FIBROBLASTY: CHARAKTERISTIKA, FUNKCIE, HISTOLÓGIA, KULTÚRA - BIOLÓGIE - 2025

Tieto fibroblasty sú heterogénne skupina buniek, tiež volal fibroblastov. Tieto bunkové subpopulácie zahŕňajú "klasické fibroblasty" a ďalšie špecializované typy fibroblastov, ako sú napríklad myofibroblasty, lipofibroblasty, kontraktilné intersticiálne bunky (CIC) a pericocyty.

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

fibroblasty

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

V podstate sú to bunky, ktoré tvoria podpornú štruktúru orgánov živých bytostí (zvierat a ľudí). Syntetizujú vlákna, kolagén, mukopolysacharidy (glykozaminoglykán) a glykoproteíny (fibronektín), hrajú základnú úlohu pri oprave tkanív a sú hlavnými účastníkmi liečebných procesov.

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

Všeobecné charakteristiky

Štruktúra fibroblastov sa líši podľa stavu, v ktorom je bunka, tieto bunky sa okrem toho budú líšiť v závislosti od ich funkcie a miesta, kde sú umiestnené.

Fibroblasty sa vyznačujú tým, že predstavujú dva stavy; jeden aktívny a jeden neaktívny. Preto sa v aktívnom stave nazývajú fibroblasty a v neaktívnom stave fibrocyty.

Fibroblasty a fibrocyty sú známe aj ako mladé bunky a zrelé bunky. Všeobecne sa však nazývajú fibroblasty zameniteľné a týkajú sa ktoréhokoľvek z týchto stavov.

fibroblasty

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

Sú to veľké bunky (sú dlhé 50 až 100 mikrónov a široké 30), sú ploché (hrúbka 3 mikróny) a v tvare vretena (v tvare vretena, široké v strede a tenké smerom ku koncom).

Okrem toho predstavujú rôzne nepravidelné cytoplazmatické procesy, ktoré môžu byť krátke a široké alebo predĺžené, tenké a vysoko rozvetvené. Tieto vetvy vám pomôžu udržiavať vzťah s inými fibroblastami prostredníctvom jednoduchého fyzického spojenia alebo kontaktov.

Súvisia tiež so zvyškom buniek, ktoré ho obklopujú v spojivovom tkanive, vrátane: svalových buniek, neurónov, endotelových buniek, leukocytov.

K komunikácii dochádza priamym fyzickým trením, 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 charakteristických pre vysokú syntetickú a sekrečnú aktivitu: hojné drsné endoplazmatické retikulum, dobre vyvinutý Golgiho komplex, sekrečné vezikuly bohaté na tropokolagén, ribozómy a mitochondrie.

Ďalšou charakteristikou, ktorá v týchto bunkách vyniká, je prítomnosť komplexného cytoskeletu. Skladá sa zo systému mikrotubúl a mikrovlákien, ktorý sa vytvára hlavne expresiou aktínov F, β a y plus α aktinínu.

Tieto prvky sú zoskupené na periférii buniek susediacich s myozínom.

Táto štruktúra je typická pre multifunkčnú bunku. Poskytuje tiež schopnosť pohybovať sa rýchlosťou 1 um / min, hromadiť sa na koncoch rán, aby sa opravilo tkanivo a vytvorili jazvy.

fibrocyty

Fibrocyty sú menšie bunky v tvare vretena s riedšou cytoplazmou, málo organel a menej cytoplazmatických procesov. Jeho jadro je tmavé, predĺžené a menšie.

Aj keď je fibrocyt v pokojovej (nesekretujúcej) forme a obvykle sa často nerozdeľuje, v prípade poškodenia spojivového tkaniva môže ísť o mitózu a nanovo syntetizovať vlákna.

Vlastnosti

V minulosti sa predpokladalo, že funkcia fibroblastov je veľmi jednoduchá, pretože bola klasifikovaná ako podporné tkanivo iba pre iné typy buniek. Ale dnes je známe, že fibroblasty sú veľmi dynamické bunky a ich funkcie sú zložité.

Špecifická funkcia každého fibroblastu, ako aj jeho morfológia, budú závisieť od jeho umiestnenia v tele, od línie, ku ktorej patrí, a od vnímaných stimulov.

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

Údržba a prestavba spojivového tkaniva

Jeho hlavná funkcia súvisí s udržiavaním spojivového tkaniva, ktoré pozostáva z vlákien (kolagén, retikulárna a elastická) a extracelulárnej matrice.

Fibroblasty udržiavajú extracelulárnu matricu tkanív, syntetizujú určité zlúčeniny, ktoré ju tvoria, v stave prekurzorov a tiež niektorých vlákien. Nielenže ich syntetizujú, ale sú tiež schopné pohltiť niektoré z týchto zložiek v procesoch remodelácie tkanív.

Medzi zlúčeninami, ktoré tvoria extracelulárnu matricu, patria: vláknité proteíny a amorfná základná látka, ktorá sa skladá hlavne z kyseliny hyalurónovej a intersticiálnej plazmy.

Proces syntézy a prestavby extracelulárnej matrice, ktorý sa uskutočňuje pomocou fibroblastov, sa uskutočňuje prostredníctvom výroby širokého spektra enzýmov patriacich do rodiny metaloproteináz.

Týmito enzýmami sú intersticiálna kolagenáza, želatináza A, proteoglykanázy, glykozaminoglykanázy a inhibítory metaloproteinázy v tkanivách.

Tieto enzýmy sa podieľajú 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 miestnymi bunkami a zasahovať v skorých štádiách imunitnej reakcie, pretože sú schopné iniciovať zápalový proces v prítomnosti napadajúcich patogénov.

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

Niekedy sa môžu zúčastňovať ako bunky prezentujúce antigén T bunkám, hoci táto funkcia nie je taká bežná.

Ďalšie funkcie

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

Prezentujú tiež kontraktilitu a pohyblivosť, ktoré sa používajú pri štruktúrnej organizácii spojivového tkaniva, najmä počas embryogenézy.

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

Medzitým fibroblasty periodontálneho ligamentu obklopujú koreňovú časť zuba, čím vytvárajú a udržiavajú implantáciu spojivového tkaniva, ktoré zaisťuje jeho stabilné ukotvenie vo vnútri alveoly.

Podobne sú fibroblasty v pokožke veľmi rozmanité, jednou z ich funkcií je udržiavať pokožku hladkú a hodvábnu vďaka syntéze kolagénu, elastínu alebo proteoglykánov.

S vekom funkcia týchto buniek klesá a to spôsobuje typické znaky starnutia, ako sú vrásky. Pripisujú sa im okrem iného indukcia vlasových folikulov, potných žliaz.

histológia

Fibroblasty pochádzajú z primitívnych a pluripotentných mezenchymálnych buniek.

V niektorých núdzových prípadoch je organizmus prostredníctvom procesu nazývaného epitelový mezenchymálny prechod (EMT) schopný vytvárať fibroblasty z epitelových buniek.

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

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

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

Kultúra

Dynamika tejto bunky z nej urobila atraktívny cieľ pre výskum, a keďže sa s ňou relatívne ľahko manipulovalo na úrovni in vitro, skúmala sa prostredníctvom bunkových kultúr v laboratóriu.

Tieto vyšetrovania odhalili dôležité údaje, napríklad:

V kultúrach fibroblastov z embryonálneho tkaniva bolo pozorované, že sú schopné tvoriť až 50 divízií pred tým, ako starnú a degenerujú.

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

Schopnosť delenia je však výrazne znížená vo fibroblastoch z tkaniva dospelých, v ktorých je pozorovaných približne 20 divízií.

Podobne kozmetický priemysel v súčasnosti využíva kultiváciu fibroblastov na získanie molekúl, ktoré sa môžu zaviesť do kože, na boj proti typickým príznakom starnutia.

V tomto zmysle navrhli regeneračnú liečbu, ktorá sa v súčasnosti používa v USA. Liečba spočíva v vyplnení vrások priamym vstreknutím autológnych (vlastných) fibroblastov.

Za týmto účelom odoberú malý kúsok tkaniva extrahovaného zo zadnej časti pacientových uší. Pretože sú to ich vlastné fibroblasty, nevyvolávajú rejekciu, a tak sa autogenerácia kolagénu, elastínu, okrem iných látok, reaktivuje.

Choroby súvisiace s fibroblastami

Porucha týchto buniek súvisí s niektorými patológiami. Najdôležitejšie z nich sú uvedené nižšie:

Žilové vredy

Žilové vredy majú nízky obsah kolagénu a fibronektínu.

Konkrétne sa zistilo, že kapacita na produkciu 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 vredu.

sklerodermia

Ide o pomerne zriedkavé a chronické autoimunitné ochorenie, ktoré spočíva v akumulácii difúzneho fibrotického tkaniva.

Spôsobuje tiež degeneratívne zmeny a abnormality prejavujúce sa na koži, na stenách malých tepien, kĺboch ​​a vnútorných orgánoch.

Patologická fibróza, ktorá sa vyskytuje pri tomto ochorení, sa vyznačuje nekontrolovanou aktiváciou fibroblastov, ktorá uvoľňuje nadmernú a konštantnú akumuláciu a remodeláciu extracelulárnej matrice.

Reumatoidná artritída

Je to chronické autoimunitné ochorenie, ktoré postihuje kĺby, charakterizované zápalom kĺbov, ktoré spôsobuje deformáciu a veľa bolesti.

Synoviálne fibroblasty, hlavná bunková zložka kĺbového synovia, zohrávajú dôležitú úlohu pri vývoji reumatoidnej artritídy. V tejto patológii sa zvyšuje počet synoviálnych fibroblastov (hyperplázia).

Vykazujú tiež atypický fenotyp, ktorý súvisí 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, angiogenéze a zhoršovaniu kostí a chrupaviek.

Referencie

1. Prispievatelia Wikipedia. Fibroblast. Wikipedia, slobodná encyklopédia. 9. decembra 2018, 10:50 UTC. K dispozícii na: en.wikipedia.org,
2. Ramos A, Becerril C, Cisneros J, Montaño M. Myofibroblast, multifunkčná bunka v pľúcnej patológii. Inst. Nal. ENF. Resp. Mex. 2004; 17 (3): 215-231. K dispozícii na adrese: scielo.org.mx/scielo
3. Acosta A. Fibroblast: jeho pôvod, štruktúra, funkcie a heterogenita v periodonciu. Universitas Odontológica, 2006; 25 (57): 26 - 33
4. Heterirogenita Sriram G, Bigliardi PL, Bigliardi-Qi M. Fibroblast a jeho implikácie pre inžinierske organotypické kožné modely in vitro. Európsky časopis o bunkovej biológii. 2015; 94: 483 - 512.
5. Izquierdo E, Pablos J. Synovial fibroblasts. Semináre španielskej nadácie pre reumatológiu. 2013; 14 (4): 95-142