Charakterystyczne fibroblasty, funkcje, histologia, kultura



The fibroblasty są heterogeniczną grupą komórek, zwanych także komórkami fibroblastów. Te subpopulacje komórkowe obejmują „klasyczne fibroblasty” i inne wyspecjalizowane fibroblasty, takie jak miofibroblasty, lipofibroblasty, kurczliwe komórki śródmiąższowe (CIC) i pericyty..

Klasyczne fibroblasty są głównymi komórkami, które są częścią struktury tkanki łącznej ciała, ale są również odpowiedzialne za utrzymanie tkanki.

Ich morfologia będzie zależeć od tego, gdzie się znajdują i są odpowiedzialne głównie za syntezę włókien i prekursora kolagenu, jak również za utrzymanie macierzy zewnątrzkomórkowej tkanek.

Zasadniczo są to komórki, które tworzą strukturę wspierającą narządy w żywych istotach (zwierzętach i ludziach). Syntetyzując włókna, kolagen, mukopolisacharydy (glikozaminoglikan) i glikoproteiny (fibronektynę), odgrywają zasadniczą rolę w naprawie tkanek, będąc protagonistami procesów gojenia.

Podczas gojenia się ran fibroblasty migrują do miejsca urazu, gdzie rozmnażają się, aby przywrócić kolagen.

Indeks

  • 1 Ogólna charakterystyka
    • 1.1 Fibroblasty
    • 1,2 Fibrocytów
  • 2 Funkcje
    • 2.1 Utrzymanie i przebudowa tkanki łącznej
    • 2.2 Interakcja z innymi komórkami i udział w odpowiedzi immunologicznej
    • 2.3 Inne funkcje
  • 3 Histologia
  • 4 Uprawa
  • 5 Choroby związane z fibroblastami
    • 5.1 Owrzodzenia żylne
    • 5.2 Twardzina
    • 5.3 Reumatoidalne zapalenie stawów
  • 6 referencji

Ogólna charakterystyka

Struktura fibroblastów zmienia się w zależności od stanu, w jakim znajduje się komórka, poza tym komórki te będą różne w zależności od ich funkcji i miejsca, w którym się znajdują..

Fibroblasty charakteryzują się dwoma stanami; jeden aktywny i jeden nieaktywny. Dlatego w stanie aktywnym nazywane są fibroblastami i nieaktywnymi fibrocytami.

Fibroblasty i fibrocyty są również znane jako odpowiednio młode komórki i dojrzałe komórki. Zwykle są jednak nazywane fibroblastami niewyraźnie, odnosząc się do jednego z dwóch stanów.

Fibroblasty

Aktywna komórka (fibroblast), jak wskazuje jej nazwa, ma wysoką aktywność wydzielniczą.

Są to duże komórki (mierzą od 50 do 100 mikronów długości i 30 szerokości), są płaskie (o grubości 3 mikronów) i wrzecionowatym kształcie (wrzecionowate, szerokie w środku i cienkie w kierunku końców).

Ponadto prezentują różnorodne nieregularne procesy cytoplazmatyczne, które mogą być krótkie i szerokie lub wydłużone, cienkie i silnie rozgałęzione. Te gałęzie służą do utrzymywania relacji z innymi fibroblastami poprzez połączenia lub proste kontakty fizyczne.

Są one również związane z resztą komórek otaczających je w tkance łącznej, między innymi: komórkach mięśniowych, neuronach, komórkach śródbłonka, między innymi leukocytach..

Komunikacja odbywa się poprzez bezpośrednie tarcie fizyczne, wykorzystując macierz zewnątrzkomórkową jako pośrednik lub poprzez wydzielanie substancji.

Z drugiej strony, jądro fibroblastów jest czyste, płaskie i owalne. Ma też jedno lub dwa wystające jądra, które znikają w fibrocycie.

Komórki te posiadają grupę organelli charakterystycznych dla wysokiej aktywności syntetycznej i wydzielniczej: obfite szorstkie retikulum endoplazmatyczne, dobrze rozwinięty kompleks Golgiego, pęcherzyki wydzielnicze bogate w tropokolagen, rybosomy i mitochondria..

Inną cechą wyróżniającą się w tych komórkach jest obecność złożonego cytoszkieletu. Składa się z układu mikrotubul i mikrofilamentów, utworzonych głównie przez ekspresję aktyny F, β i γ, oraz aktyny α.

Elementy te są zgrupowane w obwodzie komórki sąsiadującym z miozyną.

Ta struktura jest typowa dla komórki wielofunkcyjnej. Zapewnia również możliwość poruszania się z prędkością 1 μm / min, gromadząc się na końcach ran, aby naprawić tkankę i utworzyć blizny.

Fibrocyty

Fibrocyty są mniejszymi komórkami o wrzecionowatym kształcie, z ograniczoną cytoplazmą, z niewielką liczbą organelli i mniejszą liczbą procesów cytoplazmatycznych. Jej rdzeń jest ciemny, wydłużony i mniejszy.

Chociaż fibrocyt jest w postaci spoczynkowej (nie sekrecyjnej) i zwykle nie dzieli się często, może wejść w mitozę i ponownie syntetyzować włókna, jeśli dojdzie do uszkodzenia tkanki łącznej.

Funkcje

W przeszłości uważano, że funkcja fibroblastów jest bardzo prosta, ponieważ została skatalogowana tylko jako tkanka podtrzymująca dla innych typów komórek. Ale teraz wiadomo, że fibroblasty są bardzo dynamicznymi komórkami, a ich funkcje są złożone.

Specyficzna funkcja każdego fibroblastu, jak również jego morfologia, będzie zależeć od jego umiejscowienia w organizmie, linii, do której należą, i postrzeganych bodźców..

Fibroblasty, nawet będąc w tym samym miejscu, mogą pełnić różne funkcje, w zależności od bodźca, który otrzymują od otaczających je komórek..

Utrzymanie i przebudowa tkanki łącznej

Jego główna funkcja jest związana z utrzymaniem tkanki łącznej, którą tworzą włókna (kolagen, siatkowate i elastyczne) oraz macierz zewnątrzkomórkowa.

Fibroblasty utrzymują macierz zewnątrzkomórkową tkanek, syntetyzując pewne związki, które ją tworzą, w stanie prekursorów, a także niektórych włókien. Ale nie tylko syntetyzują, ale są również w stanie fagocytować niektóre z tych składników w procesach przebudowy tkanek.

Do związków tworzących macierz zewnątrzkomórkową należą: białka włókniste i bezpostaciowa substancja podstawowa, składająca się głównie z kwasu hialuronowego i osocza śródmiąższowego.

Proces syntezy i przebudowy macierzy pozakomórkowej przeprowadzany przez fibroblasty odbywa się poprzez wytwarzanie szerokiej gamy enzymów należących do rodziny metaloproteinaz..

Enzymy te to śródmiąższowa kolagenaza, żelatynaza A, proteoglikanaza, glikozaminoglikanaza i tkankowe inhibitory metaloproteinazy..

Enzymy te uczestniczą w syntezie różnych substancji, takich jak kolagenazy typu I i III, włókna elastyczne, fibronektyna, proteoglikany, glikoproteiny, białka i proteazy.

Interakcja z innymi komórkami i udział w odpowiedzi immunologicznej

Inną funkcją, która wyróżnia się na fibroblastach, jest ich zdolność do interakcji z lokalnymi komórkami i interweniowanie we wczesnych stadiach odpowiedzi immunologicznej, ponieważ są one zdolne do inicjowania procesu zapalnego w obecności inwazyjnych patogenów..

W tym sensie prowokują syntezę chemokin poprzez prezentację receptorów na ich powierzchni, jak również innych mediatorów chemicznych, takich jak interleukiny, neuropeptydy i różne czynniki wzrostu..

Czasami mogą uczestniczyć jako komórki prezentujące antygen w komórkach T, chociaż ta funkcja nie jest tak częsta.

Inne funkcje

Z drugiej strony fibroblasty zapewniają zdolność tkanki łącznej do przylegania do otaczających tkanek.

Przedstawiają również kurczliwość i ruchliwość stosowaną w strukturalnej organizacji tkanki łącznej, głównie podczas embriogenezy

Ponadto fibroblasty będą pełnić swoje funkcje w zależności od miejsca, w którym się znajdują i charakterystyki każdej linii komórkowej. Na przykład fibroblasty dziąseł opierają miękką tkankę łączną otaczającą kość zębodołową (dziąsło).

Tymczasem fibroblasty więzadła ozębnej otaczają część korzeniową zęba, wytwarzając i utrzymując implantację tkanki łącznej, która zapewnia stabilne zakotwiczenie tego samego w zębodole..

Podobnie, fibroblasty skóry są bardzo zróżnicowane, będąc jedną z ich funkcji, aby utrzymać skórę gładką i jedwabistą dzięki syntezie kolagenu, elastyny ​​lub proteoglikanów.

Z wiekiem funkcja tych komórek zmniejsza się, co sprawia, że ​​typowe oznaki wieku pojawiają się jak zmarszczki. Przypisuje im się również indukcję mieszków włosowych, gruczołów potowych.

Histologia

Fibroblasty pochodzą z pierwotnych i pluripotencjalnych komórek mezenchymalnych.

W niektórych nagłych przypadkach organizm, w procesie zwanym przejściem nabłonkowo-mezenchymalnym (EMT), jest w stanie tworzyć fibroblasty z komórek nabłonkowych.

Odwrotny proces przekształcania fibroblastów w komórki nabłonkowe jest również możliwy w procesie mezenchymalno-nabłonkowym (MET).

Dlatego możliwe jest, że fibroblasty mogą różnicować się w wyspecjalizowane komórki nabłonkowe, takie jak między innymi adipocyty, chondrocyty..

Proces ten jest przydatny w naprawie tkanek, ale występuje również w procesach złośliwych, takich jak wzrost guza..

Uprawa

Dynamizm tej komórki uczynił z niej atrakcyjny cel badań i ponieważ jej manipulacja była stosunkowo łatwa in vitro, przebadano je w hodowlach komórkowych w laboratorium.

Badania te ujawniły ważne dane, na przykład:

W hodowlach fibroblastów tkanki embrionalnej zaobserwowano, że są one zdolne do przeprowadzenia do 50 podziałów przed starzeniem się i degeneracją.

Ta cecha czyni je idealnymi komórkami do badania kariotypu ludzkiego.

Jednakże zdolność do podziału znacznie zmniejsza się w fibroblastach z tkanki dorosłej, w których obserwuje się około 20 podziałów.

Podobnie przemysł kosmetyczny wykorzystuje obecnie hodowlę fibroblastów w celu uzyskania cząsteczek, które można wprowadzić do skóry, aby zwalczać typowe oznaki starzenia się.

W tym sensie zaproponowali leczenie regeneracyjne, obecnie stosowane w USA. Leczenie polega na wypełnieniu zmarszczek przez wstrzyknięcie autologicznych (własnych) fibroblastów bezpośrednio.

Aby to zrobić, weź niewielką część tkanki usuniętej z tylnej części uszu tego samego pacjenta. Ponieważ same są fibroblastami, nie powodują odrzucenia iw ten sposób reaktywuje się samo-generowanie kolagenu, elastyny, wśród innych substancji.

Choroby związane z fibroblastami

Awaria tych komórek jest związana z niektórymi patologiami. Oto najważniejsze z nich:

Owrzodzenia żylne

Kurs owrzodzeń żylnych z niskim kolagenem i fibronektyną.

W szczególności zaobserwowano, że zdolność produkcyjna kolagenu przez fibroblasty w uszkodzeniu jest zmniejszona, podczas gdy produkcja fibronektyny jest normalna.

Uważa się, że niska produkcja kolagenu jest spowodowana obecnością niskiego poziomu tlenu (niedotlenienia) w tkankach i niedoborem fibronektyny do większej degradacji jej w wrzodzie.

Twardzina

Jest to rzadka i przewlekła choroba autoimmunologiczna, która polega na akumulacji rozproszonej tkanki zwłóknieniowej.

Ma również zmiany zwyrodnieniowe i nieprawidłowości przejawiające się w skórze, ścianach małych tętnic, stawów i narządów wewnętrznych.

Patologiczne zwłóknienie występujące w tej chorobie charakteryzuje się niekontrolowaną aktywacją fibroblastów, która wyzwala akumulację i przebudowę przekroczonej i stałej macierzy zewnątrzkomórkowej.

Reumatoidalne zapalenie stawów

Jest to przewlekła choroba autoimmunologiczna, która dotyka stawów, charakteryzująca się zapaleniem ich, które powoduje deformację i wiele bólu.

Fibroblasty maziowe, główny składnik komórkowy błony maziowej, odgrywają ważną rolę w rozwoju reumatoidalnego zapalenia stawów. W tej patologii liczba fibroblastów maziówkowych wzrasta (rozrost).

Wykazują również atypowy fenotyp, związany z aktywacją pewnych wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych, które powodują wzrost komórek i ekspresję wielu substancji prozapalnych..

Wszystko to przyczynia się do chemotaksji, akumulacji i aktywacji komórek zapalnych, do angiogenezy i do degradacji kości i chrząstki.

Referencje

  1. Twórcy Wikipedii. Fibroblast. Wikipedia, wolna encyklopedia. 9 grudnia 2018, 10:50 UTC. Dostępne na: en.wikipedia.org,
  2. Ramos A, Becerril C, Cisneros J, Montaño M. Miofibroblast, wielofunkcyjna komórka w patologii płuc. Rev. Inst. Nal. Enf. Resp. Mex.  2004; 17 (3): 215-231. Dostępne pod adresem: scielo.org.mx/scielo
  3. Acosta A. Fibroblast: jego pochodzenie, struktura, funkcje i niejednorodność w przyzębie. Universitas Odontológica, 2006; 25 (57): 26-33
  4. Sriram G, Bigliardi PL, Bigliardi-Qi M. Heterogenność fibroblastów i jej implikacje dla inżynierii organotypowych modeli skóry in vitro. Europejski dziennik biologii komórki. 2015; 94: 483-512.
  5. Lewe E, Pablos J. Błony maziowe. Seminaria Hiszpańskiej Fundacji Reumatologii. 2013; 14 (4): 95-142