehåller heparin, ett kraftfullt antikoagulant, samt histamin som orsakar utvidgning av blodkapillärer och ökar kapillärpermeabiliteten, varför de är relaterade till inflammatoriska och immunologiska mekanismer.

Ökningen i antalet mastceller kan utlösa en sjukdom som kallas mastocytos. Symtom på sjukdomen inkluderar klåda, hjärtrytm, dekompensation, yrsel, dyspné, diarré, illamående och huvudvärk, bland andra.

Ursprung och bildning

Mastceller härrör från en pluripotential hematopoietisk cell lokaliserad i benmärgen. Efter deras bildning kommer de att migrera som omogna och odifferentierade agranulära celler, kallad CD34 + -prekursorceller, till bindvävnaderna via blodomloppet.

En gång i bindvävnaden mognar mastcellerna och utför sina funktioner. Emellertid kommer inte alla föregångare-celler som når bindvävnaden mogna och differentieras, men vissa kommer att förbli odifferentierade och fungera som reservceller.

Under deras mognad bildar mastceller sekretoriska granuler och uttrycker olika receptorer på deras yta. Flera cytokiner och andra föreningar deltar i tillväxt- och differentieringsprocessen för mastceller.

En mycket viktig cytokin i denna process kallas stamcellfaktorn (CSF). Denna faktor kommer att ansvara för att inducera utveckling, differentiering och mognad av mastceller från deras föräldrar; med hjälp av en transmembranreceptor av tyrosinkinas-typen kallad KIT.

Förmågan att stanna, flytta och interagera med den extracellulära matrisen i de olika vävnaderna beror delvis på deras förmåga att vidhäfta genom integrinerna till olika proteiner belägna i den extracellulära matrisen, inklusive lamininer, fibronektiner och vitronektiner.

egenskaper

Mastceller är rundade eller äggformiga celler med en diameter av 8-20 mikrometer, med veck eller mikrovilli på ytan. Kärnan är rundad och är belägen i ett centralt läge.

Cytoplasma är rikligt, mitokondrierna få, med en kort endosplamatisk retikulum och många fria ribosomer. I cytoplasma finns också många sekretoriska granuler med en diameter av ungefär 1,5 um. De är omgivna av ett membran och deras innehåll varierar beroende på art.

Dessa granuler är metakromatiska, det vill säga att de under färgning får en annan färg än färgen hos färgämnet som de färgas med. Dessutom presenterar de lipidkroppar i cytoplasma, som är strukturer som inte är omgivna av membran som tjänar till lagring av arakidonsyra.

En grundläggande egenskap hos mastceller är att de alltid lämnar benmärgen utan att mogna, till skillnad från basofiler och andra blodkroppar.

typer

Inom samma organisme utgör mastceller en heterogen grupp celler som i gnagare kan särskiljas i två stora grupper, baserat på deras morfologiska, funktionella och histokemiska egenskaper.

Mastceller i bindväv

Ligger i hudens bindväv, främst omgivande blodkärlen och bukhinnan. De har granuler som reagerar med safranin (vital färgämne) och får en röd färg.

Dessa mastceller har en stor mängd histamin och heparin och deltar i försvaret mot bakterier. De uttrycker också enzymerna som kallas Rat Mast Cell Protease I (CTMC-I), vilket motsvarar chymas hos människor och CTMC-VI och VII, motsvarande tryptas, såväl som heparin .

Mucosal mastceller

De finns främst i tarmslemhinnan och luftvägarna. Dessa mastceller är beroende av cytokiner härledda från T-lymfocyter och deras histamininnehåll är lägre än mastcellerna i bindväv.

Dessa mastceller uttrycker enzymet som kallas RMCP-II, vilket är ekvivalent med chymas hos människor såväl som chondroitinsulfat.

Cytologi av en tumör. De celler som ses är mastceller. Hämtad och redigerad från: Joel Mills.

I människor

Hos människor skiljer sig mastceller också in i två subtyper, som motsvarar dem i gnagare. Men bland skillnaderna som finns mellan båda grupper av organismer är det faktum att båda typerna av mastceller, hos människor, kan samexistera i olika typer av vävnader.

Mänskliga MC _TC- mastceller motsvarar mastceller från råttanslutande vävnad. Dessa uttrycker tryptas, chymas och även karboxypeptidas, och är mer omfattande i hud och tarm submucosa.

Mänskliga MC _T- mastceller är för sin del ekvivalenta med mucosala mastceller. Det enda neutrala proteinet som de uttrycker är tryptas och de är oftare i tarmslemhinnan.

Funktioner

Dessa celler har flera funktioner som de utövar genom att släppa multifunktionella biokemiska budbärare, som finns i granulerna.

Medfödd immunitet

Mastceller i hudens bindväv fungerar som vakthundar och försvarar kroppen från bakterier och andra patogener. Dessa celler har en mängd olika receptorer på sin yta, som kan interagera med mikroorganismer och aktivera det defensiva svaret.

Förvärvad immunitet

Mastceller har förmågan att fagocytos, bearbeta och fånga antigener, men de kan också modulera tillväxt och främja rekrytering av lymfocyter. De kan också aktivera makrofager och lymfocyter genom utsöndring av cytokiner och kemokiner.

allergier

Det finns flera typer av celler som deltar i kroppens allergiska responsmekanismer. Mastceller deltar som initiala effektorer genom att känna igen det orsakande ämnet för allergin genom Fc-IR-receptorerna och släppa innehållet i deras granuler.

Granulerna innehåller många substanser inklusive primära och sekundära mediatorer och enzymer. Dessa medlar inkluderar till exempel heparin, histamin (primär), prostaglandiner, leukotriener och interleukiner (sekundära).

Frigörandet av medlarna ger olika effekter såsom att gynna proinflammatoriska mekanismer, aktivera blodplättar, eosinofiler och neutrofiler, ökar permeabiliteten för de vaskulära väggarna och inducerar muskelsammandragning i luftvägarna.

Allergiska reaktioner kan ha lokala effekter, till exempel på rinit (nässlemhinna), eller de kan vara generella, i vilket fall anafylaktisk chock uppstår.

Reparation av skadade vävnader

Vävnadsreparation är en av processerna där mastceller deltar. Denna process bör leda till återställning av normal vävnadsstruktur och funktion efter skada. Ibland kan dock reparationen försämras vilket leder till vävnadsfibros.

Exempelvis tycks vävnadsfibros i källarmembranet i andningsepitelet under allergisk astma vara relaterat till upprepad mastcellstimulering. Å andra sidan, under sårreparation, främjar mastceller fibroblastmigrering och -bildning.

Benmärgsmastceller, observerats med hjälp av Wright-färgningsmetoden. Taget och redigerat från: Ed Uthman från Houston, TX, USA.

angiogenes

Olika celler är involverade i bildandet av nya blodkärl, såväl som vid migrering, spridning, bildning och även i överlevnaden av endotelceller genom produktion av angiogena tillväxtfaktorer.

Celler som främjar angiogenes inkluderar fibroblaster, T-lymfocyter, plasmaceller, neutrofiler, eosinofiler såväl som mastceller.

Reglering av vävnadsfunktion

I tarmepitelet reglerar mastceller aktiviteter såsom vatten- och elektrolytutsöndring, blodflöde, kärlsträngning, endotelial permeabilitet, tarmmotilitet, smärta uppfattning, cellflöde i vävnaden, såväl som cellulär aktivitet av neutrofiler, eosinofiler och lymfocyter. .

Mastcellavgranulering

Under svar från mastceller på inflammatoriska processer släpper de innehållet i sina granuler i en mekanism som kallas degranulation. Det finns två typer av avgranulering:

Explosiv avgranulation

Kallas också anafylaktisk degranulering eller blandad exocytos. I detta fall sväller granulerna och blir mindre täta, vilket orsakar en sammansmältning av granulmembranen med varandra och med plasmamembranet. Dessutom skapas bildning av sekretionskanaler som kommunicerar med granulaten som ligger djupare i cytoplasma.

På detta sätt kommer en massiv och punktlig utsöndring av innehållet i granulerna att ske utanför cellen. Det uppstår under allergiska reaktioner.

Långsam avgranulering

I detta fall finns det ingen sammansmältning av membran, men mängden frigivet granulärt innehåll kommer att vara lägre och kommer att inträffa under längre tidsperioder. De förekommer i vävnader med kroniska eller tumörinflammationer.

Normala värden

Mogna mastceller finns inte fria i blodomloppet, utan i bindvävnader och andra vävnader. Det finns inga referensvärden för dessa celler.

Densiteter på 500 till 4000 celler / ^mm3 betraktas emellertid som normala värden i lungorna, medan i huden deras värden varierar mellan 700 och 1200 celler / ^mm3 och nära 20 000 i epitelet i mag-tarmkanalen.

Systemisk mastocytos

Systemisk mastocytos (MS) är en klonal sjukdom hos mastcellens föregångare i benmärgen som orsakar en spridning av antalet mastceller till nivåer över normala.

Sjukdomen kan förekomma i en asymptomatisk eller indolent form, men den kan också manifestera sig i en mycket aggressiv form, i vilket fall dödlighetsnivåerna är mycket höga (mastcell leukemi).

Mastocytos kan förekomma i alla åldrar, men de har en högre förekomst hos vuxna. Symtomen på sjukdomen är relaterade till de produkter som utsöndras av mastceller och inkluderar vaskulär instabilitet eller anafylaktisk chock utan uppenbar orsak, rodnad i huden, diarré eller huvudvärk, bland andra.

Hittills finns det ingen effektiv behandling för att bota mastocytos, även om det finns behandlingar för att kontrollera det hos patienter med allvarliga benskador, svår mastocytos eller tarmsjukdomar. Dessa behandlingar sträcker sig från prednisolon till kemoterapi.

referenser

1. PR Weather, HG Burkitt & VG Daniels (1987). Funktionell histologi. 2: a upplagan. Churchill Linvingstone.
2. Mastcell. På Wikipedia. Återställs från en.wikipedia.org.
3. MJ Molina-Garrido, A. Mora, C. Guillén-Ponce, M. Guirado, MJ Molina, MA Molina & A. Carrato (2008). Systemisk mastocytos. Systematisk bedömning. Annals of Internal Medicine.
4. DD Metcalfe, D. Baram & YA Mekori. 1997. Mastceller. Fysiologiska recensioner.
5. Celltyper: Mastceller. Atlas of Plant and Animal Anatomy. Återställdes från mmegias.webs.uvigo.es.
6. Mast celler. Återställs från ecured.cu.