Nuumrakud (nuumrakud) - uuringud, roll kehas, allergilised reaktsioonid

Nuumrakud on rakud, mis kuni viimase ajani arvati osalevat ainult allergiliste reaktsioonide patomehhanismis. Viimaste aastate uuringud on siiski näidanud, et need on üliolulised ka paljude kaasasündinud ja omandatud immuunvastuste korral. Nuumrakud võivad olla seotud vähktõvega, kaitse mikroobide vastu, autoimmuunsus ja võib-olla isegi närvisüsteemi haigused.

Sisukord:

1. Nuumrakud - esinemine
2. Nuumrakud - degranulatsioon
3. Nuumrakud - tüübid
4. Nuumrakud - allergilised reaktsioonid
5. Nuumrakud - roll kehas
6. Nuumrakud - mastotsütoos

Nuumrakud ehk nuumrakud on 6–12 mm suurused immuunsüsteemi rakud. Esmakordselt kirjeldas neid Paul Ehrlich 1876. aastal. Nuumrakkude iseloomulik tunnus on nende tsütoplasmas 50-200 basofiilset graanulit, mis sisaldavad bioaktiivseid aineid, näiteks histamiini.

Ebaküpsed nuumrakud, mis veel ei sisalda graanuleid, vabanevad luuüdist perifeersesse verre. Alles siis, kui nuumrakk on kasvutegurite mõjul sihtkoesse settinud, küpseb ja moodustab see graanuleid.

See on üsna ebatavaline, kuna enamik vererakke lastakse perifeersesse verre alles siis, kui nad on luuüdis küpsed.

Nuumrakkude eluiga kudedes ulatub mitmest nädalast mitme kuuni. Selle aja möödudes on nuumrakkude tuum killustatud ja nuumrakk ise lõpetab oma elutsükli põrnas.

Nuumrakud - esinemine

Nuumrakke leidub paljudes kudedes, peamiselt kohtades, kus see võib kokku puutuda kahjulike ainetega, näiteks nahk, hingamisteede limaskesta, seedetrakt ja urogenitaalsüsteem.

Lisaks täidavad nuumrakud sidekoe, eriti veresooni, närvirakke, silelihasrakke, limaskestanäärmeid ja juuksefolliikulisid ümbritsevates piirkondades.

Nuumrakud - degranulatsioon

Nuumrakke iseloomustab väga erinevaid bioaktiivseid aineid sisaldavate tsütoplasmas sisalduvate basofiilsete graanulite sisaldus:

• biogeensed amiinid (histamiin, serotoniin)
• tsütokiinid (IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8 IL6, INF-gamma, TNF-alfa, TGF-beeta)
• ensüümid (kümaas, trüptaas, hüdrolaasid, fosfolipaasid, gransüümid B ja H, katepsiin G)
• lipiidide metaboliidid (leukotrieenid, prostaglandiinid, PAF)
• adenosiinitrifosfaat (ATP)
• vasoaktiivne soolepeptiid (VIP)
• lämmastikoksiid (NO)
• hepariin
• endoteeli kasvufaktor (VEGF)
• proteoglükaanid

Tasub meeles pidada, et nuumrakud on väga heterogeenne rakkude rühm ja ükski rakk ei tooda kõiki neid aineid üheaegselt.

Bioaktiivsed ained graanulitest vabanevad degranulatsiooniprotsessi kaudu, mis toimub:

• I tüüpi allergiline reaktsioon, näiteks pärast kokkupuudet rohu õietolmuga
• ravimid, näiteks kiniin, morfiin, mittesteroidsed põletikuvastased ravimid
• füüsikalised tegurid, nt soojus, külm, vibratsioon, rõhk, füüsiline koormus
• keemilised ained, näiteks alkohol, putukamürgid
• tugev stress
• protseduurid, näiteks endoskoopia, biopsia

Nuumrakud - tüübid

Inimorganismis on nuumrakke kahte tüüpi ja jagunemiskriteeriumiks on terasisaldus:

• Trüptaasi sisaldavad ja peamiselt limaskestas paiknevad limaskestade nuumrakud (T-nuumrakud)
• sidekoe nuumrakud (TC nuumrakud), mis sisaldavad sidekoes leiduvaid trüptaase ja kimase

Nuumrakud - allergilised reaktsioonid

Nuumrakkudel on I tüüpi allergiliste reaktsioonide puhul keskne roll. Selle reaktsiooni käivitavad spetsiifilised allergeeniga seotud IgE antikehad, mis koos nuumrakkude pinna retseptoriga (FcεRI) algatavad rakkude kohese degranulatsiooni.

Vabanevad histamiin, leuktrieenid, serotoniin, prostaglandiinid ja muud ained, mis toimivad lokaalselt (nt põhjustavad nina limaskesta turset) või süsteemsed (põhjustades näiteks kroonilist väsimust).

Need reaktsioonid on kohesed, mis tähendab, et need tekivad sekundi-minuti jooksul pärast kokkupuudet allergeeniga.

Allergiliste haiguste diagnoosimisel tavaliselt kasutatavad nahatestid tuvastavad antud allergeeni suhtes "allergiliste" nuumrakkude olemasolu.

Nuumrakud - roll kehas

Kuni viimase ajani arvati nuumrakud olevat ainult I tüüpi allergiliste reaktsioonide rakud, kuid nende roll kehas näib olevat palju laiem ja hõlmab mitmesuguseid vastuseid kaasasündinud ja omandatud immuunvastustele.

On tõestatud, et neil on osa immuunvastuses mikroorganismide vastu, millele nuumrakud, sarnaselt allergiliste reaktsioonidega, reageerivad histamiini vabanemisega ja suurendavad veresoonte läbilaskvust. See hõlbustab teiste immuunsüsteemi rakkude, näiteks neutrofiilide, ligipääsu nakkuskohale.

Nuumrakkude olemasolu strateegilistes kohtades, näiteks:

• hingamissüsteem
• seedeelundkond
• urogenitaaltrakti
• nahk

võimaldab neil tegutseda "valvurina" ja takistada mikroorganismi sisenemist kehasse.

Nende pinnal on nuumrakkudel TLR-retseptorid (Toll-tüüpi retseptorid), mille aktiveerivad bakteriaalsed ja viiruslikud antigeenid.

Veelgi enam, rõhutatakse nende rolli põletikulise protsessi reguleerimisel, kus nuumrakud on põletikulise protsessi otsene algataja.

Teiselt poolt võivad nad pärssida ka põletikulist protsessi, sekreteerides selliseid aineid nagu IL-10 või TGF-β.

Lisaks võivad nuumrakud vähendada makrofaagide ja dendriitrakkude aktiivsust ning osaleda kudede taastumise kõigis etappides põletiku ajal ja pärast seda.

Nuumrakkude teine ​​oluline funktsioon on nende tihe koostöö T-lümfotsüütidega, mis mõjutavad immuuntolerantsi arengut oma kudede suhtes. Eriti oluline on nende mõju regulatiivsetele T-lümfotsüütidele (Treg), mis takistavad autoimmuunhaiguste arengut.

Nuumrakkude rolli autoimmuunhaigustes on muu hulgas kirjeldanud süsteemse erütematoosluupuse ja reumatoidartriidi korral, kus on tõestatud, et nuumrakud võivad stimuleerida autoreaktiivseid T-lümfotsüüte, tugevdades seeläbi koekahjustusi.

Samuti on dokumenteeritud nuumrakkude osalemine neoplastilises protsessis.

Esiteks võib nuumrakkudel olla kasvajavastane toime, sekreteerides TNF-alfat, millel on kasvajarakkudele tsütotoksiline toime.

Teiseks võivad nad toimida ka vähki soodustades, stimuleerides kasvajas uute veresoonte tootmist (angiogenees).

Nuumrakud - mastotsütoos

Mastotsütoos on proliferatiivsete haiguste rühm, mida iseloomustab liigne jagunemine ja akumuleerumine nuumrakkude organites, eriti luuüdis ja nahas. Hinnanguliselt mõjutab maskütoos 1 inimest 1000–8000 inimesest. Selle all kannatavad nii lapsed kui ka täiskasvanud.

Enamikul mastotsütoosiga patsientidel on KIT geeni mutatsioon koodonis 816 (mutatsioon D816V). KIT-geen kodeerib nuumrakkude pinnal asuvat retseptorit, mis kasvufaktorite poolt stimuleerituna põhjustab raku paljunemist.

D816V mutatsiooni tagajärjeks on retseptori pidev stimuleerimine isegi ilma kasvufaktoriga seondumata ja nuumrakkude kontrollimatu proliferatsioon.

Mastotsütoosi sümptomid võivad olla süsteemse iseloomuga, mis tuleneb nuumrakkude poolt graanulites sisalduvate ainete, näiteks histamiini ja põletikuvastaste tsütokiinide vabastamisest. Süsteemne sümptom on nt kuumahood.

Teisalt tulenevad lokaalsed sümptomid peamiselt nuumrakkude kuhjumisest kudedesse, mis võib põhjustada näiteks naha turset ja punetust. Teised mastotsütoosi sümptomid on:

• aneemia
• põrna ja maksa suurenemine
• nahal punakaspruunid sügelevad tükid
• Darieri sümptom (nõgestõbi või nahaärritusest tingitud lineaarsed villid)
• vererõhu langus
• šokk
• Peavalu
• palavik
• luuvalu
• krooniline väsimus
• kaalukaotus
• kõhulahtisus
• kõhuvalu
• depressioon
• meeleoluhäired

Mastotsütoosi iseloomustab lai kliiniliste vormide spekter:

• naha mastotsütoos
• kerge süsteemne mastotsütoos
• Kloonse mitte-mastotsüütilise hüperplaasiaga seotud süsteemne mastotsütoos
• agressiivne süsteemne mastotsütoos
• nuumrakkude leukeemia
• nuumrakuline sarkoom
• nahaalune mastotsütoom

Naha mastotsütoos on sagedamini lastel ja süsteemne mastotsütoos täiskasvanutel.

Tasub teada ...

Hiljuti on näidatud, et nuumrakud võivad olla seotud kroonilise väsimussündroomi tekkimisega.

Nuumrakkude stimuleerimine suurendab põletikuvastaste tsütokiinide sekretsiooni, mille tagajärjeks võib olla väsimus, jõu puudus ja halb enesetunne.

Lisaks võivad nuumrakud paikneda närvirakkudes ja serotoniini tootmisega võivad nad otseselt mõjutada närvisüsteemi aktiivsust.

Samuti on kindlaid tõendeid selle kohta, et nuumrakud võivad ületada vere-aju barjääri ja migreeruda vereringest otse ajju.

Kirjandus

1. Sisehaigused, toimetanud Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010
2. Kopeć-Szlęzak J. nuumrakud ja nende tähtsus immuun- ja neoplastilistes protsessides. Journal of Transfusion Medicine 2015, 8, 2, 49–59., On-line juurdepääs
3. St John A.L. ja Abraham S.N. Kaasasündinud immuunsus ja selle reguleerimine nuumrakkude poolt. J Immunol 2013, 190, 4458-4463., Veebipõhine juurdepääs
4. da Silva E.Z. jt nuumrakkude funktsioon: vana visiooni uus nägemus. J Histochem Cytochem. 2014, 62 (10), 698–738., On-line juurdepääs

Autori kohta

Karolina Karabin, MD, PhD, molekulaarbioloog, laboridiagnost, Cambridge Diagnostics Polska Mikrobioloogia erialale spetsialiseerunud bioloog ja laboridiagnost, kellel on üle 10-aastane laboritöö kogemus. Molekulaarmeditsiini kooli lõpetanud ja Poola inimgeneetika seltsi liige, Varssavi Meditsiiniülikooli hematoloogia, onkoloogia ja sisehaiguste osakonna molekulaardiagnostika laboratooriumi uurimistoetuste juht. Ta kaitses Varssavi Meditsiiniülikooli 1. arstiteaduskonnas arstiteaduse doktori nimetust meditsiinibioloogia alal. Paljude teadus- ja populaarteaduste autor on laboridiagnostika, molekulaarbioloogia ja toitumise valdkonnas. Igapäevaselt juhib ta laboridiagnostika valdkonna spetsialistina Cambridge Diagnostics Polska sisulist osakonda ja teeb koostööd CD-dieedikliiniku dietoloogide meeskonnaga. Ta jagab oma praktilisi teadmisi haiguste diagnostika ja dieetravi kohta spetsialistidele konverentsidel, koolitustel ning ajakirjades ja veebisaitidel. Teda huvitab eriti tänapäevase elustiili mõju keha molekulaarsetele protsessidele.

Loe veel selle autori artikleid