Mastosolut (tunnetaan myös nimellä mastosyytit tai mastosyytit [1] ) ovat myeloidisarjan kudossoluja , jotka sisältävät basofiilisiä rakeita , joiden sytoplasmassa on histamiinia ja hepariinia . Toisin kuin basofiilit , jotka sisältävät myös basofiilisiä rakeita, syöttösolut eivät yleensä pääse verenkiertoon . Syötösolut osallistuvat tulehduksen kehittymiseen , ensimmäisen (välittömän) tyypin yliherkkyysreaktioihin , kehon puolustamiseen monisoluisia loisia ja muita patogeenejä vastaan, veri-aivoesteen muodostumiseen ja muihin prosesseihin [2] [3] [4 ] ] . Syötösolut ovat allergioiden ja anafylaksian kehittymisen taustalla.
Syötösoluja on useimmissa kudoksissa ja ne sijaitsevat yleensä verisuonten ja hermojen lähellä . Niitä on erityisen paljon kudoksissa, jotka sijaitsevat kehon rajalla ulkoisen tai sisäisen ympäristön kanssa.
Morfologisesti syöttösolut ovat hyvin samanlaisia kuin verenkierrossa olevat basofiilit. Sekä syöttösolut että basofiilit sisältävät basofiilisiä rakeita hepariinin ja histamiinin kanssa. Näiden kahden solutyypin välillä on kuitenkin rakenteellisia eroja: esimerkiksi syöttösoluissa tuma on pyöristetty ja basofiileissä se jakautuu lohkoihin. Syötösolujen pyöreä tuma sijaitsee keskellä, usein sytoplasmisten rakeiden peittämänä [5] . Syötösolut ja basofiilit sitoutuvat immunoglobuliini E (IgE) -molekyylien Fc - alueisiin, jotka ovat sitoneet antigeenin (silloittuminen), mikä johtaa rakeiden sisällön vapautumiseen. Koska syöttösoluja muistuttavat basofiilit, niitä kutsutaan joskus kudosbasofiileiksi. Lisäksi basofiilit ja syöttösolut ovat peräisin samasta CD34 :ää ilmentävästä luuytimen progenitorista . Basofiilit jättävät luuytimen kypsymään, kun taas syöttösolujen kypsyminen päättyy niiden asettuttua kudoksiin. Paikka, jossa syöttösolut asettuvat, voi vaikuttaa joihinkin niiden ominaisuuksiin [6] .
Syötösoluja on useimmissa kudoksissa ja ne sijaitsevat yleensä verisuonten ja hermojen lähellä . Niitä on erityisen paljon kudoksissa, jotka sijaitsevat kehon ulko- tai sisäympäristön rajalla: ihossa , keuhkojen ja ruoansulatuskanavan limakalvoissa sekä suu- ja nenäonteloissa ja sidekalvossa [ 6] . Limakalvojen, dermiksen , seroosikalvojen , pernan ja perivaskulaarisen sidekudoksen limakalvon submukosaalisessa kerroksessa syöttösoluja on 10 4 - 10 6 1 g kudosta kohti. Histologisissa valmisteissa syöttösolut visualisoidaan helposti värjäämällä toluidiinisinisellä tai alcian bluella [ [7] . Syötösoluille on tunnusomaista metakromasian vaikutus, kun ne värjätään aniliiniväreillä , koska proteoglykaanien happoradikaaleja on paljon [5] .
Syötösolujen halkaisija on 10-20 mikronia ja niillä on soikea muoto ja villoinen pinta. Molekyylimarkkerien koostumus syöttösolujen pinnalla näyttää tältä FcεRI + CD13 + CD29 + CD45 + CD117 + CD123 + . FcεRI ovat korkean affiniteetin IgE -reseptoreita . CD117 on kantasolutekijän (SCF) reseptori ja CD123 on IL-3 :n reseptori . SCF ja IL-3 ovat kypsien syöttösolujen tärkeimmät kasvutekijät . Lisäksi syöttösolut kantavat pinnallaan reseptoreita komplementtikomponenteille C3b ja C3d, mikä osoittaa niiden osallistumisen synnynnäisiin immuniteettireaktioihin . Lisäksi syöttösoluissa on molempien luokkien MHC -soluja, ja MHC-luokan II ja CD86 :n läsnäolon vuoksi syöttösolut toimivat antigeeniä esittelevinä soluina , erityisesti Th2-soluille [8] .
Syötösolujen tärkein morfologinen piirre on suuren määrän (10 - 150) basofiilisten rakeiden läsnäolo sytoplasmassa, joiden koostumus vaihtelee merkittävästi eri tyyppisten syöttösolujen välillä. Kaikissa syöttösoluissa rakeet sisältävät vasoaktiivisia amiineja (pääasiassa histamiinia), kondroitiinisulfaatteja A ja C ja/tai hepariinia (joissakin lajeissa, esimerkiksi kaneissa , myös serotoniinia ) sekä erilaisia entsyymejä : proteaaseja sekä kuten dehydrogenaasi , peroksidaasi , ribonukleaasi , histidiinidekarboksylaasi ja happamat glykosaminoglykaanit . Syötösoluproteinaaseista löytyy tryptaaseja , jotka ovat lähellä trypsiiniä spesifisyydeltään, kymaaseja , jotka ovat samanlaisia kuin kymotrypsiini , ja karboksipeptidaasi A [9] . Näiden komponenttien lisäksi syöttösolurakeet voivat sisältää ATP :tä , lysosomaalisia entsyymejä (β - heksosaminidaasi , β-glukuronidaasi , aryylisulfataaseja ), lipidivälittäjiä eikosanoideja ( tromboksaaneja , prostaglandiini D2 C4 , leukoosia , verihiutaleita aktivoiva tekijä ), sytokiinit ( TNF-α , perusfibroblastikasvutekijä , interleukiini 4 (IL-4), kantasolutekijä (SCF), kemokiinit ), reaktiiviset happilajit [6] [10] [11] .
Ihmisillä syöttösolut jaetaan limakalvoihin tai limakalvoihin (tyyppi t) ja seroosiin (tyyppi ct) niiden sijainnin ja rakeissa olevan tryptaasin (t) tai kymaasin (ct) perusteella . Limakalvojen syöttösolut sijaitsevat pääasiassa limakalvojen submukosaalisessa kerroksessa ja seroosissa - seroosissa onteloissa, dermiksissä, risoissa . Molemmat syöttösolutyypit ovat peräisin luuytimestä, mutta t-tyypin solujen kehitys riippuu kateenkorvasta . Seroosit syöttösolut ovat kestävämpiä kuin limakalvosolut ja suurempia kuin limakalvosolut: niiden halkaisija on 10-12 μm vs. limakalvojen 5-10 μm [12] . Kummankin tyyppisten syöttösolujen tärkein kasvutekijä on SCF, limakalvojen syöttösoluissa IL-3 ja IL-4 toimivat kofaktorina, seroosien syöttösolujen osalta vain IL-3. Kondroitiinisulfaatti on hallitseva proteoglykaani limakalvon syöttösoluissa ja hepariini on vallitseva proteoglykaani seroosisoluissa. Lisäksi limaiset syöttösolut ilmentävät FcεRI:tä intensiivisemmin ja sisältävät enemmän IgE:tä sytoplasmassa kuin seroosit. Leukotrieenit ovat vallitseva eikosanoidi limakalvon syöttösoluissa ja prostaglandiinit seroosissa syöttösoluissa [7] .
FcεR1 on suuren affiniteetin IgE-reseptori syöttösolujen pinnalla. FcεR1 on tetrameeri, jossa on yksi α-, yksi β- ja kaksi y-ketjua, jotka on yhdistetty disulfidisillalla . IgE-sitoutumiskohdan muodostaa a-ketjun ekstrasellulaarinen osa, joka sisältää kaksi domeenia lähellä immunoglobuliinia [13] . β-ketju ja kumpikin kahdesta y-ketjusta sisältävät ITAM aktivoivan motiivin . Aktivoiva signalointikaskadi FcεR1:ssä laukeaa, kun β- ja y-ketjujen ITAMit fosforyloituvat tyrosiinitähteissä [ 14 ] .
Signalointireitti , joka aktivoituu, kun FcεR1 ristisitoutuu allergeenin kanssa IgE:n osallistuessa, on hyvin samanlainen kuin se, joka laukeaa, kun antigeenit aktivoivat lymfosyyttejä . Tyrosiinikinaasi Lyn sitoutuu FcεRl:n p-ketjun sytoplasmiseen osaan ja silloittaen FcεR1:n allergeenin kanssa, se fosforyloi ITAM-motiivit FcεR1:n β- ja y-ketjuissa. Toinen tyrosiinikinaasi, Syk , sitoutuu y-ketjuissa oleviin fosforyloituihin ITAM:eihin ja aktivoituu [14] fosforyloimalla ja aktivoimalla monia muita proteiineja , mikä lisää signaalia [15] .
Sykin aktivoimista proteiineista erityisen tärkeä on LAT -proteiini , joka fosforylaation seurauksena saa kyvyn olla vuorovaikutuksessa monien proteiinien kanssa. Erityisesti fosfolipaasi C gamma (PLCy) aktivoituu sitoutumalla LAT:iin ja katalysoi fosfatidyyli - inositoli-4,5-bisfosfaatin pilkkoutumista inositolitrifosfaatiksi (IP3) ja diasyyliglyseroliksi (DAG). IP3 lisää kalsiumionien määrää sytosolissa ja DAG aktivoi proteiinikinaasi C: tä (PKC). PKC fosforyloi myosiinin kevyitä ketjuja , jolloin basofiiliset rakeet liikkuvat ja saavuttavat solukalvon . Seuraavaksi rake fuusioituu kalvon kanssa SNARE -proteiinien osallistuessa vapauttaen sisällön ulos [14] .
Aktivoidut syöttösolut syntetisoivat ja erittävät eikosanoideja ja sytokiinejä. Eikosanoideista leukotrieeni C4 ja prostaglandiini E2 [9] syntetisoituvat aktiivisimmin syöttösoluissa . Eikosanoidien muodostumista säätelee sytosolientsyymi fosfolipaasi A 2 , joka aktivoituu sytosolin kalsiumpitoisuuden nousun tai fosforylaation seurauksena [16] .
Erittyneiden sytokiinien kirjon mukaan syöttösolut ovat lähellä tyypin 2 T-auttajia eli Th2-soluja. Ne tuottavat sytokiinejä, kuten IL-3, IL-4, IL-5 , IL-6 , IL-10 , IL-13 , GM-CSF , sekä proinflammatorisia sytokiineja IL-1 , IL-8 , IL-12 , IL-18 , IL-21 , IL-23 , TNF-a ja homeostaattiset sytokiinit IL-7 ja IL-15 . Ne tuottavat myös TGFp :a, useita kemokiineja ja päätyyppejä interferoneja . Syötösolut syntetisoivat useimmat sytokiinit ulkoisten stimulaattorien vaikutuksesta, ja ne erittävät jatkuvasti vain IL-4:ää, TNF:ää ja GM-CSF:ää. Lisäksi aktivoidut syöttösolut tuottavat useita kasvutekijöitä: verisuonten endoteelikasvutekijää (VEGF), fibroblastikasvutekijää (FGF) ja hermokasvutekijää (NGF) [9] .
Syötösolut osallistuvat allergisten ja anafylaktisten reaktioiden kehittymiseen. Rakeiden sisällön vapautuminen IgE-vasta-aineiden, jotka ovat sitoneet antigeenin syöttösolujen FcεRI-reseptoreihin, Fc-alueen sitoutuessa johtaa kaikkien tärkeimpien välittömien yliherkkyysreaktioiden ilmenemiseen. Degranulaatio ei johda solukuolemaan, ja vapautumisen jälkeen rakeet palautuvat. Myös degranulaation laukaisee cAMP :n solunsisäisen pitoisuuden ja kalsiumionien sytosolisen pitoisuuden kasvu. Kuviontunnistusreseptorien TLR2 , TLR3 ja TLR4 läsnäolon ansiosta syöttösolut voivat tunnistaa suoraan patogeenit ja niille ominaiset molekyylit [9] . Lisäksi syöttösolujen erityisreseptoreista johtuen jotkin komplementtikomponentit voivat aktivoida niitä [6] .
Histamiini, joka on osa syöttösolurakeita, aiheuttaa postkapillaaristen laskimolaskimojen laajentumisen , aktivoi endoteelin ja lisää verisuonten läpäisevyyttä . Histamiinin vapautuminen aiheuttaa paikallista turvotusta, punoitusta, lämpötilan nousua ja muiden immuunisolujen pääsyä syöttösolujen aktivoitumiskeskukseen. Histamiini myös depolarisoi hermopäätteitä , mikä aiheuttaa kipua [6] .
Syötösoluja löytyy ihmisen aivoista , missä ne ovat vuorovaikutuksessa hermoimmuunijärjestelmän kanssa [4] . Aivoissa syöttösoluja löytyy rakenteista, jotka välittävät viskeraalisia sensorisia signaaleja (esim. kipua) tai suorittavat neuroendokriinisia toimintoja, sekä veri-aivoesteestä. Niitä esiintyy aivolisäkkeen varressa , epifyysissä , talamuksessa , hypotalamuksessa , aivorungon suonikalvon plexuksessa ja aivokalvoissa . _ Hermostossa syöttösolut suorittavat samoja perustoimintoja kuin muuallakin kehossa: ne osallistuvat allergisiin reaktioihin, synnynnäisiin ja adaptiivisiin immuunireaktioihin , autoimmuunireaktioihin ja tulehduksiin [4] [17] . Lisäksi syöttösolut ovat tärkeimpiä efektorisoluja , joihin taudinaiheuttajat vaikuttavat suoli-aivo-akselin kautta [18] [19] .
Ruoansulatuskanavassa limaisia syöttösoluja löytyy sensoristen hermopäätteiden vieressä [20] [19] [18] . Kun ne läpikäyvät degranulaatiota, ne vapauttavat välittäjiä, jotka aktivoivat viskeraalisia afferentteja hermosoluja ja lisäävät niissä olevien kalvonosiseptoreiden ekspressiota sitoutumalla vastaaviin neuronien pinnalla oleviin reseptoreihin [20] . Tämän prosessin seurauksena voi kehittyä neurogeeninen tulehdus, sisäelinten yliherkkyys ja suoliston motiliteettihäiriöt [ 20] . Aktivoidut neuronit vapauttavat neuropeptidejä , kuten substanssi P ja CGRP , jotka sitoutuvat syöttösolujen asianmukaisiin reseptoreihin ja laukaisevat niiden degranulaation, mikä johtaa aineiden, kuten β-heksosaminidaasin, sytokiinien, kemokiinien, prostaglandiini D2:n, leukotrieenien, vapautumiseen, ja eoksiinit [20] .
Syötösolujen yhteinen esi-isä sijaitsee luuytimessä, ja näiden solujen esiasteiden lopullinen erilaistuminen tapahtuu pernassa. Lisäksi syöttösolujen esiasteet tulevat verenkiertoon, joilla ihmisillä on CD13 + CD33 + CD34 + CD38 + CD117 + fenotyyppi . Verenkierrosta syöttösolujen esiasteet siirtyvät kudoksiin (intensiivisimmin suolen limakalvolle), missä niiden erilaistuminen on valmis. Syötösolujen tärkeimmät kasvutekijät ovat SCF ja IL-3, kofaktorit ovat IL-4, IL-9, IL-10 ja hermokasvutekijä (NGF). Limakalvoissa IL-33:a tarvitaan syöttösolujen kehittymiseen. Syöttösolut ovat erittäin kestäviä (elinikä lasketaan kuukausina ja vuosina) ja kypsässä muodossa säilyttävät kyvyn jakautua [21] .
Syötösoluja löytyy kaikkien selkärankaisten luokkien edustajilta . FcεRI-reseptorit syöttösoluissa näyttävät hankitun evoluution myöhäisessä vaiheessa , koska IgE-vasta-aineita löytyy vain nisäkkäistä . Tryptaasia ja histamiinia on jo luisten kalojen syöttösolujen rakeissa , ja juuri niissä syöttösolut ovat muotoutuneet siinä muodossa, jossa ne ovat korkeammissa selkärankaisissa. Askidianeista on tunnistettu soluja, joista mastosyytit ovat saattaneet kehittyä . Nämä solut sisältävät histamiinia ja hepariinia ja suorittavat suojaavia toimintoja. Lisäksi jotkut niveljalkaisten hemosyytit ovat rakenteellisesti lähellä syöttösoluja . Ensimmäiset syöttösolut ilmenivät luultavasti noin 450-500 miljoonaa vuotta sitten syklostomien , rustokalojen ja korkeampien selkärankaisten viimeisessä yhteisessä esi-isässä [22] .
On olemassa joukko sairauksia, jotka tunnetaan nimellä syöttösolujen aktivaatiohäiriöt . Näitä ovat immuunijärjestelmän häiriöt, jotka eivät liity taudinaiheuttajan aiheuttamaan infektioon ja joilla on samanlaisia oireita, jotka liittyvät syöttösolujen ennenaikaiseen aktivoitumiseen. Syötösoluaktivaatiohäiriöiden luokittelu ja niiden diagnostiset kriteerit ehdotettiin vuonna 2010 [23] [24] .
Syötösolut ovat allergioiden ja anafylaksian kehittymisen taustalla. Monet ihon ja limakalvojen allergisten reaktioiden muodot liittyvät pääasiassa syöttösolujen aktivaatioon. Syötösoluilla on keskeinen rooli astman , ekseeman , syyhyn , allergisen nuhan ja allergisen sidekalvotulehduksen kehittymisessä . Allergioiden oireiden poistamiseksi käytetään usein antihistamiineja , jotka estävät histamiinin sitoutumisen hermopäätteisiin. Kromoglysiinihappoon perustuvat valmisteet estävät syöttösolujen degranulaatioon välttämättömiä kalsiumkanavia ja stabiloivat siten syöttösoluja ja estävät histamiinin ja muiden välittäjien vapautumisen. Leukotrieeniantagonistit , kuten montelukasti ja zafirlukasti , estävät leukotrieenien toiminnan ja niitä käytetään yhä enemmän allergiaoireiden hoidossa [6] . Anafylaksiassa syöttösolurakeiden sisältö vapautuu äkillisesti ja voimakkaasti kehossa, mikä voi johtaa kuolemaan [25] . Syötösolut liittyvät useiden autoimmuunisairauksien , kuten nivelreuman ja rakkuloiden pemfigoidin , kehittymiseen [26] .
Lisääntynyt määrä syöttösoluja ja niiden CD34+-progenitorisoluja johtaa mastosytoosina tunnetun tilan kehittymiseen [27] . Mastosytoosi liittyy usein mutaatioihin CD117:ää, SCF-reseptoria koodaavassa geenissä [23] . Joskus kasvaimet kehittyvät syöttösoluista - mastosytoomat , joissa liiallinen määrä syöttösolujyvästen sisältämiä välittäjäaineita kerääntyy elimistöön [23] [24] . Mastosytoomat ovat yleisiä kissoilla ja koirilla [28] . Syötösoluihin liittyy useita muita kasvaimia , erityisesti erittäin aggressiivinen syöttösolusarkooma [29] ja akuutti syöttösoluleukemia [30] .
Syötösolut kuvaili ensimmäisen kerran Paul Ehrlich vuonna 1878 väitöskirjassaan , jossa hän myös luonnehtii niiden rakeita. Ehrlich luuli virheellisesti, että syöttösolut ravitsevat ympäröiviä kudoksia, joten hän antoi niille nimen Mastzellen ( saksasta Mast - lihottaa). Myöhemmin syöttösolujen osoitettiin olevan toiminnallisesti sukua immuunijärjestelmään [31] [32] .
Temaattiset sivustot | |
---|---|
Sanakirjat ja tietosanakirjat | |
Bibliografisissa luetteloissa |