Несмотря на то, что вопросы происхождения тучных клеток и базофилов у экспериментальных животных достаточно изучены, происхождение этих клеток у человека остается не вполне ясным. Если у животных установлено, что процессы дифференцировки стволовой клетки в базофилы происходят под влиянием IL-3,4,9,10, a IL-3 является фактором роста для тучных клеток, то зрелые тучные клетки легких не экспрессируют рецепторы для 1L-3, и нет данных о влиянии IL-3 на тучные клетки человека. Однако получены строгие доказательства участия IL-3 в созревании и росте базофилов человека (так же как и эозинофилов). GM-CSF и IL-5 могут замещать IL-3, но их эффекты реализуются через рецептор для IL-3. С другой стороны, лейкоцитарный интерферон способен угнетать IL-3-зависимую дифференцировку базофилов. Процессы дифференцировки тучных клеток и базофилов тесно связаны с экспрессией FceRI и развитием гранул, содержащих гистамин. Возможно, в этом процессе принимает участие IL-9.
Тучные клетки имеют различную форму. Клеточная мембрана образует множество складок и выступов. Цитоплазма содержит множество гранул, митохондрии и эндопламатический ретикулум, но мало рибосом и неразвитый аппарат Гольджи. В дополнение ко многочисленным гранулам тучные клетки легких человека содержат различное количество жировых телец. Активация тучных клеток приводит к образованию каналов, по которым содержимое гранул выбрасывается наружу. Базофил периферической крови имеет типично круглую форму с многочисленными гранулами. По сравнению с тучными клетками базофилы содержат меньшее количество гранул, но они более крупные и не содержат некоторых веществ, характерных для тучных клеток. Связывание IgE с базофилом приводит к его активации, движению гранул к мембране клетки и последующей дегрануляции. В отличие от тучных клеток нет данных о формировании в базофилах каналов дегрануляции.
Поверхностные маркеры н рецепторы. Тучные клетки и базофилы экспрессируют большой спектр поверхностных антигенов и рецепторов. Оба типа клеток имеют как общие, так и индивидуальные маркеры. Большинство из них присутствует на клетках, находящихся в состоянии покоя, однако часть антигенов и рецепторов появляется на клетках обоих типов лишь при их активации.
В отличие от других Fc-рецепторов FceRI с высокой аффинностью связывают свободные IgE на тучных клетках и базофилах. Но активирует клетки не мономерная форма IgE-антител, а только их аггрегаты, образовавшиеся в результате "сшивки" при взаимодействии с поливалентным антигеном. Сигнал активации от этих рецепторов заставляет тучные клетки и базофилы секретировать содержимое гранул и запускать местный воспалительный ответ. Мгновенно происходит дегрануляция этих клеток с выбросом гистамина и серотонина, которые вызывают местное усиление кровотока и повышение проницаемости сосудов с быстрым накоплением жидкости в окружающих тканях и притоком гранулоцитов из кровяного русла. Такой быстрый воспалительный ответ может быть защитным, так как способствует быстрой мобилизации фагоцитов и антител в очаг инфекции. Однако известно, что аналогичные реакции лежат в основе патогенеза аллергии анафилактического типа. Гистамин и серотонин -короткоживущие молекулы, их действие кратковременно. Но местное воспаление далее поддерживается последующей продукцией теми же клетками других молекул, в том числе лейкотриенов - вазоактивных метаболитов арахидоновой кислоты. На сигнал активации тучные клетки отвечают также синтезом и секрецией ряда цитокинов: IL-4, TNF-a, которые вносят существенный вклад в поддержание местной воспалительной реакции. Основные растворимые факторы и медиаторы, продуцируемые тучными клетками и базофилами, представлены в таблице.
В воздухоносных путях тучные клетки выполняют защитные функции. Они способствуют рекрутированию гранулоцитов и других воспалительных клеток-эффекторов к местам внедрения инфекционных агентов, к местам депозиции антигенов, усиливают ток лимфы в региональные лимфоузлы от места внедрения антигена. Медиаторы, секретируемые тучными клетками, вызывают спазм гладкой мускулатуры бронхов, усиление секреции слизи, что способствует более эффективному удалению массы возбудителей при кашле.
Активация тучных клеток и базофилов играет одну из ключевых ролей в патогенезе многих заболеваний, например бронхиальной астмы. Ранее уже были рассмотрены мембранные маркеры активации этих клеток. Ниже перечислены факторы, приводящие к активации базофилов и тучных клеток.
