Basophile Granulozyten

Blutzellen Schema
Differenzialblutbild (Schema)

Allgemeines


Basophile Granulozyten, oder kurz Basophile, sind Formen weißer Blutkörperchen (Leukozyten), die normalerweise in nur sehr geringer Zahl (unter 1 % der Leukozyten) im Blut vorkommen. Sie wirken als Antigen-präsentierende Zellen zur Förderung der Th2-Zelldifferenzierung und fördern somit eine wirksame Immunantwort des Körpers.

Basophile Granulozyten stammen von CD34-positiven hämatopoetischen Stammzellen des Knochenmarks ab. Die Granula ihres Zytoplasmas färben sich in der Giemsafärbung blau (basophil). Die Lebensdauer im peripheren Blut beträgt etwa 7 Tage.

Basophile und Mastzellen weisen einige Gemeinsamkeiten auf. Beide tragen hochaffine IgE-Rezeptoren auf der Zelloberfläche, enthalten basophile Granula im Zytoplasma und setzen chemische Mediatoren wie Histamin frei.

→ Das Immunsystem: Basics
→ Immunglobulin E

Funktionen der Basophilen

Basophile Granulozyten wirken als die wichtigsten Effektorzellen bei IgE-vermittelten Entzündungen. Sie werden gelegentlich als Blutmastzellen bezeichnet, da sie eine ähnliche Funktion ausüben wie Gewebsmastzellen. Beide Zelltypen haben die Fähigkeit, über Vermittlung ihres hochaffinen IgE-Rezeptors auf der Zelloberfläche schnell Histamin freizusetzen. Sie unterscheiden sich jedoch deutlich in ihrer Fähigkeit, entzündliche Eicosanoide zu bilden oder immunmodulierende Zytokine und Chemokine freizusetzen. 1 2

Basophile sind, wie alle anderen Granulozyten, mobil und können die Blutbahn verlassen, wenn sie durch die Mediatorstoffe (GM-CSF, IL-3 und IL-5) oder Chemokine „angefordert“ werden. Sie wandern an Entzündungsstellen, erfahren dort eine besondere Genaktivierung, werden resident und wirken dort kooperativ mit anderen Zellen des immunologischen Abwehrsystems, wie mit den Gewebsmastzellen und mit Eosinophilen.

Degranulation

Nach Stimulation entlassen basophile Granulozyten aus ihren Granula Histamin und verschiedene Eiweiß-abbauende (proteolytische) Enzyme wie Elastase und Lysophospholipase. Sie sezernieren Mediatorstoffe wie Leukotrien-C4, Prostaglandine und Interleukine (wie IL-3, IL-4, IL-6, IL-9, IL-13 und IL-25), verschiedene Chemokine und GM-CSF. Damit initiieren und fördern sie allergische Entzündungsreaktionen im Körper. Sie bilden nicht IL-5 oder -17 oder Interferon-gamma (IFN-gamma). 3 4

Der JAK1/JAK2-Inhibitor Ruxolitinib hemmt die Freisetzung von Mediatoren aus menschlichen Basophilen und Mastzellen und wird daher als ein potentieller Kandidat für die Behandlung von Entzündungserkrankungen angesehen 5.

Antigen-Präsentation für Immunzellen

Basophile produzieren selbst nur wenige oder gar keine MHC-Klasse-II-Proteine (MHC-II), können jedoch über Trogocytose Peptid-MHC-II-Komplexe von dendritischen Zellen aufnehmen, diese präsentieren und naive CD4-T-Zellen (T-Helferzellen) mit IL-4 versorgen. Dadurch wird die Th2-Zelldifferenzierung gefördert. 6

Basophile präsentieren damit MHC-Klasse-II-Proteine auf ihrer Oberfläche, die sie nicht selbst produziert haben. An ihnen können unter IgE-Vermittlung Antigene (Ag-IgE-Komplexe) binden und internalisiert werden, wonach die Antigene wieder an der Oberfläche präsentiert werden: Basophile sind „Antigen-presenting cells“. Dadurch und durch die Bildung von IL-4 (Interleukin 4) fördern sie die Entwicklung von T-Helferzellen (CD4-positive Lymphozyten), und zwar speziell von Th2-Zellen. 7

Basophile spielen eine wesentliche Rolle in der Immunantwort des Körpers und in der Entstehung allergischer und anaphylaktischer Reaktionen und fördern chronisch allergische Reaktionen. 8

Allergisches Asthma

Basophile spielen eine zentrale Rolle auch bei allergischem Asthma, denn IgE-Autoantikörper gegen EPX (Eosinophil-Peroxidase) und ECP (Eosinophil-kationisches Protein) induzieren die Basophilenaktivierung. Anti-EPX-IgE war bei Asthmapatienten im Vergleich zu gesunden Probanden signifikant höher 9.

Funktion bei der Gefäßneubildung von Tumoren

Basophile sezernieren Mediatorstoffe, die eine entzündungsabhängige Gefäßneubildung veranlassen, was zur Bekämpfung und lokalen Heilung von Infektionen bedeutsam ist. Sie wirken in diesen Funktionen mit Mastzellen zusammen. Die Gefäßneubildung nützt jedoch auch soliden Tumoren, deren Ausbreitung von einer guten Blutversorgung abhängt. Basophile bestimmen deren Mikroumgebung mit. Wenn Basophile in Tumoren gefunden werden, so stellt sich damit die Frage, ob sie einen günstigen Effekt bezüglich Tumorabwehr oder eher einen Tumor fördernden Effekt über eine Verbesserung der Blutversorgung spielen. 10 11

Funktion bei der Bekämpfung von Parasiten

Auf ihrer Oberfläche tragen Basophile hochaffine Rezeptoren für Immunglobulin E (IgE). Über sie werden unter Vermittlung funktioneller IgE allergische Reaktionen ausgelöst. Sie fördern über Beeinflussung der T-Lymphozyten durch sezerniertes IL-4 eine Th2-Cytokin-vermittelte Immunität und Entzündung. 12 Über direkte unspezifische Interaktion mit diesem Rezeptor werden auch Parasiten direkt erkannt, was ebenfalls zur Produktion großer Mengen an proinflammatorischem Interleukin-4 (IL-4) führt. Basophile sind damit an der Eradikation von Parasiten essentiell beteiligt. Sie wirken als die wichtigsten Effektorzellen bei Wurminfektionen 13

Flavonoide hemmen Basophile

Flavonoide wie Quercetin beeinflussen in nanomolarer Konzentration basophile Granulozyten, die mit Anti-IgE aktiviert wurden: Sie hemmen die Ausschüttung von Histamin und die Expression bestimmter Oberflächenmarker (wie CD63 und CD203c). 14 Sie dämpfen damit allergische Entzündungsreaktionen. Es werden Medikamente zur Behandlung von Allergien erwartet, die über die Beeinflussung der Basophilen entzündungshemmend wirksam werden.

Basophilen-Aktivierungstest

Der Basophilen-Aktivierungstest (BAT) dient der Bestimmung funktionell aktivem Immunglobulin E (IgE), was bei der Diagnostik von Allergie und Parasitenbefall klinisch eine Rolle spielt. Er hat den Vorteil, nur funktionelle IgE, nicht dagegen unspezifisches IgE zu erkennen. Er fällt auch dann positiv aus, wenn Antihistaminika eingenommen werden oder wenn eine Überreaktion der Haut im Sinne eines Dermographismus vorliegt, was die Auswertung eines Hauttests (PRIC) oder eines RAST beeinträchtigt. 15

Bei Kindern mit Nahrungsmittelallergie und atopischer Dermatitis kann der BAT verwendet werden, um eine Milch- oder Eiallergie zu differenzieren. 16 17

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Verweise

Weiteres

  1. Immunol Rev. 2018 Mar;282(1):8-34. doi: 10.1111/imr.12627[↩]
  2. Int J Mol Sci. 2023 Aug 15;24(16):12802. doi: 10.3390/ijms241612802[↩]
  3. Methods Mol Biol. 2020;2163:311-322. doi: 10.1007/978-1-0716-0696-4_25[↩]
  4. Eur Respir J Suppl. 1996 Aug;22:126s-131s. PMID: 8871057[↩]
  5. Front Immunol. 2024 Aug 12;15:1443704. doi: 10.3389/fimmu.2024.1443704[↩]
  6. Int Immunol. 2018 Aug 30;30(9):391-396. doi: 10.1093/intimm/dxy026.[↩]
  7. Eur J Immunol. 2010 Jul;40(7):1836-42. DOI: 10.1002/eji.201040588. PMID: 20518033.[↩]
  8. Blood Transfus. 2012 Apr;10(2):148-64. doi: 10.2450/2011.0020-11. Epub 2011 Dec 21[↩]
  9. World Allergy Organ J. 2023 Jan 31;16(2):100742. doi: 10.1016/j.waojou.2023.100742[↩]
  10. Adv Exp Med Biol. 2020;1224:21-34. doi: 10.1007/978-3-030-35723-8_2. PMID: 32036602.[↩]
  11. Front Immunol. 2020; 11: 2103.Published online 2020 Sep 8. doi: 10.3389/fimmu.2020.02103[↩]
  12. Ann N Y Acad Sci. 2011 Jan;1217:166-77[↩]
  13. Trends Immunol. 2011 Mar;32(3):125-30[↩]
  14. Clin Mol Allergy. 2010 Sep 17;8:13[↩]
  15. Allergy Asthma Clin Immunol. 2012 Jan 20;8(1):1[↩]
  16. J Clin Med. 2020 Dec 5;9(12):3942. DOI: 10.3390/jcm9123942.[↩]
  17. Clin Exp Allergy. 2019 Mar;49(3):350-356. doi: 10.1111/cea.13307[↩]