Гигантская клетка (также известная как многоядерная гигантская клетка или многоядерная гигантская клетка ) представляет собой массу, образованную путем объединения нескольких отдельных клеток (обычно гистиоцитов ), часто образующую гранулему . [1]
Хотя обычно основное внимание уделяется патологическим аспектам многоядерных гигантских клеток (MGC), они также играют много важных физиологических ролей. Остеокласты — это тип MGC, которые имеют решающее значение для поддержания, восстановления и ремоделирования кости и обычно присутствуют в здоровом организме человека. Остеокласты часто классифицируются и обсуждаются отдельно от других MGC, которые более тесно связаны с заболеванием.
Неостеокластные MGC могут возникать в ответ на инфекцию , такую как туберкулез , герпес или ВИЧ , или как часть реакции на инородное тело . Эти MGC представляют собой клетки моноцитарной или макрофагальной линии, слитые вместе. Подобно своим предшественникам моноцитов, они могут фагоцитировать инородные материалы. Однако их большой размер и обширная мембранная рябь делают их более приспособленными для очистки от более крупных частиц. Они используют активированные CR3 для поглощения опсонизированных комплементом целей. Неостеокластные MGC также отвечают за очистку от клеточного детрита, что необходимо для ремоделирования тканей после травм. [2]
Типы включают гигантские клетки инородного тела , гигантские клетки Лангханса , гигантские клетки Тутона , гигантоклеточный артериит.
Остеокласты были открыты в 1873 году. [3] Однако только с развитием культуры органов в 1970-х годах их происхождение и функции удалось установить. Хотя на раннем этапе существовал консенсус относительно физиологической функции остеокластов, теории об их происхождении активно обсуждались. Многие считали, что остеокласты и остеобласты произошли от одной и той же клетки-предшественника. Из-за этого считалось, что остеокласты произошли от клеток соединительной ткани. Исследования, в которых наблюдалось, что резорбция кости может быть восстановлена путем трансплантации костного мозга и селезенки, помогли доказать гемопоэтическое происхождение остеокластов . [3]
Другие многоядерные гигантские клеточные образования могут возникать из многочисленных типов бактерий , болезней и клеточных образований. Известно также, что гигантские клетки развиваются при наличии инфекций. Впервые они были обнаружены еще в середине прошлого века, но до конца не понятно, почему происходят эти реакции. В процессе образования гигантских клеток моноциты или макрофаги сливаются, что может вызвать множество проблем для иммунной системы. [ необходима цитата ]
Остеокласты являются наиболее яркими примерами MGCs и отвечают за резорбцию костей в организме. Как и другие MGCs, они образуются в результате слияния предшественников моноцитов/макрофагов. [4] Однако, в отличие от других MGCs, путь слияния, из которого они происходят, хорошо изучен. Они также не поглощают инородные материалы, а вместо этого поглощают костный матрикс и минералы.
Остеокласты обычно больше связаны со здоровыми физиологическими функциями, чем с патологическими состояниями. Они функционируют вместе с остеобластами, чтобы ремоделировать и поддерживать целостность костей в организме. Они также способствуют созданию ниши, необходимой для кроветворения, и отрицательно регулируют Т-клетки . Однако, хотя основные функции остеокластов являются неотъемлемой частью поддержания здорового физиологического состояния, они также связаны с остеопорозом и образованием опухолей костей. [5]
Гигантоклеточный артериит [6] , также известный как височный артериит или краниальный артериит, является наиболее распространенным заболеванием, связанным с MGC. Этот тип артериита приводит к тому, что артерии в области головы, шеи и рук набухают до ненормальных размеров. Хотя причина этого заболевания в настоящее время неизвестна, оно, по-видимому, связано с ревматической полимиалгией [7] .
Гигантоклеточный артериит чаще всего встречается у пожилых людей, причем частота заболевания увеличивается после 50 лет. У женщин вероятность развития этого заболевания в 2–3 раза выше, чем у мужчин.
У северных европейцев наблюдалась более высокая заболеваемость гигантоклеточным артериитом по сравнению с южноевропейским, латиноамериканским и азиатским населением. Было высказано предположение, что эта разница может заключаться в критериях, используемых для диагностики гигантоклеточного артериита, а не в фактической заболеваемости, в дополнение к генетическим и географическим факторам. [8]
Симптомы могут включать легкую лихорадку, потерю аппетита, усталость, потерю зрения и сильные головные боли. [9] Эти симптомы часто неправильно интерпретируются, что приводит к задержке в лечении. [10] Если не лечить, это заболевание может привести к постоянной слепоте. [11]
В настоящее время наивысшим стандартом диагностики является биопсия височной артерии . [12] Кожу на лице пациента анестезируют , и делают надрез на лице вокруг области висков, чтобы получить образец височной артерии. Затем надрез зашивают. Гистопатолог изучает образец под микроскопом и выдает отчет о патологии (в ожидании дополнительных тестов, которые может запросить патолог).
Схема лечения в основном состоит из системных кортикостероидов (например, преднизолона), начиная с высокой дозы.
Гигантские клетки Лангханса названы в честь патолога, который их открыл, Теодора Лангханса. Как и многие другие виды гигантских клеточных образований, эпителиоидные макрофаги сливаются вместе и образуют многоядерную гигантскую клетку. Ядра образуют круг или полукруг, похожий на форму подковы, вдали от центра клетки. Гигантская клетка Лангханса обычно ассоциируется с туберкулезом, но, как было обнаружено, встречается при многих типах гранулематозных заболеваний .
Гигантские клетки Лангханса могут быть тесно связаны с туберкулезом, сифилисом , саркоидозом и глубокими грибковыми инфекциями . Гигантские клетки Лангханса часто встречаются при замедленной гиперчувствительности .
Симптомы могут включать лихорадку, потерю веса, усталость и потерю аппетита.
Этот тип гигантских клеток может быть вызван бактериями, которые передаются от человека к человеку по воздуху. Туберкулез связан с ВИЧ; многим людям, у которых есть ВИЧ, также трудно бороться с болезнями и недомоганиями. Для лечения других связанных заболеваний может быть проведено множество тестов, чтобы получить правильный диагноз гигантских клеток Лангханса.
Также известные как ксантелазматические гигантские клетки, гигантские клетки Тутона состоят из слитых эпителиоидных макрофагов и имеют несколько ядер. Они характеризуются кольцевидным расположением ядер и наличием пенистой цитоплазмы, окружающей ядро. Гигантские клетки Тутона наблюдались в липидных поражениях, таких как жировой некроз .
Образование гигантских клеток Тутона чаще всего встречается у мужчин и женщин в возрасте 37–78 лет.
Гигантские клетки Тутона обычно вызывают симптомы, схожие с симптомами других форм гигантских клеток, такие как лихорадка, потеря веса, утомляемость и потеря аппетита.
.jpg/1280px-Aspiration_pneumonia_(2).jpg)
Гигантские клетки инородного тела образуются, когда субъект подвергается воздействию инородного вещества. Экзогенные вещества могут включать тальк или швы . Как и в случае с другими типами гигантских клеток, слияние эпителиоидных макрофагов приводит к формированию и росту этих гигантских клеток. [13] В этой форме гигантских клеток ядра расположены перекрывающимся образом. Эта гигантская клетка часто встречается в тканях из-за медицинских устройств , протезов и биоматериалов .
Клетки Рида-Штернберга, как правило, считаются происходящими из В-лимфоцитов. [14] Их трудно изучать из-за их редкости, и существуют другие теории о происхождении этих клеток. Некоторые менее популярные теории предполагают, что они могут возникнуть в результате слияния ретикулярных клеток, лимфоцитов и клеток, инфицированных вирусом. [15]
Подобно другим MGCs, клетки Рида-Штернберга крупные и либо многоядерные, либо имеют двудольное ядро. Их ядра имеют неправильную форму, содержат прозрачный хроматин и обладают эозинофильным ядрышком.
Некоторые исследователи предположили, что гигантские клетки могут играть важную роль в формировании опухолей, и что их происхождение может быть связано со стресс-индуцированной геномной реорганизацией, предложенной лауреатом Нобелевской премии Барбарой МакКлинток. [16] Ранее предполагалось, что такой геномный стресс может быть усугублен некоторыми генотоксичными агентами, используемыми в терапии рака. [17]
Полианеуплоидные раковые клетки (PACC) могут служить эффективными источниками наследуемых вариаций, которые позволяют раковым клеткам быстро эволюционировать. [18]
Эндогенные вещества, такие как кератин , жир и кристаллы холестерина (холестеатома), могут вызывать образование тучных клеток . [13]
Коронавирусная болезнь 2019 (COVID-19) вызвана новым коронавирусом под названием SARS-CoV-2. Многоядерные гигантские клетки были обнаружены в образцах биопсии пациентов с заболеванием COVID-19. Этот тип гигантских клеток был впервые обнаружен при легочной патологии ранней фазы пневмонии, вызванной новым коронавирусом 2019 года (COVID-19), у двух пациентов с раком легких после биопсии. В частности, они были расположены в воспалительных фибриновых кластерах, иногда вместе с мононуклеарными воспалительными клетками. [19] Другое патологическое исследование также обнаружило этот тип гигантских клеток при COVID-19 и описало его как «многоядерную синцитиальную клетку». Морфологический анализ показал, что многоядерные синцитиальные клетки и атипичные увеличенные пневмоциты, демонстрирующие цитоморфологические изменения, соответствующие вирусной инфекции, были обнаружены во внутриальвеолярных пространствах. Вирусный антиген был обнаружен в цитоплазме многоядерных синцитиальных клеток, что указывает на присутствие вируса SARS-CoV-2. [20] Однако позднее посмертное исследование описало эти клетки как «гигантские клетки», а не как истинные гигантские клетки, полученные из гистиоцитов. Вместо этого они получены из кластеров пневмоцитов II типа с цитопатическими изменениями , что было подтверждено окрашиванием цитокератином . [21] Инфекция и патогенез вируса SARS-CoV-2 у человека в значительной степени оставались неизвестными. [20]
Многоядерные гигантские клетки также были описаны в MERS-CoV, близкородственном коронавирусе. [20]
Дальнейшее исследование, посвященное изучению роли многоядерных гигантских клеток в иммунной защите человека от COVID-19, может привести к разработке более эффективных методов лечения.