Тучные клетки - это что такое?

В современной медицине довольно часто упоминаются такие структуры, как тучные клетки. Это разновидность белых клеток крови, которые в зрелом состоянии располагаются в соединительных тканях и являются частью иммунной системы.

Разумеется, некоторые люди интересуются дополнительной информацией. Что представляют подобные структуры? Каковы их основные функции? Как происходит дегрануляция тучных клеток? Ответы на эти вопросы будут интересны.

Общая информация

Тучные клетки — это один из типов гранулоцитов. Впервые эти структуры были описаны в 1878 году в докторской диссертации Пауля Эрлиза. В то время ученые считали, что данные клетки существуют для того, чтобы обеспечивать питание окружающих тканей (из-за наличия в плазме гранул). Именно поэтому они были названы мастоцитами (mast в переводе с немецкого значит «откармливать»). Лишь позже было доказано, что клетки являются частью иммунной системы.

Мастоциты по структуре схожи с базофильными гранулоцитами. Кстати, они происходят из миелоидных стволовых клеток. Но если базофилы покидают костный мозг полностью созревшими, то тучные клетки циркулируют в незрелой форме и созревают лишь после выхода и имплантации в ткань.

Мастоциты концентрируются в местах, которые подвержены травмам и инфекциям. Например, их много вокруг нервов и кровеносных сосудов. Тучные клетки в больших количествах располагаются в коже, слизистых оболочках легких, конъюнктиве, тканях ротовой полости и остального пищеварительного тракта.

Сведения о строении тучных клеток

Как уже упоминалось, тучные клетки — это разновидность лейкоцитов, в частности, гранулоцитов. Поэтому строение их вполне обычное — мембрана, ядро, цитоплазма, в которой заключены различные органеллы.

На поверхности мембраны имеются особые рецепты, которые вступают в реакцию с иммуноглобулинами Е. Несмотря на то что эти клетки маленькие, на стенке каждой из них располагается около 50–300 тысяч рецепторов. В цитоплазме мастоцита находятся гранулы, в которых накапливаются биологически активные вещества, включая протеазы, гепарин, гистамин.

Тучные клетки: функции

Какова роль данный структур в жизнедеятельности организма? На самом деле мастоциты (тучные клетки) выполняют важные функции. Структуры являются частью иммунной системы, поэтому обеспечивают соответствующую реакцию при инфицировании тканей. Кроме того, дегрануляция тучных клеток наблюдается при попадании в организм аллергена.

Механизм дегрануляции

Тучные клетки — это структуры, которые играют важную роль в развитии воспалительного процесса и аллергических реакций. Процесс активации данных структур называют дегрануляцией.

Как уже упоминалось, на поверхности мастоцитов имеются высокоспецифичные рецепторы для иммуноглобулинов Е, которые продуцируются другими клетками иммунной системы и играют роль антигенов. Связывание данных белков и рецепторов неизбежно — очень скоро тучные клетки человека оказываются буквально облепленными молекулами иммуноглобулинов.

Если рецептор на мембране мастоцитов связывается с двумя или более молекулами иммуноглобулина Е (протеины соединяются путем кросс-сопряжения), это запускает процессы дегрануляции. Тучные клетки человека активируются, после чего выделяют в межклеточное пространство комплекс определенных медиаторов, которые в норме содержатся внутри клеточных гранул (отсюда и название «дегрануляция»).

Причины дегрануляции

Как уже упоминалось, тучные клетки — это структуры, которые обеспечивают развитие воспалительных и аллергических реакций. Процессы дегрануляции могут быть спровоцированы различными факторами, включая:

• проникновение в ткани аллергенов (веществ, к воздействию которого чувствительна иммунная система человека);
• физические повреждения тканей и клеток;
• контакт тучных клеток с бактериальными патогенами;
• проникновение в организм некоторых химических веществ, включая морфий.

Медиаторы, выделяемые тучными клетками

Как уже упоминалось, тучные клетки человека в процессе дегрануляции выделяют специфический набор медиаторов. Этих веществ очень много, причем каждое химическое соединение обладает уникальными свойствами. Выделяют несколько групп медиаторов.

• Преформированные медиаторы, которые уже были синтезированы клеткой и содержались в цитоплазматических гранулах. К это группе относят сериновые протеазы (в частности, химиза, триптаза), протеогликаны (включая гепарин, который действует как антикоагулянт), аденозинтрифосфат и некоторые хондроитинсульфаты. Медиаторами также являются гистамин и серотонин (часто его называют «гормоном счастья»).
• Некоторые клетки выделяют лизосомальные ферменты, включая арилсульфаты.
• К перечню активных медиатором относят и эйкозаноиды, включая простагландин, тромбоксан, лейкотриен.
• Некоторые клетки в процессе дегрануляции высвобождают большое количество цитокининов, включая интерлейкин, хемокины, фактор роста фибробластов и т. д.

Это биологически активные вещества, которые определенным образом воздействуют на клетки и ткани человеческого организма, запуская целый каскад реакций. Например, именно действием медиаторов обусловлено появление отеков в процессе аллергической реакции.

Гистамин и его особенности

Тучные клетки — это важные структуры, которые реагируют на проникновение в ткани потенциально опасных веществ. И одним из важных медиаторов, выделяемых мастоцитами, является гистамин.

Это биогенный амин, который называют медиатором аллергических реакций немедленного типа. В норме он пребывает в неактивном, связанном состоянии. Количество свободного, активного гистамина увеличивается на фоне различных патологических процессов, включая ожоги, обморожение, крапивницу, анафилактический шок, сенную лихорадку и прочие аллергические заболеваниями. Данный медиатор выделяется высокой активностью и воздействует на различные ткани и органы:

• вызывает спазм гладких мышц (в том числе и мышечного слоя бронхов);
• обеспечивает расширение капилляров и, соответственно, снижение артериального давления;
• увеличивает проницаемость капиллярных стенок, приводит к застою и сгущению крови;
• вызывает отек окружающих тканей;
• усиливает секрецию желудочного сока париетальными клетками;
• воздействует на мозговое вещество надпочечников, стимулируя процессы синтеза и выделения адреналина, что, в свою очередь, приводит к сужению артериол и учащению сокращений сердца.

Стабилизаторы мембран тучных клеток

Безусловно, в процессе дегрануляции имеет важно значение для организма, так как помогает иммунной системе справиться с различными инфекциями. Тем не менее в некоторых случаях активное выделение медиаторов, в том числе и гистамина, опасно (например, при анафилактическом шоке и других аллергических реакциях). Именно в таких случаях и применяются стабилизаторы мембран тучных клеток.

Доказано, что некоторые вещества могут блокировать процесс высвобождения гистамина и прочих медиаторов аллергии. Стабилизаторы блокируют проводимость каналов клеточной мембраны для ионов хлора, тормозят процессы окислительного фосфорилирования, а также препятствуют поступлению в клетку ионов кальция, который необходимы для дегрануляции. К перечню подобных средств относят кетотифен, кромогликат натрия, а также недокромил натрия. Лекарства, содержащие эти вещества, используют для снятия симптомов аллергической реакции и нормализации работу иммунной системы.