Mastzelle

Was ist eigentlich eine Mastzelle?

von Dr. Matthias Huber, Dipl.Biologe

Mastzellen gehören zur Gruppe der weißen Blutkörperchen. Die Aufgabe der weißen Blutkörperchen umfasst die Abwehr von Krankheitserregern und körperfremden Stoffen. Sie sind also Teil des so genannten Immunsystems. Dabei könnte man ihre Rolle mit denen von Grenzpolizisten vergleichen. Man findet sie bevorzugt im Blut, aber auch im Gewebe, wo sie ständig auf der Suche nach eingedrungenen Krankheitserregern wie Viren, Bakterien, Pilzen oder auch Würmern sind, um diese zu identifizieren und unschädlich zu machen. Ebenso spüren sie für den Körper fremde Stoffe (zum Beispiel Gifte) und Krebszellen auf. Die weißen Blutkörperchen sind dabei für ihre jeweilige Aufgabe hoch spezialisiert. Daher umfasst die Gruppe der weißen Blutkörperchen eine Vielzahl verschiedener Zellen. Bestimmt sind Ihnen schon irgendwann einmal Begriffe wie Lymphozyten, Granulozyten, T-Helferzellen oder T-Killerzellen begegnet. So gibt es in unserem Körper etwa allein 2000 Milliarden Lymphozyten! Würde man alle Zellen des Immunsystems zusammenfassen, wäre die Größe mit der unserer Leber oder unseres Gehirns vergleichbar. Doch zurück zu den Mastzellen. Wo entstehen Mastzellen? Sie entstehen zwar, wie die meisten anderen weißen Blutkörperchen auch in unserem Knochenmark, doch halten sie sich später vor allem in Geweben und nicht im Blut auf. Am häufigsten findet man sie in der Nähe von Blut- und Lymphgefäßen, den Nervenzellen, der Schleimhäute und der Haut.

  • Welche Aufgabe haben Mastzellen?

    Die Aufgabe der Mastzellen zum Beispiel nach einer Verletzung (Schnittwunde) ist sehr umfangreich. So ist die Mastzelle durch Ausschüttung einer bestimmten chemischen Substanz (Heparin) an dem feinen Gleichgewicht zwischen Blutgerinnung und Verhinderung der Blutgerinnung beteiligt. Die Mastzelle setzt auch Substanzen frei, die Wachstumsfaktoren genannt werden und für die Heilung der Wunde unerlässlich sind.

    Ein weiterer, sehr wichtiger Stoff, der aus der Mastzelle freigesetzt wird ist das Histamin. Histamin ist vor allem für die sofort einsetzende Reaktion nach einer Verletzung verantwortlich. So bewirkt Histamin eine Erweiterung der Blutgefäße und erhöhen deren Durchlässigkeit. Unter normalen Umständen können so andere weiße Blutkörperchen schneller zum Ort des Geschehens kommen und zum Beispiel die Bekämpfung von eingedrungenen Bakterien übernehmen. Doch die Wirkung des Histamins ist noch weit reichender. Es ruft auch Rötung, Schwellung oder Juckreiz hervor. Weitere Symptome sind nicht an eine Lokalisation in der näheren Umgebung der Wunde gebunden. Es können Kopfschmerzen, Übelkeit oder Durchfall auftreten. Die wechselseitige Beeinflussung von Nerven- und Mastzellen spielt dabei eine wichtige Rolle.

    Histamin ist auch maßgeblich an allergischen Reaktionen beteiligt. Unter einer allergischen Reaktion versteht man eine Überreaktion des Immunsystems auf normalerweise harmlose körperfremde Substanzen. Solche Substanzen bezeichnet man als Allergene. Dringt ein solches Allergen zum ersten mal in unseren Körper ein, so wird es von unserem Immunsystem als Fremdkörper erkannt, woraufhin B-Lymphozyten speziell zu dem Allergen passende Antikörper (IgE = Immunglobulin E) produziert. Diese Antikörper setzen sich auf die Oberfläche der Mastzellen und sind nun in der Lage bei einem erneuten Eindringen der gleichen Allergene diese sofort zu binden. In der Folge setzt die Mastzelle das uns nun schon bekannte Histamin frei und die bekannten Entzündungsreaktion wie Rötung, Juckreiz, Übelkeit und eine Vielzahl anderer Symptome können auftreten.

    Mastzelle, die an ihrer Oberfläche Antikörper (IgE) präsentiert. Die Antikörper binden an ein Allergen, was zu einer erhöhten Durchlässigkeit der Mastzellmembran und mitunter zur Freisetzung von Histamin führt.

    Obwohl das von Mastzellen produzierte Histamin funktionell an allergischen Reaktionen beteiligt ist, handelt es sich bei der Mastozytose nicht um eine Allergie! Vielmehr stellt die Mastozytose eine Krankheit dar, bei der im Körper zu viele Mastzellen vorhanden sind. Von diesem „zu viel“ an Mastzellen können ein oder mehrere Organe betroffen sein. Die Symptome, die ein Mastozytosepatient zeigt sind den Symptomen eines Allergiepatienten jedoch teilweise ähnlich.

    So weit so gut.

  • Doch wie kommt es zu einer Mastozytose?

    Die häufigste Erklärung die man findet, wenn man nach der Ursache der Mastozytose sucht, ist die einer Punktmutation im Codon817 oder auch von einer c-KIT-Mutation im Codon 817 die Rede. Ich möchte im Folgenden versuchen, dies sinnvoll und verständlich zu übersetzen. Erlauben Sie mir bitte, Sie hierfür ganz kurz in die Welt der Genetik und Molekularbiologie zu entführen: Die Hautkomponenten unseres Erbgutes (auch DNA genannt), sind vier so genannte Basen. Diese werden durch die Buchstaben A, G, C und T abgekürzt. Das gesamte menschliche Erbgut wird somit als Abfolge dieser vier Buchstaben in Form eines Stranges dargestellt. In Wirklichkeit gibt es zwei solche Stränge die sich gegenüberliegen, wobei immer nur A und T sowie G und C ein Paar bilden können. Also zum Beispiel:

    ATG CCC GTT

    TAC GGG CAA

    Das menschliche Erbgut besteht aus circa 3 Milliarden solcher Basenpaare! Bei jeder Teilung einer menschlichen Körperzelle wird von dem kompletten Erbgut eine Kopie für die neue Zelle angefertigt. (So erneuert sich zum Beispiel unsere Haut laufend. Es dauert im Durchschnitt 14 Tagen bis alle alten Hautzellen durch neue Zellen ersetzt werden). Um nun die Informationen, die auf der DNA gespeichert sind, in eine Funktion (zum Beispiel Wachstum, Fähigkeit zum Abbau von Zucker etc.) zu übersetzen, laufen immer die gleichen genetischen Grundmechanismen ab. Aus einem definierten Teil des doppelten DNA-Stranges wird ein Strang dazu benützt eine Negativkopie der Basenabfolge herzustellen. Man nennt diesen Strang auch RNA und den Vorgang der zu ihrer Entstehung führt DNA-Transkription.

    Eine Organisationsstruktur der RNA ist das so genannte Codon. Drei Basen (zum Beispiel GAC) bilden ein Codon. Ein Codon stellt die Information, die Bauanweisung, für eine Aminosäure dar. Eine Kette von Aminosäuren ist ein Protein (ein Eiweiß).

    Normalerweise heißt das Codon 817 des Menschen GAC und trägt damit die Information für die Aminosäure Asparaginsäure. Bei Mastozytosepatienten kam es während eines Kopiervorganges zu einem Abschreibefehler, zu einer so genannten Mutation. Das Codon817 heißt nun plötzlich nicht mehr GAC, sondern GTC. Nur ein Buchstabe wurde falsch abgeschrieben! Dieses Codon trägt nun jedoch nicht mehr die Information für die Aminosäure Asparaginsäure, sondern für die Aminosäure Valin. Da die Asparaginsäure jedoch für den Bau einer sehr wichtigen Struktur der Mastzellen benötigt wird, kann nun diese Struktur nicht mehr richtig gebildet werden.

    Fatalerweise fand der Ablesefehler in einer Regionen des Knochenmarkes statt, die die Vorläuferzellen von Mastzellen produziert. Damit tragen alle in Zukunft dort produzierten Vorläuferzellen diesen Fehler und alle daraus entstehenden Mastzellen die fehlerhafte Struktur. Die Folge ist ein ungewöhnliches Wachstum und eine Anhäufung von Mastzellen.

    Nun noch zum KIT. KIT steht für Tyrosinkinaserezeptor. Das ist die Struktur der Mastzelle, für deren korrekten Bau die Aminosäure Asparaginsäure so wichtig ist und die bei Mastozytosepatienten von dem Ablesefehler (der Mutation) betroffen ist.

    Es sei erwähnt, dass es sich bei der Mastozytose folglich um eine nicht ansteckende Erkrankung der Mastzellen und ihren Vorläuferzellen handelt.