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Mastzellen sind Zellen, von denen bis vor kurzem angenommen wurde, dass sie nur am Pathomechanismus allergischer Reaktionen beteiligt sind. Die jüngsten Forschungsjahre haben jedoch gezeigt, dass sie auch für eine Reihe von angeborenen und erworbenen Immunantworten von entscheidender Bedeutung sind. Mastzellen können an Krebs, der Abwehr von Mikroben, Autoimmunität und möglicherweise sogar an Erkrankungen des Nervensystems beteiligt sein.
Inhaltsverzeichnis:
- Mastzellen - Vorkommen
- Mastzellen - Degranulation
- Mastzellen - Typen
- Mastzellen - allergische Reaktionen
- Mastzellen - Rolle im Körper
- Mastzellen - Mastozytose
Mastzellen oder Mastzellen sind Zellen des Immunsystems mit einer Größe von 6 bis 12 mm. Sie wurden erstmals 1876 von Paul Ehrlich beschrieben. Ein charakteristisches Merkmal von Mastzellen ist das Vorhandensein von 50-200 basophilen Granulaten in ihrem Zytoplasma, die bioaktive Substanzen, z. B. Histamin, enthalten.
Unreife Mastzellen, die noch kein Granulat enthalten, werden aus dem Mark in das periphere Blut freigesetzt. Erst wenn sich die Mastzelle unter dem Einfluss von Wachstumsfaktoren im Zielgewebe niedergelassen hat, reift sie und bildet Granulate.
Dies ist ziemlich ungewöhnlich, da die meisten Blutzellen erst dann in das periphere Blut freigesetzt werden, wenn sie im Mark reif sind.
Die Lebensdauer von Mastzellen in Geweben reicht von mehreren Wochen bis zu mehreren Monaten. Nach dieser Zeit ist der Mastzellkern fragmentiert und die Mastzelle selbst schließt ihren Lebenszyklus in der Milz ab.
Mastzellen - Vorkommen
Mastzellen kommen in vielen Geweben vor, hauptsächlich an Orten mit potenziellem Kontakt mit schädlichen Substanzen wie Haut, Schleimhaut der Atemwege, Magen-Darm-Trakt und Urogenitalsystem.
Darüber hinaus füllen Mastzellen das Bindegewebe, insbesondere in den Bereichen um Blutgefäße, Nervenzellen, glatte Muskelzellen, Schleimdrüsen und Haarfollikel.
Mastzellen - Degranulation
Mastzellen zeichnen sich durch den Gehalt an basophilen Granulaten in ihrem Zytoplasma aus, die sehr unterschiedliche bioaktive Substanzen enthalten:
- biogene Amine (Histamin, Serotonin)
- Zytokine (IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8, IL6, INF-Gamma, TNF-Alpha, TGF-Beta)
- Enzyme (Chymase, Tryptase, Hydrolasen, Phospholipasen, Granzyme B und H, Cathepsin G)
- Lipidmetaboliten (Leukotriene, Prostaglandine, PAF)
- Adenosintriphosphat (ATP)
- vasoaktives Darmpeptid (VIP)
- Stickoxid (NO)
- Heparin
- endothelialer Wachstumsfaktor (VEGF)
- Proteoglykane
Es ist zu beachten, dass Mastzellen eine sehr heterogene Gruppe von Zellen sind und keine einzelne Zelle alle diese Substanzen gleichzeitig produziert.
Bioaktive Substanzen aus dem Granulat werden durch den Degranulationsprozess freigesetzt, der unter dem Einfluss von:
- Allergische Reaktion vom Typ I, z. B. nach Kontakt mit Gräserpollen
- Arzneimittel, z. B. Chinin, Morphin, nichtsteroidale entzündungshemmende Arzneimittel
- physikalische Faktoren, z. B. Hitze, Kälte, Vibration, Druck, Bewegung
- chemische Mittel, z.B. Alkohol, Insektengifte
- starker Stress
- Verfahren, z. B. Endoskopie, Biopsie
Mastzellen - Typen
Es gibt zwei Arten von Mastzellen im menschlichen Körper, und das Teilungskriterium ist der Korngehalt:
- Schleimhautmastzellen (T-Mastzellen), die Tryptase enthalten und sich hauptsächlich in der Schleimhaut befinden
- Bindegewebsmastzellen (TC-Mastzellen), die Tryptase und Chymase enthalten und im Bindegewebe vorkommen
Mastzellen - allergische Reaktionen
Mastzellen spielen eine zentrale Rolle bei allergischen Reaktionen vom Typ I. Diese Reaktion wird durch spezifische allergengebundene IgE-Antikörper ausgelöst, die in Kombination mit einem Mastzelloberflächenrezeptor (FcεRI) eine sofortige Degranulation der Zellen auslösen.
Histamin, Leukktriene, Serotonin, Prostaglandine und andere Substanzen, die lokal (z. B. Schwellung der Nasenschleimhaut) oder systemisch (z. B. chronische Müdigkeit) wirken, werden freigesetzt.
Diese Reaktionen treten sofort auf, was bedeutet, dass sie Sekunden nach dem Kontakt mit dem Allergen auftreten.
Hauttests, die üblicherweise bei der Diagnose allergischer Erkrankungen verwendet werden, erkennen das Vorhandensein von Mastzellen, die gegen ein bestimmtes Allergen "allergisch" sind.
Mastzellen - Rolle im Körper
Bis vor kurzem wurde angenommen, dass Mastzellen nur Zellen bei allergischen Reaktionen vom Typ I sind. Ihre Rolle im Körper scheint jedoch viel breiter zu sein und umfasst verschiedene Reaktionen auf angeborene und erworbene Immunantworten.
Es wurde gezeigt, dass sie eine Rolle bei der Immunantwort gegen Mikroorganismen spielen, auf die Mastzellen ähnlich wie allergische Reaktionen reagieren, indem sie Histamin freisetzen und die Durchlässigkeit von Blutgefäßen erhöhen. Dies erleichtert anderen Zellen des Immunsystems wie Neutrophilen den Zugang zur Infektionsstelle.
Das Vorhandensein von Mastzellen an strategischen Orten wie:
- Atmungssystem
- Verdauungstrakt
- Urogenitaltrakt
- Haut
ermöglicht es ihnen, als "Wache" zu fungieren und zu verhindern, dass der Mikroorganismus in den Körper eindringt.
Mastzellen haben auf ihrer Oberfläche TLR-Rezeptoren (Toll-like-Rezeptoren), die durch bakterielle und virale Antigene aktiviert werden.
Darüber hinaus wird ihre Rolle bei der Regulierung des Entzündungsprozesses hervorgehoben, wobei Mastzellen der direkte Initiator des Entzündungsprozesses sind.
Andererseits können sie auch den Entzündungsprozess hemmen, indem sie Substanzen wie IL-10 oder TGF-β sekretieren.
Darüber hinaus können Mastzellen die Aktivität von Makrophagen und dendritischen Zellen verringern und sind an allen Stadien der Gewebereparatur während und nach einer Entzündung beteiligt.
Eine weitere wichtige Funktion von Mastzellen ist die enge Zusammenarbeit mit T-Lymphozyten, die die Entwicklung der Immuntoleranz gegenüber dem eigenen Gewebe beeinflussen. Besonders wichtig ist ihr Einfluss auf regulatorische T-Lymphozyten (Treg), die die Entwicklung von Autoimmunerkrankungen verhindern.
Die Rolle von Mastzellen bei Autoimmunerkrankungen wurde unter anderem von beschrieben bei systemischem Lupus erythematodes und rheumatoider Arthritis, wo gezeigt wurde, dass Mastzellen autoreaktive T-Lymphozyten stimulieren können, wodurch die Gewebeschädigung verstärkt wird.
Die Beteiligung von Mastzellen am neoplastischen Prozess wurde ebenfalls dokumentiert.
Erstens können Mastzellen durch Sekretion von TNF-alpha, das eine zytotoxische Wirkung auf Tumorzellen hat, Antitumorwirkungen haben.
Zweitens können sie auch krebsfördernd wirken, indem sie die Produktion neuer Blutgefäße im Tumor stimulieren (Angiogenese).
Mastzellen - Mastozytose
Mastozytose ist eine Gruppe proliferativer Erkrankungen, die durch übermäßige Teilung und Akkumulation in Mastzellorganen, insbesondere im Knochenmark und in der Haut, gekennzeichnet sind. Es wird geschätzt, dass 1 von 1.000 bis 8.000 Menschen von Mascytose betroffen sind. Sowohl Kinder als auch Erwachsene leiden darunter.
Die meisten Patienten mit Mastozytose haben eine Mutation im KIT-Gen am Codon 816 (Mutation D816V). Das KIT-Gen codiert einen Rezeptor auf der Oberfläche von Mastzellen, der, wenn er durch Wachstumsfaktoren stimuliert wird, die Proliferation der Zelle bewirkt.
Die Folge der D816V-Mutation ist eine kontinuierliche Stimulation des Rezeptors auch ohne Verbindung mit einem Wachstumsfaktor und eine unkontrollierte Mastzellproliferation.
Die Symptome einer Mastozytose können systemischer Natur sein und auf die Freisetzung von in Granulaten enthaltenen Substanzen wie Histamin und entzündungsfördernden Zytokinen durch Mastzellen zurückzuführen sein. Ein systemisches Symptom sind beispielsweise Hitzewallungen.
Andererseits resultieren lokale Symptome hauptsächlich aus der Ansammlung von Mastzellen im Gewebe, die beispielsweise Schwellungen und Rötungen der Haut verursachen können. Andere Symptome der Mastozytose sind:
- Anämie
- Vergrößerung von Milz und Leber
- rotbraune juckende Klumpen auf der Haut
- Darier-Symptom (Entwicklung von Nesselsucht oder linearen Blasen aufgrund von Hautreizungen)
- Blutdruckabfall
- Schock
- Kopfschmerzen
- Fieber
- Knochenschmerzen
- chronische Müdigkeit
- Gewichtsverlust
- Durchfall
- Bauchschmerzen
- Depression
- Stimmungsschwankungen
Mastozytose ist durch ein breites Spektrum klinischer Formen gekennzeichnet:
- kutane Mastozytose
- milde systemische Mastozytose
- Systemische Mastozytose in Verbindung mit klonaler nicht-mastozytischer Hyperplasie
- aggressive systemische Mastozytose
- Mastzellleukämie
- Mastzell-Sarkom
- subkutanes Mastozytom
Hautmastozytose tritt häufiger bei Kindern und systemische Mastozytose bei Erwachsenen auf.
Wissenswert...Kürzlich wurde gezeigt, dass Mastzellen an der Entwicklung des chronischen Müdigkeitssyndroms beteiligt sein können.
Die Stimulation von Mastzellen erhöht die Sekretion entzündungsfördernder Zytokine, was zu Müdigkeit, Kraftmangel und Unwohlsein führen kann.
Zusätzlich können sich Mastzellen in Nervenzellen befinden und durch die Produktion von Serotonin die Aktivität des Nervensystems direkt beeinflussen.
Es gibt auch starke Hinweise darauf, dass Mastzellen die Blut-Hirn-Schranke passieren und vom Blutkreislauf direkt zum Gehirn wandern können.
Literatur
- Innere Krankheiten, herausgegeben von Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010
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- St John A.L. und Abraham S.N. Angeborene Immunität und ihre Regulation durch Mastzellen. J Immunol 2013, 190, 4458-4463., Online-Zugriff
- da Silva E.Z. et al. Mastzellfunktion: eine neue Vision einer alten Zelle. J Histochem Cytochem. 2014, 62 (10), 698-738., Online-Zugang
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