Статья журнала

DOI: 10.47026/2413-4864-2023-1-160-170
Полный текст статьи

УДК: 611.018.2
ББК: Е70*669.311

Тимофеева Н.Ю., Бубнова Н.В., Стоменская И.С., Стручко Г.Ю., Кострова О.Ю.

Методы визуализации тучных клеток (обзор литературы)

Ключевые слова: тучные клетки, окраска по Унна, толуидиновый синий, альциановый синий, сафранин, триптаза

Тучные клетки играют важную роль во многих процессах, происходящих в организме человека. К ним относятся воспаление, аллергические реакции, паразитарные инфекции, канцерогенез и другие. Поэтому выявление тучных клеток играет значимую роль в диагностике патологических состояний.

Цель – обобщение данных о методах визуализации тучных клеток.

Материалы и методы. Обзор доступных источников литературы, опубликованных в Elibrary и PubMed.

Результаты. Существует несколько основных групп методов для визуализации тучных клеток: гистохимические, ферментно-гистохимические и иммуногистохимические. Все они основаны на способности выявлять специфичные вещества, содержащиеся в гранулах тучных клеток. К гистохимическим методам относятся окраска тучных клеток по Унно, альциановым синим и сафранином и другие. Наиболее современным методом является метод визуализации тучных клеток с помощью иммуногистохимических реакций, основанных на реакции антиген – антитело.

Выводы. В данном обзоре представлены наиболее распространенные методы окраски тучных клеток, отличающиеся по сложности выполнения, специфичности по отношению к тучным клеткам и дороговизне.

Литература

  1. Арташян О.С., Храмцова Ю.С., Тюменцева Н.В., Юшков Б.Г., Черешнев В.А. Тучные клетки миокарда и адаптация сердца к физической нагрузке // Человек. Спорт. Медицина. Т. 21(2). С. 34–41.DOI: 10.14529/hsm210204.
  2. Атякшин Д.А. Гистохимические подходы к оценке участия в регуляции состояния волокнистого компонента межклеточного матрикса соединительной ткани кожи // Журнал анатомии и гистопатологии. 2018. Т. 7(3). С. 100–112. DOI: https://doi.org/10.18499/2225-7357-2018-7-3-100-112.
  3. Быков В.Л. Секреторные механизмы и секреторные продукты тучных клеток // Морфология. 1999. Т. 115(2). С. 64–72.
  4. Гордова В.С., Иванова Е.П., Сергеева В.Е. Тучные клетки при окраске толуидиновым синим в эксперименте // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. № 2. С. 97–104.
  5. Григорьев И.П., Коржевский Д.Э. Современные технологии визуализации тучных клеток для биологии и медицины (обзор) // Современные технологии в медицине. Т. 13(4). С. 93–109. DOI: https://doi.org/10.17691/stm2021.13.4.10.
  6. Ильина Л.Ю., Сапожников С.П., Козлов В.А., Дьячкова И.М., Гордова В.С. Количественная оценка сульфатирования тучных клеток // Acta medica Eurasica. № 2. С. 43–53.
  7. Кириллина В.М., Блажевич Л.Е. Роль Тучных клеток в физиологических реакциях гладкой мышцы трахеи и бронхов // Петрозаводск, Издательство ПетрГУ, 80 с.
  8. Кутукова Н.А., Назаров П.Г. Tучные клетки: роль в воспалении, восстановлении тканей и развитии фиброза // Цитокины и воспаление. Т 13(2). С. 11–20.
  9. Самодурова Н.Ю., Атякшин Д.А. Тучные клетки в формировании резистентности слизистой оболочки желудка // Молекулярные и биологические аспекты химии, фармацевтики и фармакологии: сб. тез. докладов Шестой междисциплинарной конф. / под ред. К.В. Кудрявцева и Е.М. Паниной. М.: Перо, 2020. С. 92.
  10. Челомбитько М.А., Федоров А.В., Ильинская О.П., Зиновкин Р.А., Черняк Б.В. Роль активных форм кислорода в дегрануляции тучных клеток (обзор) // Биохимия. Т. 82(1). С. 19–34.
  11. Шубич М.Г. Новая методика элективного окрашивания тучных клеток // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. Т. 46(12). С. 110.
  12. Abdalkhani A., Sellers R., Gent J., Wulitich H., Childress S., Stein B., Boissy R.E., Wysolmerski J.J., Foley J. Nipple connective tissue and its development: insights from the K14-PTHrP mouse. Mech Dev, 2002, vol. 115(1–2), pp. 63–77. DOI: https:// doi.org/10.1016/s0925-4773(02)00092-8.
  13. Al-Zghoul M.B., Al-Rukibat R.K., Alghadi M., Caceci T., Bani Ismail Z. Distribution and density of mast cells in camel small intestine and influence of fixation techniques. Eur J Histochem, 2008, vol.52(4), pp. 237–241. DOI: https://doi. org/10.4081/1222.
  14. Arber D.A., Tamayo R., Weiss L.M. Paraffin section detection of the c-kit gene product (CD117) in human tissues: value in the diagnosis of mast cell disorders. Hum Pathol, 1998, vol.29(5), pp. 498– DOI: https://doi.org/10.1016/s0046- 8177(98)90066-1.
  15. Bandara G., Metcalfe D.D., Kirshenbaum A.S. Growth of human mast cells from bone marrow and peripheral bloodderived CD34+ pluripotent hematopoietic cells. Methods Mol Biol, 2015, vol. 1220, pp. 155–162. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4939- 1568-2_10.
  16. Beil W.J., Schulz M., McEuen A.R., Buckley M.G., Walls A.F. Number, fixation properties, dye-binding and protease expression of duodenal mast cells: comparisons between healthy subjects and patients with gastritis or Crohn’s disease. Histochem J., 1997, vol. 29(10), pp. 759–773. DOI: https://doi.org/10.1023/a:1026421303260.
  17. Blaies D.M., Williams J.F. A simplified method for staining mast cells with astra blue. Stain Technol, 1981, vol. 56(2), pp. 91–94. DOI: https://doi.org/10.3109/10520298109067288.
  18. Chen X.J., Enerbäck L. Immature peritoneal mast cells in neonatal rats express the CTMC phenotype, as well as functional IgE receptors. APMIS, 1999, vol. 107(10), pp. 957–965. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1699-0463.1999.tb01497.x.
  19. Elieh Ali Komi D., Wohrl S., Bielory L. Mast cell biology at molecular level: a comprehensive review. Clin Rev Allergy Immunol, 2020, vol. 58(3), pp. 342–365. DOI: https://doi.org/10.1007/s12016-019-08769-2.
  20. Enerbäck L. Berberine sulphate binding to mast cell polyanions: a cytofluorometric method for the quantitation of heparin. Histochemistry, 1974, vol. 42(4), pp. 301–313. DOI: https://doi.org/10.1007/bf00492678.
  21. Enerbäck L. Mast cells in rat gastrointestinal mucosa. 2. Dye-binding and metachromatic properties. Acta Pathol Microbiol Scand, 1966, vol. 66(3), pp. 303–312. DOI: https://doi.org/10.1111/apm.1966.66.3.303.
  22. Feyerabend T.B., Hausser H., Tietz A., Blum C., Hellman L. et al.. Loss of histochemical identity in mast cells lacking carboxypeptidase A. Mol Cell Biol, 2005, vol. 25(14), pp. 6199–6210. DOI: https://doi.org/10.1128/mcb.25.14.6199-6210.2005.
  23. Florenzano F., Bentivoglio M. Degranulation, density, and distribution of mast cells in the rat thalamus: a light and electron microscopic study in basal conditions and after intracerebroventricular administration of nerve growth factor. J Comp Neurol, 2000, vol. 424(4), pp. 651–669. DOI: https://doi.org/10.1002/1096-9861(20000904)424:43.0.co;2-g.
  24. Frangogiannis N.G., Burns A.R., Michael L.H., Entman M.L. Histochemical and morphological characteristics of canine cardiac mast cells. Histochem J., 1999, vol. 31(4), pp. 221–229. DOI: https://doi.org/10.1023/a:1003541332070.
  25. Galli S.J. New insights into “the riddle of the mast cells”: microenvironmental regulation of mast cell development and phenotypic heterogeneity. Lab Invest, 1990, vol. 62(1), pp. 5–33.
  26. Hals E. Some methods for fluorochromation and staining of rat mast cells with basic dyes. Eur J Oral Sci, 1970, vol. 78(1–4), pp. 301–310. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1600-0722.1970.tb02077.x.
  27. Humphries D.E., Wong G.W., Friend D.S., Gurish M.F. et al. Heparin is essential for the storage of specific granule proteases in mast cells. Nature, 1999, vol. 400(6746), pp. 769–772. DOI: https://doi. org/10.1038/23481.
  28. Janicki J.S., Brower G.L., Levick S.P. The emerging prominence of the cardiac mast cell as a potent mediator of adverse myocardial remodeling. Methods Mol Biol, 2015, vol. 1220, pp. 121–139. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4939-1568-2_8.
  29. Jimenez M., Cervantes-Garcia D., Cordova-Davalos L.E. et al.Responses of vast cells to pathogens: beneficial and detrimental roles. Fronties in immunology, 2021, vol. 12, pp. 1–31. DOI: 10.3389/fimmu.2021.685865.
  30. Kalkusova K., Smite S., Darras E. at al. Mast cells and dendritic cells as cellular immune checkpoints in immunotherapy of solid tumors. J. Mol. Sci.,2022, vol. 23(19), 11080. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms231911080.
  31. Kett W.C., Osmond R.I., Moe L., Skett S.E. et al. Avidin is a heparin-binding protein. Affinity, specificity and structural analysis. Biochim Biophys Acta, 2003, vol. 1620(1–3), pp. 225–234. DOI: https://doi.org/10.1016/s0304-4165(02)00539-1.
  32. Krüger P.G., Bø L., Myhr K.M., Karlsen Å.E. et al. Mast cells and multiple sclerosis: a light and electron microscopic study of mast cells in multiple sclerosis emphasizing staining procedures. Acta Neurol Scand, 1990, vol. 81(1), pp. 31–36. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1600-0404.1990.tb00927.x.
  33. Lammie A., Drobnjak M., Gerald W., Saad A., Cote R., Cordon-Cardo C. Expression of c-kit and kit ligand proteins in normal human tissues. J Histochem Cytochem, 1994, vol. 42(11), pp. 1417– DOI: https://doi.org/10.1177/42.11.7523489.
  34. Lichterman J.N., Reddy S.M. Mast cells: a new frontier for cancer immunotherapy. Cells, 2021, vol. 10, pp.1–17. DOI: https://doi.org/10.3390/cells10061270.
  35. Markey A.C., Churchill L.J., MacDonald D.M. Human cutaneous mast cells – a study of fixative and staining reactions in normal skin. Br J Dermatol, 1989, vol. 120(5), pp. 625–631. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2133.1989.tb01347.x.
  36. Matin R., Tam E.K., Nadel J.A., Caughey G.H. Distribution of chymase-containing mast cells in human bronchi. J Histochem Cytochem, 1992, vol. 40(6), pp. 781–786. DOI: https://doi.org/10.1177/40.6.1588024.
  37. Matsson L. Presence of mast cells in various oral mucosal sites in juvenile and adult rats. Scand J Dent Res, 1993, vol. 101(5), pp. 292–298. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1600-0722.1993.tb01123.x.
  38. Mendez-Enriquez E., Hallgren J. Mast cells and their progenitors in allergic asthma. Frontiers in immunology, 2019, vol. 10, pp. 2–24. DOI: 10.3389/fimmu.2019.00821.
  39. Miettinen M., Lasota J. KIT (CD117): a review on expression in normal and neoplastic tissues, and mutations and their clinicopathologic correlation. Appl Immunohistochem Mol Morphol, 2005, vol. 13(3), pp. 205–220. DOI: https://doi.org/10.1097/01. pai.0000173054.83414.22.
  40. Mukai K., Tsai M., Saito H., Galli S.J. Mast cells as sources of cytokines, chemokines, and growth factors. Immunol Rev, 2018, vol. 282(1), pp. 121–150. DOI: https://doi.org/10.1111/imr.12634.
  41. Pal S., Nath S., Meininger C.J., Gashev A.A. Emerging roles of mast cells in the regulation of lymphatic immune-physiology. Frontiers in immunology, 2020, vol. 11, pp. 1–14. DOI: 10.3389/fimmu.2020.01234.
  42. Pastwińska J., Agier J., Dastych J. et al. Mast cells as the strength of the inflammatory process. Pol J Pathol, 2017, vol. 68(3), pp. 187–196. DOI: https://doi.org/10.5114/pjp.2017.71526.
  43. Piliponsky A.M, Romani L. The contribution of mast cells to bacterial and fungal infection immunity. Immunol Rev., 2018, vol. 282(1), pp. 188–197. DOI: 10.1111/imr.12623.
  44. Piliponsky A.M., Acharya M., Shubin N.J. Mast cells in viral, bacterial, and fungal infection immunity. J. Mol. Sci., 2019, vol. 20, pp. 28–51. DOI: 10.3390/ijms20122851.
  45. Portales-Cervantes L., Dawod B., Marshall J.S. Mast cells and natural killer cells-a potentially critical interaction. Viruses, 2019, vol. 11, 514. DOI: 10.3390/v11060514.
  46. Rathore A., L St John A. Protective and pathogenic roles for mast cells during viral infections. Current Opinion in Immunology, 2020, vol. 66, pp. 74–81.
  47. Reber L.L., Sibilano R., Starkl P., Roers A. et al. Imaging protective mast cells in living mice during severe contact hypersensitivity. JCI Insight, 2017, vol. 2(9), e92900. DOI: https://doi.org/10.1172/jci.insight.92900.
  48. Rieger J., Twardziok S., Huenigen H., Hirschberg R.M., Plendl J. Porcine intestinal mast cells. Evaluation of different fixatives for histochemical staining techniques considering tissue shrinkage. Eur J Histochem, 2013, vol. 57(3), e21. DOI: https://doi. org/10.4081/ejh.2013.e21.
  49. Sharma R., Saxena S. Comparative study of the presence of mast cells in periapical granulomas and periapical cysts by toluidine blue and astra blue: possible role of mast cells in the course of human periapical lesions. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 2004, vol. 97(1), pp. 59–63. DOI: https:// doi.org/10.1016/s1079-2104(03)00378-0.
  50. Shukla S.A., Veerappan R., Whittimore J.S., Ellen Miller L., Youngberg G.A. Mast cell ultrastructure and staining in tissue. Methods Mol Biol, 2006, vol. 315, pp. 63–76. DOI: https://doi. org/10.1385/1-59259-967-2:063.
  51. Takahashi N., Tarumi W., Hamada N., Ishizuka B., Itoh M.T. Cresyl violet stains mast cells selectively: its application to counterstaining in immunohistochemistry. Zoolog Sci, 2017, vol. 34(2), pp. 147–150. DOI: https://doi.org/10.2108/zs160162.
  52. Tanaka S. phenotypic and functional diversity of mast cells. J. Mol. Sci.,2020, vol. 21(11), 3835 p. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21113835.
  53. Theoharides T.C., Tsilioni I., Conti P. Mast cells may regulate the anti-inflammatory activity of IL-37. J. Mol. Sci., 2019, vol. 20, 3701. DOI: 10.3390/ijms20153701.
  54. Valchanov K.P., Proctor G.B., Hartley R.H., Paterson K.L., Shori D.K. Enzyme histoche-mistry of rat mast cell tryptase. Histochem J, 1998, vol. 30(2), pp. 97–103. DOI: https://doi.org/10.1023/a:1003231000051.
  55. Varricchi G., Marone G. Mast cells: fascinating but still elusive after 140 years from their discovery. J. Mol. Sci., 2020, vol. 21, 464. DOI: 10.3390/ijms21020464.
  56. Vrricchia G., Rossia F.W., Galdieroa M.R. et al. Physiological roles of mast cells: collegium internationale allergologicum update 2019. Int Arch Allergy Immunol, 2019, vol. 179, pp. 247–261. DOI: 10.1159/000500088.
  57. Wernersson S., Pejler G. Mast cell secretory granules: armed for battle. Nat Rev Immunol, 2014, vol. 14(7), pp. 478–494. DOI: https://doi.org/10.1038/nri3690.
  58. Wingren U., Enerbäck L. Mucosal mast cells of the rat intestine: a re-evaluation of fixation and staining properties, with special reference to protein blocking and solubility of the granular glycolsaminoglycan. Histochem J, 1983, vol. 15(6), pp. 571–582. DOI: https://doi.org/10.1007/bf01954148.
  59. Zhang Y., Ramos B.F., Jakschik B.A. Augmentation of reverse arthus reaction by mast cells in mice. J Clin Invest, 1991, vol. 88(3), pp. 841–846. DOI: https://doi.org/10.1172/jci115385.

Сведения об авторах

Тимофеева Наталья Юрьевна
старший преподаватель кафедры инструментальной диагностики с курсом фтизиатрии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (bla11blabla@yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7596-0132)
Бубнова Наталья Владимировна
старший преподаватель кафедры инструментальной диагностики с курсом фтизиатрии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (natalia210485@yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2505-0827)
Стоменская Ирина Станиславовна
кандидат медицинских наук, доцент кафедры инструментальной диагностики с курсом фтизиатрии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (irina.stomenskaja@gmail.com; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7332-4477)
Стручко Глеб Юрьевич
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой нормальной и топографической анатомии с оперативной хирургией, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (glebstr@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0549-5116)
Кострова Ольга Юрьевна
кандидат медицинских наук, заведующая кафедрой инструментальной диагностики с курсом фтизиатрии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (evkbiz@yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7057-9834)

Ссылка на статью

Тимофеева Н.Ю., Бубнова Н.В., Стоменская И.С., Стручко Г.Ю., Кострова О.Ю. Методы визуализации тучных клеток (обзор литературы) [Электронный ресурс] // Acta medica Eurasica. – 2023. – №1. – С. 160-170. – URL: https://acta-medica-eurasica.ru/single/2023/1/18/. DOI: 10.47026/2413-4864-2023-1-160-170.

Меню

Номера журнала

Архив за 2024 год
Архив за 2023 год
Архив за 2022 год
Архив за 2021 год
Архив за 2020 год
Архив за 2019 год
Архив за 2018 год
Архив за 2017 год
Архив за 2016 год
Архив за 2015 год