Vlastnosti, funkce, histologie, kultura fibroblastů

3282
Simon Doyle

The fibroblasty Jedná se o heterogenní skupinu buněk, nazývaných také fibroblastové buňky. Tyto buněčné subpopulace zahrnují „klasické fibroblasty“ a další specializované typy fibroblastů, jako jsou myofibroblasty, lipofibroblasty, kontraktilní intersticiální buňky (CIC) a pericyty..

Klasické fibroblasty jsou hlavní buňky, které jsou součástí struktury pojivové tkáně těla, ale jsou také zodpovědné za udržování uvedené tkáně.

Fibroblasty

Jejich morfologie bude záviset na místě, kde se nacházejí, a jsou zodpovědní hlavně za syntézu vláken a prekurzoru kolagenu a za udržování extracelulární matrice tkání..

V zásadě jsou to buňky, které tvoří nosnou strukturu orgánů u živých bytostí (zvířat a lidí). Syntézou vláken, kolagenu, mukopolysacharidů (glykosaminoglykan) a glykoproteinů (fibronektin) hrají zásadní roli při opravě tkáně, jsou protagonisty v hojivých procesech.

Během hojení ran fibroblasty migrují do místa poranění, kde se množí, aby obnovily kolagen.

Rejstřík článků

  • 1 Obecná charakteristika
    • 1.1 Fibroblasty
    • 1.2 Fibrocyty
  • 2 funkce
    • 2.1 Údržba a přestavba pojivové tkáně
    • 2.2 Interakce s jinými buňkami a účast na imunitní odpovědi
    • 2.3 Další funkce
  • 3 Histologie
  • 4 Pěstování
  • 5 Nemoci související s fibroblasty
    • 5.1 Venózní vředy
    • 5.2 Sklerodermie
    • 5.3 Revmatoidní artritida
  • 6 Reference

Obecná charakteristika

Struktura fibroblastů se liší podle stavu, ve kterém se buňka nachází, navíc se tyto buňky budou lišit podle jejich funkce a místa, kde se nacházejí..

Fibroblasty jsou charakterizovány prezentací dvou stavů; jeden aktivní a jeden neaktivní. Proto se v aktivním stavu nazývají fibroblasty a v neaktivním stavu fibrocyty.

Fibroblasty a fibrocyty jsou také známé jako mladá buňka a zralá buňka. Nicméně, oni jsou obecně nazýváni fibroblasty zaměnitelně, odkazovat se na jeden stát..

Fibroblasty

Aktivní buňka (fibroblast), jak naznačuje její název, má vysokou sekreční aktivitu.

Jedná se o velké buňky (dlouhé 50 až 100 mikronů a široké 30), ploché (silné 3 mikrony) a vřetenovité (vřetenovité, široké uprostřed a tenké ke koncům)..

Kromě toho představují různé nepravidelné cytoplazmatické procesy, které mohou být krátké a široké nebo protáhlé, tenké a vysoce rozvětvené. Tyto větve vám pomohou udržovat vztah s jinými fibroblasty prostřednictvím připojení nebo jednoduchých fyzických kontaktů..

Jsou také spojeny se zbytkem buněk, které jej obklopují v pojivové tkáni, včetně: svalových buněk, neuronů, endoteliálních buněk, leukocytů a dalších..

Komunikace probíhá prostřednictvím přímého fyzického tření, pomocí extracelulární matrice jako prostředníka nebo prostřednictvím sekrece látek.

Na druhé straně je jádro fibroblastů jasné, ploché a oválné. Má také jeden nebo dva prominentní nukleoly, které mizí ve fibrocytech.

Tyto buňky mají skupinu organel charakteristických pro vysokou syntetickou a sekreční aktivitu: hojné drsné endoplazmatické retikulum, dobře vyvinutý Golgiho komplex, sekreční váčky bohaté na tropokolagen, ribozomy a mitochondrie..

Další charakteristikou, která v těchto buňkách vyniká, je přítomnost komplexního cytoskeletu. Je tvořen systémem mikrotubulů a mikrofilament, tvořených hlavně expresí F, β a γ aktinů plus α aktininu..

Tyto prvky jsou seskupeny na periferii buňky sousedící s myosinem.

Tato struktura je typická pro multifunkční buňku. Poskytuje také schopnost pohybovat se rychlostí 1 µm / min, která se hromadí na koncích ran, aby opravila tkáň a vytvořila jizvy..

Fibrocyty

Fibrocyty jsou menší, vřetenovité buňky se řídší cytoplazmou, málo organel a méně cytoplazmatických procesů. Jeho jádro je tmavé, protáhlé a menší.

I když je fibrocyt v klidové (nesekreční) formě a obvykle se často nedělí, může dojít k mitóze a syntetizovat vlákna, pokud dojde k poškození pojivové tkáně.

Funkce

V minulosti se předpokládalo, že funkce fibroblastů je velmi jednoduchá, protože byla klasifikována pouze jako podpůrná tkáň pro jiné typy buněk. Dnes je však známo, že fibroblasty jsou velmi dynamické buňky a jejich funkce jsou složité..

Specifická funkce každého fibroblastu, stejně jako jeho morfologie, bude záviset na jeho umístění v těle, linii, ke které patří, a na vnímaných podnětech..

Fibroblasty, i když jsou na stejném místě, mohou vykonávat různé funkce podle stimulu, který dostávají z buněk, které je obklopují.

Údržba a přestavba pojivové tkáně

Jeho hlavní funkce souvisí s udržováním pojivové tkáně, která je tvořena vlákny (kolagen, retikulární a elastická) a extracelulární matricí..

Fibroblasty udržují extracelulární matrici tkání a syntetizují určité sloučeniny, které ji tvoří, ve stavu prekurzorů a také některých vláken. Ale nejen je syntetizují, jsou také schopné pohltit některé z těchto složek v procesech remodelace tkáně..

Mezi sloučeniny, které tvoří extracelulární matrix, patří: vláknité proteiny a amorfní rozemletá látka, která se skládá hlavně z kyseliny hyaluronové a intersticiální plazmy.

Proces syntézy a remodelace extracelulární matrice prováděný fibroblasty se provádí produkcí široké škály enzymů patřících do rodiny metaloproteináz..

Tyto enzymy jsou intersticiální kolagenáza, želatináza A, proteoglykanázy, glykosaminoglykanázy a inhibitory tkáňové metaloproteinázy..

Tyto enzymy se účastní syntézy různých látek, jako jsou kolagenázy typu I a III, elastická vlákna, fibronektin, proteoglykany, glykoproteiny, proteiny a proteázy..

Interakce s jinými buňkami a účast na imunitní odpovědi

Další funkcí, která ve fibroblastech vyniká, je jejich schopnost interagovat s místními buňkami a zasahovat do raných fází imunitní odpovědi, protože jsou schopny zahájit zánětlivý proces za přítomnosti napadajících patogenů..

V tomto smyslu vyvolávají syntézu chemokinů prostřednictvím prezentace receptorů na jejich povrchu a dalších chemických mediátorů, jako jsou interleukiny, neuropeptidy a různé růstové faktory..

Někdy se mohou účastnit jako buňky prezentující antigen T buňkám, i když tato funkce není tak běžná..

Další funkce

Na druhou stranu fibroblasty poskytují schopnost pojivové tkáně přilnout k okolním tkáním..

Představují také kontraktilitu a motilitu používanou ve strukturální organizaci pojivové tkáně, zejména během embryogeneze.

Fibroblasty budou navíc vykonávat své funkce v závislosti na místě, kde se nacházejí, a vlastnostech každé buněčné linie. Například gingivální fibroblasty cementují měkkou pojivovou tkáň, která obklopuje alveolární kost (žvýkačku)..

Mezitím fibroblasty periodontálního vazu obklopují kořenovou část zubu a vytvářejí a udržují implantaci pojivové tkáně, která zajišťuje jejich stabilní ukotvení uvnitř alveolu..

Stejně tak jsou fibroblasty pokožky velmi různorodé, přičemž jednou z jejich funkcí je udržovat pokožku hladkou a hedvábnou díky syntéze kolagenu, elastinu nebo proteoglykanů..

S věkem funkce těchto buněk klesá a to způsobuje typické známky stárnutí, jako jsou vrásky. Také jim je přičítána indukce vlasových folikulů, potních žláz.

Histologie

Fibroblasty pocházejí z primitivních a pluripotentních mezenchymálních buněk.

V některých naléhavých případech je organismus prostřednictvím procesu zvaného epiteliálně-mezenchymální přechod (EMT) schopen vytvářet fibroblasty z buněk epitelu..

Opačný proces transformace fibroblastů na epiteliální buňky je také možný prostřednictvím procesu mezenchymálně-epiteliálního přechodu (MET)..

Proto je možné, že se fibroblasty mohou diferencovat na specializované epiteliální buňky, jako jsou například adipocyty, chondrocyty..

Tento proces je užitečný při opravě tkáně, ale vyskytuje se také u maligních procesů, jako je růst nádoru..

Kultura

Dynamika této buňky z ní učinila atraktivní cíl pro výzkum a protože s ní bylo relativně snadné manipulovat in vitro, byly studovány prostřednictvím buněčných kultur v laboratoři.

Tato vyšetřování odhalila důležitá data, například:

V kulturách fibroblastů z embryonální tkáně bylo pozorováno, že jsou schopné provést až 50 dělení, než stárnou a degenerují.

Tato vlastnost z nich učinila ideální buňky pro studium lidského karyotypu..

Avšak kapacita dělení je značně snížena u fibroblastů z dospělé tkáně, ve kterých je pozorováno přibližně 20 dělení..

Podobně kosmetický průmysl v současné době využívá kultivaci fibroblastů k získání molekul, které mohou být zavedeny do pokožky, v boji proti typickým známkám stárnutí..

V tomto smyslu navrhli regenerační léčbu, která se v současné době používá v USA. Léčba spočívá v vyplňování vrásek přímým vstřikováním autologních (vlastních) fibroblastů.

K tomu vezmou malý kousek tkáně extrahované z uší stejného pacienta. Jelikož jsou to jejich vlastní fibroblasty, negenerují rejekci a tímto způsobem se znovu aktivuje autogenerace kolagenu, elastinu..

Nemoci spojené s fibroblasty

Porucha těchto buněk souvisí s některými patologiemi. Nejdůležitější jsou zmíněny níže:

Venózní vředy

Venózní vředy mají nízký obsah kolagenu a fibronektinu.

Konkrétně bylo pozorováno, že kapacita produkce kolagenu fibroblasty v lézi je snížena, zatímco produkce fibronektinu je normální..

Předpokládá se, že nízká produkce kolagenu je způsobena přítomností nízké hladiny kyslíku (hypoxie) v tkáních a nedostatkem fibronektinu k jeho větší degradaci ve vředu..

Sklerodermie

Jedná se o poměrně vzácné a chronické autoimunitní onemocnění, které spočívá v akumulaci difuzní fibrotické tkáně.

Způsobuje také degenerativní změny a abnormality projevující se na kůži, stěnách malých tepen, kloubů a vnitřních orgánů..

Patologická fibróza, která se u tohoto onemocnění vyskytuje, je charakterizována nekontrolovanou aktivací fibroblastů, která spouští přebytek a neustálé hromadění a remodelaci extracelulární matrice..

Revmatoidní artritida

Jedná se o chronické autoimunitní onemocnění, které postihuje klouby a vyznačuje se jejich zánětem, který způsobuje deformaci a velké bolesti.

Synoviální fibroblasty, hlavní buněčná složka kloubního synovia, hrají důležitou roli ve vývoji revmatoidní artritidy. V této patologii se zvyšuje počet synoviálních fibroblastů (hyperplazie).

Rovněž vykazují atypický fenotyp související s aktivací určitých intracelulárních signálních drah, které vyvolávají růst buněk a expresi více prozánětlivých látek.

To vše přispívá k chemotaxi, akumulaci a aktivaci zánětlivých buněk, angiogenezi a poškození kostí a chrupavek.

Reference

  1. Přispěvatelé z Wikipedie. Fibroblast. Wikipedia, The Free Encyclopedia. 9. prosince 2018, 10:50 UTC. K dispozici na: en.wikipedia.org,
  2. Ramos A, Becerril C, Cisneros J, Montaño M. Myofibroblast, multifunkční buňka v plicní patologii. Rev. Inst. Nal. Enf. Resp. Mex.  2004; 17 (3): 215-231. K dispozici na: scielo.org.mx/scielo
  3. Acosta A. Fibroblast: jeho původ, struktura, funkce a heterogenita v parodontu. Universitas Odontológica, 2006; 25 (57): 26-33
  4. Sriram G, Bigliardi PL, Bigliardi-Qi M. Heterogenita fibroblastů a její důsledky pro inženýrské organotypické modely kůže in vitro. Evropský deník buněčné biologie. 2015; 94: 483-512.
  5. Izquierdo E, Pablos J. Synoviální fibroblasty. Semináře Španělské nadace pro revmatologii. 2013; 14 (4): 95-142

Zatím žádné komentáře