stringtranslate.com

Эозинофил

Эозинофилы , иногда называемые эозинофилами или, реже, ацидофилами , представляют собой разновидность белых кровяных клеток и один из компонентов иммунной системы, ответственных за борьбу с многоклеточными паразитами и некоторыми инфекциями у позвоночных . [2] Наряду с тучными клетками и базофилами , они также контролируют механизмы, связанные с аллергией и астмой . Это гранулоциты , которые развиваются во время кроветворения в костном мозге перед миграцией в кровь, после чего они окончательно дифференцируются и не размножаются. [3]

Эти клетки являются эозинофильными или « кислотолюбивыми » из-за их крупных ацидофильных цитоплазматических гранул, которые показывают свое сродство к кислотам по их сродству к красителям на основе каменноугольной смолы : Обычно прозрачные , именно это сродство заставляет их выглядеть кирпично-красными после окрашивания эозином , красным красителем , с использованием метода Романовского . [4] Окрашивание концентрируется в небольших гранулах внутри клеточной цитоплазмы , которые содержат много химических медиаторов, таких как эозинофильная пероксидаза , рибонуклеаза (РНКаза), дезоксирибонуклеазы (ДНКаза), липаза , плазминоген и основной основной белок . Эти медиаторы высвобождаются в процессе, называемом дегрануляцией, после активации эозинофила и токсичны как для паразита, так и для тканей хозяина.

У здоровых людей эозинофилы составляют около 1–3% белых кровяных клеток и имеют размер около 12–17 микрометров с двудольчатыми ядрами. [3] [5] Хотя эозинофилы высвобождаются в кровоток, они находятся в тканях. [4] Они находятся в мозговом веществе и на стыке между корой и мозговым веществом тимуса , а также в нижнем отделе желудочно-кишечного тракта, яичниках , матке , селезенке , простате и лимфатических узлах , но не в легких , коже , пищеводе или некоторых других внутренних органах [ неопределенно ] при нормальных условиях. Наличие эозинофилов в этих последних органах связано с заболеванием. Например, у пациентов с эозинофильной астмой наблюдается высокий уровень эозинофилов, что приводит к воспалению и повреждению тканей, что затрудняет дыхание пациентов. [6] [7] Эозинофилы сохраняются в кровотоке в течение 8–12 часов и могут выживать в тканях еще 8–12 дней при отсутствии стимуляции. [8] Пионерские работы 1980-х годов выявили, что эозинофилы являются уникальными гранулоцитами, обладающими способностью выживать в течение длительных периодов времени после их созревания, что было продемонстрировано в экспериментах по культивированию ex-vivo. [9]

Разработка

Линия клеток крови

Клетки TH2 и ILC2 экспрессируют фактор транскрипции GATA-3 , который стимулирует выработку цитокинов TH2, включая интерлейкины (ИЛ). [6] ИЛ-5 контролирует развитие эозинофилов в костном мозге, поскольку они дифференцируются из миелоидных клеток-предшественников. [6] [10] [11] [12] Их судьба определяется факторами транскрипции, включая GATA и C/EBP. [3] Эозинофилы вырабатывают и хранят множество вторичных гранулярных белков до своего выхода из костного мозга. После созревания эозинофилы циркулируют в крови и мигрируют в воспалительные участки в тканях или в участки заражения гельминтами в ответ на хемокины , такие как CCL11 (эотаксин-1), CCL24 (эотаксин-2), CCL5 ( RANTES ), 5-гидроксиикозатетраеновую кислоту и 5-оксоэйкозатетраеновую кислоту , а также некоторые лейкотриены, такие как лейкотриен B4 (LTB4) и MCP1/4. Интерлейкин-13 , другой цитокин TH2, запускает эозинофильный выход из костного мозга, выстилая стенки сосудов молекулами адгезии, такими как VCAM-1 и ICAM-1. [6] Когда эозинофилы активируются, они подвергаются цитолизу, при котором разрушение клетки высвобождает эозинофильные гранулы, обнаруженные во внеклеточных ловушках ДНК. [6] Известно, что высокие концентрации этих ловушек ДНК вызывают повреждение клеток, поскольку содержащиеся в них гранулы отвечают за лиганд-индуцированную секрецию эозинофильных токсинов, которые вызывают структурные повреждения. [6] Имеются данные, позволяющие предположить, что экспрессия белка гранул эозинофилов регулируется некодирующей РНК EGOT . [13]

Функция

Гистология эозинофила внутри эпителия , характеризующегося двудольчатым ядром, несмотря на скудную видимую эозинофильную цитоплазму.

После активации эффекторные функции эозинофилов включают выработку следующих веществ:

Существуют также эозинофилы, которые играют роль в борьбе с вирусными инфекциями, что очевидно из обилия РНКаз, которые они содержат в своих гранулах, и в удалении фибрина во время воспаления . Эозинофилы, наряду с базофилами и тучными клетками , являются важными медиаторами аллергических реакций и патогенеза астмы и связаны с тяжестью заболевания. Они также борются с колонизацией гельминтов (червей) и могут быть слегка повышены в присутствии определенных паразитов. Эозинофилы также участвуют во многих других биологических процессах, включая постпубертальное развитие молочной железы , цикл эструса , отторжение аллотрансплантата и неоплазию . [21] Они также были вовлечены в презентацию антигена Т -клеткам . [22]

Эозинофилы ответственны за повреждение тканей и воспаление при многих заболеваниях, включая астму. [6] [7] Было обнаружено, что высокие уровни интерлейкина-5 повышают экспрессию молекул адгезии, которые затем способствуют адгезии эозинофилов к эндотелиальным клеткам, тем самым вызывая воспаление и повреждение тканей. [7]

Накопление эозинофилов в слизистой оболочке носа считается основным диагностическим критерием аллергического ринита (назальной аллергии).

Гранулированные белки

После активации иммунным стимулом эозинофилы дегранулируют, высвобождая ряд цитотоксических гранулярных катионных белков, которые способны вызывать повреждение тканей и дисфункцию. [23] К ним относятся:

Основной основной белок, эозинофильная пероксидаза и эозинофильный катионный белок токсичны для многих тканей. [21] Эозинофильный катионный белок и нейротоксин , полученный из эозинофилов, являются рибонуклеазами с противовирусной активностью. [24] Основной основной белок вызывает дегрануляцию тучных клеток и базофилов и участвует в ремоделировании периферических нервов . [25] [26] Эозинофильный катионный белок создает токсичные поры в мембранах клеток-мишеней, что позволяет другим цитотоксическим молекулам потенциально проникать в клетку, [27] может ингибировать пролиферацию Т -клеток , подавлять выработку антител В-клетками , вызывать дегрануляцию тучными клетками и стимулировать клетки фибробластов секретировать слизь и гликозаминогликаны . [28] Эозинофильная пероксидаза образует активные формы кислорода и активные промежуточные соединения азота, которые способствуют окислительному стрессу в мишени, вызывая гибель клетки путем апоптоза и некроза . [21]

Клиническое значение

Анализ крови

Убедительные доказательства указывают на то, что количество эозинофилов в крови может предсказать эффективность определенных противовоспалительных препаратов. Несмотря на их все более широкое использование в клинической практике, данные о «нормальном» количестве эозинофилов в крови остаются недостаточными. Из-за правого перекоса распределения этих показателей медианные значения более информативны, чем средние значения для определения нормальных уровней. В немногих крупномасштабных исследованиях сообщалось о медианном количестве эозинофилов в крови, при этом медиана для здоровых людей составляла 100 клеток/мкл, а 95-й процентиль — 420 клеток/мкл. Таким образом, теперь очевидно, что нормальное медианное количество эозинофилов в крови у здоровых взрослых составляет около 100 клеток/мкл, а количество выше 400 клеток/мкл считается выходящим за пределы нормы. Текущие пороговые значения, такие как 150 или 300 клеток/мкл, используемые при лечении астмы или ХОБЛ, попадают в нормальный диапазон. [29]

Эозинофилия

Увеличение эозинофилов, т. е. наличие более 500 эозинофилов/мкл крови, называется эозинофилией и обычно наблюдается у людей с паразитарной инвазией кишечника ; аутоиммунными и коллагенозными сосудистыми заболеваниями (такими как ревматоидный артрит ) и системной красной волчанкой ; злокачественными заболеваниями, такими как эозинофильный лейкоз , клональная гиперэозинофилия и лимфома Ходжкина ; лимфоцитарно-вариантной гиперэозинофилией ; обширными кожными заболеваниями (такими как эксфолиативный дерматит ); болезнью Аддисона и другими причинами низкой выработки кортикостероидов (кортикостероиды подавляют уровень эозинофилов в крови); рефлюкс-эзофагит (при котором эозинофилы будут обнаружены в плоском эпителии пищевода) и эозинофильный эзофагит ; и при использовании определенных лекарств, таких как пенициллин . Но, возможно, наиболее распространенной причиной эозинофилии является аллергическое состояние, такое как астма. В 1989 году загрязненные добавки L-триптофана вызвали смертельную форму эозинофилии, известную как синдром эозинофилии-миалгии , который напоминал синдром токсического масла в Испании в 1981 году.

Референтные диапазоны для анализов крови на лейкоциты, сравнение количества эозинофильных гранулоцитов (показано светло-красным цветом) с другими клетками

Эозинофилы играют важную роль в астме, поскольку количество накопленных эозинофилов соответствует тяжести астматической реакции. [7] Показано, что эозинофилия в моделях мышей связана с высоким уровнем интерлейкина-5. [7] Кроме того, было обнаружено, что биопсия слизистой оболочки бронхов, проведенная у пациентов с такими заболеваниями, как астма, имеет более высокий уровень интерлейкина-5, что приводит к более высокому уровню эозинофилов. [7] Инфильтрация эозинофилов при таких высоких концентрациях вызывает воспалительную реакцию. [7] Это в конечном итоге приводит к ремоделированию дыхательных путей и затруднению дыхания. [7]

Эозинофилы также могут вызывать повреждение тканей в легких у пациентов с астмой. [7] Высокие концентрации основного белка эозинофилов и нейротоксина, продуцируемого эозинофилами, которые приближаются к цитотоксическим уровням, наблюдаются в местах дегрануляции в легких, а также в астматической мокроте. [7]

Уход

Методы лечения, используемые для борьбы с аутоиммунными заболеваниями и состояниями, вызванными эозинофилами, включают:

Моноклональные антитела, такие как дупилумаб и лебрикизумаб, нацелены на IL-13 и его рецептор, что снижает эозинофильное воспаление у пациентов с астмой из-за снижения количества молекул адгезии, с которыми связываются эозинофилы, тем самым уменьшая воспаление. [30] [31] Меполизумаб и бенрализумаб являются другими вариантами лечения, нацеленными на альфа-субъединицу рецептора IL-5 , тем самым подавляя его функцию и уменьшая количество развивающихся эозинофилов, а также количество эозинофилов, приводящих к воспалению через антитело-зависимую клеточно-опосредованную цитотоксичность и эозинофильный апоптоз. [32] [33] Лизосомотропные агенты являются эффективным средством для нацеливания на лизосомоподобные гранулы эозинофилов, вызывающие апоптоз эозинофилов. [34]

Исследования на животных

В жировой ткани мышей с дефицитом CCR2 наблюдается повышенное количество эозинофилов, большая альтернативная активация макрофагов и склонность к экспрессии цитокинов типа 2. Более того, этот эффект был преувеличен, когда мыши становились тучными из-за диеты с высоким содержанием жиров. [35] Мышиные модели эозинофилии от мышей, инфицированных T. canis , показали увеличение мРНК IL-5 в селезенке мышей. [7] Мышиные модели астмы от OVA показывают более высокий ответ TH2 . [6] Когда мышам вводят IL-12 для индукции ответа TH1 , ответ TH2 подавляется, показывая, что мыши без цитокинов TH2 значительно реже проявляют симптомы астмы. [6]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "эозинофил - Определение эозинофила на английском языке по Оксфордским словарям". Oxford Dictionaries - English . Архивировано из оригинала 8 февраля 2018 года . Получено 27 марта 2018 года .
  2. ^ "Что такое эозинофил? | Определение и функция | CCED". www.cincinnatichildrens.org . Получено 14 июня 2018 г. .
  3. ^ abc Uhm TG, Kim BS, Chung IY (март 2012 г.). «Развитие эозинофилов, регуляция генов, специфичных для эозинофилов, и роль эозинофилов в патогенезе астмы». Allergy, Asthma & Immunology Research . 4 (2): 68–79. doi :10.4168/aair.2012.4.2.68. PMC 3283796. PMID  22379601 . 
  4. ^ ab Rosenberg HF, Phipps S, Foster PS (июнь 2007 г.). «Торговля эозинофилами при аллергии и астме». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 119 (6): 1303–10, тест 1311–2. doi : 10.1016/j.jaci.2007.03.048. hdl : 1885/30451 . PMID  17481712.
  5. ^ Young B, Lowe jo, Stevens A, Heath JW (2006). Функциональная гистология Уитера (5-е изд.). Elsevier Limited. ISBN 978-0-443-06850-8.
  6. ^ abcdefghi Ламбрехт Б.Н., Хаммад Х (январь 2015 г.). «Иммунология астмы». Природная иммунология . 16 (1): 45–56. дои : 10.1038/ni.3049. PMID  25521684. S2CID  5451867.
  7. ^ abcdefghijk Сандерсон, Колин (1992). «Интерлейкин-5, эозинофилы и заболевания». Кровь . 79 (12): 3101–3109. doi : 10.1182/blood.V79.12.3101.bloodjournal79123101 . PMID  1596561.
  8. ^ Young B, Lowe JS, Stevens A, Heath JW (2006). Функциональная гистология Уитера (5-е изд.). Elsevier Limited. ISBN 978-0-443-06850-8.
  9. ^ Park YM, Bochner BS (апрель 2010 г.). «Выживание эозинофилов и апоптоз в норме и при заболеваниях». Allergy, Asthma & Immunology Research . 2 (2): 87–101. doi :10.4168/aair.2010.2.2.87. PMC 2846745. PMID 20358022  . 
  10. ^ Metcalf D, Begley CG, Nicola NA, Johnson GR (март 1987). «Количественная чувствительность популяций гемопоэтических мышей in vitro и in vivo к рекомбинантному мульти-CSF (IL-3)». Experimental Hematology . 15 (3): 288–95. PMID  3493174.
  11. ^ Metcalf D, Burgess AW, Johnson GR, Nicola NA, Nice EC, DeLamarter J, Thatcher DR, Mermod JJ (сентябрь 1986 г.). «Воздействие in vitro на гемопоэтические клетки рекомбинантного мышиного GM-CSF, очищенного после производства в Escherichia coli: сравнение с очищенным нативным GM-CSF». Journal of Cellular Physiology . 128 (3): 421–31. doi :10.1002/jcp.1041280311. PMID  3528176. S2CID  515338.
  12. ^ Yamaguchi Y, Suda T, Suda J, Eguchi M, Miura Y, Harada N, Tominaga A, Takatsu K (январь 1988). «Очищенный интерлейкин 5 поддерживает терминальную дифференциацию и пролиферацию мышиных эозинофильных предшественников». Журнал экспериментальной медицины . 167 (1): 43–56. doi : 10.1084 /jem.167.1.43. PMC 2188821. PMID  3257253. 
  13. ^ Wagner LA, Christensen CJ, Dunn DM, Spangrude GJ, Georgelas A, Kelley L, Esplin MS, Weiss RB, Gleich GJ (июнь 2007 г.). "EGO, новый некодирующий ген РНК, регулирует экспрессию транскрипта белка гранул эозинофилов". Blood . 109 (12): 5191–8. doi :10.1182/blood-2006-06-027987. PMC 1890841 . PMID  17351112. 
  14. ^ Trulson A, Byström J, Engström A, Larsson R, Venge P (февраль 2007 г.). «Функциональная гетерогенность катионного белка эозинофилов определяется полиморфизмом гена и посттрансляционными модификациями». Clinical and Experimental Allergy . 37 (2): 208–18. doi : 10.1111/j.1365-2222.2007.02644.x . PMID  17250693. S2CID  45301814.
  15. ^ ab Hogan SP, Rosenberg HF, Moqbel R, Phipps S, Foster PS, Lacy P, Kay AB, Rothenberg ME (май 2008 г.). «Эозинофилы: биологические свойства и роль в здоровье и болезни». Clinical and Experimental Allergy . 38 (5): 709–50. doi :10.1111/j.1365-2222.2008.02958.x. PMID  18384431. S2CID  25254034.
  16. ^ Lacy P (сентябрь 2005 г.). «Роль Rho GTPases и SNAREs в высвобождении медиатора из гранулоцитов». Pharmacology & Therapeutics . 107 (3): 358–76. doi :10.1016/j.pharmthera.2005.03.008. PMID  15951020.
  17. ^ Сайто К, Нагата М, Кикучи И, Сакамото И (декабрь 2004 г.). «Лейкотриен D4 и трансэндотелиальная миграция эозинофилов, генерация супероксида и дегрануляция через интегрин бета2». Annals of Allergy, Asthma & Immunology . 93 (6): 594–600. doi :10.1016/S1081-1206(10)61269-0. PMID  15609771.
  18. ^ Bandeira-Melo C, Bozza PT, Weller PF (март 2002 г.). «Клеточная биология образования и функции эозинофильных эйкозаноидов». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 109 (3): 393–400. doi : 10.1067/mai.2002.121529 . PMID  11897981.
  19. ^ Kato Y, Fujisawa T, Nishimori H, Katsumata H, Atsuta J, Iguchi K, Kamiya H (2005). «Лейкотриен D4 индуцирует выработку трансформирующего фактора роста-бета1 эозинофилами». Международный архив аллергии и иммунологии . 137. 137 Suppl 1 (1): 17–20. doi :10.1159/000085427. PMID  15947480. S2CID  23556551.
  20. ^ Horiuchi T, Weller PF (июль 1997). «Экспрессия фактора роста эндотелия сосудов человеческими эозинофилами: регуляция колониестимулирующим фактором гранулоцитов-макрофагов и интерлейкином-5». American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology . 17 (1): 70–7. doi :10.1165/ajrcmb.17.1.2796. PMID  9224211.
  21. ^ abcd Rothenberg ME, Hogan SP (2006). «Эозинофил». Annual Review of Immunology . 24 (1): 147–74. doi :10.1146/annurev.immunol.24.021605.090720. PMID  16551246.
  22. ^ Shi HZ (сентябрь 2004 г.). «Эозинофилы функционируют как антигенпрезентирующие клетки». Журнал биологии лейкоцитов . 76 (3): 520–7. doi :10.1189/jlb.0404228. PMID  15218055. S2CID  25152503.
  23. ^ Gleich GJ, Adolphson CR (1986). "Эозинофильный лейкоцит: структура и функция". Advances in Immunology Volume 39. Advances in Immunology. Vol. 39. pp. 177–253. doi :10.1016/S0065-2776(08)60351-X. ISBN 9780120224395. PMID  3538819.
  24. ^ Slifman NR, Loegering DA, McKean DJ, Gleich GJ (ноябрь 1986 г.). «Активность рибонуклеазы, связанная с нейротоксином, полученным из эозинофилов, и катионным белком эозинофилов». Журнал иммунологии . 137 (9): 2913–7. doi : 10.4049/jimmunol.137.9.2913 . PMID  3760576. S2CID  33456907.
  25. ^ Zheutlin LM, Ackerman SJ, Gleich GJ, Thomas LL (октябрь 1984 г.). «Стимуляция высвобождения гистамина базофилами и тучными клетками крыс катионными белками, полученными из гранул эозинофилов». Журнал иммунологии . 133 (4): 2180–5. doi : 10.4049/jimmunol.133.4.2180 . PMID  6206154. S2CID  12043171.
  26. ^ Morgan RK, Costello RW, Durcan N, Kingham PJ, Gleich GJ, McLean WG, Walsh MT (август 2005 г.). «Различные эффекты белков катионных гранул эозинофилов на сигнализацию и выживание нервных клеток IMR-32». American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology . 33 (2): 169–77. CiteSeerX 10.1.1.335.4162 . doi :10.1165/rcmb.2005-0056OC. PMID  15860794. 
  27. ^ Young JD, Peterson CG, Venge P, Cohn ZA (1986). «Механизм повреждения мембраны, опосредованный человеческим эозинофильным катионным белком». Nature . 321 (6070): 613–6. Bibcode :1986Natur.321..613Y. doi :10.1038/321613a0. PMID  2423882. S2CID  4322838.
  28. ^ Venge P, Byström J, Carlson M, Hâkansson L, Karawacjzyk M, Peterson C, Sevéus L, Trulson A (сентябрь 1999 г.). «Эозинофильный катионный белок (ECP): молекулярные и биологические свойства и использование ECP в качестве маркера активации эозинофилов при заболеваниях». Clinical and Experimental Allergy . 29 (9): 1172–86. doi :10.1046/j.1365-2222.1999.00542.x. PMID  10469025. S2CID  11541968.
  29. ^ Ломмач, Марек; Наир, Парамесваран; Вирхов, Иоганн Кристиан (2024). «Нормальное количество эозинофилов в крови у людей». Дыхание . 103 (4): 214–216. doi :10.1159/000537833. ISSN  0025-7931. PMC 10997252 . PMID  38354723. 
  30. ^ Wenzel S, Ford L, Pearlman D, Spector S, Sher L, Skobieranda F, Wang L, Kirkesseli S, Rocklin R, Bock B, Hamilton J, Ming JE, Radin A, Stahl N, Yancopoulos GD, Graham N, Pirozzi G (июнь 2013 г.). «Dupilumab при персистирующей астме с повышенным уровнем эозинофилов». The New England Journal of Medicine . 368 (26): 2455–66. doi : 10.1056/nejmoa1304048 . PMID  23688323.
  31. ^ Коррен Дж., Леманске РФ, Ханания Н.А., Коренблат П.Е., Парси М.В., Аррон Дж.Р., Харрис Дж.М., Ширенс Х., Ву Л.К., Су З., Мозесова С., Эйснер М.Д., Боэн С.П., Мэтьюз Дж.Г. (сентябрь 2011 г.). «Лебрикизумаб лечение у взрослых с астмой». Медицинский журнал Новой Англии . 365 (12): 1088–98. дои : 10.1056/nejmoa1106469 . ПМИД  21812663.
  32. ^ Laviolette M, Gossage DL, Gauvreau G, Leigh R, Olivenstein R, Katial R, Busse WW, Wenzel S, Wu Y, Datta V, Kolbeck R, Molfino NA (ноябрь 2013 г.). «Влияние бенрализумаба на эозинофилы дыхательных путей у пациентов с астмой и эозинофилией мокроты». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 132 (5): 1086–1096.e5. doi :10.1016/j.jaci.2013.05.020. PMC 4172321. PMID  23866823 . 
  33. ^ Ортега Х.Г., Лю МК, Паворд И.Д., Брюссель Г.Г., Фитцджеральд Дж.М., Четта А., Умберт М., Кац Л.Е., Кин ОН, Янси С.В., Чанес П. (сентябрь 2014 г.). «Лечение меполизумабом у больных тяжелой эозинофильной астмой». Медицинский журнал Новой Англии . 371 (13): 1198–207. дои : 10.1056/nejmoa1403290 . hdl : 2268/176693 . ПМИД  25199059.
  34. ^ Врайла, Марианти; Асп, Элин; Мело, Фабио Рабело; Груич, Мирьяна; Роллман, Ола; Пейлер, Гуннар; Лампинен, Мария (ноябрь 2023 г.). «Моненсин индуцирует секреторную клеточную гибель эозинофилов, опосредованную гранулами». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 152 (5): 1312–1320.e3. дои : 10.1016/j.jaci.2023.07.012.
  35. ^ Bolus WR, Gutierrez DA, Kennedy AJ, Anderson-Baucum EK, Hasty AH (октябрь 2015 г.). «Дефицит CCR2 приводит к увеличению эозинофилов, активации альтернативных макрофагов и экспрессии цитокинов типа 2 в жировой ткани». Journal of Leukocyte Biology . 98 (4): 467–77. doi :10.1189/jlb.3HI0115-018R. PMC 4763864 . PMID  25934927. Архивировано из оригинала 9 мая 2017 г. . Получено 8 сентября 2016 г. . 

Внешние ссылки