Definition: Was sind Mastzellen?
Mastzellen sind eine Art von weißen Zellen, die Basophilen ähneln (zumindest in Bezug auf zytoplasmatische Granulate) – wie 1878 vom Nobelpreisträger beschrieben Deutsch-jüdischer Arzt, Paul Ehrlich.
Im Vergleich zu anderen weißen Zellen sind Mastzellen langlebige Zellen, die mehrere Monate (2-3 Monate) überleben können.,
Diese Zellen sind nicht nur in den Grenzen zwischen Körpergeweben und der äußeren Umgebung (in verschiedenen Bindegeweben und Schleimhautschichten) weit verbreitet, sondern weisen auch eine Reihe von Merkmalen auf, die es ihnen ermöglichen, unter bestimmten Umständen als Ersthelfer zu fungieren.
Sie sind in der Lage, mit anderen Immunzellen zu kommunizieren und dadurch die entsprechende Immunantwort zu vermitteln. Aus diesem Grund spielen sie eine wichtige Rolle bei der angeborenen und adaptiven Immunität im Körper.,
* Eine ihrer anderen wichtigen Rollen ist ihre Beteiligung an allergischen Reaktionen.
* Aufgrund ihrer Lage wurden Mastzellen auch als Wächter des Immunsystems oder residente Zellen beschrieben.,=“28b5027a86″>
Ursprung und Entwicklung von Mastzellen
Mastzellen entstehen aus den monopotenten Mastzellvorläufern (CD34+ pluripotente Stammzellen), die sich im Knochenmark und im Darm durch einen Prozess befinden, der durch Transkriptionsfaktoren reguliert wird.,
Im Gegensatz zu einigen anderen weißen Zellen werden diese Zellen jedoch in Form von Mastzellvorläufern (MCp) in den Blutkreislauf freigesetzt. Wenn diese unreifen Zellen das periphere Gewebe erreichen, beginnen sie zu reifen.
Im peripheren Gewebe wird die Migration von Mastzellen durch eine Reihe von Prozessen reguliert, die durch Entzündungen stimuliert werden. Daher werden Mastzellvorläufer aus Blut in Fällen von Entzündungen rekrutiert, die die terminale Differenzierung beeinflussen und es ihnen ermöglichen, entsprechend zu handeln.,
* Einige der Mastzellen im peripheren Gewebe sind schwer zu identifizieren, da ihnen Granulate fehlen.
Einige der Eigenschaften von Mastzellen umfassen:
- Sie sind mononukleäre Zellen – Sie haben einen einzelnen, intakten runden Kern
- Kleine sekretorische Körnchen, die zwischen 0,2 und 0 liegen.,8 UM im Durchmesser
- Sie sind mit IgE-Rezeptoren beschichtet
* Die Dichte von Mastzellgranulaten kann den Kern verdecken.
Entzündung
Die Rolle von Mastzellen bei Entzündungen:
Allergische Entzündung
Mastzellen sind stark an der Pathophysiologie solcher allergischen Erkrankungen wie allergischer Rhinitis, Dermatitis und Asthma beteiligt., Insbesondere sind diese Zellen an Überempfindlichkeitsreaktionen beteiligt, die durch IgE (Immunglobulin E) vermittelt werden.
Bei Aktivierung durch ein Allergen (Milben, Staub und Pollen bei Asthma) setzen Mastzellen verschiedene Mediatoren in die Umwelt frei. Dazu können Mediatoren wie Histamin, Chemokinligand 2 und Tryptase gehören, die wiederum das Gewebe um sie herum beeinflussen.,
Bei der Freisetzung können diese Mediatoren zu einer erhöhten Durchlässigkeit des Epithels, einer hohen Schleimproduktion, einer Vasodilatation der Blutgefäße sowie einer Kontraktion der glatten Muskulatur führen.
Dies wiederum hilft, Zellen wie Basophile und Neutrophile zu rekrutieren, die das Fremdmaterial an der betroffenen Stelle aktiv zerstören.,
Rolle der Entzündungsmediatoren: Histamin
Entzündungsmediatoren (Eicosanoide, Histamin und Zytokine usw.) spielen eine entscheidende Rolle bei allergischen Erkrankungen. Histamin ist einer der wichtigsten Mediatoren und findet sich in hoher Konzentration in Haut, Darmschleimhaut und Bronchialgewebe, wo es durch die Regulation der entsprechenden weißen Zellen die Entwicklung allergischer Entzündungsreaktionen stimuliert.,
Hier ist es jedoch erwähnenswert, dass Histamin bei einer allergischen Entzündung entzündungshemmende oder entzündungshemmende Wirkungen haben kann. Das Endergebnis hängt vom Subtyp des Rezeptors des Histamins sowie vom Typ der stimulierten Zelle ab.
Während der HI-Rezeptor an Aktivitäten wie Vasodilatation, Zellmigration und Bronchokonstriktion usw. beteiligt ist, ist der H2-Rezeptor weitgehend an Ereignissen wie vaskulärer Permeabilität und der Produktion von Atemwegsschleim beteiligt.,
Einige der anderen Histaminrezeptoren umfassen:
- H3
- H4
- H4R
Rolle von Mastzellen (und Histamin) bei allergischer Rhinitis
Allergische Rhinitis/Heuschnupfen ist eine Art von Entzündung, die durch eine Überreaktion auf in der Luft vorhandene Allergene verursacht wird. Als solches ist es ein gutes Beispiel, das helfen kann, die Rolle von Mastzellen bei allergischen Entzündungen zu verstehen.,
Infolge der Exposition gegenüber einem Allergen werden Mastzellen rekrutiert, um im Epithel der Nasenhöhle zu wandern und sich zu vermehren. Dies wird durch den Chemokin-Liganden (CCL5) 5 (CCL5) verursacht, ein Chemoattraktans, das in hoher Konzentration im Nasenepithel gefunden wird.
Im Epithel führt die Degranulation der Mastzelle unter anderem zur Freisetzung von Histamin, Tryptase und LTC4., Bei Personen mit allergischer Rhinitis wurde gezeigt, dass diese Moleküle (Mediatoren) erhöht sind, was die Degranulation von Mastzellen signalisiert.
Die Freisetzung dieser Moleküle ist unter anderem mit Ereignissen wie Juckreiz, verstopfter Nase und Niesen verbunden. Hier hat sich gezeigt, dass Histamin weitgehend an Vasodilatation, hoher Drüsensekretion sowie Vasodilatation beteiligt ist.
Histamin verursacht auch Nieserfahrungen bei allergischer Rhinitis, indem es auf die Nervenenden sensorischer Neuronen einwirkt., Durch weitere Aktivitäten von Mastzellen und Histamin folgt eine eosionophile Infiltration.
* Die Degranulation in Mastzellen wird durch die Bindung von Antigen an den auf der Oberfläche der Zellen vorhandenen Immunglobulin-E-Antikörper stimuliert. Dieser Prozess ist durch die Freisetzung von Mastzellgranulaten gekennzeichnet, die reich an Molekülen wie Histamin und Heparin sind.,
Nicht allergische Mastzellenaktivierung
Während Mastzellen nachweislich aktiv an allergischen Entzündungsreaktionen beteiligt sind, haben Studien auch gezeigt, dass nicht allergische Komponenten auch die Fähigkeit haben, Mastzellen ohne IgE zu aktivieren. In diesem Fall kann die Entzündung auch bei Personen beobachtet werden, die nicht an allergischen Reaktionen wie Asthma oder allergischer Rhinitis leiden.,
* Mastzellen verursachen Entzündungen durch solche neutrophilen Chemoattraktionsmittel wie Interleukin 8 und Tumornekrosefaktor-α (die sofort nach Aktivierung der Zelle freigesetzt werden) oder durch die Freisetzung von Molekülen wie Histamin und Serotonin, die nicht nur die Struktur ihrer Umgebung beeinflussen (z. B. erhöhte Gefäßpermeabilität und Flüssigkeitszufluss), sondern auch die Migration von Immunzellen an die betroffene Stelle fördern.,
Rolle der Mastzellen bei der angeborenen und adaptiven Immunität
Angeborene und adaptive Immunitätsarten schützen den Wirt vor verschiedenen Arten von Infektionen. Während die erste Verteidigungslinie (angeborene Immunität) natürlich im Körper vorhanden ist und jeden Eindringling bekämpft, muss als Reaktion auf das Vorhandensein fremder Eindringlinge eine adaptive Immunität geschaffen werden.
Es wirkt gegen bestimmte Infektionen im Körper. Aufgrund ihrer einzigartigen Lokalisierung sind sie an beiden Arten von Immunität beteiligt.,
Wie bereits erwähnt, befinden sich Mastzellen typischerweise in den Grenzen zwischen Körpergewebe und der äußeren Umgebung. Dies ist von großer Bedeutung für die angeborene Immunität, da dies die häufigsten Orte der Pathogeninvasion sind.
Als Ergebnis sind sie gut positioniert, um die erste Verteidigungslinie gegen eine Vielzahl von Krankheitserregern zu bieten. In einer Studie war eine parasitäre Darminfektion mit einem hohen Anteil an Mastzellen (Hyperplasie) sowie der Freisetzung von Proteasen verbunden, die letztendlich die Parasiten eliminierten., Hier wurde dann durch die Störung der Darmepithelbarriere gezeigt, dass Mastzellen eine aktive Rolle bei der angeborenen Immunität spielen., es wurde gezeigt, dass Mastzellen eine Rolle bei der angeborenen Immunität spielen durch:
- Bakterielle Phagozytose
- Verarbeitung und Präsentation bakterieller Antigene an die entsprechenden Immunzellen
- Die Rekrutierung anderer phagozytischer Zellen
- =“854499cacd“>Die Freisetzung geeigneter Mediatoren
- Produktion von antimikrobiellen Peptiden, die auf den Eindringling einwirken
Durch Erkennen spezifischer Strukturen auf der Oberfläche von Eindringlingen (e.,g. Erkennung von FimH auf der Oberfläche von E. coli). Diese Identifizierung ermöglicht es den Zellen, Bakterien zu binden und zu phagozytosieren.
Neben der Bindungs – und Phagozytosewirkung von Mastzellen wurde gezeigt, dass Mastzellen auch TLRs exprimieren können, einen Zelloberflächenrezeptor, der nicht nur an bestimmte Moleküle bindet auf der Mikrobe, sondern stimuliert auch die Produktion von proinflammatorischem Zytokin was wiederum zur Eliminierung der eindringenden Mikroben beiträgt.,
Mast cells have been shown to play a role in innate immunity against a number of intracellular parasites.
Some examples of these parasites include:
- Malaria parasites
- Toxoplasma gondii
- Giardia lambria
- E., coli
- M. pneumoniae
- Trypanosoma brucei
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Adaptive Immunität
Zum größten Teil hat sich gezeigt, dass die Rolle von Mastzellen bei der adaptiven Immunität in Bezug auf T-Lymphozyten liegt. Dies wird für Mastzellen durch die Fähigkeit der Zellen ermöglicht, als Antigen-präsentierende Zellen zu dienen.,
Als Reaktion auf bestimmte Infektionen wurde gezeigt, dass Mastzellen in die Lymphknoten wandern und Zytokine und Chemokine produzieren, die nicht nur eine Hypertrophie der Lymphknoten hervorrufen, sondern auch eine Aggregation von Lymphozyten verursachen.
Es wurde auch gezeigt, dass Zytokine die Differenzierung von T-2 (TH2) – Zellen induzieren, was wiederum eine allergische Immunantwort erhöht., Durch die Sekretion von IL-12 und INFy sind Mastzellen auch in der Lage, die Reaktion von TH1 zu verstärken und somit ein Gleichgewicht zwischen der Reaktion von T-Helfer-1-Zellen und T-Helfer-2-Zellen sicherzustellen.
Neben der Induktion der Rekrutierung von T-Lymphozyten regulieren Mastzellen diese Lymphozyten auch während einer Immunantwort durch Modulation von dendritischen Zellen. Darüber hinaus haben sie eine regulatorische Wirkung auf B-Zellen und damit auf ihre Wirkung.
Es ist erwähnenswert, dass sowohl B-als auch T-Lymphozyten Zellen des adaptiven Immunsystems sind.,>· Spezifität – sie können bestimmte Antigene erkennen und spezifisch reagieren
· Speicher – Sie können Informationen zu einem bestimmten Antigen speichern und so schnell handeln, wenn sie zum zweiten Mal mit dem Antigen in Kontakt kommen
· Selbsterkennung-Dadurch können sie Zellen zerstören, die (aufgrund auftretender Veränderungen) nicht mehr als selbst erkannt werden
Mastzellen Vs Basophile
Sowohl Mastzellen als auch Basophile weisen eine Reihe von Merkmalen in Bezug auf ihre Funktion und Entwicklung auf., Gleichzeitig haben sie auch eine Reihe von Unterschieden, die in diesem Abschnitt diskutiert werden.
Wie Mastzellen sind auch Basophile an verschiedenen allergischen und entzündlichen Erkrankungen beteiligt. Dies liegt daran, dass die beiden hohe Mengen an Mediatoren wie Histamin produzieren, die eine zentrale Rolle bei Entzündungsreaktionen spielen.,
Es wurde gezeigt, dass die beiden eine Reihe von Merkmalen wie metachromatische Granulate und hochaffine Rezeptoren aufweisen, die es ihnen ermöglichen, eine Reaktion gegen eindringende Organismen (Bakterien und vielzellige Parasiten wie Helminthen) zu identifizieren und zu montieren.
Wie Mastzellen werden Basophile auch als Effektorzellen bezeichnet. Als solche sind sie in der Lage, verschiedene bioaktive Moleküle (z. B. Zytokine, Proteasen und Chemokine usw.) zu produzieren.).,
Diese Moleküle sind aktiv an mehreren Prozessen beteiligt, die auf den Schutz des Wirts gerichtet sind. Zum Beispiel spielen Histamin und Zytokine eine wichtige Rolle bei Entzündungsreaktionen sowie bei Reaktionen gegen Infektionen durch Parasiten,
Während Mastzellen und Basophile eine Reihe von Merkmalen aufweisen, zeigen sich Unterschiede zwischen den beiden in ihrer jeweiligen Lebensdauer, wo sie sich im Körper befinden, sowie in der Proliferation.,
Wie bereits erwähnt, entstehen Mastzellen aus dem Knochenmark und werden als unreife Zellen nur zur Reifung im peripheren Gewebe in den Blutkreislauf freigesetzt. Dies unterscheidet sich von Basophilen, die im Knochenmark reifen und im peripheren Blut als reife Zellen zirkulieren.
Im Gegensatz zu langlebigen Mastzellen ist die Lebensdauer von Basophilen signifikant kürzer, da sie nur wenige Tage überleben können (etwa 3 Tage im Vergleich zu Mastzellen, die einige Monate überleben können).,
Diese Eigenschaft von Basophilen kann darauf zurückgeführt werden, dass sie sich nach ihrer Reife nicht mehr vermehren. Während Mastzellen sich nur im Gewebe differenzieren, sind sie in der Lage, sich an diesen Stellen zu vermehren und sich daher weiter zu erneuern.,>
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