Эозинофилы в норме и патологии. Структура, медиаторы, развитие

Эозинофилы являются важнейшим типом клеток. Они имеют разнообразные функции. Эозинофил как отдельный клеточный элемент впервые описал Пауль Эрлих в 1879 г. Количество их обычно колеблется в пределах 1–4% от общего числа циркулирующих лейкоцитов. Наличие крупных специфических (вторичных) гранул является характерным признаком, отличающим эозинофилы от других гранулоцитов. В клетке также определяются первичные гранулы, липидные тельца и др. Кристаллы Шарко — Лейдена регистрируются в цитоплазме и гранулах. Эозинофилы являются эффекторными клетками естественного иммунитета. Эозинофилы обладают способностью быстро высвобождать огромное количество тканевых медиаторов, таких как гранулярные белки, цитокины, нейромедиаторы, ферменты и др. Следует отметить, что некоторые из них определяются только в данных клетках. Концентрации многих медиаторов в эозинофилах значительно превышают аналогичные показатели их в нейтрофилах. Развитие эозинофилов определяется сложным взаимодействием целого комплекса транскрипционных факторов и цитокинов. В будущем будут охарактеризованы новые факторы транскрипции и другие молекулы, участвующие в дифференцировке данных клеток. Будет дана более подробная характеристика медиаторов эозинофилов.

1. Kita H. Eosinophils: Multifaceted biologic properties and roles in health and disease. J Immunol Rev. 2011; 242 (1): 161-177. https://doi.org/10.1111/j.1600-065X.2011.01026.x.

2. Weller PF, Spencer LA. Functions of tissue-resident eosinophils. Nat Rev Immunol. 2017; 17 (12): 746-760. https://doi.org/10.1038/nri.2017.95.

3. Прилуцкий АС, Лыгина ЮА. Аллергия к лимону: обзор литературы. Аллергология и иммунология в педиатрии. 2019; 4 (59): 4-14. https://doi.org/10.24411/2500-1175-2019-00017

4. Прилуцкий АС. Использование диет для профилактики и лечения пищевой аллергии. Разрешительно-элиминационная диета. Вестник гигиены и эпидемиологии. 2020; 24 (4): 469-477.

5. Прилуцкий АС. Пищевая аллергия. Возможные пути повышения эффективности профилактики и лечения. Juvenis Scientia. 2022; 8 (2): 15-34.

6. Черняк БА, Воржева ИИ. Эозинофилы и аллергия. Российский аллергологический журнал. 2013; 4: 3-12.

7. Смолкин ЮС, Балаболкин ИИ, Горланов ИА, Круглова ЛС, Кудрявцева АВ, Мешкова РЯ, Мигачева НБ, Хакимова РФ, Чебуркин АА, Куропатникова ЕА, Лян НА, Максимова АВ, Масальский СС, Смолкина ОЮ. Согласительный документ АДАИР: атопический дерматит у детей - обновление 2019 (краткая версия), часть 1. Аллергология и иммунология в педиатрии. 2020; 60 (1): 4-25. https://doi.org/10.24411/2500-1175-2020-10001.

8. Stone KD, Prussin C, Metcalfe DD. IgE, Mast Cells, Basophils, and Eosinophils. J Allergy Clin Immunol. 2010; 125 (2): 73-80. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2009.11.017.

9. Wen T, Rothenberg ME. The Regulatory Function of Eosinophils. Microbiol Spectr. 2016; 4 (5). https://doi.org/10.1128/microbiolspec.MCHD-0020-2015. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.mchd-0020-2015

10. Blanchard C, Rothenberg ME. Biology of the Eosinophil. Adv Immunol. 2009; 101: 81-121. https://doi.org/10.1016/S0065-2776(08)01003-1.

11. Acharya KR, Ackerman SJ. Eosinophil granule proteins: form and function. J. Biol Chem. 2014; 289: 17406-17415. https://doi.org/10.1074/jbc.r113.546218

12. Kandikattu HK, Venkateshaiah SU, Mishra A. Synergy of Interleukin (IL)-5 and IL-18 in eosinophil mediated pathogenesis of allergic diseases. Cytokine Growth Factor Rev. 2019; 47: 83-98. https://doi.org/10.1016/j.cytogfr.2019.05.003.

13. Grozdanovic MM, Doyle CB, Liu L et al. Charcot-Leyden crystal protein/galectin-10 interacts with cationic ribonucleases and is required for eosinophil granulogenesis. J Allergy Clin Immunol. 2020; 146: 377-389. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2020.01.013

14. Melo RCN, Wang H, Silva TP et al. Galectin-10, the protein that forms Charcot-Leyden crystals, is not stored in granules but resides in the peripheral cytoplasm of human eosinophils. J Leukoc. Biol. 2020; 108: 139-149. https://doi.org/10.1002/jlb.3ab0220-311r

15. Ueki S, Tokunaga T, Melo RCN et al. Charcot-Leyden crystal formation is closely associated with eosinophil extracellular trap cell death. Blood. 2018; 132 (20): 2183-2187. https://doi.org/10.1182/blood-2018-04-842260

16. Acharya KR, Ackerman SJ. Eosinophil Granule Proteins: Form and Function. J Biol Chem. 2014; 289: 17406-17415. https://doi.org/10.1074/jbc.r113.546218

17. Bandeira-Melo C, Bozza P, Weller PF. The cellular biology of eosinophil eicosanoid formation and function. J Allergy Clin Immunol. 2002; 109: 393-400.

18. McBrien CN, Menzies-Gow A. Biology of Eosinophils and Their Role in Asthma. Front Med (Lausanne). 2017; 4: 93. https://doi.org/10.3389/fmed.2017.00093

19. Mori Y, Iwasaki H, Kohno K et al. Identification of the human eosinophil lineage-committed progenitor: Revision of phenotypic definition of the human common myeloid progenitor. The Journal of Experimental Medicine. 2009; 206 (1): 183-193. https://doi.org/10.1084/jem.20081756.

20. Hirasawa R, Shimizu R, Takahashi S et al. Essential and instructive roles of GATA factors in eosinophil development. J Exp Med. 2002; 195 (11): 1379-1386.

21. Tamura T, Kurotaki D, Koizumi S. Regulation of myelopoiesis by the transcription factor IRF8. Int J Hematol. 2015; 101 (4): 342-351. https://doi.org/10.1007/s12185-015-1761-9

22. Ackerman SJ, Bochner B.S. Mechanisms of eosinophilia in the pathogenesis of hypereosinophilic disorders. Immunol Allergy Clin North Am. 2007; 27 (3): 357-375. https://doi.org/10.1016/j.iac.2007.07.004.

23. Milanovic M, Terszowski G, Struck D et al. IFN consensus sequence binding protein (Icsbp) is critical for eosinophil development. J Immunol. 2008; 181 (7): 5045-5053. https://doi.org/10.1182/blood-2008-02-139741

24. Mack AE, Stein SJ, Rome KS et al. Trib1 regulates eosinophil lineage commitment and identity by restraining the neutrophil program. Blood. 2019; 133 (22): 2413-2426. https://doi.org/10.1182/blood.2018872218.

25. Lekstrom-Himes JA. The role of C/EBP (epsilon) in the terminal stages of granulocyte differentiation. Stem Cells. 2001; 19 (2): 125-133.

26. Gombart AF, Kwok SH, Anderson KL et al. Regulation of neutrophil and eosinophil secondary granule gene expression by transcription factors C/EBP epsilon and PU.1. Blood. 2003; 101 (8): 3265-3273.

27. Bedi R, Du J, Sharma AK et al. Human C/EBP epsilon activator and repressor isoforms differentially reprogram myeloid lineage commitment and differentiation. Blood. 2009; 113 (2): 317-327.

28. Fulkerson PC, Rothenberg ME. Eosinophil Development, Disease Involvement, and Therapeutic Suppression. Adv Immunol. 2018; 138: 1-34. https://doi.org/10.1016/bs.ai.2018.03.001.

29. Bouffi C, Kartashov AV, Schollaert KL et al. Transcription Factor Repertoire of Homeostatic Eosinophilopoiesis. J Immunol. 2015; 195 (6): 2683-2695. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1500510

30. Felton MJ, Bouffi C, Schwartz JT. Aiolos regulates eosinophil migration into tissues. Mucosal Immunol. 2021; 14 (6): 1271- 1281. https://doi.org/10.1038/s41385-021-00416-4

31. Sy CB, Siracusa MC. The Therapeutic Potential of Targeting Cytokine Alarmins to Treat Allergic Airway Inflammation. Front Physiol. 2016; 7: 214. https://doi.org/10.3389/fphys.2016.00214.

32. Paul WE, Zhu J. How are TH2-type immune responses initiated and amplified? Nat Rev Immunol. 2010; 10: 225-235. https://doi.org/10.1038/nri2735.

33. Anderson EL, Kobayashi T, Iijima K. IL-33 mediates reactive eosinophilopoiesis in response to airborne allergen exposure. Allergy. 2016; 71: 977-988. https://doi.org/10.1111/all.12861.

34. Johnston LK, Hsu CL, Krier-Burris RA et al. IL-33 Precedes IL-5 in Regulating Eosinophil Commitment and Is Required for Eosinophil Homeostasis. J Immunol. 2016; 197: 3445-3453. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1600611

35. Mitchell PD, O’Byrne PM. Epithelial-Derived Cytokines in Asthma. Chest. 2017; 151: 1338-1344. https://doi.org/10.1016/j.chest.2016.10.042

36. Salvo MD, Pastorelli L, Petersen CP et al. Interleukin 33 Triggers Early Eosinophil-Dependent Events Leading to Metaplasia in a Chronic Model of Gastritis-Prone. Gastroenterology. 2021; 160 (1): 302-316. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2020.09.040.

37. Gadkar K, Feigelman J, Sukumaran S et al. Integrated systems modeling of severe asthma: Exploration of IL-33/ST2 antagonism CPT Pharmacometrics. Syst Pharmacol. 2022. https://doi.org/10.1002/psp4.12842.

38. Angulo EL, McKernan EM, Fichtinger PS et al. Comparison of IL-33 and IL-5 family mediated activation of human eosinophils. PLoS One. 2019; 14 (9). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0217807.

39. Chan BCL, Lam CWK, Lai-Shan Tam et al. IL33: Roles in Allergic Inflammation and Therapeutic Perspectives. Front Immunol. 2019; 4 (10): 364. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.00364.

40. Heffler E, Allegra A, Pioggia G et al. MicroRNA profiling in asthma: Potential biomarkers and therapeutic targets. Am J Respir Cell Mol Biol. 2017; 57: 642-650. https://doi.org/10.1165/rcmb.2016-0231tr

41. Morshed M, Yousefi S, Stöckle C et al. Thymic stromal lymphopoietin stimulates the formation of eosinophil extracellular traps. Allergy. 2012; 67: 1127-1137. https://doi.org/10.1111/j.1398-9995.2012.02868.x.

42. Wong CK, Hu S, Cheung PF et al. Thymic Stromal Lymphopoietin Induces Chemotactic and Prosurvival Effects in Eosinophils: Implications in Allergic Inflammation. Am J Respir Cell Mol Biol. 2010; 43 (3): 305-315. https://doi.org/10.1165/rcmb.2009-0168OC.

43. Hui CC, Yu A, Heroux D et al. Thymic Stromal Lymphopoietin (TSLP) Secretion From Human Nasal Epithelium is a Function of TSLP Genotype. Mucosal Immunol. 2015; 8 (5): 993-999. https://doi.org/10.1038/mi.2014.126.

44. Iwasaki H, Mizuno S, Mayfield R et al. Identification of eosinophil lineage-committed progenitors in the murine bonemarrow. J Exp Med. 2005; 201: 1891-1897. https://doi.org/10.1084/jem.20050548.