Базофилы и тучные клетки

Тучные клетки (мастоциты) образуются из гемопоэтических предшественников и заселяют почти все ткани организма, где они завершают свое развитие. Базофилы, несмотря на внешнее сходство с тучными клетками, являются циркулирующими гранулоцитами (смотрите рисунок ниже).

Базофил и тучная клетка
Базофилы в крови (слева) и тканевая тучная клетка (справа). Оба вида содержат обильное количество базофильных гранул. Тучная клетка имеет большие (20 мкм) по сравнению с базофилами (10-14 мкм) размеры.

Их созревание завершается в костном мозге. Из кровотока они могут поступать в очаг воспаления, где реализуют свои функции. Общими свойствами, объединяющими базофилы и тучные клетки, являются экспрессия высокоаффинных рецепторов для IgE (FcεRI) и сходный (но не идентичный) спектр секретируемых продуктов (смотрите таблицу ниже).

Основные регуляторные продукты, образуемые базофилами и тучными клетками
Основные регуляторные продукты, образуемые базофилами и тучными клетками

Базофилы и тучные клетки рассматриваются как ключевые эффекторы IgF-ассоциированных аллергических реакций и в качестве клеток, выполняющих ведущую роль в реализации антипаразитарного иммунитета. Высокая скорость повышения содержания базофилов и тучных клеток в крови и высвобождения медиаторов из них после контакта с аллергенами (минуты, иногда секунды), обусловила название развивающихся при этом патофизиологических реакций: реакции немедленного типа.

 

Тучные клетки

Основные популяции тучных клеток человека
Основные популяции тучных клеток человека

Зрелые тучные клетки чаще всего обнаруживаются в коже, лимфоидных органах, тимусе, легких, матке, желудочно-кишечном тракте, мочевом пузыре, конъюнктиве, слизистой носа, синовиальных оболочках, брыжейке. На основе наличия в клетках триптазы (трипсин подобной протеазы) и химазы (химотрипсин подобной протеазы) обычно выделяют две субпопуляции (смотрите таблицу выше):

  1. мастоциты, содержащие оба фермента (TKTX; присутствуют в коже, подслизистом слое кишечника и соединительной ткани);
  2. мастоциты, содержащие, только триптазу (TKT; преимущественно локализуются в легких и ЖКТ).

Эти группы имеют также функциональные различия, хотя данные об этом пока довольно скудны.

Энзим дубль-позитивные клетки кожи способны, в отличие от содержащих лишь триптазу клеток легких и кишечника, легко высвобождать гистамин (что это такое читайте по ссылке) в ответ на широкий спектр самых различных стимулов. Отмеченные субпопуляции отличаются также по содержанию цитокинов. Например, IL-4 содержится преимущественно в TKTX, a IL-5 и IL-6 экспрессируются главным образом TKT. Вместе с тем обе субпопуляции клеток несут на своей поверхности рецептор FcεRI и участвуют в IgE-зависимых аллергических и антипаразитарных реакциях.

 

Базофилы в крови и причины их повышения

Вопрос о происхождении базофилов постоянно дебатируется и до сих пор остается нерешенным. Пока для этих клеток, в отличие от других гранулоцитов, не обнаружен специфический дифференцировочный фактор. Существуют три варианта предположений о предшественнике базофильного ростка:

  1. он является единым для эозинофилов и базофилов,
  2. общим для мегакариоцитов и базофилов,
  3. единым для базофилов и тучных клеток.

Исходя из имеющихся данных (эозинофилы и базофилы в крови повышены у взрослого при развитии гельминтозов (стронгилоидоз и т.д.), аллергических реакций, введении in vivo IL-3 и GM-CSF; в крови находятся базофильно-эозинофильные ассоциации при хроническом миелоидном лейкозе; получены смешанные базофильно-эозинофильные колонии в культурах костномозговых клеток), большинство исследователей отдает предпочтение первому варианту. Однако другие гипотезы также поддерживаются рядом фактов, что определяет их право на существование.

Абсолютное содержание базофилов среди лейкоцитов крови в норме составляет <1%. Основной особенностью, отличающей их от тучных клеток, является мобильность. Если мастоциты являются оседлыми клетками и проявляют свою активность по причине нарушения паразитом, аллергеном или антигеном их гомеостаза в зоне локализации, то базофилы (как и эозинофилы) активно проникают в очаг уже развившегося аллергического или паразитарного воспаления. Поэтому эти клетки называют эффекторами поздней фазы аллергических реакций.

Базофилы конституитивно экспрессируют на своей поверхности ряд хемокиновых рецепторов:

  • CCR1,
  • CCR2,
  • CCR3,
  • CXCR1,
  • CXCR3,
  • CXCR4.

Пожалуй, основную роль в мобилизации базофилов играет CCR3. Он способен взаимодействовать с:

  • эотаксином (CCL11),
  • RANTES (CCL5),
  • MCP-3 (CCL7),
  • МСР-4 (CCL13).

При этом становится повышено абсолютное содержание базофилов и клетка переходит в состояние активации. Цитокины, способствующие выходу эозинофилов из кровяного русла (IL-3, IL-5, GM-CSF), оказывают аналогичное влияние и на базофилы. Эти медиаторы (главным образом IL-3), кроме того, усиливают секреторную функцию базофилов, индуцированную перекрестным связыванием IgE или действием анафилатоксинов.

Предшественники тучных клеток тоже мобилизуются в очаг аллергического воспаления и в зону паразитарной инвазии. Однако их приток менее выражен по сравнению с локальным повышением в крови абсолютного содержания эозинофилов и базофилов. Численность тучных клеток возрастает в основном за счет митозов in situ.

 

Рецепторы базофилов и тучных клеток

Рецепторы тучных клеток и базофилов
Основные поверхностные рецепторы тучных клеток и базофилов. Обе клетки экспрессируют высокоаффинный рецептор для IgE (FcεRI), обе несут на своей поверхности хемокиновые рецепторы. Однако тучные клетки имеют более широкий спектр антиген-распознающих структур: среди них Toll-подобные рецепторы (TLR), индуцируемый под влиянием IFN-y высокоаффинный рецептор для IgG (FcγRI). С другой стороны, основная часть базофилов содержит рецепторы для анафилатоксинов (C3aR и C5aR), а среди тучных клеток они представлены лишь на популяции TKTX. У тучных клекок присутствует рецептор c-kit для фактора стволовых клеток (SCF или c-kit-лиганда), а у базофилов его нет. Вместе с тем базофильные гранулоциты (как нейтрофилы и эозинофилы) экспрессируют хемотаксические рецепторы для бактериальных N-формил-метионил пептидов (FPR). И тучные клетки, и базофилы несут на мембранах гистаминовые рецепторы.

Тучные клетки имеют более широкий, по сравнению с базофилами, спектр антигенраспознающих рецепторов (рисунок выше). Помимо FcεRI, который через посредство IgE позволяет универсально реагировать на различные продукты червей (например, при аскаридозе), членистоногих, микробов, вирусов (грипп, ВИЧ-инфекции и т.п.), а также аллергены, тучные клетки несут на своей поверхности Toll-подобные рецепторы. Под влиянием IFN-γ мастоциты экспрессируют FcγRI (высокоаффинный рецептор для IgG; CD64). Эти данные свидетельствуют о том, что тучные клетки не только способны исполнять роль эффекторов антипаразитарного иммунитета, но и, присутствуя повсеместно в пограничных органах и тканях, являются чувствительными «приборами», оценивающими характер проникающих в организм антигенов.

К.В. Шмагель и В.А. Черешнев

 

2 thoughts on “Базофилы и тучные клетки

  1. На самой первой картинке в статье у базофила и мастоцита большое количество окрашенных внутриклеточных образований. Что это? Спасибо за ответ)))

    1. Добрый день!

      Уникальным свойством базофилов и тучных клеток, позволяющим идентифицировать их под микроскопом, является высокая плотность цитоплазматических гранул, окрашиваемых основными анилиновыми красителями. Они и являются теми самыми, как вы говорите, «внутриклеточными образованиями». Окраска их обусловлена присутствием в гранулах кислого протеогликана — гепарина. Наличие кислых гидролаз и других редуцирующих энзимов в этих структурах свидетельствует о том, что эволюционно они сформировались из лизосом. Секреция содержимого обычно осуществляется путем компаунд-экзоцитоза.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *