Ogólność
Komórki tuczne lub komórki tuczne to komórki odpornościowe o zmiennym kształcie, w niektórych przypadkach zaokrąglone lub owalne, w innych rozgałęzione. Wewnątrz komórek tucznych w cytoplazmie znajdują się ziarna bogate w heparynę i histaminę.
Dzięki szczególnemu powinowactwu z niektórymi barwnikami zawartość granulek jest wykorzystywana do ich wizualizacji pod mikroskopem: wydają się czerwono-fioletowe. Komórki tuczne znajdują się we właściwej tkance łącznej, typu luźnego włóknistego.
Początek
Odkryte przez Paula Ehrlicha komórki tuczne powstają w szpiku kostnym podczas hematopoezy.Hemopoeza (lub hematopoeza) to proces, w którym powstają i dojrzewają wszystkie rodzaje komórek krwi. Termin wywodzi się z połączenia greckich słów αίμα, co oznacza krew, i eποιὲω, co oznacza tworzenie.
Ze względu na podobieństwo mastocyty przez długi czas były mylone z bazofilami.
Lokalizacja
Tkanka łączna jest jedną z czterech podstawowych tkanek organizmu, obok nabłonkowej, mięśniowej i nerwowej.
Warto pamiętać o budowie tkanki łącznej, aby lepiej zrozumieć niektóre właściwości i funkcje komórek tucznych; ta tkanina:
- składa się z różnych typów komórek: makrofagów, fibroblastów, komórek plazmatycznych, leukocytów, komórek tucznych, komórek niezróżnicowanych, adipocytów, chondrocytów, osteocytów itp.
- ma szczególny składnik, zwany materiałem międzykomórkowym (lub matrycą): składa się z nierozpuszczalnych włókien białkowych (kolagenowych, siateczkowatych i elastycznych) oraz substancji podstawowej, czyli amorficznej, typu koloidalnego i mukopolisacharydowego. W nim zachodzi wymiana gazów i substancji odżywczych między krwią a komórkami łącznymi.
- Pełni głównie dwie funkcje: mechaniczną i troficzną. Przez mechanikę rozumiemy działanie podpory, rusztowania i połączenia, które ta tkanka gwarantuje w organizmie.Funkcja troficzna (z greckiego Ïτροϕήżywienia), z drugiej strony powoduje obecność naczyń krwionośnych, naczyń włosowatych i naczyń limfatycznych, przez które następuje wymiana składników odżywczych.
Komórki tuczne są skoncentrowane głównie w pobliżu naczyń krwionośnych i limfatycznych luźnej włóknistej tkanki łącznej. Ponadto duża liczba komórek tucznych występuje również w błonach śluzowych układu oddechowego i przewodu pokarmowego.
Cytologia i funkcja ziarnistości. Zapalenie
Komórki tuczne mierzą około 20-30 µm średnicy. Wewnątrz nich mitochondria są nieliczne i mają niewielkie rozmiary. Aparat Golgiego jest dobrze zróżnicowany, z którego pochodzą granulki (o średnicy 0,3-0,8 µm), zawierające heparynę i histaminę. Ponadto istnieją również kropelki lipidowe, czyli ciała lipidowe, zawierające rezerwy kwasu arachidonowego.
Oddzielone cienką błoną granulki są bardzo liczne i dlatego wydają się stłoczone do tego stopnia, że w niektórych przypadkach pokrywają również jądro komórki tucznej. Zawartość granulek, w szczególności heparyny, wykazuje powinowactwo do poszczególnych podstawowych barwników, takich jak błękit toluidynowy, co pozwala na wizualizację komórek tucznych pod mikroskopem.
Zawartość ziarnistości komórek tucznych jest uwalniana, po precyzyjnych sygnałach, na zewnątrz komórek, co nazywa się degranulacją komórek tucznych.
- Heparyna jest mukopolisacharydem kwasu siarkowego o właściwościach przeciwzakrzepowych.Mastocyty w okolicach naczyń krwionośnych luźnej tkanki łącznej uwalniają heparynę w celu uniknięcia koagulacji białek osocza uciekłych z naczyń włosowatych krwi. Innymi słowy, monitorują i sprawdzają, czy nie zachodzi nieprawidłowy proces krzepnięcia.
- Histamina natomiast jest środkiem wazoaktywnym, czyli rozszerzającym naczynia, dlatego degranulacja histaminy warunkuje w pobliskich naczyniach krwionośnych zwiększoną przepuszczalność naczyń.
Uwalnianie histaminy jest związane z rolą, jaką odgrywają komórki tuczne w procesie zapalnym: w rzeczywistości przeprowadzają one degranulację histaminy, gdy tylko wystąpi stan zapalny. Zwiększona przepuszczalność naczyń ma na celu zachęcenie do napływu innych komórek odpornościowych (eozynofile, neutrofile, monocyty, limfocyty T) i płytek krwi w celu zaatakowania patogenu (w przypadku infekcji) lub antygenu.
Może się jednak zdarzyć, że u osób bardziej predysponowanych masywna degranulacja komórek tucznych wywołuje nadmierną reakcję alergiczną, zwaną reakcją anafilaktyczną. W tym przypadku mówimy o degranulacji anafilaktycznej. Osoba dotknięta chorobą ma różne objawy, takie jak:
- Swędzący
- duszność
- Pokrzywka
- Poczucie uduszenia
- Niedociśnienie
- Półomdlały
- Zawroty głowy
- Poliuria
- Bicie serca
Sytuacja ta, uważana za patologiczną, występuje, ponieważ komórki tuczne mają na swojej błonie immunoglobuliny IgE (lub reaginę), które w kontakcie z antygenem (w tym przypadku jest to alergen) wyzwalają niekontrolowane uwalnianie histaminy.
„Anormalna” obecność IgE na błonie komórek tucznych nie jest przypadkowa: są one obecne na błonie dopiero po pierwszej ekspozycji predysponowanego organizmu na alergen. W tym przypadku mówimy o uwrażliwieniu komórek tucznych na antygen, innymi słowy następuje następująca sytuacja: gdy osobnik, bardziej chłonny niż normalnie, wchodzi po raz pierwszy w kontakt z danym alergenem, odpowiedź immunologiczna system polega na nadprodukcji swoistej IgE.Po wyczerpaniu pierwszej ekspozycji na alergen, wrażliwe na ten alergen IgE osadzają się na błonie komórkowej komórek tucznych. Przy drugiej ekspozycji na ten sam antygen, IgE, już gotowe, wyzwalają niekontrolowaną degranulację histaminy Proces ten określany jest terminem nadwrażliwość anafilaktyczna i jest jedną z reakcji zapalnych/alergicznych.
To wyjaśnia, dlaczego w przypadku reakcji anafilaktycznych podaje się leki przeciwhistaminowe.
Komórki tuczne i stany zapalne: pełny obraz
Aby uzupełnić ten przegląd roli komórek tucznych podczas procesu zapalnego, trzeba powiedzieć, że na scenie interweniują inni bohaterowie:
- Ciała lipidowe, zawierające kwas arachidonowy.
- Interleukiny.
- Czynniki chemotaktyczne.
- Tlenek azotu.
Kwas arachidonowy, zawarty w ciałach lipidowych komórek tucznych, jest prekursorem wielu substancji biorących udział w procesach zapalnych, takich jak prostaglandyny, tromboksany i leukotrieny.W komórkach tucznych, gdy wyzwalana jest odpowiedź immunologiczna na antygen, oprócz degranulacji, są również produkowane leukotrieny, których skutki są następujące:
- Zwiększona przepuszczalność naczyń.
- Skurcz mięśni gładkich.
Leukotrieny pełnią zatem rolę mediatorów chemicznych i wspomagają działanie histaminy w przeciwdziałaniu antygenom.
Interleukiny i czynniki chemotaktyczne regulują aktywność innych komórek biorących udział w regulacji procesu zapalnego, w szczególności chemotaksja to proces, w którym następuje przyciąganie komórek ruchomych (takich jak neutrofile, bazofile, eozynofile i limfocyty) do substancji chemicznych. Stąd uwalnianie czynników chemotaktycznych przez komórki tuczne wywołuje inne komórki odpornościowe.
Wreszcie, tlenek azotu jest kolejnym endogennym mediatorem wytwarzanym przez komórki tuczne za pomocą systemu enzymatycznego zwanego NOS, syntetaza tlenku azotu.Uwalniany zewnętrznie gaz ma działanie rozszerzające naczynia krwionośne.
Jednakże, podobnie jak w przypadku histaminy, te inne elementy pochodzenia mastocytów mogą również determinować u niektórych osób nieprawidłową odpowiedź na antygen. Na przykład w przypadku ataków astmy to masywny skurcz mięśni gładkich, wywołany przez niektóre leukotrieny zawarte w komórkach tucznych, wywołuje skurcz oskrzeli, wywołując typowe objawy.
