Žírne bunky (žírne bunky) - výskum, úloha v tele, alergické reakcie

Žírne bunky sú bunky, o ktorých sa donedávna predpokladalo, že sa podieľajú iba na patomechanizme alergických reakcií. Posledné roky výskumu však ukázali, že sú rozhodujúce aj pri množstve vrodených a získaných imunitných reakcií. Žírne bunky môžu byť zapojené do rakoviny, obrany proti mikróbom, autoimunity a pravdepodobne aj chorôb nervového systému.

Obsah:

1. Žírne bunky - výskyt
2. Žírne bunky - degranulácia
3. Typy žírnych buniek
4. Žírne bunky - alergické reakcie
5. Žírne bunky - úloha v tele
6. Žírne bunky - mastocytóza

Žírne bunky alebo žírne bunky sú bunky imunitného systému, veľké 6 - 12 mm. Prvýkrát ich opísal Paul Ehrlich v roku 1876. Charakteristickým rysom žírnych buniek je prítomnosť 50 - 200 bazofilných granúl v ich cytoplazme obsahujúcich bioaktívne látky, napríklad histamín.

Nezrelé žírne bunky, ktoré ešte neobsahujú granule, sa uvoľňujú z drene do periférnej krvi. Iba keď sa žírna bunka usadí v cieľovom tkanive, vplyvom rastových faktorov dozrieva a vytvára granuly.

Je to dosť neobvyklé, pretože väčšina krviniek sa uvoľňuje do periférnej krvi až po zrelosti v dreni.

Životnosť žírnych buniek v tkanivách sa pohybuje od niekoľkých týždňov do niekoľkých mesiacov. Po uplynutí tejto doby sa jadro žírnej bunky fragmentuje a samotná žírna bunka dokončí svoj životný cyklus v slezine.

Žírne bunky - výskyt

Žírne bunky sa nachádzajú v mnohých tkanivách, hlavne na miestach potenciálneho kontaktu so škodlivými látkami, ako je pokožka, sliznice dýchacích ciest, gastrointestinálny trakt a urogenitálny systém.

Žírne bunky navyše vypĺňajú spojivové tkanivo, najmä v oblastiach okolo krvných ciev, nervových buniek, buniek hladkého svalstva, slizníc a vlasových folikulov.

Žírne bunky - degranulácia

Žírne bunky sa vyznačujú obsahom bazofilných granúl v ich cytoplazme obsahujúcich veľmi odlišné bioaktívne látky:

• biogénne amíny (histamín, serotonín)
• cytokíny (IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8 IL6, INF-gama, TNF-alfa, TGF-beta)
• enzýmy (chymáza, tryptáza, hydrolázy, fosfolipázy, granzymy B a H, katepsín G)
• lipidové metabolity (leukotriény, prostaglandíny, PAF)
• adenozíntrifosfát (ATP)
• vazoaktívny črevný peptid (VIP)
• oxid dusičitý (NO)
• heparín
• endotelový rastový faktor (VEGF)
• proteoglykány

Je potrebné mať na pamäti, že žírne bunky sú veľmi heterogénnou skupinou buniek a žiadna z týchto buniek neprodukuje všetky tieto látky súčasne.

Bioaktívne látky z granúl sa uvoľňujú degranulačným procesom, ktorý prebieha pod vplyvom:

• alergická reakcia typu I, napr. po kontakte s peľom trávy
• lieky, napríklad chinín, morfín, nesteroidné protizápalové lieky
• fyzikálne faktory, napr. teplo, chlad, vibrácie, tlak, cvičenie
• chemické činidlá, napríklad alkohol, hmyzie jedy
• silný stres
• postupy, napríklad endoskopia, biopsia

Typy žírnych buniek

V ľudskom tele existujú dva typy žírnych buniek a kritériom rozdelenia je obsah zrna:

• Žírne bunky sliznice (T žírne bunky) obsahujúce tryptázu a umiestnené hlavne v sliznici
• žírne bunky spojivového tkaniva (TC žírne bunky) obsahujúce tryptázu a chymázu nachádzajúce sa v spojivovom tkanive

Žírne bunky - alergické reakcie

Žírne bunky hrajú ústrednú úlohu pri alergických reakciách typu I. Túto reakciu vyvolávajú špecifické protilátky IgE viazané na alergén, ktoré v kombinácii s povrchovým receptorom žírnych buniek (FcεRI) vyvolávajú okamžitú bunkovú degranuláciu.

Uvoľňujú sa histamín, leuktriény, serotonín, prostaglandíny a ďalšie látky pôsobiace lokálne (napr. Spôsobujúce opuch nosovej sliznice) alebo systémové (spôsobujúce napr. Chronickú únavu).

Tieto reakcie sú okamžité, čo znamená, že sa vyskytujú sekundy a minúty po vystavení alergénu.

Kožné testy bežne používané pri diagnostike alergických ochorení zisťujú prítomnosť žírnych buniek „alergických“ na daný alergén.

Žírne bunky - úloha v tele

Až donedávna sa žírne bunky považovali iba za bunky alergických reakcií typu I. Zdá sa však, že ich úloha v tele je oveľa širšia a zahŕňajú rôzne reakcie na vrodené a získané imunitné odpovede.

Ukázalo sa, že hrajú úlohu v imunitnej reakcii proti mikroorganizmom, na ktoré podobne ako pri alergických reakciách reagujú žírne bunky uvoľňovaním histamínu a zvyšovaním priepustnosti krvných ciev. Toto uľahčuje iným bunkám imunitného systému, ako sú neutrofily, prístup k miestu infekcie.

Prítomnosť žírnych buniek na strategických miestach, ako sú:

• dýchací systém
• zažívacie ústrojenstvo
• urogenitálny trakt
• koža

umožňuje im pôsobiť ako „strážca“ a zabrániť mikroorganizmu vo vstupe do tela.

Žírne bunky majú na svojom povrchu receptory TLR (receptory podobné Toll), ktoré sú aktivované bakteriálnymi a vírusovými antigénmi.

Ďalej sa zdôrazňuje ich úloha v regulácii zápalového procesu, kde sú žírne bunky priamym iniciátorom zápalového procesu.

Na druhej strane môžu tiež inhibovať zápalový proces vylučovaním látok, ako je IL-10 alebo TGF-p.

Žírne bunky môžu navyše znižovať aktivitu makrofágov a dendritických buniek a podieľajú sa na všetkých fázach opravy tkaniva počas zápalu a po ňom.

Ďalšou dôležitou funkciou žírnych buniek je ich úzka spolupráca s T lymfocytmi, ktoré ovplyvňujú vývoj imunitnej tolerancie voči vlastným tkanivám. Obzvlášť dôležitý je ich vplyv na regulačné T lymfocyty (Treg), ktoré zabraňujú rozvoju autoimunitných chorôb.

Úloha mastocytov pri autoimunitných ochoreniach bola opísaná okrem iného v publikácii pri systémovom lupus erythematosus a reumatoidnej artritíde, kde sa preukázalo, že žírne bunky môžu stimulovať autoreaktívne T lymfocyty, a tak zhoršovať poškodenie tkaniva.

Dokumentovaná bola aj účasť žírnych buniek na neoplastickom procese.

Po prvé, žírne bunky môžu mať protinádorový účinok vylučovaním TNF-alfa, ktorý má cytotoxický účinok na nádorové bunky.

Po druhé, môžu tiež pôsobiť na rakovinu stimuláciou produkcie nových krvných ciev v nádore (angiogenéza).

Žírne bunky - mastocytóza

Mastocytóza je skupina proliferatívnych chorôb charakterizovaných nadmerným delením a hromadením v orgánoch žírnych buniek, najmä v kostnej dreni a koži. Odhaduje sa, že mascytóza postihuje 1 z 1 000 - 8 000 ľudí. Trpia ním deti aj dospelí.

Väčšina pacientov s mastocytózou má mutáciu v géne KIT na kodóne 816 (mutácia D816V). Gén KIT kóduje receptor na povrchu mastocytov, ktorý po stimulácii rastovými faktormi spôsobí proliferáciu bunky.

Dôsledkom mutácie D816V je kontinuálna stimulácia receptora aj bez spojenia s rastovým faktorom a nekontrolovaná proliferácia žírnych buniek.

Príznaky mastocytózy môžu mať systémovú povahu a sú výsledkom uvoľňovania látok obsiahnutých v granulách, ako sú histamín a prozápalové cytokíny, mastocytmi. Systémovým príznakom sú napríklad návaly horúčavy.

Na druhej strane lokálne príznaky sú dôsledkom hlavne hromadenia žírnych buniek v tkanivách, čo môže spôsobiť napríklad opuch a začervenanie kože. Ďalšie príznaky mastocytózy sú:

• anémia
• zväčšenie sleziny a pečene
• červenohnedé svrbiace hrudky na koži
• Darierov príznak (výskyt žihľavky alebo lineárnych pľuzgierov v dôsledku podráždenia pokožky)
• pokles krvného tlaku
• šok
• Bolesť hlavy
• horúčka
• bolesť kostí
• chronická únava
• strata váhy
• hnačka
• bolesť brucha
• depresia
• poruchy nálady

Mastocytóza je charakterizovaná širokým spektrom klinických foriem:

• kožná mastocytóza
• mierna systémová mastocytóza
• Systémová mastocytóza spojená s klonálnou nemastocytickou hyperpláziou
• agresívna systémová mastocytóza
• leukémia žírnych buniek
• sarkóm žírnych buniek
• podkožný mastocytóm

Kožná mastocytóza je bežnejšia u detí a systémová mastocytóza u dospelých.

Mali by ste vedieť ...

Nedávno sa preukázalo, že žírne bunky môžu byť zapojené do vývoja syndrómu chronickej únavy.

Stimulácia žírnych buniek zvyšuje sekréciu prozápalových cytokínov, čo môže mať za následok únavu, nedostatok sily a nevoľnosť.

Žírne bunky môžu byť navyše umiestnené v nervových bunkách a produkciou serotonínu môžu priamo ovplyvňovať činnosť nervového systému.

Existujú tiež silné dôkazy o tom, že žírne bunky môžu prechádzať cez hematoencefalickú bariéru a migrovať z krvi priamo do mozgu.

Literatúra

1. Interné choroby, editoval Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010
2. Kopeć-Szlęzak J. Žírne bunky a ich význam v imunitných a neoplastických procesoch. Journal of Transfusion Medicine 2015, 8, 2, 49–59., On-line prístup
3. St John A.L. a Abraham S.N. Vrodená imunita a jej regulácia žírnymi bunkami. J Immunol 2013, 190, 4458-4463., Online prístup
4. da Silva E.Z. a kol., funkcia žírnych buniek: nová vízia starej bunky. J Histochem Cytochem. 2014, 62 (10), 698-738., On-line prístup

O autorovi

Karolina Karabin, MD, PhD, molekulárna biologička, laboratórna diagnostička, Cambridge Diagnostics Polska. Biologička so špecializáciou na mikrobiológiu a laboratórna diagnostika s viac ako 10-ročnými skúsenosťami v laboratórnej práci. Absolvent Vysokej školy molekulárnej medicíny a člen Poľskej spoločnosti pre genetiku človeka. Vedúci výskumných grantov v Laboratóriu molekulárnej diagnostiky na Katedre hematológie, onkológie a vnútorných chorôb Lekárskej univerzity vo Varšave. Na 1. lekárskej fakulte Lekárskej univerzity vo Varšave obhájila titul doktor lekárskych vied v odbore lekárska biológia. Autor mnohých vedeckých a populárno-vedeckých prác v oblasti laboratórnej diagnostiky, molekulárnej biológie a výživy. Denne ako špecialista v oblasti laboratórnej diagnostiky vedie testovacie oddelenie v spoločnosti Cambridge Diagnostics Polska a spolupracuje s tímom dietológov na CD Dietary Clinic. O svoje praktické poznatky z diagnostiky a dietoterapie chorôb sa delí s odborníkmi na konferenciách, školeniach, v časopisoch a na webových stránkach. Zaujíma ju najmä vplyv moderného životného štýlu na molekulárne procesy v tele.

Prečítajte si viac článkov od tohto autora