Mastzellen: Aufbau, Funktion und Klinik

Mastzellen sind eine wichtige Komponente des Immunsystems und spielen eine zentrale Rolle in der Abwehr von Infektionen sowie in allergischen Reaktionen. Während sie für die Immunabwehr unerlässlich sind, können überaktive Mastzellen auch zu gesundheitlichen Problemen wie Allergien und anderen entzündlichen Erkrankungen führen. In diesem Artikel wird ein genauerer Blick auf die Funktionen, die Aktivierung und die Bedeutung der Mastzellen im menschlichen Körper geworfen.

Mastzellen – Definition

Mastzellen sind spezialisierte Zellen des Immunsystems, die vor allem in Geweben wie der Haut, den Atemwegen und dem Verdauungstrakt vorkommen. Sie spielen eine zentrale Rolle bei allergischen Reaktionen und der Abwehr von Krankheitserregern.

Mastzellen – Aufbau und Vorkommen

Die Mastzellen sind etwa 8 bis 20 Mikrometer große Zellen des unspezifischen Immunsystems. Sie haben in ihrem Zytoplasma Granula, deren Inhalt unter anderem aus Histamin, Heparin, Hydrolasen und Proteasen besteht. Auf den Membranen der Mastzellen sitzen Rezeptoren, an denen der Antikörper IgE fest gebunden ist.

Mastzellen befinden sich unterhalb der Haut und Schleimhaut sowie im Bindegewebe.

Bildung

Im Zuge der Hämatopoese entsteht im Knochenmark aus der hämatopoetischen Stammzelle eine myeloische Vorläuferzelle, die sich wiederum zu Vorläuferzellen der Makrophagen differenzieren können. Diese Vorläuferzellen sind schließlich in der Lage sich zu vorläufigen Mastzellen zu entwickeln, die letztendlich die Stufe zur reifen Mastzelle erreichen können. Das Heranreifen wird von den Vorläuferzellen zu reifen Mastzellen im peripheren Gewebe und nicht im Knochenmark vollendet.

Mastzellen – Funktion und Physiologie

Die fest an Rezeptoren gebundenen IgE-Antikörper werden durch Antigene aktiviert. Sobald die IgE-Moleküle miteinander vernetzt sind, degranulieren sie. Das heißt sie schütten ihre Granula mitsamt ihres Inhaltes aus und lösen lokale Entzündungsreaktionen aus. Diese Entzündungsreaktion wird vor allem von dem freigesetzten Histamin befeuert. Des weiteren werden sie durch das Komplementsystem und verschiedene physikalische Reize zur Degranulation gebracht.

Eine solche Degranulation nehmen die Mastzellen bei der Abwehr gegen Parasiten vor. Sie kann aber auch bei allergischen Reaktionen durch Allergene ausgelöst werden.

Im Gastrointestinal-Trakt führt die Aktivierung der Mastzellen zur erhöhten Ausscheidung von Flüssigkeit und verstärkt die Bewegungen des Darms, was die Elimination von Keimen aus dem Magen-Darm-Trakt fördern soll. Die Bronchien reagieren auf die Mastzellaktivierung mit einer gesteigerten Sekretion von Schleim und dem Zusammenziehen der Brochialmuskulatur (Bronchokonstriktion), was auch die Pathogenabwehr unterstützen soll. Die Blutgefäße werden dilatiert und permeabler, also durchlässiger. Dadurch werden Immunzellen wie Makrophagen oder Granulozyten leichter in das betroffene Gewebe gespült.

Rolle bei der Parasitenabwehr

Mastzellen liegen unterhalb von Oberflächenepithelien und haben damit eine günstige Lage, das sie eine Entzündungsreaktion dort hervorrufen, wo der Parasit höchstwahrscheinlich eindringen wird. Die hervorgerufene Entzündung führt zum Zusammenziehen verschiedener Muskeln, was eine Austreibung des einfallenden Parasiten haben kann.

Mastzellen – Klinik und Erkrankungen

Die Mastzellen spielen eine übergeordnete Rolle bei den sogenannten allergischen Reaktionen des Typ I. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass sie IgE-vermittelt stattfinden.

Bevor eine Allergie auftreten kann, muss ein Erstkontakt mit einem Allergen und dem Erkrankten stattgefunden haben. Bei diesem Erstkontakt bindet das Allergen an den Rezeptor der B-Lymphozyten, welche diesen dann in ihr Zytoplasma aufnehmen. Dabei wird das Allergen zerteilt und Fragmente werden als Antigen über MHC II an der Oberfläche präsentiert. Über diese MHC-Komplexe werden nun T-Helferzellen aktiv, die neue B-Zellen aktivieren, die sich zu Plasmazellen differenzieren. Plasmazellen beginnen dann mit der Bildung von IgE-Antikörpern, die spezifisch für das Allergen sind.

Bei erneutem Kontakt binden schnell IgEs an das Allergen und aktivieren innerhalb von Sekunden Mastzellen, die immense Entzündungsreaktionen auslösen. Klinisch kommt es zu lokalen Symptomen, wie Ausschlägen, bis hin zu systemischen Verläufen wie der gefürchteten Anaphylaxie, welche zu einem Kreislaufschock führen kann.

Therapeutisch können bei leichten Reaktionen antiallergische Substanzen wie Antihistaminika eingesetzt werden. Bei schweren anaphylaktischen Reaktionen muss die zusätzliche Gabe von Glucocorticoiden oder Adrenalin in Betracht gezogen werden.