Базофилы: повышенный и сниженный уровень, функции

Что такое базофилы, функции

В ОАК показатель присутствует в составе лейкограммы. Базофилы – это кровяные клетки из группы гранулоцитов. Производятся костным мозгом, являются одним из видов лейкоцитов. Жизнеспособность сохраняют от семи до двенадцати дней.

Установление уровня базофилов помогает выявить патологическое воспаление или наличие аллергических реакций. Образовавшийся очаг воспаления притягивает базофилы в составе других лейкоцитов. Затем они трансформируются в гепариноциты, которые участвуют в выработке гистамина, а также серотонина и гепарина. Гистамин призван бороться с проявлением гиперчувствительности, а гепарин понижает способность крови к сворачиванию. Серотонин расширяет сосудистый просвет и повышает способность сосудистых оболочек поглощать и выделять вещества.

В составе клеток содержатся простагландины, цель которых – это предотвращение действия раздражителя и его нейтрализация. Человек в это время ощущает гипертермию, становится слабым, его лихорадит.

Основное предназначение базофилов – принятие участия в моментальных и замедленных реакциях гиперчувствительности. Клетки первыми попадают к источнику воспаления и сигнализируют о присутствии инородных агентов. Если процесс воспаления длится дольше трех суток, в организме вырабатывается все больше базофилов.

Основные функции:

• запускают реакцию свертывания крови;
• участвуют в создании новых сосудов;
• участвуют в запуске аллергических реакций;
• способствуют увеличению проницаемости капилляров;
• защищают организм от инфекций и паразитарных инвазий.

Нормальным показателем считается присутствие в крови не более 1% базофилов. Пониженное количество (базопения) и повышенное количество (базофилия) – основания подозревать воспалительный процесс или патологию крови.

Базофилы

Базофилы интерпретируются в последние годы как небольшая, но мощная субпопуляция лейкоцитов, способных связывать врожденный и адаптивный иммунитет. Они могут быть активированы через IgE-зависимые и IgE-независимые механизмы для высвобождения предварительно образованных медиаторов и для продуцирования цитокинов Th2. В дополнение к своей роли в защитном иммунитете к гельминтам базофилы являются основными участниками аллергических реакций, таких как анафилаксия и реакции немедленной гиперчувствительности, реакции гиперчувствительности поздней фазы и реакции гиперчувствительности замедленного действия. Кроме того, базофилы вовлечены в патогенез аутоиммунных заболеваний, таких как волчаночный нефрит и ревматоидный артрит, а также модуляцию иммунных реакций на бактериальные инфекции, помимо всего их увеличение является признаком миелогенных лейкозов. Разные сигналы для активации базофилов , дегрануляции, трансэндотелиальная миграция и иммунная регуляция, демонстрируют важную роль базофилов в развитии микросреды Th2.

Исторически базофилы в основном ассоциировались с реакциями немедленной гиперчувствительности, основанными на экспрессии на их клеточной поверхности высокоаффинного IgE-рецептора (FcƐRI) и высвобождении гистамина и других атопических медиаторов при сшивании FcƐRI ( Chirumbolo S., 2012; Siracusa M, Artis D., 2010). Однако это восприятие ограниченной функциональности базофилов кардинально меняется, что свидетельствует об их экспрессии многочисленных рецепторов клеточной поверхности, которые при лигировании способны транскрипционно активировать базофилы с образованием цитокинов, стимулирующих и регулирующих адаптивные иммунные ответы Th2, что делает их важными для реакции гиперчувствительности поздней фазы и реакции гиперчувствительности замедленного действия, а также реакции немедленной гиперчувствительности ( Dvorak A., et.al., 1976; Wang H., et.al., 2010; Sabato V., et.al., 2012 ).

Существует также доказательство того, что базофилы может иметь важное значение в патогенезе аутоиммунных заболеваний ( Charles N., 2010 ; et.al.,Warde N., 2010) физиологических реакций иммунной системы к инфекции ( Anyan W., et.al., 2010 ; Pelleau S., et.al. 2012) и миелоидных лейкозов. Таким образом, базофилы становятся признанной потенциальной мишенью для использования в терапии атопии, аутоиммунитета и миелоидного лейкоза /

Полученные из CD34 + миелоидных кроветворных предшественников в костном мозге, базофилы фенотипически и функционально отличаются от других лейкоцитов, включая тучные клетки. Хотя базофилы и тучные клетки имеют много общих характеристик, тучные клетки находятся в тканях, тогда как базофилы находятся в кровообращении и могут быть рекрутированы в ткани. Ключевым отличием от тучных клеток является отсутствие экспрессии CD117 (c-kit) базофилами и высокая экспрессия CD123 (IL-3Rα) базофилами ( Valent P., et.al., 1989). Образование тучных клеток in vitro происходит, когда CD34 + клетки культивируются с фактором стволовых клеток (SCF, лиганд для CD117) и IL-6. В то время как в пробирке выводе базофилов происходит , когда CD34 + клетки культивировали с IL-3 в отсутствие SCF. В естественных условиях базофилы попадают в кровообращение со зрелым фенотипом и выживают примерно 5 дней ( Sokol C., Medzhitov R. , 2010). Следовательно, скорость оборота базофилов высока, и клетки-предшественники постоянно получают сигналы о дифференцировке в базофилы для поддержания гомеостатического надзора на периферии.

Базофилы можно морфологически отличить от других циркулирующих лейкоцитов по метахроматическому окрашиванию их цитоплазматических гранул с помощью Райта Гимзы или Толуидинового синего . Базофилы могут быть фенотипически идентифицированы с помощью многопараметрической проточной цитометрии или иммуногистохимии как FCƐ RI +, CD 123+ и CD303– (исключая плазмоцитоидные дендритные клетки). Базофилы также экспрессируют низкий уровень CD203c, который увеличивается с активацией базофилов и может соответствовать частичной дегрануляции ( Sabato V., et.al., 2012). ]. CD203c является гликозилированной трансмембранной молекулой типа II, которая принадлежит к семейству экто-нуклеотид-пирофосфатазо-фосфодиэстеразных (E-NPP3) ферментов. Активация базофилов также индуцирует экспрессию CD69, в то время как дегрануляция базофилов коррелирует с экспрессией CD63 , как следствие слияния цитоплазматической мембраны гранул с клеточной поверхностью плазматической мембраной , которую называют «анафилактические дегрануляции» ( Bieneman A., et.al., 2005; Kleine-Tebbe J., et.al., 2006; MacGlashan D., 2019; Crivellato E., et.al., 2011). CD69 является членом суперсемейства животных лектина С-типа, который функционирует в качестве рецептора, передающего сигналы, и экспрессируется практически на всех активированных гематопоэтических клетках. CD63 представляет собой гликопротеин семейства тетраспанинов 53-го ряда, экспрессирующийся в мембранах цитоплазматических гранул в базофилах, а также в других гранулоцитах. Экзоцитоз приводит к слиянию гранулярной мембраны с клеточной мембраной и, следовательно, к экспрессии CD63 на клеточной поверхности, где он функционирует для взаимодействия с интегринами.

Первоначально базофилы были замечены за их быстрое высвобождение гистамина и синтез лейкотриена C4 (LTC4) после сшивания IgE, связанного с их FcƐ RI, и впоследствии за их синтез IL-4 и IL-13 в ответ на сшивание FcƐ RI . Базофилы содержат приблизительно 1 пг гистамина / клетка и могут синтезировать больше IL-4 и IL-13 / клетка, чем другие лейкоциты. Таким образом, базофилы обладают способностью связывать врожденный и адаптивный иммунитет, включая способность индуцировать и размножать иммунные ответы Th2 . Сложность активации базофилов также подтверждается их чувствительностью к IgE-независимым механизмам, включающим лигирование toll-подобных рецепторов (TLR) 2 и 4, IL-3R, IL-5R, IL-18R, IL33R (ST2), C5aR, лейкоцитов ингибиторные рецепторы (LIR), хемокиновый рецептор (CCR) 2, CCR3, рецептор хемоаттрактанта, гомологичный Th2 (CRTH2), рецептор фактора колониестимулирующего фактора гранулоцитов макрофагов (GM-CSFR, CD116), CD32 (FcγRII), CD62L и CD40L. Базофильная дегрануляция в значительной степени ограничивается сигналами, индуцированными сшивкой Fc-RI, или анафилатоксином C5a, и в меньшей степени IL-3 . Другие IgE-независимые стимулы способствуют выработке преимущественно цитокинов Th2 (IL-4, IL-13 и, в меньшей степени, IL-5), но одни эти стимулы не вызывают дегрануляции базофилов.

IL-3

Помимо своей роли в содействии дифференцировке базофилов, IL-3 является физиологически важным усилителем чувствительности базофилов к агонистическим факторам и эффекторным функциям базофилов. В частности, в присутствии IL-3 усиливается дегрануляция базофилов и синтез цитокинов Th2 в ответ на сшивание Fc-RI. Роль IL-3 в базофильной биологии невозможно переоценить. Она важна для многих функций в течение жизненного цикла базофилов и служит для стимулирования передачи сигналов, роста и высвобождения медиатора, и часто имеет усиленные эффекты в сочетании с другими стимулами. Например, IL-3 является синергетическим с IL-33 стимуляцией синтеза базофилом цитокинов Th2 ( Pecaric-Petkovic T., et.al., 2009).

Литература

• Anyan WK, Kumagi T, Shimogawara RF, et al. Schistosome eggs have a direct role in the induction of basophils capable of a high level of IL-4 production: Comparative study of single- and bisexual infection of Schistosoma mansoni in vivo. Tropical Medicine and Health. 2010;38(1):13–22
• Bieneman AP, Chichester KL, Chen YH, Schroeder JT. Toll-like receptor 2 ligands activate human basophils for both IgE-dependent and IgE-independent secretion. J Allergy Clin Immunol. 2005;115:295–30
• Charles N, Hardwick D, Daugas E, et al. Basophils and the T helper 2 environment can promote the development of lupus nephritis. Nat Med. 2010;16(6):701–707. This was the first report potentially linking basophils to the pathogenesis of autoimmune lupus nephritis.
• Dvorak AM, Mihm MC, Dvorak HF. Degranulation of basophilic leukocytes in allergic contact dermatitis reactions in man. J Immunol. 1976;116:687–695
• Chirumbolo S. State-of-the-art review about basophil research in immunology and allergy: is the time right to treat these cells with the respect they deserve? Blood Transfus. 2012;10:148–164.
• Crivellato E, Beatrice N, Ribatti D. The history of the controversial relationship between mast cells and basophils. Immunology Letters. 2011;141(1):10–17
• Kleine-Tebbe J, Erdmann S, Knol EF, et al. Diagnostic tests based on human basophils: potentials, pitfalls and perspectives. Int Arch Allergy Immunol. 2006;141:79–90.
• MacGlashan D. Jr. Expression of CD203c and CD63 in human basophils: relationship to differential regulation of piecemeal and anaphylactic degranulation processes. Clin Exp Allergy. 2010;40:1365–1377.
• Pecaric-Petkovic T, Didichenko SA, Kaempfer S, et al. Human basophils and eosinophils are the direct target leukocytes of the novel IL-1 family member IL-33. Blood. 2009;113:1526–1534
• Pelleau S, Diop S, Dia Badiane M, et al. Enhanced basophil reactivities during severe malaria and their relationship with the plasmodial histamine releasing factor PfTCTP. Infect Immune. 2012;80(8):2963–2970.
• Sabato V, Verweij MM, Bridts CH, et al. CD300a is expressed on human basophils and seems to inhibit IgE/FcƐ RI-dependent anaphylactic degranulation Clinical Cytometry. 2012;82B:132–138.
• Siracusa MC, Artis D. Basophil Functions During Type 2 Inflammation: Initiators, Regulators and Effectors. The Open Allergy Journal. 2010;3:46–51
• Sokol CL, Medzhitov R. Emerging functions of basophils in protective and allergic immune responses. Mucosal Immunology. 2010;3(2):129–137. This review explained the role of basophils in promoting Th2 immune responses
• Valent P, Schmidt G, Mayer P, et al. Interleukin-3 is a differentiation factor for human basophils. Blood. 1989;73(7):1763–1769
• Wang H, Fang Y, Barrenas F, et al. Allergen challenge of peripheral blood mononuclear cells from patients with seasonal allergic rhinitis increases IL-17RB, which regulates basophil apoptosis and degranulation Clinical & Experimental Allergy. Clinical Et Experimental Allergy. 2010;40:1194–1202
• Warde N. Activated basophils exacerbate lupus nephritis by amplifying production of autoreactive IgE. Nat Rev Rheumatol. 2010;6(8):438.

Когда нужно определять базофилы в крови

Анализ крови с определением уровня базофилов проводится:

• при плановых медицинских осмотрах;
• при обследовании перед госпитализацией на операцию;
• с целью диагностики инфекционных болезней, воспалительных явлений, патологий крови;
• для контроля правильности лечения.

Расшифровку результатов проводят в пределах лейкоцитарной формулы, отдельно кровь на базофилы в лабораториях не берут.

По уровню данной разновидности лейкоцитов врач получает информацию о наличии/отсутствии воспалительного процесса, протекании аллергических реакций, может заподозрить злокачественное заболевание крови. Интерпретировать результат должен врач: гематолог, инфекционист, терапевт или педиатр.

Функции

Гранулы цитоплазмы содержат белки и ферменты, которые и определяют функции базофилов. К таким биоактивным веществам относится гистамин, гепарин, серотонин и другие.

Главный из них – гистамин. Благодаря ему сокращается гладкая мускулатура, увеличивается сосудистая проницаемость. Это приводит к образованию отека тканей, снижению кровяного давления, повышению вязкости крови, способствует процессу фагоцитоза.

Базофилы легко обнаружить в мазке крови

Гепарин считается вторым по важности биоактивным веществом. Это антагонист гистамина, приводящий к разжижению крови.

Серотонин расширяет сосуды, стимулирует тромбоцитарную активность, повышает проницаемость сосудов.

Находящийся в базофилах хемотаксический эозинофильный фактор участвует в привлечении эозинофилов в зону воспаления.

На поверхности базофильного гранулоцита находится иммуноглобулин E. Когда он вступает в контакт с аллергеном, происходит дегрануляция базофилов, в результате из гранул высвобождаются активные вещества.

Эти клетки способны мигрировать из крови в ткани и перемещаться в них. Тканевые базофилы и базофилы в крови выполняют следующие функции:

• поддерживают в мелких сосудах кровоток;
• способствуют перемещению в ткани других лейкоцитов через капиллярную стенку к месту нахождения вредного агента;
• отвечают за рост новых капилляров и трофику тканей;
• ведут активную борьбу с гельминтами;
• защищают кожные покровы, слизистую оболочку и кишечник при заражении клещами и гельминтами;
• блокируют в тканях яды насекомых и не дают им распространяться;
• принимают участие в развитии аллергических реакций;
• способны к фагоцитозу, хотя это не является их основной функцией;
• очищают ткани от биоактивных веществ, синтезируют и накапливают их в гранулах, затем выводят.

Нормальные показатели

Бланк анализа крови содержит два показателя: относительный, который показывает долю клеток в общем количестве лейкоцитов (BA%) и абсолютный, показывающий количество базофилов (BA#).

Каждая лаборатория указывает на бланке свои диапазоны нормы, так как показатели отличаются по клиникам из-за специфики оборудования, используемого для лабораторных исследований.

Количество базофилов не зависит от пола, возраста, времени суток. В норме относительный показатель: 0-1%, абсолютный: 0-0,09*109/л. Абсолютное значение дает более полное представление о здоровье. Иногда может потребоваться ручное определение количества клеток под микроскопом.

Расшифровка анализов проводится врачом в комплексе, поэтому основываясь только на один показатель невозможно установить точный диагноз.

Функции базофилов

Базофилы принимают активное участие в иммунных реакциях, в частности, в реакции воспаления, аллергии или анафилаксии. При обнаружении аллергена, токсина или антигена базофил выбрасывает из своих гранул все биологически активные вещества, которые блокируют действие опасных для организма веществ и параллельно запускают целый каскад воспалительных реакций, направленных на улучшение доступа других иммунных клеток к патологическому очагу.

Таким образом, базофилы, во-первых, нейтрализуют распространение токсинов по организму, а во-вторых, создают условия для работы других иммунокомпетентных клеток (например, лимфоцитов).

Почему базофилы могут быть повышены

Базофилия диагностируется при выявлении количества клеток свыше 0,2*109 /л. Исказить картину может применение препаратов с гормонами эстрогенами, а также прием тиреостатических лекарств. Увеличение показателя отмечается в начале менструального цикла у женщин.

Базофилы бывают повышены:

• при хронических болезнях органов желудочно-кишечного тракта: воспалении слизистойжелудка, энтероколите, язвенном воспалении толстого кишечника, язвенном поражении желудка и двенадцатиперстной кишки;
• на этапе ослабления острых симптомов инфекционной болезни;
• при болезнях крови: острой форме лейкоза, хроническом миелолейкозе, анемиях, полицитемии, гемофилии, лимфогранулематозе;
• при аллергии и сахарном диабете;
• при снижении гормональной деятельности щитовидной железы – гипотериозе;
• онкологии лимфосистемы, раке крови, легких;
• из-за длительного нахождения под влиянием незначительных доз излучения.

Основные причины повышения показателя – это нарушение иммунной защиты и активное вторжение патогена. У взрослого базофилы могут быть повышены после удаления селезенки.

У ребенка концентрация может повыситься:

• из-за приема лекарств, вызывающих аллергию;
• по причине скрытого воспалительного процесса;
• из-за недавно поставленной прививки или укуса комара, дающих проявления аллергии;
• из-за введения чужеродных белков.

Для исключения патологии рекомендован повторный анализ спустя неделю после прекращения перечисленных причин. Если показатели снова будут высокими назначается комплексное обследование для выявления точной причины.

Как снизить?

Снижение повышенных базофилов – это, в первую очередь, комплексное обследование и диагностика, поскольку такое состояние чаще всего является симптомом заболевания. Лечение первичной патологии приведет в норму уровень гранулоцитов.

Только врач должен назначать лечение для снижения уровня базофилов в крови

Если базофилы повышены, возможно, что в организме не хватает железа и витамина В12. В этом случае могут быть назначены препараты железа и витамин в чистом виде для инъекций. Витамин B12 нормализует работу головного мозга и принимает участие в образовании новых кровяных клеток.

В качестве источников железа и B12 служат некоторые продуты питания, которые рекомендуется есть при снижении базофилов. Как правило, это пища животного происхождения. Много железа содержится в таких продуктах:

• телячья и говяжья печень;
• красное мясо;
• ливер;
• рыба;
• устрицы.

Недостаточно просто есть пищу, богатую железом, нужно, чтобы оно усваивалось организмом. Для этого рекомендуют пить сухое вино (белое) и апельсиновый сок, которые способствуют его всасыванию.

Чтобы восполнить недостаток B12, нужно употреблять в пищу мясные продукты, яйца, молоко. Этот витамин есть в соевом молоке и в дрожжах, хотя его там намного меньше, чем в вышеперечисленных.