Sel mast: asal dan pembentukan, karakteristik dan fungsi

Sel mast: asal dan pembentukan, karakteristik dan fungsi

sel mast adalah leukosit berasal dari sel induk hematopoietik dari sumsum tulang untuk menyelesaikan pematangan mereka dalam jaringan. Mereka hadir di hampir semua kelompok vertebrata ; pada manusia, mereka memiliki bentuk bulat, dengan diameter 8-20 mikron.

Sel-sel ini tidak berperedaran secara bebas dalam aliran darah tetapi ada di mana-mana di jaringan ikat, terutama dalam hubungannya dengan pembuluh darah. Komposisinya mirip dengan granulosit basofilik dan dapat mengalami degranulasi sebagai respons terhadap rangsangan serupa.

Sel mast atau Sel Mast (dalam bahasa Inggris). Diambil dan diedit dari: Dr. Roshan Nasimudeen [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].

Sel mast memiliki banyak fungsi, di antaranya adalah fagositosis dan pemrosesan antigen, serta pelepasan sitokin dan zat yang memiliki aktivitas pada pembuluh darah, tetapi mereka harus diaktifkan untuk menjalankan fungsinya.

Mereka mengandung heparin, antikoagulan darah yang kuat, serta histamin yang menyebabkan pelebaran kapiler darah dan meningkatkan permeabilitas kapiler, itulah sebabnya mereka terkait dengan mekanisme inflamasi dan imunologi.

Peningkatan jumlah sel mast dapat memicu penyakit yang disebut mastositosis. Gejala penyakit ini antara lain pruritus, aritmia jantung, dekompensasi, pusing, dispnea, diare, mual dan sakit kepala.

Indeks artikel

Asal dan pembentukan

Sel mast berasal dari sel hematopoietik pluripotensial yang terletak di sumsum tulang. Setelah pembentukannya, mereka akan bermigrasi sebagai sel agranular yang belum matang dan tidak berdiferensiasi, yang disebut sel prekursor CD34 +, ke jaringan ikat melalui aliran darah.

Setelah di jaringan ikat, sel mast matang dan melakukan fungsi mereka. Namun, tidak semua sel prekursor yang mencapai jaringan ikat akan jatuh tempo dan membedakan, tetapi beberapa akan tetap dibeda-bedakan, bertindak sebagai sel cadangan.

Selama pematangannya, sel mast akan membentuk granula sekretorik dan mengekspresikan reseptor yang berbeda pada permukaannya. Beberapa sitokin dan senyawa lain berpartisipasi dalam proses pertumbuhan dan diferensiasi sel mast.

Sitokin yang sangat penting dalam proses ini disebut faktor sel punca (stem cell factor (CSF). Faktor ini bertugas menginduksi perkembangan, diferensiasi dan pematangan sel mast dari induknya; dengan bantuan reseptor transmembran dari jenis tirosinkinase yang disebut KIT.

Kemampuan untuk tinggal, bergerak, dan berinteraksi dengan matriks ekstraseluler dari jaringan yang berbeda sebagian disebabkan oleh kemampuannya untuk melekat melalui integrin ke berbagai protein yang terletak di matriks ekstraseluler, termasuk laminin, fibronektin, dan vitronektin.

Karakteristik

Sel mast adalah sel berbentuk bulat atau bulat telur dengan diameter 8-20 mikron, dengan lipatan atau mikrovili di permukaannya. Nukleusnya bulat dan terletak di posisi tengah.

Sitoplasma berlimpah, mitokondria sedikit, dengan retikulum endosplamatik pendek dan banyak ribosom bebas. Di sitoplasma juga terdapat banyak granula sekretorik dengan diameter kira-kira 1,5 m. Mereka dikelilingi oleh membran dan isinya bervariasi tergantung pada spesiesnya.

Butiran-butiran ini bersifat metakromatik, yaitu, selama pewarnaan mereka memperoleh warna yang berbeda dari pewarna yang mereka celup. Selain itu, mereka menyajikan badan lipid dalam sitoplasma, yang merupakan struktur yang tidak dikelilingi oleh membran yang berfungsi untuk penyimpanan asam arakidonat.

Karakteristik mendasar dari sel mast adalah bahwa mereka selalu meninggalkan sumsum tulang tanpa matang, tidak seperti basofil dan sel darah lainnya.

Jenis

Dalam organisme yang sama, sel mast membentuk kelompok sel yang heterogen yang, pada hewan pengerat, dapat dibedakan menjadi dua kelompok besar, berdasarkan karakteristik morfologis, fungsional, dan histokimianya.

Sel mast jaringan ikat

Terletak di jaringan ikat kulit, terutama di sekitar pembuluh darah dan peritoneum. Mereka memiliki butiran yang bereaksi dengan safranin (pewarna vital), memperoleh warna merah.

Sel mast ini memiliki sejumlah besar histamin dan heparin dan berpartisipasi dalam pertahanan melawan bakteri. Mereka juga mengekspresikan enzim yang disebut Rat Mast Cell Protease I (CTMC-I), yang setara dengan chymase pada manusia dan CTMC-VI dan VII, setara dengan tryptase, serta heparin .

Mukosa sel mast

Mereka ditemukan terutama di mukosa usus dan saluran pernapasan. Sel mast ini bergantung pada sitokin yang berasal dari limfosit T. Kandungan histaminnya lebih rendah daripada sel mast di jaringan ikat.

Sel mast ini mengekspresikan enzim yang disebut RMCP-II, yang setara dengan chymase pada manusia, serta kondroitin sulfat.

Sitologi tumor. Sel yang terlihat adalah sel mast. Diambil dan diedit dari: Joel Mills [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)].

Pada manusia

Pada manusia, sel mast juga dibedakan menjadi dua subtipe, yang setara dengan yang ada pada hewan pengerat. Namun di antara perbedaan yang ada antara kedua kelompok organisme ini adalah kenyataan bahwa kedua jenis sel mast, pada manusia, dapat hidup berdampingan di berbagai jenis jaringan.

Sel mast MC TC manusia setara dengan sel mast jaringan ikat tikus. Ini mengekspresikan tryptase, chymase, dan juga carboxypeptidase, dan lebih banyak di kulit dan submukosa usus.

Sel mast MC T manusia setara dengan sel mast mukosa. Satu-satunya protein netral yang diekspresikan adalah triptase dan lebih sering terjadi di mukosa usus.

Fitur

Sel-sel ini memiliki banyak fungsi yang mereka lakukan dengan melepaskan utusan biokimia multifungsi, yang terkandung di dalam butiran.

Imunitas bawaan

Sel mast yang terletak di jaringan ikat kulit bertindak sebagai anjing penjaga, mempertahankan tubuh dari bakteri dan patogen lainnya. Sel-sel ini memiliki berbagai macam reseptor di permukaannya, yang dapat berinteraksi dengan mikroorganisme dan mengaktifkan respons pertahanan.

Kekebalan yang didapat

Sel mast memiliki kemampuan untuk memfagositosis, memproses, dan mengambil antigen, tetapi mereka juga dapat memodulasi pertumbuhan dan mendorong perekrutan limfosit. Mereka juga mampu mengaktifkan makrofag dan limfosit melalui sekresi sitokin dan kemokin.

Alergi

Ada beberapa jenis sel yang berpartisipasi dalam mekanisme respons alergi tubuh. Sel mast berpartisipasi sebagai efektor awal dengan mengenali agen penyebab alergi melalui reseptor Fc-IR dan melepaskan isi granulanya.

Granula mengandung banyak zat termasuk mediator primer dan sekunder dan enzim. Mediator ini termasuk, misalnya, heparin, histamin (primer), prostaglandin, leukotrien dan interleukin (sekunder).

Pelepasan mediator menghasilkan berbagai efek seperti mempromosikan mekanisme pro-inflamasi, mengaktifkan trombosit, eosinofil dan neutrofil, meningkatkan permeabilitas dinding pembuluh darah dan menginduksi kontraksi otot di saluran udara.

Reaksi alergi dapat memiliki efek lokal, misalnya pada rinitis (mukosa hidung), atau dapat bersifat umum, dalam hal ini terjadi syok anafilaksis.

Perbaikan jaringan yang rusak

Perbaikan jaringan adalah salah satu proses di mana sel mast berpartisipasi. Proses ini harus mengarah pada pemulihan struktur dan fungsi jaringan normal setelah kerusakan. Namun, terkadang perbaikan dapat terganggu sehingga menyebabkan fibrosis jaringan.

Misalnya, fibrosis jaringan membran basal epitel pernapasan selama asma alergi tampaknya terkait dengan stimulasi sel mast berulang. Di sisi lain, selama perbaikan luka, sel mast mendorong migrasi dan pembentukan fibroblas.

Sel mast sumsum tulang, diamati menggunakan metode pewarnaan Wright. Diambil dan diedit dari: Ed Uthman dari Houston, TX, AS [CC BY 2.0].

Angiogenesis

Sel-sel yang berbeda terlibat dalam pembentukan pembuluh darah baru, serta dalam migrasi, proliferasi, pembentukan dan juga dalam kelangsungan hidup sel endotel melalui produksi faktor pertumbuhan angiogenik.

Sel yang mempromosikan angiogenesis termasuk fibroblas, limfosit T, sel plasma, neutrofil, eosinofil, serta sel mast.

Pengaturan fungsi jaringan

Di epitel usus, sel mast mengatur aktivitas seperti sekresi air dan elektrolit, aliran darah, penyempitan pembuluh darah, permeabilitas endotel, motilitas usus, persepsi nyeri, aliran sel dalam jaringan, serta aktivitas seluler neutrofil, eosinofil, dan limfosit. .

Degranulasi sel mast

Selama respons sel mast terhadap proses inflamasi, mereka melepaskan isi granulanya dalam mekanisme yang disebut degranulasi. Ada dua jenis degranulasi:

Degranulasi eksplosif

Juga disebut degranulasi anafilaksis atau campuran eksositosis. Dalam hal ini, butiran membengkak dan menjadi kurang padat, menyebabkan fusi membran granul dengan satu sama lain dan dengan membran plasma. Selain itu, pembentukan saluran sekresi dibuat yang berkomunikasi dengan butiran yang terletak lebih dalam sitoplasma.

Dengan cara ini, sekresi besar dan tepat waktu dari isi butiran ke luar sel akan terjadi. Ini terjadi selama respons alergi.

Degranulasi lambat

Dalam hal ini tidak ada fusi membran, melainkan jumlah konten granular yang dilepaskan akan lebih rendah dan akan terjadi dalam jangka waktu yang lebih lama. Mereka terjadi pada jaringan dengan peradangan kronis atau tumor.

Nilai normal

Sel mast yang matang tidak ditemukan bebas dalam aliran darah, melainkan di jaringan ikat dan jenis jaringan lainnya. Tidak ada nilai referensi untuk sel-sel ini.

Namun, kepadatan 500 hingga 4000 sel / mm 3 dianggap nilai normal di paru-paru, sedangkan di kulit nilainya berkisar antara 700 dan 1200 sel / mm 3 dan mendekati 20.000 di epitel saluran pencernaan.

Mastositosis sistemik

Mastositosis sistemik (MS) adalah penyakit klonal sel mast progenitor sumsum tulang yang menyebabkan proliferasi jumlah sel mast lebih tinggi dari kadar normal.

Penyakit ini dapat muncul dalam bentuk asimtomatik atau lamban, namun juga dapat bermanifestasi dalam bentuk yang sangat agresif, dalam hal ini tingkat kematiannya sangat tinggi (leukemia sel mast).

Mastositosis dapat terjadi pada semua usia, tetapi insidennya lebih tinggi pada orang dewasa. Gejala penyakit terkait dengan produk yang disekresikan oleh sel mast dan termasuk ketidakstabilan pembuluh darah atau syok anafilaksis tanpa penyebab yang jelas, kemerahan pada kulit, diare atau sakit kepala, antara lain.

Sampai saat ini, tidak ada pengobatan yang efektif untuk menyembuhkan mastositosis, meskipun ada pengobatan untuk mengendalikannya pada pasien dengan lesi tulang yang parah, mastositosis parah, atau kondisi usus. Perawatan ini berkisar dari prednisolon hingga kemoterapi.

Referensi

  1. PR Cuaca, HG Burkitt & VG Daniels (1987). Histologi Fungsional. edisi ke-2. Churchill Linvingstone.
  2. Sel mast. Di Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
  3. MJ Molina-Garrido, A. Mora, C. Guillén-Ponce, M. Guirado, MJ Molina, MA Molina & A. Carrato (2008). Mastositosis sistemik. Tinjauan sistematis. Sejarah Penyakit Dalam.
  4. DD Metcalfe, D. Baram & YA Mekori. 1997. Sel mast. Ulasan fisiologis.
  5. Jenis Sel: Sel mast. Atlas Anatomi Tumbuhan dan Hewan. Dipulihkan dari mmegias.webs.uvigo.es.
  6. sel mast. Dipulihkan dari ecured.cu.