MESTCELLEN: OORSPRONG EN VORMING, KENMERKEN EN FUNCTIES - BIOLOGIE - 2026

De mestcellen zijn leukocyten die zijn afgeleid van hematopoëtische stamcellen uit beenmerg om hun rijping in het weefsel te voltooien. Ze komen voor in praktisch alle groepen gewervelde dieren; bij mensen hebben ze een ronde vorm, met een diameter van 8-20 micrometer.

Deze cellen circuleren niet vrij in de bloedbaan, maar zijn alomtegenwoordig in bindweefsel, voornamelijk in associatie met bloedvaten. Ze zijn qua samenstelling vergelijkbaar met basofiele granulocyten en kunnen degranuleren als reactie op vergelijkbare stimuli.

Mastcel of Mastcel (in het Engels). Genomen en bewerkt door: Dr. Roshan Nasimudeen.

Mestcellen hebben tal van functies, waaronder fagocytose en antigeenverwerking, evenals het vrijkomen van cytokinen en stoffen met activiteit op bloedvaten, maar ze moeten worden geactiveerd om hun functie uit te oefenen.

Ze bevatten heparine, een krachtig bloed-anticoagulans, evenals histamine dat verwijding van bloedcapillairen veroorzaakt en de capillaire permeabiliteit verhoogt, en daarom zijn ze gerelateerd aan ontstekings- en immunologische mechanismen.

De toename van het aantal mestcellen kan een ziekte veroorzaken die mastocytose wordt genoemd. Symptomen van de ziekte zijn onder andere pruritus, hartritmestoornissen, decompensatie, duizeligheid, kortademigheid, diarree, misselijkheid en hoofdpijn.

Oorsprong en vorming

Mestcellen zijn afgeleid van een pluripotentiële hematopoëtische cel in het beenmerg. Na hun vorming migreren ze als onrijpe en ongedifferentieerde agranulaire cellen, CD34 + precursorcellen genaamd, naar het bindweefsel via de bloedbaan.

Eenmaal in het bindweefsel rijpen mestcellen en vervullen ze hun functies. Niet alle voorlopercellen die het bindweefsel bereiken, zullen echter rijpen en differentiëren, maar sommige zullen ongedifferentieerd blijven en fungeren als reservecellen.

Tijdens hun rijping zullen mestcellen secretoire korrels vormen en verschillende receptoren op hun oppervlak tot expressie brengen. Verschillende cytokinen en andere verbindingen nemen deel aan het groei- en differentiatieproces van mestcellen.

Een zeer belangrijke cytokine in dit proces wordt de stamcelfactor (CSF) genoemd. Deze factor zal de ontwikkeling, differentiatie en rijping van mestcellen van hun ouders stimuleren; met behulp van een transmembraanreceptor van het tyrosinkinase-type genaamd KIT.

Het vermogen om te blijven, te bewegen en te interageren met de extracellulaire matrix van verschillende weefsels is gedeeltelijk te danken aan hun vermogen om door middel van integrines te hechten aan verschillende eiwitten die zich in de extracellulaire matrix bevinden, waaronder laminines, fibronectines en vitronectines.

kenmerken

Mestcellen zijn ronde of eivormige cellen met een diameter van 8-20 micron, met plooien of microvilli op hun oppervlak. De kern is afgerond en bevindt zich in een centrale positie.

Het cytoplasma is overvloedig, de mitochondriën weinig, met een kort endosplamatisch reticulum en talrijke vrije ribosomen. Talrijke secretoire korrels met een diameter van ongeveer 1,5 µm zijn ook aanwezig in het cytoplasma. Ze zijn omgeven door een membraan en hun inhoud varieert afhankelijk van de soort.

Deze korrels zijn metachromatisch, dat wil zeggen dat ze tijdens het kleuren een andere kleur krijgen dan de kleurstof waarmee ze worden geverfd. Bovendien presenteren ze lipidenlichamen in het cytoplasma, dit zijn structuren die niet omgeven zijn door membranen die dienen voor de opslag van arachidonzuur.

Een fundamenteel kenmerk van mestcellen is dat ze, in tegenstelling tot basofielen en andere bloedcellen, altijd het beenmerg verlaten zonder te rijpen.

Soorten

Binnen hetzelfde organisme vormen mestcellen een heterogene groep cellen die bij knaagdieren op basis van hun morfologische, functionele en histochemische kenmerken in twee grote groepen kunnen worden onderscheiden.

Mestcellen van bindweefsel

Bevindt zich in het bindweefsel van de huid, voornamelijk rond de bloedvaten en het peritoneum. Ze hebben korrels die reageren met safranine (vitale kleurstof) en een rode kleur krijgen.

Deze mestcellen bevatten een grote hoeveelheid histamine en heparine en dragen bij aan de afweer tegen bacteriën. Ze brengen ook de enzymen genaamd Rat Mast Cell Protease I (CTMC-I) tot expressie, wat overeenkomt met chymase bij mensen en CTMC-VI en VII, equivalent aan tryptase, evenals heparine. .

Mucosale mestcellen

Ze komen voornamelijk voor in het darmslijmvlies en de luchtwegen. Deze mestcellen zijn afhankelijk van cytokines afgeleid van T-lymfocyten en hebben een lager histaminegehalte dan mestcellen in bindweefsel.

Deze mestcellen brengen het enzym RMCP-II tot expressie, dat overeenkomt met chymase bij mensen, evenals chondroïtinesulfaat.

Cytologie van een tumor. De cellen die worden gezien, zijn mestcellen. Genomen en bewerkt uit: Joel Mills.

In mensen

Bij mensen verschillen mestcellen ook in twee subtypes, die gelijk zijn aan die bij knaagdieren. Maar een van de verschillen die tussen beide groepen organismen bestaan, is het feit dat beide soorten mestcellen, bij mensen, naast elkaar kunnen bestaan ​​in verschillende soorten weefsels.

Menselijke MC _TC- mestcellen zijn equivalent aan mestcellen van het bindweefsel van de rat. Deze brengen tryptase, chymase en ook carboxypeptidase tot expressie en komen meer voor in de huid en de submucosa van de darmen.

Menselijke MC _T- mestcellen zijn op hun beurt gelijk aan mucosale mestcellen. Het enige neutrale eiwit dat ze tot expressie brengen, is tryptase en ze komen vaker voor in het darmslijmvlies.

Kenmerken

Deze cellen hebben meerdere functies die ze uitoefenen door multifunctionele biochemische boodschappers vrij te geven, die zich in de korrels bevinden.

Aangeboren immuniteit

Mestcellen in het bindweefsel van de huid fungeren als waakhonden en beschermen het lichaam tegen bacteriën en andere ziekteverwekkers. Deze cellen hebben een grote verscheidenheid aan receptoren op hun oppervlak, die kunnen interageren met micro-organismen en de afweerreactie kunnen activeren.

Verkregen immuniteit

Mestcellen kunnen antigenen fagocyteren, verwerken en vangen, maar ze kunnen ook de groei moduleren en de rekrutering van lymfocyten bevorderen. Ze zijn ook in staat macrofagen en lymfocyten te activeren door de afscheiding van cytokinen en chemokinen.

Allergieën

Er zijn verschillende soorten cellen die deelnemen aan de allergische reactiemechanismen van het lichaam. Mestcellen nemen deel als initiële effectoren door de veroorzaker van de allergie te herkennen via de Fc-IR-receptoren en de inhoud van hun korrels vrij te geven.

De korrels bevatten talrijke stoffen waaronder primaire en secundaire mediatoren en enzymen. Deze mediatoren omvatten bijvoorbeeld heparine, histamine (primair), prostaglandines, leukotriënen en interleukines (secundair).

De afgifte van de mediatoren veroorzaakt verschillende effecten, zoals het bevorderen van pro-inflammatoire mechanismen, het activeren van bloedplaatjes, eosinofielen en neutrofielen, het verhogen van de permeabiliteit van de vaatwanden en het induceren van spiercontractie in de luchtwegen.

Allergische reacties kunnen lokale effecten hebben, bijvoorbeeld op rhinitis (neusslijmvlies), of ze kunnen algemeen zijn, in welk geval anafylactische shock optreedt.

Herstel van beschadigde weefsels

Weefselherstel is een van de processen waaraan mestcellen deelnemen. Dit proces moet leiden tot het herstel van de normale weefselstructuur en functie na beschadiging. Soms kan het herstel echter worden verstoord, wat resulteert in weefselfibrose.

Weefselfibrose van het basale membraan van het ademhalingsepitheel, tijdens allergische astma, lijkt bijvoorbeeld verband te houden met herhaalde mestcelstimulatie. Aan de andere kant bevorderen mestcellen tijdens wondherstel de migratie en vorming van fibroblasten.

Beenmergmestcellen, waargenomen met behulp van de Wright-kleuringsmethode. Genomen en bewerkt door: Ed Uthman uit Houston, TX, VS.

Angiogenese

Verschillende cellen zijn betrokken bij de vorming van nieuwe bloedvaten, evenals bij de migratie, proliferatie, vorming en ook bij het overleven van endotheelcellen door de productie van angiogene groeifactoren.

Cellen die angiogenese bevorderen, omvatten fibroblasten, T-lymfocyten, plasmacellen, neutrofielen, eosinofielen en mestcellen.

Regulatie van weefselfunctie

In het darmepitheel reguleren mestcellen activiteiten zoals de afscheiding van water en elektrolyten, bloedstroom, vaatvernauwing, endotheliale permeabiliteit, darmmotiliteit, pijnperceptie, celstroom in het weefsel, evenals de cellulaire activiteit van neutrofielen, eosinofielen en lymfocyten. .

Degranulatie van mestcellen

Tijdens de reactie van mestcellen op ontstekingsprocessen geven ze de inhoud van hun korrels vrij in een mechanisme dat degranulatie wordt genoemd. Er zijn twee soorten degranulatie:

Explosieve degranulatie

Ook wel anafylactische degranulatie of gemengde exocytose genoemd. In dit geval zwellen de korrels en worden ze minder dicht, met een versmelting van de korrelmembranen met elkaar en met het plasmamembraan. Bovendien wordt de vorming van secretiekanalen gecreëerd die communiceren met de korrels die dieper in het cytoplasma liggen.

Op deze manier zal een massale en stipte afscheiding van de inhoud van de korrels naar de buitenkant van de cel plaatsvinden. Het komt voor tijdens allergische reacties.

Langzame degranulatie

In dit geval is er geen versmelting van membranen, maar zullen de hoeveelheden vrijgekomen granulaire inhoud lager zijn en zullen ze over langere perioden optreden. Ze komen voor in weefsels met chronische of tumorachtige ontstekingen.

Normale waarden

Rijpe mestcellen worden niet vrij in de bloedbaan aangetroffen, maar in bindweefsel en andere soorten weefsels. Er zijn geen referentiewaarden voor deze cellen.

Echter, dichtheden van 500 tot 4000 cellen / mm ³ worden beschouwd als normale waarden in de longen, terwijl in de huid hun waarden liggen tussen 700 en 1200 cellen / mm ³ en bijna 20.000 in het epitheel van het spijsverteringskanaal.

Systemische mastocytose

Systemische mastocytose (MS) is een klonale ziekte van de mestcelvoorlopers van het beenmerg die een proliferatie van het aantal mestcellen tot niveaus boven normaal veroorzaakt.

De ziekte kan asymptomatisch of indolent zijn, maar kan zich ook in een zeer agressieve vorm manifesteren, in welk geval de sterftecijfers zeer hoog zijn (mestcelleukemie).

Mastocytose kan op elke leeftijd voorkomen, maar komt vaker voor bij volwassenen. Symptomen van de ziekte houden verband met de producten die worden uitgescheiden door mestcellen en omvatten onder meer vasculaire instabiliteit of anafylactische shock zonder duidelijke oorzaak, roodheid van de huid, diarree of hoofdpijn.

Tot op heden is er geen effectieve behandeling om mastocytose te genezen, hoewel er behandelingen zijn om het onder controle te houden bij patiënten met ernstige botlaesies, ernstige mastocytose of darmaandoeningen. Deze behandelingen variëren van prednisolon tot chemotherapie.

Referenties

1. PR Weather, HG Burkitt & VG Daniels (1987). Functionele histologie. 2e editie. Churchill Linvingstone.
2. Mastcel. Op Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org.
3. MJ Molina-Garrido, A. Mora, C. Guillén-Ponce, M. Guirado, MJ Molina, MA Molina & A. Carrato (2008). Systemische mastocytose. Systematische herziening. Annals of Internal Medicine.
4. DD Metcalfe, D. Baram en YA Mekori. 1997. Mestcellen. Fysiologische beoordelingen.
5. Celtypes: mestcellen. Atlas of Plant and Animal Anatomy. Hersteld van mmegias.webs.uvigo.es.
6. Mestcellen. Opgehaald van ecured.cu.