Žírné buňky (žírné buňky) - výzkum, role v těle, alergické reakce

Žírné buňky jsou buňky, o nichž se donedávna předpokládalo, že se účastní pouze patomechanismu alergických reakcí. Poslední roky výzkumu však ukázaly, že mají zásadní význam i pro řadu vrozených a získaných imunitních odpovědí. Žírné buňky se mohou podílet na procesu novotvaru, obraně proti mikrobům, rozvoji autoimunitních onemocnění a možná i chorob souvisejících s nervovým systémem.

Obsah:

1. Žírné buňky - výskyt
2. Žírné buňky - degranulace
3. Žírné buňky - typy
4. Žírné buňky - alergické reakce
5. Žírné buňky - role v těle
6. Žírné buňky - mastocytóza

Žírné buňky nebo žírné buňky jsou buňky imunitního systému o velikosti 6-12 mm. Poprvé je popsal Paul Ehrlich v roce 1876. Charakteristickým rysem žírných buněk je přítomnost 50-200 bazofilních granulí v jejich cytoplazmě obsahující bioaktivní látky, např. Histamin.

Nezralé žírné buňky, které ještě neobsahují granule, se uvolňují z dřeně do periferní krve. Teprve když se žírná buňka usadila v cílové tkáni pod vlivem růstových faktorů, dozrála a vytvořila granule.

To je docela neobvyklé, protože většina krvinek se neuvolňuje do periferní krve, dokud v kostní dřeni nedospějí.

Životnost žírných buněk v tkáních se pohybuje od několika týdnů do několika měsíců. Po této době je jádro žírné buňky fragmentováno a samotná žírná buňka dokončí svůj životní cyklus ve slezině.

Žírné buňky - výskyt

Žírné buňky se nacházejí v mnoha tkáních, zejména v místech možného kontaktu se škodlivými látkami, jako je kůže, sliznice dýchacích cest, gastrointestinální trakt a urogenitální systém.

Žírné buňky navíc vyplňují pojivovou tkáň, zejména v oblastech obklopujících krevní cévy, nervové buňky, buňky hladkého svalstva, sliznice a vlasové folikuly.

Žírné buňky - degranulace

Žírné buňky se vyznačují obsahem bazofilních granulí v jejich cytoplazmě obsahujících velmi odlišné bioaktivní látky:

• biogenní aminy (histamin, serotonin)
• cytokiny (IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8 IL6, INF-gama, TNF-alfa, TGF-beta)
• enzymy (chymáza, tryptáza, hydrolázy, fosfolipázy, granzymy B a H, katepsin G)
• lipidové metabolity (leukotrieny, prostaglandiny, PAF)
• adenosintrifosfát (ATP)
• vazoaktivní intestinální peptid (VIP)
• oxid dusíku (NO)
• heparin
• endoteliální růstový faktor (VEGF)
• proteoglykany

Je třeba mít na paměti, že žírné buňky jsou velmi heterogenní skupinou buněk a žádná jednotlivá buňka neprodukuje všechny tyto látky současně.

Bioaktivní látky z granulí se uvolňují procesem degranulace, ke kterému dochází pod vlivem:

• Alergická reakce typu I, např. Po kontaktu s pylem trávy
• léky, např. chinin, morfin, nesteroidní protizánětlivé léky
• fyzikální faktory, např. teplo, chlad, vibrace, tlak, cvičení
• chemické látky, např. alkohol, hmyzí jedy
• silný stres
• postupy, např. endoskopie, biopsie

Žírné buňky - typy

V lidském těle existují dva typy žírných buněk a kritériem rozdělení je obsah zrna:

• Mukosální žírné buňky (T žírné buňky) obsahující tryptázu a umístěné hlavně ve sliznici
• žírné buňky pojivové tkáně (TC žírné buňky) obsahující tryptázu a chymázu nalezené v pojivové tkáni

Žírné buňky - alergické reakce

Žírné buňky hrají ústřední roli v alergických reakcích typu I. Tuto reakci vyvolávají specifické protilátky IgE vázané na alergen, které v kombinaci s povrchovým receptorem žírných buněk (FcεRI) iniciují okamžitou degranulaci buněk.

Uvolňují se histamin, leuktrieny, serotonin, prostaglandiny a další látky působící lokálně (způsobující např. Otok nosní sliznice) nebo systémové (způsobující např. Chronickou únavu).

Tyto reakce jsou okamžité, což znamená, že k nim dochází několik sekund po expozici alergenu.

Kožní testy běžně používané při diagnostice alergických onemocnění detekují přítomnost žírných buněk „alergických“ na daný alergen.

Žírné buňky - role v těle

Donedávna se předpokládalo, že žírné buňky jsou pouze buňkami alergických reakcí typu I. Jejich role v těle se však jeví mnohem širší a zahrnuje různé reakce na vrozené a získané imunitní reakce.

Bylo prokázáno, že hrají roli v imunitní reakci proti mikroorganismům, na které žírné buňky, podobně jako alergické reakce, reagují uvolňováním histaminu a zvyšováním propustnosti cév. To usnadňuje ostatním buňkám imunitního systému, např. Neutrofilům, přístup k místu infekce.

Přítomnost žírných buněk na strategických místech, jako jsou:

• dýchací systém
• zažívací ústrojí
• urogenitální trakt
• kůže

umožňuje jim fungovat jako „strážce“ a zabránit mikroorganismu ve vstupu do těla.

Žírné buňky mají na svém povrchu receptory TLR (receptory podobné Toll), které jsou aktivovány bakteriálními a virovými antigeny.

Kromě toho je zdůrazněna jejich role v regulaci zánětlivého procesu, kde jsou žírné buňky přímým iniciátorem zánětlivého procesu.

Na druhou stranu mohou také inhibovat zánětlivý proces vylučováním látek, jako je IL-10 nebo TGF-β.

Kromě toho mohou žírné buňky snižovat aktivitu makrofágů a dendritických buněk a podílejí se na všech fázích opravy tkáně během a po zánětu.

Další důležitou funkcí žírných buněk je jejich úzká spolupráce s T lymfocyty, které ovlivňují vývoj imunitní tolerance vůči vlastním tkáním. Obzvláště důležitý je jejich vliv na regulační T lymfocyty (Treg), které zabraňují rozvoji autoimunitních onemocnění.

Role žírných buněk při autoimunitních onemocněních byla popsána mj u systémového lupus erythematosus a revmatoidní artritidy, kde bylo prokázáno, že žírné buňky mohou stimulovat autoreaktivní T lymfocyty, čímž zesilují poškození tkáně.

Byla dokumentována také účast žírných buněk na neoplastickém procesu.

Za prvé, žírné buňky mohou mít protinádorový účinek vylučováním TNF-alfa, který má cytotoxický účinek na nádorové buňky.

Za druhé, mohou také působit na rakovinu stimulací produkce nových krevních cév v nádoru (angiogeneze).

Žírné buňky - mastocytóza

Mastocytóza je skupina proliferativních onemocnění charakterizovaných nadměrným dělením a hromaděním v orgánech žírných buněk, zejména v kostní dřeni a kůži. Odhaduje se, že mascytóza postihuje 1 z 1 000–8 000 lidí. Trpí tím děti i dospělí.

Většina pacientů s mastocytózou má mutaci v genu KIT na kodonu 816 (mutace D816V). Gen KIT kóduje receptor na povrchu žírných buněk, který při stimulaci růstovými faktory způsobuje proliferaci buňky.

Důsledkem mutace D816V je kontinuální stimulace receptoru i bez spojení s růstovým faktorem a nekontrolovaná proliferace žírných buněk.

Příznaky mastocytózy mohou mít systémovou povahu, vyplývající z uvolňování látek obsažených v granulích, jako jsou histamin a prozánětlivé cytokiny, mastocyty. Systémovým příznakem jsou např. Návaly horka.

Na druhé straně lokální příznaky vyplývají hlavně z hromadění žírných buněk v tkáních, což může způsobit například otok a zarudnutí kůže. Další příznaky mastocytózy jsou:

• anémie
• zvětšení sleziny a jater
• červenohnědé svědivé hrudky na kůži
• Darierův příznak (vývoj kopřivky nebo lineárních puchýřků v důsledku podráždění kůže)
• pokles krevního tlaku
• šokovat
• Bolest hlavy
• horečka
• bolest kostí
• chronická únava
• ztráta váhy
• průjem
• bolest břicha
• Deprese
• poruchy nálady

Mastocytóza je charakterizována širokým spektrem klinických forem:

• kožní mastocytóza
• mírná systémová mastocytóza
• Systémová mastocytóza spojená s klonální nemastocytickou hyperplazií
• agresivní systémová mastocytóza
• leukémie žírných buněk
• sarkom žírných buněk
• podkožní mastocytom

Kožní mastocytóza je častější u dětí a systémová mastocytóza u dospělých.

Stojí za to vědět ...

Nedávno bylo prokázáno, že žírné buňky mohou být zapojeny do vývoje syndromu chronické únavy.

Stimulace žírných buněk zvyšuje sekreci prozánětlivých cytokinů, což může vést k únavě, nedostatku síly a malátnosti.

Žírné buňky mohou být navíc umístěny v nervových buňkách a produkcí serotoninu mohou přímo ovlivňovat činnost nervového systému.

Existují také silné důkazy, že žírné buňky mohou procházet hematoencefalickou bariérou a migrovat z krevního řečiště přímo do mozku.

Literatura

1. Vnitřní nemoci, editoval Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010
2. Kopeć-Szlęzak J. Žírné buňky a jejich význam v imunitních a neoplastických procesech. Journal of Transfusion Medicine 2015, 8, 2, 49–59., On-line access
3. St John A.L. a Abraham S.N. Vrozená imunita a její regulace žírnými buňkami. J Immunol 2013, 190, 4458-4463., Online přístup
4. da Silva E.Z. a kol. Funkce žírných buněk: nová vize staré buňky. J Histochem Cytochem. 2014, 62 (10), 698-738., On-line přístup

O autorovi

Karolina Karabin, MD, PhD, molekulární biolog, laboratorní diagnostik, Cambridge Diagnostics Polska Biolog se specializací na mikrobiologii a laboratorní diagnostik s více než 10 lety zkušeností v laboratorní práci. Absolvent Fakulty molekulární medicíny a člen Polské společnosti pro lidskou genetiku, vedoucí výzkumných grantů v Laboratoři molekulární diagnostiky na Ústavu hematologie, onkologie a interních chorob Lékařské univerzity ve Varšavě. Na 1. lékařské fakultě Varšavské lékařské univerzity obhájila titul doktora lékařských věd v oboru lékařské biologie. Autor mnoha vědeckých a populárně-vědeckých prací v oblasti laboratorní diagnostiky, molekulární biologie a výživy. Denně jako specialista v oblasti laboratorní diagnostiky vede věcné oddělení v Cambridge Diagnostics Polska a spolupracuje s týmem dietologů na CD Dietary Clinic. Své praktické poznatky z diagnostiky a dietoterapie nemocí sdílí s odborníky na konferencích, školeních a v časopisech a na webových stránkách. Zvláště se zajímá o vliv moderního životního stylu na molekulární procesy v těle.

Přečtěte si více článků od tohoto autora