MASTOCYTES: ORIGINE ET FORMATION, CARACTÉRISTIQUES ET FONCTIONS - LA BIOLOGIE - 2024

Les mastocytes sont des leucocytes dérivés de cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse pour compléter leur maturation dans le tissu. Ils sont présents dans pratiquement tous les groupes de vertébrés; chez l'homme, ils ont une forme arrondie, d'un diamètre de 8 à 20 micromètres.

Ces cellules ne circulent pas librement dans la circulation sanguine mais sont omniprésentes dans les tissus conjonctifs, principalement en association avec les vaisseaux sanguins. Leur composition est similaire à celle des granulocytes basophiles et peuvent dégranuler en réponse à des stimuli similaires.

Mast cell ou Mast Cell (en anglais). Tiré et édité de: Dr. Roshan Nasimudeen.

Les mastocytes ont de nombreuses fonctions, parmi lesquelles la phagocytose et le traitement des antigènes, ainsi que la libération de cytokines et de substances actives sur les vaisseaux sanguins, mais ils doivent être activés pour exercer leur fonction.

Ils contiennent de l'héparine, un puissant anticoagulant sanguin, ainsi que de l'histamine qui provoque une dilatation des capillaires sanguins et augmente la perméabilité capillaire, c'est pourquoi ils sont liés à des mécanismes inflammatoires et immunologiques.

L'augmentation du nombre de mastocytes peut déclencher une maladie appelée mastocytose. Les symptômes de la maladie comprennent le prurit, l'arythmie cardiaque, la décompensation, les étourdissements, la dyspnée, la diarrhée, les nausées et les maux de tête, entre autres.

Origine et formation

Les mastocytes sont dérivés d'une cellule hématopoïétique pluripotentielle située dans la moelle osseuse. Après leur formation, elles migreront sous forme de cellules agranulaires immatures et indifférenciées, appelées cellules précurseurs CD34 +, vers les tissus conjonctifs via la circulation sanguine.

Une fois dans le tissu conjonctif, les mastocytes mûrissent et remplissent leurs fonctions. Cependant, toutes les cellules précurseurs qui atteignent le tissu conjonctif ne mûriront pas et ne se différencieront pas, mais certaines resteront indifférenciées, agissant comme des cellules de réserve.

Au cours de leur maturation, les mastocytes formeront des granules sécrétoires et exprimeront différents récepteurs à leur surface. Plusieurs cytokines et autres composés participent au processus de croissance et de différenciation des mastocytes.

Une cytokine très importante dans ce processus est appelée le facteur de cellules souches (LCR). Ce facteur sera chargé d'induire le développement, la différenciation et la maturation des mastocytes de leurs parents; à l'aide d'un récepteur transmembranaire de type tyrosinkinase appelé KIT.

La capacité de rester, de bouger et d'interagir avec la matrice extracellulaire de différents tissus est due en partie à leur capacité à adhérer au moyen d'intégrines à diverses protéines situées dans la matrice extracellulaire, y compris les laminines, les fibronectines et les vitronectines.

caractéristiques

Les mastocytes sont des cellules arrondies ou ovoïdes d'un diamètre de 8 à 20 micromètres, avec des plis ou des microvillosités à leur surface. Son noyau est arrondi et est situé en position centrale.

Le cytoplasme est abondant, les mitochondries peu nombreuses, avec un réticulum endosplamatique court et de nombreux ribosomes libres. De nombreux granules sécrétoires d'un diamètre d'environ 1,5 um sont également présents dans le cytoplasme. Ils sont entourés d'une membrane et leur contenu varie selon les espèces.

Ces granulés sont métachromatiques, c'est-à-dire qu'ils acquièrent lors de la coloration une couleur différente de celle du colorant avec lequel ils sont teints. De plus, ils présentent des corps lipidiques dans le cytoplasme, qui sont des structures non entourées de membranes qui servent au stockage de l'acide arachidonique.

Une caractéristique fondamentale des mastocytes est qu'ils quittent toujours la moelle osseuse sans mûrir, contrairement aux basophiles et autres cellules sanguines.

Les types

Au sein d'un même organisme, les mastocytes constituent un groupe hétérogène de cellules qui, chez les rongeurs, peuvent être distinguées en deux grands groupes, en fonction de leurs caractéristiques morphologiques, fonctionnelles et histochimiques.

Mastocytes des tissus conjonctifs

Situé dans le tissu conjonctif de la peau, entourant principalement les vaisseaux sanguins et le péritoine. Ils ont des granules qui réagissent avec la safranine (colorant vital), acquérant une couleur rouge.

Ces mastocytes possèdent une grande quantité d'histamine et d'héparine et participent à la défense contre les bactéries. Ils expriment également les enzymes appelées Rat Mast Cell Protease I (CTMC-I), qui équivaut à la chymase chez l'homme et CTMC-VI et VII, équivalent à la tryptase, ainsi qu'à l'héparine.

Mastocytes muqueux

Ils se trouvent principalement dans la muqueuse intestinale et les voies respiratoires. Ces mastocytes dépendent des cytokines dérivées des lymphocytes T. Leur teneur en histamine est inférieure à celle des mastocytes des tissus conjonctifs.

Ces mastocytes expriment l'enzyme appelée RMCP-II, qui équivaut à la chymase chez l'homme, ainsi que le sulfate de chondroïtine.

Cytologie d'une tumeur. Les cellules vues sont des mastocytes. Tiré et édité de: Joel Mills.

Chez les humains

Chez l'homme, les mastocytes diffèrent également en deux sous-types, qui sont équivalents à ceux des rongeurs. Mais parmi les différences qui existent entre les deux groupes d'organismes, il y a le fait que les deux types de mastocytes, chez l'homme, peuvent coexister dans différents types de tissus.

Les mastocytes humains MC _TC sont équivalents aux mastocytes du tissu conjonctif de rat. Ceux-ci expriment la tryptase, la chymase ainsi que la carboxypeptidase et sont plus abondants dans la peau et la sous-muqueuse intestinale.

Les mastocytes humains MC _T, quant à eux, sont équivalents aux mastocytes muqueux. La seule protéine neutre qu'ils expriment est la tryptase et ils sont plus fréquents dans la muqueuse intestinale.

Caractéristiques

Ces cellules ont de multiples fonctions qu'elles exercent en libérant des messagers biochimiques multifonctionnels, qui sont contenus dans les granules.

L'immunité innée

Les mastocytes situés dans le tissu conjonctif de la peau agissent comme des chiens de garde, défendant le corps contre les bactéries et autres agents pathogènes. Ces cellules ont une grande variété de récepteurs à leur surface, qui peuvent interagir avec les micro-organismes et activer la réponse défensive.

L'immunité acquise

Les mastocytes ont la capacité de phagocyter, traiter et capturer les antigènes, mais ils peuvent également moduler la croissance et favoriser le recrutement des lymphocytes. Ils sont également capables d'activer les macrophages et les lymphocytes par la sécrétion de cytokines et de chimiokines.

Les allergies

Il existe plusieurs types de cellules qui participent aux mécanismes de réponse allergique du corps. Les mastocytes participent en tant qu'effecteurs initiaux en reconnaissant l'agent causal de l'allergie à travers les récepteurs Fc-IR et en libérant le contenu de leurs granules.

Les granulés contiennent de nombreuses substances, y compris des médiateurs et des enzymes primaires et secondaires. Ces médiateurs comprennent, par exemple, l'héparine, l'histamine (primaire), les prostaglandines, les leucotriènes et les interleukines (secondaires).

La libération des médiateurs produit divers effets tels que favoriser les mécanismes pro-inflammatoires, activer les plaquettes, les éosinophiles et les neutrophiles, augmenter la perméabilité des parois vasculaires et induire la contraction musculaire des voies respiratoires.

Les réactions allergiques peuvent avoir des effets locaux, par exemple sur la rhinite (muqueuse nasale), ou elles peuvent être générales, auquel cas un choc anaphylactique se produit.

Réparation des tissus endommagés

La réparation tissulaire est l'un des processus auxquels participent les mastocytes. Ce processus devrait conduire à la restauration de la structure et de la fonction normales des tissus après un dommage. Cependant, la réparation peut parfois être altérée, entraînant une fibrose tissulaire.

Par exemple, la fibrose tissulaire de la membrane basale de l'épithélium respiratoire, au cours de l'asthme allergique, semble être liée à une stimulation répétée des mastocytes. D'autre part, lors de la réparation des plaies, les mastocytes favorisent la migration et la formation des fibroblastes.

Mastocytes de moelle osseuse, observés en utilisant la méthode de coloration de Wright. Tiré et édité de: Ed Uthman de Houston, TX, USA.

Angiogenèse

Différentes cellules sont impliquées dans la formation de nouveaux vaisseaux sanguins, ainsi que dans la migration, la prolifération, la formation et également dans la survie des cellules endothéliales par la production de facteurs de croissance angiogéniques.

Les cellules qui favorisent l'angiogenèse comprennent les fibroblastes, les lymphocytes T, les plasmocytes, les neutrophiles, les éosinophiles, ainsi que les mastocytes.

Régulation de la fonction tissulaire

Dans l'épithélium intestinal, les mastocytes régulent des activités telles que la sécrétion d'eau et d'électrolytes, le flux sanguin, la constriction des vaisseaux, la perméabilité endothéliale, la motilité intestinale, la perception de la douleur, le flux cellulaire dans les tissus, ainsi que l'activité cellulaire des neutrophiles, des éosinophiles et des lymphocytes..

Dégranulation des mastocytes

Lors de la réponse des mastocytes aux processus inflammatoires, ils libèrent le contenu de leurs granules dans un mécanisme appelé dégranulation. Il existe deux types de dégranulation:

Dégranulation explosive

Aussi appelée dégranulation anaphylactique ou exocytose mixte. Dans ce cas, les granules gonflent et deviennent moins denses, provoquant une fusion des membranes granulaires entre elles et avec la membrane plasmique. De plus, la formation de canaux de sécrétion est créée qui communiquent avec les granules situés plus profondément dans le cytoplasme.

De cette manière, une sécrétion massive et ponctuelle du contenu des granules vers l'extérieur de la cellule se produira. Cela se produit lors de réponses allergiques.

Dégranulation lente

Dans ce cas, il n'y a pas de fusion des membranes, mais les quantités de contenu granulaire libérées seront plus faibles et se produiront sur des périodes de temps plus longues. Ils surviennent dans les tissus présentant des inflammations chroniques ou tumorales.

Valeurs normales

Les mastocytes matures ne se trouvent pas libres dans la circulation sanguine, mais dans les tissus conjonctifs et d'autres types de tissus. Il n'y a pas de valeurs de référence pour ces cellules.

Cependant, des densités de 500 à 4000 cellules / mm ³ sont considérées comme des valeurs normales dans les poumons, tandis que dans la peau leurs valeurs varient entre 700 et 1200 cellules / mm ³ et près de 20 000 dans l'épithélium du tractus gastro-intestinal.

Mastocytose systémique

La mastocytose systémique (SEP) est une maladie clonale des géniteurs mastocytaires de la moelle osseuse qui provoque une prolifération du nombre de mastocytes à des niveaux supérieurs à la normale.

La maladie peut se présenter asymptomatique ou indolente, mais elle peut aussi se manifester sous une forme très agressive, auquel cas les taux de mortalité sont très élevés (leucémie à mastocytes).

La mastocytose peut survenir à tout âge, mais elle a une incidence plus élevée chez les adultes. Les symptômes de la maladie sont liés aux produits sécrétés par les mastocytes et comprennent une instabilité vasculaire ou un choc anaphylactique sans cause apparente, une rougeur de la peau, une diarrhée ou des maux de tête, entre autres.

À ce jour, il n'existe aucun traitement efficace pour guérir la mastocytose, bien qu'il existe des traitements pour la contrôler chez les patients présentant des lésions osseuses sévères, une mastocytose sévère ou des affections intestinales. Ces traitements vont de la prednisolone à la chimiothérapie.

Références

1. PR Weather, HG Burkitt et VG Daniels (1987). Histologie fonctionnelle. 2e édition. Churchill Linvingstone.
2. Mast cell. Sur Wikipedia. Récupéré de en.wikipedia.org.
3. MJ Molina-Garrido, A. Mora, C. Guillén-Ponce, M. Guirado, MJ Molina, MA Molina et A. Carrato (2008). Mastocytose systémique. Revue systématique. Annales de médecine interne.
4. DD Metcalfe, D. Baram et YA Mekori. 1997. Mastocytes. Revues physiologiques.
5. Types de cellules: mastocytes. Atlas d'anatomie végétale et animale. Récupéré de mmegias.webs.uvigo.es.
6. Mastocytes. Récupéré de ecured.cu.