MASTCELLER: OPPRINNELSE OG DANNELSE, EGENSKAPER OG FUNKSJONER - BIOLOGI - 2026

De mastceller er leukocytter avledet fra hematopoietiske stamceller fra beinmargen til å fullføre sin modning i vevet. De er til stede i praktisk talt alle grupper av virveldyr; hos mennesker har de en avrundet form, med en diameter på 8-20 mikrometer.

Disse cellene sirkulerer ikke fritt i blodomløpet, men er allestedsnærværende i bindevev, hovedsakelig i forbindelse med blodkar. De ligner i sammensetning som basofile granulocytter og kan degranulere som respons på lignende stimuli.

Mastcelle eller Mastcelle (på engelsk). Tatt og redigert fra: Dr. Roshan Nasimudeen.

Mastceller har mange funksjoner, blant annet fagocytose og antigenbehandling, så vel som frigjøring av cytokiner og stoffer med aktivitet på blodkar, men de må aktiveres for å utøve sin funksjon.

De inneholder heparin, en kraftig antikoagulant blod, samt histamin som forårsaker utvidelse av blodkapillærer og øker kapillær permeabilitet, og det er derfor de er relatert til inflammatoriske og immunologiske mekanismer.

Økningen i antall mastceller kan utløse en sykdom som kalles mastocytose. Symptomer på sykdommen inkluderer kløe, hjertearytmi, dekompensasjon, svimmelhet, dyspné, diaré, kvalme og hodepine, blant andre.

Opprinnelse og dannelse

Mastceller er avledet fra en pluripotensiell hematopoietisk celle lokalisert i benmargen. Etter dannelsen vil de migrere som umodne og udifferensierte agranulære celler, kalt CD34 + forløperceller, til bindevevet via blodomløpet.

En gang i bindevevet modnes mastcellene og utfører sine funksjoner. Imidlertid vil ikke alle forløpercellene som når bindevevet, modnes og differensiere, men noen vil forbli udifferensierte og fungere som reserveceller.

Under modningen vil mastceller danne sekretoriske granuler og uttrykke forskjellige reseptorer på overflaten. Flere cytokiner og andre forbindelser deltar i vekst- og differensieringsprosessen til mastceller.

Et veldig viktig cytokin i denne prosessen kalles stamcellefaktor (CSF). Denne faktoren vil være ansvarlig for å indusere utvikling, differensiering og modning av mastceller fra foreldrene; ved hjelp av en transmembranreseptor av tyrosinkinasetypen kalt KIT.

Evnen til å holde seg, bevege seg og interagere med den ekstracellulære matrisen til forskjellige vev skyldes delvis deres evne til å feste seg ved hjelp av integriner til forskjellige proteiner lokalisert i den ekstracellulære matrisen, inkludert lamininer, fibronektiner og vitronektiner.

kjennetegn

Mastceller er avrundede eller eggformede celler med en diameter på 8-20 mikrometer, med bretter eller mikrovilli på overflaten. Kjernen er avrundet og ligger sentralt.

Cytoplasma er rikelig, mitokondriene få, med en kort endosplamatisk retikulum og mange frie ribosomer. Tallrike sekretoriske granuler med en diameter på omtrent 1,5 um er også til stede i cytoplasmaet. De er omgitt av en membran, og innholdet varierer avhengig av art.

Disse granulatene er metakromatisk, det vil si at under farging får de en annen farge enn fargen på fargestoffet de er farget med. I tillegg presenterer de lipidlegemer i cytoplasmaet, som er strukturer som ikke er omgitt av membraner som tjener til lagring av arakidonsyre.

Et grunnleggende kjennetegn ved mastceller er at de alltid forlater benmargen uten å bli modnet, i motsetning til basofiler og andre blodceller.

typer

Innenfor samme organisme utgjør mastceller en heterogen gruppe celler som i gnagere kan skilles ut i to store grupper, basert på deres morfologiske, funksjonelle og histokjemiske egenskaper.

Mastceller i bindevev

Ligger i bindevevet i huden, hovedsakelig rundt blodkarene og bukhinnen. De har granuler som reagerer med safranin (vital fargestoff) og får en rød farge.

Disse mastcellene har en stor mengde histamin og heparin og deltar i forsvaret mot bakterier. De uttrykker også enzymene kalt Rat Mast Cell Protease I (CTMC-I), som tilsvarer chymase hos mennesker og CTMC-VI og VII, tilsvarer tryptase, så vel som heparin .

Slimhinnemastceller

De finnes hovedsakelig i tarmslimhinnen og luftveiene. Disse mastcellene er avhengige av cytokiner avledet fra T-lymfocytter. Histamininnholdet er lavere enn innholdet av mastceller i bindevev.

Disse mastcellene uttrykker enzymet kalt RMCP-II, som tilsvarer chymase hos mennesker, så vel som chondroitinsulfat.

Cytologi av en svulst. Cellene som er sett er mastceller. Tatt og redigert fra: Joel Mills.

Hos mennesker

Hos mennesker skiller mastceller seg også i to undertyper, som tilsvarer de i gnagere. Men blant forskjellene som finnes mellom begge grupper av organismer er det faktum at begge typer mastceller, hos mennesker, kan sameksistere i forskjellige typer vev.

Humane MC _TC- mastceller tilsvarer mastceller fra rottet bindevev. Disse uttrykker tryptase, chymase og også karboksypeptidase, og er rikelig i hud og tarm submucosa.

Humane MC _T- mastceller er på sin side ekvivalente med slimhinnemastceller. Det eneste nøytrale proteinet som de uttrykker er tryptase, og de er hyppigere i tarmslimhinnen.

Egenskaper

Disse cellene har flere funksjoner som de utøver ved å frigjøre multifunksjonelle biokjemiske budbringere, som er inneholdt i granulatene.

Medfødt immunitet

Mastceller som ligger i bindevevet i huden fungerer som vakthunder og forsvarer kroppen mot bakterier og andre patogener. Disse cellene har et bredt utvalg av reseptorer på overflaten, som kan samhandle med mikroorganismer og aktivere den defensive responsen.

Ervervet immunitet

Mastceller har evnen til å fagocytose, prosessere og fange antigener, men de kan også modulere vekst og fremme rekruttering av lymfocytter. De er også i stand til å aktivere makrofager og lymfocytter gjennom sekresjon av cytokiner og kjemokiner.

allergi

Det er flere typer celler som deltar i kroppens allergiske responsmekanismer. Mastceller deltar som initialeffektorer ved å gjenkjenne det forårsakende middelet til allergien gjennom Fc-IR-reseptorene og frigjøre innholdet i granulatene deres.

Granulatene inneholder mange stoffer, inkludert primære og sekundære mediatorer og enzymer. Disse formidlere inkluderer for eksempel heparin, histamin (primær), prostaglandiner, leukotriener og interleukiner (sekundær).

Frigjøring av meklerne gir forskjellige effekter som favorisering av pro-inflammatoriske mekanismer, aktivering av blodplater, eosinofiler og nøytrofiler, økt permeabilitet av vaskulære vegger og indusering av muskelkontraksjon i luftveiene.

Allergiske reaksjoner kan ha lokale effekter, for eksempel på rhinitt (neseslimhinne), eller de kan være generelle, i hvilket tilfelle anafylaktisk sjokk oppstår.

Reparasjon av skadet vev

Vevsreparasjon er en av prosessene hvor mastceller deltar. Denne prosessen skal føre til restaurering av normal vevsstruktur og funksjon etter skade. Noen ganger kan imidlertid reparasjonen svekkes, noe som fører til vevsfibrose.

For eksempel ser vevsfibrose i kjellermembranen i respirasjonsepitel under allergisk astma ut til å være relatert til gjentatt mastcellestimulering. På den annen side, under sårreparasjon, fremmer mastceller fibroblastmigrasjon og dannelse.

Benmargs mastceller, observert ved bruk av Wright-farging metoden. Tatt og redigert fra: Ed Uthman fra Houston, TX, USA.

angiogenese

Ulike celler er involvert i dannelsen av nye blodkar, så vel som i migrasjon, spredning, dannelse og også i overlevelsen av endotelceller gjennom produksjon av angiogene vekstfaktorer.

Celler som fremmer angiogenese inkluderer fibroblaster, T-lymfocytter, plasmaceller, neutrofiler, eosinofiler, så vel som mastceller.

Regulering av vevsfunksjon

I tarmepitelet regulerer mastceller aktiviteter som vann- og elektrolyttutskillelse, blodstrømning, karstrengsamling, endotelial permeabilitet, tarmmotilitet, smerteoppfatning, cellestrøm i vevet, så vel som cellulær aktivitet av nøytrofiler, eosinofiler og lymfocytter. .

Mastcellegranulering

Under responsen fra mastceller på inflammatoriske prosesser frigjør de innholdet av granulatene sine i en mekanisme som kalles degranulation. Det er to typer avgranulering:

Eksplosiv avgranulering

Også kalt anafylaktisk degranulering eller blandet eksocytose. I dette tilfellet svulmer granulatene og blir mindre tette, noe som forårsaker en fusjon av granulatmembranene med hverandre og med plasmamembranen. I tillegg opprettes dannelse av sekresjonskanaler som kommuniserer med granulatene som ligger dypere i cytoplasma.

På denne måten vil en massiv og punktlig sekresjon av innholdet av granulatene til utsiden av cellen forekomme. Det oppstår under allergiske reaksjoner.

Langsom avgranulering

I dette tilfellet er det ingen fusjon av membraner, men mengden av frigitt granulært innhold vil være lavere og vil forekomme i lengre perioder. De forekommer i vev med kroniske eller svulstbetennelser.

Normale verdier

Modne mastceller finnes ikke frie i blodomløpet, men i bindevev og andre typer vev. Det er ingen referanseverdier for disse cellene.

Imidlertid anses tettheter på 500 til 4000 celler / mm ³ som normale verdier i lungene, mens verdiene i huden varierer mellom 700 og 1200 celler / mm ³ og nær 20 000 i epitel i mage-tarmkanalen.

Systemisk mastocytose

Systemisk mastocytose (MS) er en klonal sykdom hos mastcelleforfedrene til benmargen som forårsaker en spredning av antall mastceller til nivåer over det normale.

Sykdommen kan presentere asymptomatisk eller indolent, men den kan også manifestere seg i en svært aggressiv form, i hvilket tilfelle dødelighetsnivåene er veldig høye (mastcelleleukemi).

Mastocytose kan forekomme i alle aldre, men de har høyere forekomst hos voksne. Symptomer på sykdommen er relatert til produktene som skilles ut av mastceller og inkluderer vaskulær ustabilitet eller anafylaktisk sjokk uten åpenbar årsak, rødhet i huden, diaré eller hodepine, blant andre.

Til dags dato er det ingen effektiv behandling for å kurere mastocytose, selv om det er behandlinger for å kontrollere det hos pasienter med alvorlige benlesjoner, alvorlig mastocytose eller tarmsykdommer. Disse behandlingene spenner fra prednisolon til cellegift.

referanser

1. PR Weather, HG Burkitt & VG Daniels (1987). Funksjonell histologi. 2. utgave. Churchill Linvingstone.
2. Mastcelle. På Wikipedia. Gjenopprettet 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 gjennomgang. Annals of Internal Medicine.
4. DD Metcalfe, D. Baram & YA Mekori. 1997. Mastceller. Fysiologiske vurderinger.
5. Celletyper: Mastceller. Atlas of Plant and Animal Anatomy. Gjenopprettet fra mmegias.webs.uvigo.es.
6. Mastceller. Gjenopprettet fra ecured.cu.