Leukocyty – białe ciałka krwi – pełnią strategiczną rolę nie tylko w odpowiedzi na patogeny, ale też w utrzymaniu równowagi (homeostazy) organizmu. Ze względu na złożoność interakcji występuje wiele rodzajów tych komórek; neutrofile, monocyty, makrofagi uczestniczące w odpowiedzi wrodzonej (natychmiastowej) oraz limfocyty biorące udział w wysoce specjalistycznej odpowiedzi nabytej (np. produkcji przeciwciał i tworzeniu pamięci). Stosunkowo mało licznie obecne są eozynofile, stanowiąc 2-4% leukocytów krwi obwodowej u dorosłego człowieka. I dzisiaj właśnie o nich chciałabym Państwu opowiedzieć. O komórkach pełniących zarówno pozytywną, jak i negatywną rolę.

W toku ewolucji człowiek stale narażany był na kontakt z patogenami. Żyjąc w jaskiniach, codziennie stykał się z wirusami, bakteriami, grzybami, pasożytami (w tym robakami). Układ immunologiczny rozwinął się tak, aby walczyć z mikroorganizmami znacznie różniącymi się wielkością – począwszy od wirusów (skala nm) do robaków (skala cm) (Ryc. 1) – a przecież wielkość naszych komórek odpornościowych to zaledwie 12-15 mikrometrów! Jak dają radę pasożytom?

Komórkami, które wyspecjalizowały się w walce z dużymi patogenami są eozynofile. Są one obecne w krążeniu w liczbie 50-400/mikrolitr krwi. Wewnątrz eozynofiów znajdują się liczne ziarnistości, które pięknie błyszczą pod mikroskopem (nazwa eozynofile pochodzi od eozyny, czerwonego barwnika, którym barwią się te komórki podczas ich oznaczania) (Ryc. 2 i 3). Eozyna ma charakter kwasowy, stąd też inna nazwa eozynofilów – granulocyty kwasochłonne.  W licznych ziarnistościach obecną są zabójcze dla pasożytów białka: silnie toksyczne główne biało zasadowe (major basic protein, MBP), białka kationowe (perforują błonę komórek docelowych), enzym peroksydaza (promocja stresu oksydacyjnego) i neurotoksyna eozynofilowa. 

Eozynofile działają najskuteczniej, jeśli wcześniej pasożyt zostanie otoczony przeciwciałami. Są to przeciwciała klasy IgE (tak, tak, te same co w alergii). Komórki rozpoznając te przeciwciała dosłownie oblepiają całego pasożyta. Podrażnione eozynofile wydzielają teraz ze swoich ziarnistości toksyczne białka, które ‘dziurawią’ robaka i doprowadzają do jego śmierci (Ryc. 4). To dlatego podczas zakażenia pasożytami liczba tych kwasochłonnych granulocytów znacząco wzrasta.

Proszę zobaczyć na poniższym filmie, jak agresywnie zachowują sie eozynofile w stosunku do pasożyta [4].

Układ odpornościowy człowieka jest nastawiony na walkę i nie może pozostać bezrobotny. Na ogół dajemy mu tę szansę stykając się na co dzień z drobnoustrojami. Jednak nadmierna czystość i stosowanie agresywnych środków chemicznych zubaża nasze otoczenie w mikroorganizmy powodując, że układ immunologiczny może „zainteresować” się nieszkodliwymi dotąd białkami pochodzenia zewnętrznego, np. pyłkami roślin czy zarodnikami grzybów. Tak powoli może rozwinąć się alergia, zwłaszcza u osób predysponowanych. Ale ograniczenie kontaktów z drobnoustrojami czy predyspozycje genetyczne to tylko część przyczyn podatności na rozwój reakcji alergicznych. Wyjaśniłam to na poniższych Rycinach 5, 6 i 7.

W rozwoju alergii, w zależności od jej typu, uczestniczą różne komórki; tuczne, bazofile, limfocyty T oraz eozynofile. Ale zawsze występuje najpierw faza uczulenia, czyli reakcja na pierwszy kontakt z białkiem (tutaj: alergenem), owocująca wytworzeniem przeciwciał klasy IgE rozpoznających dane białko. Na Rycinie 8 pokazałam wychwytywanie alergenu przez komórki dendrytyczne (np. błon śluzowych), które następnie pokazują ten antygen limfocytom T pomocniczym. O prezentacji antygenu w kontekście cząstek MHC napisałam już wcześniej tutaj “Co to są cząsteczki MHC i jak ważne są dla naszego bezpieczeństwa?”. Limfocyty T aktywują komórki B do produkcji przeciwciał klasy IgE, które opłaszczają (uzbrajają) bazofile i komórki tuczne. Dzięki temu są one już gotowe do rozpoznania alergenu przy powtórnym kontakcie (prawa strona ryciny). Wówczas uwalniają ze swoich ziarnistości takie mediatory jak histamina, czynniki chemotaktyczne (zwabiające) dla eozynofilów, cytokiny prozapalne. Mediatory komórek tucznych i bazofilów powodują inicjację stanu zapalnego, rozszerzenie naczyń krwionośnych, skurcz oskrzeli, zwiększone wydzielanie śluzu. Stałe narażenie na alergen i przetrwały proces zapalny nasila cytotoksyczne działanie przyciągniętych do miejsca wtargnięcia białka eozynofilów i wydzielanie przez nie uszkadzających inne komórki mediatorów (frustracja eozynofilów) – teraz to eozynofile stają się komórkami dominującymi w procesie destrukcji tkanek.

Źródła:

1. https://oncohemakey.com/immunity-to-protozoa-and-worms/
2. http://microanatomy.net/blood/eosinophils.htm
3. Incani R.N. „Human infection by Fasciola hepatica in Venezuela: report of a geriatric case”  Invest Clin 2003, 44, 255-260. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14552063/   
4. https://www.youtube.com/watch?v=wDvxLSA6kN4&ab_channel=AhmedRamzy   
5. Huang L. „Eosinophils in helminth infection: defenders and dupes” Trends in Parasitology 2016, 32, 798-807. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5048491/
6. Cadman E.T. „Eosinophils Are Important for Protection, Immunoregulation and Pathology during Infection with Nematode Microfilariae” PLOS Pathogens 2014, https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1003988
7. Fulkerson P.C. „Targeting eosinophils in allergy, inflammation and beyond” Nature Reviews Drug Discovery 2013, 12, 117-129. https://www.nature.com/articles/nrd3838