Характерні фібробласти, функції, гістологія, культура



The фібробласти вони являють собою гетерогенну групу клітин, також звані клітинами фібробластів. Ці клітинні субпопуляції включають "класичні фібробласти" та інші спеціалізовані фібробласти, такі як міофібробласти, ліпофібробласти, скоротливі інтерстиціальні клітини (CIC) і перицити..

Класичні фібробласти є основними клітинами, які є частиною структури сполучної тканини тіла, але також є відповідальними за підтримання тканини.

Їх морфологія буде залежати від того, де вони розташовані, і вони в основному відповідають за синтез волокон і попередника колагену, а також за збереження позаклітинного матриксу тканин..

В основному це клітини, які утворюють підтримуючу структуру органів у живих істот (тварин і людини). Синтезуючи волокна, колаген, мукополісахариди (глікозаміноглікани) і глікопротеїни (фібронектин), вони відіграють фундаментальну роль у відновленні тканин, будучи протагоністами в процесах зцілення.

Під час загоєння рани фібробласти мігрують до місця пошкодження, де проліферують для відновлення колагену.

Індекс

  • 1 Загальна характеристика
    • 1.1 Фібробласти
    • 1.2 Фіброцити
  • 2 Функції
    • 2.1 Підтримання та ремоделювання сполучної тканини
    • 2.2 Взаємодія з іншими клітинами та участь у імунній відповіді
    • 2.3 Інші функції
  • 3 Гістологія
  • 4 Культивування
  • 5 Хвороби, пов'язані з фібробластами
    • 5.1 Венозні виразки
    • 5.2 Склеродермія
    • 5.3 Ревматоїдний артрит
  • 6 Посилання

Загальна характеристика

Структура фібробластів варіюється в залежності від стану, в якому знаходиться клітина, крім того, що ці клітини будуть різними за своєю функцією і до місця, де вони розташовані..

Фібробласти характеризуються двома станами; один активний і один неактивний. Тому в активному стані їх називають фібробластами і в неактивних фіброцитах.

Фібробласти і фіброцити також відомі як молоді клітини і зрілі клітини відповідно. Однак їх зазвичай називають фібробластами нечітко, посилаючись на будь-яке з двох станів.

Фібробласти

Активна клітина (фібробласт), як свідчить її назва, має високу секреторну активність.

Це великі клітини (вони вимірюються від 50 до 100 мкм в довжину і 30 в ширину), плоскі (3 мкм товщиною) і веретеноподібні (веретеноподібні, широкі в центрі і тонкі до кінців).

Крім того, вони представляють різні нерегулярні цитоплазматичні процеси, які можуть бути короткими і широкими, або витягнуті, тонкі і сильно розгалужені. Ці гілки служать для підтримки зв'язку з іншими фібробластами через з'єднання або прості фізичні контакти.

Вони також пов'язані з іншими клітинами, що оточують його в сполучній тканині, серед яких: м'язові клітини, нейрони, ендотеліальні клітини, лейкоцити, серед інших..

Зв'язок відбувається шляхом прямого фізичного тертя, з використанням позаклітинного матриксу як посередника або через секрецію речовин.

З іншого боку, ядро ​​фібробластів є прозорим, плоским і овальним. Вона також має одну або дві яскраво виражені ядра, які зникають у фіброциті.

Ці клітини володіють групою органел, що характеризуються високою синтетичною і секреторною активністю: рясні шорсткі ендоплазматичні мережі, добре розвинений комплекс Гольджі, секреторні везикули, багаті тропоколлагеном, рибосомами і мітохондріями..

Ще однією особливістю, що виділяється в цих клітинах, є наявність складного цитоскелету. Вона складається з системи мікротрубочок і мікрофіламентів, утворених головним чином експресією актину F, β і γ, а також актиніном α.

Ці елементи згруповані в периферії клітин, що прилягають до міозину.

Ця структура є типовою для багатофункціональної клітини. Вона також забезпечує здатність рухатися зі швидкістю 1 мкм / хв, накопичуючись на кінцях ран для відновлення тканини і формування рубців..

Фіброцити

Фіброцити - це дрібні клітини, з веретеноподібною формою, з дефіцитною цитоплазмою, з невеликою кількістю органел і меншою кількістю цитоплазматичних процесів. Його ядро ​​темне, витягнуте і менше.

Хоча фіброцит знаходиться у спокійній (несекреторной) формі і зазвичай не ділиться часто, він може вводити мітоз і повторно синтезувати волокна, якщо відбувається пошкодження сполучної тканини..

Функції

В минулому вважалося, що функція фібробластів була дуже простою, оскільки її каталогізували лише як підтримуючу тканину для інших типів клітин. Але тепер відомо, що фібробласти є дуже динамічними клітинами і їх функції є складними.

Специфічна функція кожного фібробласту, так само як і його морфологія, буде залежати від його розташування в організмі, лінії, до якої вони належать, і від сприйнятих стимулів..

Фібробласти, навіть перебуваючи в одному місці, можуть надавати різні функції, відповідно до стимулу, який вони отримують від клітин, що їх оточують..

Підтримка і ремоделювання сполучної тканини

Її основна функція пов'язана із підтриманням сполучної тканини, що утворюється волокнами (колагеном, ретикулярною та еластичною) і позаклітинним матриксом..

Фібробласти підтримують позаклітинний матрикс тканин, синтезуючи певні сполуки, що складають його, в стані попередників, а також деякі волокна. Але не тільки синтезують, вони також здатні фагоцитувати деякі з цих компонентів в процесах ремоделювання тканин.

До складу сполук, що входять до складу позаклітинного матриксу, належать: волокнисті білки і аморфна фундаментальна речовина, що складається в основному з гіалуронової кислоти і інтерстиціальної плазми..

Процес синтезу і ремоделювання позаклітинного матриксу, що здійснюється фібробластами, здійснюється шляхом виробництва широкого спектру ферментів, що належать до сімейства металопротеїназ..

Ці ферменти являють собою інтерстиціальну колагеназу, желатиназу А, протеогліканазу, глікозаміногліканазу і тканинні інгібітори металопротеїнази..

Ці ферменти беруть участь у синтезі різних речовин, таких як колагенази типу I і III, еластичні волокна, фібронектин, протеоглікани, глікопротеїни, білки і протеази..

Взаємодія з іншими клітинами і участь у імунній відповіді

Ще однією функцією, яка виділяється у фібробластах, є їхня здатність взаємодіяти з місцевими клітинами і втручатися на ранніх стадіях імунної відповіді, оскільки вони здатні ініціювати процес запалення в присутності патогенних втручань..

У цьому сенсі вони провокують синтез хемокінів через пред'явлення рецепторів на їх поверхні, а також інші хімічні медіатори, такі як інтерлейкіни, нейропептиди і різні фактори росту..

Іноді вони можуть брати участь як антигенпрезентирующие клітини до Т-клітин, хоча ця функція не така часта.

Інші функції

З іншого боку, фібробласти забезпечують здатність сполучної тканини прилипати до навколишніх тканин.

Вони також представляють скоротливість і рухливість, що використовуються в структурній організації сполучної тканини, насамперед під час ембріогенезу

Крім того, фібробласти виконуватимуть свої функції в залежності від місця, де вони розташовані, і характеристик кожної лінії клітин. Наприклад, фібробласти ясен утворюють м'яку сполучну тканину, що оточує альвеолярну кістку (ясна)..

Між тим, фібробласти періодонтальної зв'язки оточують кореневу частину зуба, виробляючи і підтримуючи імплантацію сполучної тканини, що забезпечує стабільне закріплення того ж самого всередині альвеоли..

Крім того, фібробласти шкіри дуже різноманітні, що є однією з їхніх функцій, щоб зберегти шкіру гладкою і шовковистою шляхом синтезу колагену, еластину або протеогліканів.

З віком функція цих клітин зменшується, що робить типові ознаки віку схожими на зморшки. Їм також приписують індукцію волосяних фолікулів, потових залоз, серед інших.

Гістологія

Фібробласти походять з примітивних і плюрипотентних мезенхімальних клітин.

У деяких невідкладних випадках тіло, за допомогою процесу, що називається епітеліально-мезенхімальним переходом (ЕМТ), здатне утворювати фібробласти з епітеліальних клітин.

Протилежний процес перетворення фібробластів в епітеліальні клітини також можливий через мезенхімально-епітеліальний перехідний процес (MET)..

Тому можливо, що фібробласти можуть диференціюватися в спеціалізовані епітеліальні клітини, такі як адипоцити, хондроцити, серед інших..

Цей процес є корисним для відновлення тканин, але він також виникає при злоякісних процесах, таких як ріст пухлини..

Культивування

Динамічність цієї клітини зробила її привабливою мішенню для досліджень і тому її маніпуляції були відносно легкими in vitro, вони вивчені через клітинні культури в лабораторії.

Ці дослідження виявили важливі дані, наприклад:

У культурах фібробластів ембріональної тканини спостерігається, що вони здатні виконувати до 50 поділок до того, як вони стають і вироджуються.

Ця характеристика зробила їх ідеальними клітинами для вивчення каріотипу людини.

Однак здатність до поділу значно знижується у фібробластах з дорослої тканини, в яких спостерігається приблизно 20 поділок.

Аналогічно, косметична промисловість в даний час використовує культивування фібробластів для отримання молекул, які можуть бути введені в шкіру, для боротьби з типовими ознаками старіння..

У цьому сенсі вони запропонували регенеративне лікування, яке в даний час використовується в США. Лікування складається з заповнення зморшок шляхом безпосереднього введення аутологічних (власних) фібробластів.

Для цього беруть невелику частину тканини, видалену з задньої ділянки вух того ж пацієнта. Оскільки вони самі по собі є фібробластами, вони не генерують відторгнення і таким чином реактивується самогенерація колагену, еластину серед інших речовин..

Захворювання, пов'язані з фібробластами

Несправність цих клітин пов'язана з деякими патологіями. Ось найважливіші з них:

Венозні виразки

Венозні виразки протікають з низьким колагеном і фібронектином.

Зокрема, було видно, що виробнича здатність колагену фібробластами в поразці зменшується, тоді як виробництво фібронектину є нормальним.

Вважається, що низька продукція колагену обумовлена ​​наявністю низького рівня кисню (гіпоксії) в тканинах, а також дефіцитом фібронектину до більшої його деградації в виразці..

Склеродермія

Це рідкісне і хронічне аутоімунне захворювання, яке складається з накопичення дифузної фіброзної тканини.

Вона також має дегенеративні зміни і аномалії, що проявляються в шкірі, стінках малих артерій, суглобів і внутрішніх органів.

Патологічний фіброз, що виникає при цьому захворюванні, характеризується неконтрольованою активацією фібробластів, що вивільняє накопичення і ремоделювання позаклітинного матриксу, перевищує і постійне..

Ревматоїдний артрит

Це хронічне аутоімунне захворювання, яке вражає суглоби, характеризується їх запаленням, що викликає деформацію і біль.

Синовіальні фібробласти, основний клітинний компонент мембрани синовіального суглоба, відіграють важливу роль у розвитку ревматоїдного артриту. У цій патології синовіальні фібробласти збільшуються в кількості (гіперплазія).

Вони також показують атиповий фенотип, пов'язаний з активацією деяких внутрішньоклітинних сигнальних шляхів, які викликають ріст клітин і експресію декількох прозапальних речовин..

Все це сприяє хемотаксису, накопиченню і активації запальних клітин, ангіогенезу і погіршенню кісткової тканини і хряща.

Список літератури

  1. Учасники Вікіпедії. Фібробласт. Вікіпедія, вільна енциклопедія. 9 грудня 2018, 10:50 UTC. Доступно за адресою: en.wikipedia.org,
  2. Ramos A, Becerril C, Cisneros J, Монтано М. Міофібробласт, багатофункціональна клітина при патології легень. Rev. Inst. Nal. Enf. Mex.  2004; 17 (3): 215-231. Доступно за адресою: scielo.org.mx/scielo
  3. Акоста А. Фібробласти: його походження, будова, функції і неоднорідність всередині періодонта. Universitas Odontológica, 2006; 25 (57): 26-33
  4. Шрірам Г., Білліарді П.Л., Бігліарді-Ци М. Гетерогенність фібробластів та її наслідки для проектування органотипічних моделей шкіри in vitro. Європейський журнал клітинної біології. 2015; 94: 483-512.
  5. Ліва Е, Pablos J. Синовіальні фібробласти. Семінари іспанського фонду ревматології. 2013; 14 (4): 95-142