Mastociti

Generalità

I mastociti, o mastcellule, sono cellule immunitarie di forma variabile, in alcuni casi rotondeggiante od ovale, in altri ramificata. All'interno dei mastociti, nel citoplasma, sono presenti dei granuli ricchi di eparina ed istamina. MastocitiPer la presenza di questi granuli, anche i mastociti rientrano nella categoria di cellule chiamate granulociti polimorfo nucleati, assieme ad eosinofili, basofili e neutrofili. Eparina ed istamina sono prodotte dal mastocita stesso e vengono rilasciate all'esterno, dopo un segnale ben preciso.

Grazie alla particolare affinità con determinati coloranti, il contenuto dei granuli è sfruttato per la loro visualizzazione al microscopio: essi appaiono di colore rosso-porpora. I mastociti si trovano nel tessuto connettivo propriamente detto, del tipo fibrillare lasso.

Origine

Scoperti da Paul Ehrlich, i mastociti hanno origine nel midollo osseo, durante l'emopoiesi. L'emopoiesi (o ematopoiesi) è il processo tramite il quale si formano e maturano tutti i tipi di cellule presenti nel sangue. Il termine deriva dall'unione delle parole greche αίμα, che vuol dire sangue, ed eποιὲω, che significa creare.
Per la loro somiglianza, i mastociti furono confusi per molto tempo con i basofili.

Localizzazione

Il tessuto connettivo è uno dei quattro tessuti fondamentali dell'organismo, assieme a quello epiteliale, muscolare e nervoso.
È utile ricordare la struttura del tessuto connettivo per capire meglio alcune proprietà e funzioni dei mastociti; questo tessuto:

  • è composto da vari tipi cellulari: macrofagi, fibroblasti, plasmacellule, leucociti, mastociti, cellule indifferenziate, adipociti, condrociti, osteociti ecc.
  • possiede una componente particolare, detta materiale (o matrice) intercellulare: essa è costituita da fibre proteiche insolubili (collagene, reticolari ed elastiche) e da sostanza fondamentale, o amorfa, di tipo colloidale e mucopolisaccaridica. In essa avvengono gli scambi di gas e sostanze nutritizie tra il sangue e le cellule connettivali.
  • Svolge, principalmente, due funzioni: meccanica e trofica. Per meccanica s'intende l'azione di sostegno, impalcatura e connessione, che tale tessuto garantisce nell'organismo. La funzione trofica (dal greco Ïτροϕή, nutrizione), invece, si traduce nella presenza di vasi sanguigni, capillari e vasi linfatici, attraverso i quali avvengono gli scambi di sostanze nutritive.

I mastociti si concentrano prevalentemente in prossimità dei vasi sanguigni e linfatici del tessuto connettivo fibrillare lasso. Inoltre, un numero elevato di mastcellule è presente anche a livello delle mucose del tratto respiratorio e gastroenterico.

Citologia e funzione dei granuli. L'infiammazione

I mastociti misurano circa 20-30 µm di diametro. Al loro interno, i mitocondri sono scarsi di numero e di piccole dimensioni. L'apparato del Golgi è ben differenziato. Da quest'ultimo prendono origine i granuli (diametro di 0,3-0,8 µm), contenenti eparina ed istamina. Inoltre, vi sono anche delle gocce lipidiche, o corpi lipidici, contenenti riserve di acido arachidonico.

Delimitati da una fine membrana, i granuli sono assai numerosi ed appaiono, perciò, stipati, tanto che in alcuni casi ricoprono anche il nucleo del mastocita. Il contenuto dei granuli, in particolare l'eparina, ha affinità per particolari coloranti basici, come il blu di toluidina, che permette la visualizzazione delle mastcellule al microscopio.

Il contenuto dei granuli dei mastociti viene rilasciato, dopo segnali ben precisi, all'esterno delle cellule. Tale processo è chiamato degranulazione dei mastociti.

  • L'eparina è un mucopolisaccaride acido solforato con proprietà anticoagulanti. I mastociti, nelle vicinanze dei vasi sanguigni del tessuto connettivo lasso, rilasciano l'eparina allo scopo di evitare la coagulazione delle proteine plasmatiche sfuggite dai capillari sanguigni. In altre parole, essi sorvegliano e controllano che non avvenga un processo coagulativo improprio.
  • L'istamina, invece, è un vasoattivo, o vasodilatatore. Pertanto, la degranulazione di istamina determina, nei vasi sanguigni vicini, un'aumentata permeabilità vascolare.
    Il rilascio di istamina è legato al ruolo che i mastociti hanno nel processo infiammatorio: essi, infatti, attuano la degranulazione di istamina non appena si verifica una situazione infiammatoria. L'aumento della permeabilità vasale ha lo scopo di favorire l'afflusso di altre cellule immunitarie (eosinofili, neutrofili, monociti, linfociti T) e piastrine per attaccare l'agente patogeno (in un'infezione) o un antigene.

Può capitare, però, che in soggetti maggiormente predisposti la degranulazione massiccia dei mastociti scateni una reazione esagerata di tipo allergico, definita reazione anafilattica. Si parla, in questo caso, di degranulazione anafilattica. Il soggetto colpito presenta sintomi diversi, quali a esempio:

Questa situazione, considerata patologica, si verifica in quanto i mastociti presentano, sulla loro membrana, le immunoglobuline IgE (o reagine), le quali, venendo a contatto con l'antigene (in questo caso si tratta di un allergene), innescano un rilascio incontrollato di istamina.
La presenza "anomala" di IgE sulla membrana dei mastociti non è casuale: esse sono presenti sulla membrana solo dopo una prima esposizione, da parte dell'organismo predisposto, all'allergene. Si parla, in questo caso, di sensibilizzazione dei mastociti all'antigene. In altre parole, si verifica la seguente situazione: quando un individuo, più recettivo del normale, entra a contatto, per la prima volta, con un dato allergene, la risposta immunitaria consiste nella sovra-produzione di IgE specifiche. Una volta esauritasi la prima esposizione all'allergene, le IgE sensibili a quest'ultimo si fissano sulla membrana plasmatica dei mastociti. Alla seconda esposizione allo stesso antigene, le IgE, già pronte, scatenano la degranulazione incontrollata di istamina. Si definisce tale processo con il termine di ipersensibilità anafilattica e rientra tra le reazioni di tipo infiammatorio/allergenico.
Ecco spiegato per quale motivo, nei casi di reazioni anafilattiche, si somministrano farmaci antistaminici.

Mastociti ed infiammazione: il quadro completo

A completare questa panoramica sul ruolo dei mastociti durante il processo infiammatorio, va detto che, sulla scena, intervengono altri protagonisti:

  • I corpi lipidici, contenenti acido arachidonico.
  • Interleuchine.
  • Fattori chemiotattici.
  • L'ossido nitrico.

L'acido arachidonico, contenuto nei corpi lipidici dei mastociti, è un precursore di numerose sostanze coinvolte nei processi infiammatori, come prostaglandine, trombossani e leucotrieni. Nei mastociti, quando si scatena la risposta immunitaria all'antigene, oltre alla degranulazione, si producono anche leucotrieni, i cui effetti sono i seguenti:

I leucotrieni, quindi, fungono da mediatori chimici e sostengono l'azione svolta dall'istamina nel contrastare gli antigeni.
Interleuchine e fattori chemiotattici regolano l'attività di altre cellule che partecipano alla regolazione del processo infiammatorio. In particolare, per chemiotassi si intende un processo nel quale avviene un'attrazione di cellule mobili (come i neutrofili, i basofili, gli eosinofili e i linfociti) verso sostanze chimiche. Quindi, un rilascio di fattori chemiotattici, da parte dei mastociti, richiama altre cellule immunitarie.
Infine, l'ossido nitrico è un altro mediatore endogeno prodotto dalla mastcellula per mezzo di un sistema enzimatico chiamato NOS, ossido nitrico sintetasi. Rilasciato all'esterno, questo gas ha un'azione vasodilatatrice.
Come avviene per l'istamina, però, anche questi altri elementi di origine mastocitaria possono determinare, in certi individui, una risposta anomala all'antigene. Nelle crisi asmatiche, ad esempio, è la contrazione massiva della muscolatura liscia, indotta da alcuni leucotrieni contenuti nei mastociti, ad indurre broncocostrizione scatenando la tipica sintomatologia.