Charakteristické fibroblasty, funkcie, histológia, kultúra

fibroblasty sú to heterogénna skupina buniek, tiež nazývaná fibroblastové bunky. Tieto bunkové subpopulácie zahŕňajú "klasické fibroblasty" a ďalšie špecializované fibroblasty, ako sú myofibroblasty, lipofibroblasty, kontraktilné intersticiálne bunky (CIC) a pericyty..

Klasické fibroblasty sú hlavné bunky, ktoré sú súčasťou štruktúry spojivového tkaniva tela, ale sú tiež zodpovedné za udržiavanie tkaniva..

Ich morfológia bude závisieť od toho, kde sa nachádzajú a sú hlavne zodpovedné za syntézu vlákien a prekurzora kolagénu, ako aj udržiavanie extracelulárnej matrice tkanív..

V podstate sú to bunky, ktoré tvoria podpornú štruktúru orgánov v živých bytostiach (zvieratá a ľudia). Syntetizáciou vlákien, kolagénu, mukopolysacharidov (glykozaminoglykánu) a glykoproteínov (fibronektínu) zohrávajú zásadnú úlohu pri oprave tkanív, ktoré sú protagonistami v procesoch hojenia..

Počas hojenia rán migrujú fibroblasty do miesta poranenia, kde proliferujú, aby obnovili kolagén.

index

• 1 Všeobecné charakteristiky
  • 1.1 Fibroblasty
  • 1.2 Fibrocyty
• 2 Funkcie
  • 2.1 Udržiavanie a prestavba spojivového tkaniva
  • 2.2 Interakcia s inými bunkami a účasť na imunitnej odpovedi
  • 2.3 Ďalšie funkcie
• 3 Histológia
• 4 Kultivácia
• 5 Choroby súvisiace s fibroblastmi
  • 5.1 Venózne vredy
  • 5.2 Sklerodermia
  • 5.3 Reumatoidná artritída
• 6 Referencie

Všeobecné charakteristiky

Štruktúra fibroblastov sa líši podľa stavu, v ktorom sa bunka nachádza, okrem toho, že tieto bunky sa budú líšiť podľa svojej funkcie a miesta, kde sa nachádzajú..

Fibroblasty sú charakterizované dvoma stavmi; jeden aktívny a jeden neaktívny. Preto sa v aktívnom stave nazývajú fibroblasty a inaktívne fibrocyty.

Fibroblasty a fibrocyty sú tiež známe ako mladé bunky a zrelé bunky. Avšak, oni sú zvyčajne nazývaní fibroblasty nezmyselne, odkazovať sa na jeden z týchto dvoch stavov.

fibroblasty

Aktívna bunka (fibroblast), ako jej názov napovedá, má vysokú sekrečnú aktivitu.

Sú to veľké bunky (merajú medzi 50 až 100 mikrónov na dĺžku a 30 na šírku), sú ploché (3 mikróny hrubé) a vretenovité (vretenovité, široké v strede a tenké smerom ku koncom).

Okrem toho predstavujú rad nepravidelných cytoplazmatických procesov, ktoré môžu byť krátke a široké alebo pretiahnuté, tenké a vysoko rozvetvené. Tieto vetvy slúžia na udržanie vzťahu s inými fibroblastmi prostredníctvom spojení alebo jednoduchých fyzických kontaktov.

Sú tiež spojené so zvyškom buniek, ktoré ho obklopujú v spojivovom tkanive, medzi inými: svalové bunky, neuróny, endotelové bunky, leukocyty, medzi inými..

Komunikácia prebieha prostredníctvom priameho fyzického trenia, použitím extracelulárnej matrice ako sprostredkovateľa alebo prostredníctvom vylučovania látok.

Na druhej strane jadro fibroblastov je číre, ploché a oválne. Má tiež jeden alebo dva prominentné jadrá, ktoré zmiznú vo fibrocyte.

Tieto bunky majú skupinu organel charakteristickú pre vysokú syntetickú a sekrečnú aktivitu: hojné hrubé endoplazmatické retikulum, dobre vyvinutý Golgiho komplex, sekrečné vezikuly bohaté na tropokolagén, ribozómy a mitochondrie..

Ďalším znakom, ktorý v týchto bunkách vyniká je prítomnosť komplexného cytoskeletu. Je tvorený systémom mikrotubulov a mikrovlákien, ktoré sú tvorené najmä expresiou aktínu F, β a γ, plus aktinínu α..

Tieto elementy sú zoskupené v bunkovej periférii susediacej s myozínom.

Táto štruktúra je typická pre multifunkčnú bunku. Poskytuje tiež schopnosť pohybovať sa rýchlosťou 1 μm / min, akumulujúc sa na koncoch rán na opravu tkaniva a tvorbu jaziev..

fibrocyty

Fibrocyty sú menšie bunky s tvarom fusiform, s vzácnou cytoplazmou, s niekoľkými organelami a menším počtom cytoplazmatických procesov. Jeho jadro je tmavé, pretiahnuté a menšie.

Hoci je fibrocyt v pokojovej (nesekrečnej) forme a často sa často nerozdeľuje, môže vstúpiť do mitózy a znovu syntetizovať vlákna, ak dôjde k poškodeniu spojivového tkaniva..

funkcie

V minulosti sa predpokladalo, že funkcia fibroblastov bola veľmi jednoduchá, pretože bola len katalogizovaná ako podporné tkanivo pre iné typy buniek. Teraz je však známe, že fibroblasty sú veľmi dynamické bunky a ich funkcie sú zložité.

Špecifická funkcia každého fibroblastu, ako aj jeho morfológia, bude závisieť od jeho umiestnenia v organizme, od línie, ku ktorej patria, a od vnímaných stimulov..

Fibroblasty, aj keď sú na tom istom mieste, môžu vykonávať rôzne funkcie podľa stimulu, ktorý dostávajú z buniek, ktoré ich obklopujú..

Udržiavanie a prestavba spojivového tkaniva

Jeho hlavnou funkciou je udržiavanie spojivového tkaniva, ktoré je tvorené vláknami (kolagén, retikulárne a elastické) a extracelulárnou matricou..

Fibroblasty si zachovávajú extracelulárnu matricu tkanív, syntetizujú určité zlúčeniny, ktoré ju tvoria, v stave prekurzorov a tiež niektorých vlákien. Ale nielen syntetizujú, sú tiež schopné fagocytovať niektoré z týchto zložiek v procesoch remodelácie tkanív.

Medzi zlúčeninami, ktoré tvoria extracelulárnu matricu, patria: vláknité proteíny a amorfná základná látka, pozostávajúca najmä z kyseliny hyalurónovej a intersticiálnej plazmy..

Spôsob syntézy a remodelácie extracelulárnej matrice uskutočňovanej fibroblastmi sa uskutočňuje prostredníctvom produkcie širokej škály enzýmov patriacich do skupiny metaloproteináz..

Tieto enzýmy sú intersticiálna kolagenáza, gelatináza A, proteoglykanáza, glykozaminoglykanáza a tkanivové inhibítory metaloproteinázy..

Tieto enzýmy sa zúčastňujú na syntéze rôznych látok, ako sú kolagenázy typu I a III, elastické vlákna, fibronektín, proteoglykány, glykoproteíny, proteíny a proteázy..

Interakcia s inými bunkami a účasť na imunitnej odpovedi

Ďalšou funkciou, ktorá vyniká vo fibroblastoch, je ich schopnosť interagovať s lokálnymi bunkami a zasahovať do skorých štádií imunitnej reakcie, pretože sú schopné iniciovať proces zápalu v prítomnosti inváznych patogénov..

V tomto zmysle vyvolávajú syntézu chemokínov prostredníctvom prezentácie receptorov na ich povrchu, ako aj iných chemických mediátorov, ako sú interleukíny, neuropeptidy a rôzne rastové faktory..

Niekedy sa môžu zúčastniť ako bunky prezentujúce antigén na T bunkách, aj keď táto funkcia nie je taká častá.

Ďalšie funkcie

Na druhej strane fibroblasty poskytujú schopnosť spojivového tkaniva priľnúť k okolitým tkanivám.

Predstavujú tiež kontraktilitu a motilitu použitú pri štruktúrnej organizácii spojivového tkaniva, predovšetkým počas embryogenézy

Okrem toho fibroblasty budú vykonávať svoje funkcie v závislosti od miesta, kde sa nachádzajú, a charakteristík každej bunkovej línie. Napríklad gingiválne fibroblasty zakladajú mäkké spojivové tkanivo, ktoré obklopuje alveolárnu kosť (gingiva).

Medzitým fibroblasty periodontálneho ligamentu obklopujú koreňovú časť zubu, produkujú a udržiavajú implantáciu spojivového tkaniva, ktorá poskytuje stabilné ukotvenie toho istého vnútri alveoly..

Podobne sú fibroblasty kože veľmi rôznorodé, pričom sú jednou z ich funkcií, ktoré udržujú pokožku hladkú a hodvábnu syntézou kolagénu, elastínu alebo proteoglykánov..

S vekom sa funkcia týchto buniek znižuje a to spôsobuje, že typické znaky veku sa javia ako vrásky. Sú tiež pripisované indukcie vlasových folikulov, potných žliaz, okrem iného.

histológia

Fibroblasty pochádzajú z primitívnych a pluripotentných mezenchymálnych buniek.

V niektorých núdzových prípadoch je telo procesom nazývaným epitelový-mezenchymálny prechod (EMT) schopný tvoriť fibroblasty z epitelových buniek..

Opačný proces transformácie fibroblastov na epitelové bunky je možný aj prostredníctvom prechodného procesu mezenchymálneho epitelu (MET)..

Preto je možné, že fibroblasty sa môžu okrem iného diferencovať na špecializované epitelové bunky, ako sú napríklad adipocyty, chondrocyty..

Tento proces je užitočný pri oprave tkanív, ale vyskytuje sa tiež pri malígnych procesoch, ako je rast nádorov..

pestovanie

Dynamika tejto bunky z neho urobila atraktívny cieľ pre výskum a pretože jeho manipulácia bola relatívne jednoduchá in vitro, boli študované prostredníctvom bunkových kultúr v laboratóriu.

Tieto vyšetrovania odhalili dôležité údaje, napríklad:

V kultúrach fibroblastov embryonálneho tkaniva sa zistilo, že sú schopné vykonávať až 50 delení pred ich starnutím a degeneráciou.

Táto vlastnosť z nich robí ideálne bunky na štúdium ľudského karyotypu.

Kapacita pre delenie sa však výrazne znižuje vo fibroblastoch z dospelého tkaniva, v ktorom je pozorovaných približne 20 delení.

Podobne kozmetický priemysel v súčasnosti využíva kultiváciu fibroblastov na získanie molekúl, ktoré môžu byť zavedené do kože, na boj proti typickým znakom starnutia..

V tomto zmysle navrhli regeneračnú liečbu, ktorá sa v súčasnosti používa v USA. Liečba spočíva v plnení vrások vstrekovaním autológnych (vlastných) fibroblastov priamo.

Za týmto účelom odoberte malú časť tkaniva zo zadnej oblasti uší rovnakého pacienta. Keďže ide o fibroblasty, nevytvárajú rejekciu a týmto spôsobom sa reaktivuje samo generovanie kolagénu, elastínu, medzi inými látkami..

Choroby súvisiace s fibroblastmi

Porucha týchto buniek súvisí s niektorými patológiami. Tu sú najdôležitejšie:

Venózne vredy

Vredy venózneho vredu s nízkym kolagénom a fibronektínom.

Konkrétne bolo pozorované, že produkčná kapacita kolagénu fibroblastmi v lézii je znížená, zatiaľ čo produkcia fibronektínu je normálna..

Predpokladá sa, že nízka produkcia kolagénu je spôsobená prítomnosťou nízkej hladiny kyslíka (hypoxia) v tkanivách a nedostatkom fibronektínu k jeho väčšej degradácii v ulcerácii..

sklerodermia

Je to zriedkavé a chronické autoimunitné ochorenie, ktoré spočíva v akumulácii difúzneho fibrotického tkaniva.

Má tiež degeneratívne zmeny a abnormality prejavujúce sa na koži, steny malých tepien, kĺbov a vnútorných orgánov..

Patologická fibróza, ktorá sa vyskytuje pri tejto chorobe, je charakterizovaná nekontrolovanou aktiváciou fibroblastov, ktorá uvoľňuje akumuláciu a remodeláciu extracelulárnej matrice prekročenú a konštantnú..

Reumatoidná artritída

Je to chronické autoimunitné ochorenie, ktoré postihuje kĺby, charakterizované ich zápalom, ktorý spôsobuje deformáciu a veľkú bolesť..

Synoviálne fibroblasty, hlavná bunková zložka membrány synoviálneho kĺbu, hrajú dôležitú úlohu vo vývoji reumatoidnej artritídy. V tejto patológii sa zvyšuje počet synoviálnych fibroblastov (hyperplázia)..

Vykazujú tiež atypický fenotyp súvisiaci s aktiváciou určitých intracelulárnych signálnych dráh, ktoré spôsobujú rast buniek a expresiu viacerých prozápalových látok..

To všetko prispieva k chemotaxii, akumulácii a aktivácii zápalových buniek, k angiogenéze a k poškodeniu kostí a chrupaviek..

referencie

1. Prispievatelia Wikipédie. Fibroblast. Wikipédia, Voľná ​​encyklopédia. 9. decembra 2018, 10:50 UTC. K dispozícii na adrese: en.wikipedia.org,
2. Ramos A, Becerril C, Cisneros J, Montaño M. Myofibroblast, multifunkčná bunka v patológii pľúc. Rev. Nal. ENF. Res.  2004; 17 (3): 215-231. K dispozícii na: scielo.org.mx/scielo
3. Acosta A. Fibroblast: jeho vznik, štruktúra, funkcie a heterogenita v rámci periodontia. Univerzita Odontológica, 2006; 25 (57): 26-33
4. Sriram G, Bigliardi PL, Bigliardi-Qi M. Fibroblastová heterogenita a jej dôsledky pre inžinierske modely organotypovej kože in vitro. Európsky časopis bunkovej biológie. 2015; 94: 483-512.
5. Vľavo E, Pablos J. Synoviálne fibroblasty. Semináre španielskej nadácie Rheumatology. 2013; 14 (4): 95-142