Fibroblaster egenskaber, funktioner, histologi, kultur

3051
Charles McCarthy

Det fibroblaster De er en heterogen gruppe celler, også kaldet fibroblastceller. Disse cellesubpopulationer inkluderer "klassiske fibroblaster" og andre specialiserede fibroblasttyper, såsom myofibroblaster, lipofibroblaster, kontraktil interstitiel celle (CIC) og pericytter..

Klassiske fibroblaster er de vigtigste celler, der er en del af kroppens bindevævsstruktur, men de er også ansvarlige for vedligeholdelse af nævnte væv.

Fibroblaster

Deres morfologi vil afhænge af det sted, hvor de findes, og de er hovedsagelig ansvarlige for syntetisering af fibre og en kollagenforløber samt opretholdelse af vævens ekstracellulære matrix..

Dybest set er det cellerne, der danner organernes bærende struktur i levende væsener (dyr og mennesker). Ved at syntetisere fibre, kollagen, mucopolysaccharider (glycosaminoglycan) og glycoproteiner (fibronectin) spiller de en grundlæggende rolle i vævsreparation, idet de er hovedpersoner i helingsprocesserne.

Under sårheling migrerer fibroblaster til skadestedet, hvor de spredes for at genoprette kollagen.

Artikelindeks

  • 1 Generelle egenskaber
    • 1.1 Fibroblaster
    • 1.2 Fibrocytter
  • 2 funktioner
    • 2.1 Vedligeholdelse og ombygning af bindevæv
    • 2.2 Interaktion med andre celler og deltagelse i immunresponset
    • 2.3 Andre funktioner
  • 3 Histologi
  • 4 Dyrkning
  • 5 Sygdomme relateret til fibroblaster
    • 5.1 Venøse sår
    • 5.2 Sklerodermi
    • 5.3 Reumatoid arthritis
  • 6 Referencer

Generelle egenskaber

Strukturen af ​​fibroblaster varierer afhængigt af den tilstand, hvor cellen er, desuden vil disse celler være forskellige alt efter deres funktion og det sted, hvor de er placeret..

Fibroblaster er karakteriseret ved at præsentere to stater; en aktiv og en inaktiv. Derfor kaldes de i den aktive tilstand fibroblaster og i inaktiv tilstand fibrocytter.

Fibroblaster og fibrocytter er også kendt som henholdsvis ung celle og moden celle. Imidlertid kaldes de generelt fibroblaster ombytteligt for at henvise til begge stater..

Fibroblaster

Den aktive celle (fibroblast) har, som navnet antyder, høj sekretorisk aktivitet.

Disse er store celler (50 til 100 mikron lange og 30 brede), flade (3 mikron tykke) og spindelformede (spindelformede, brede i midten og tynde mod enderne)..

Derudover præsenterer de en række uregelmæssige cytoplasmatiske processer, som kan være korte og brede eller aflange, tynde og stærkt forgrenede. Disse grene hjælper dig med at opretholde et forhold til andre fibroblaster gennem forbindelser eller enkle fysiske kontakter..

De er også relateret til resten af ​​cellerne, der omgiver det i bindevævet, herunder: muskelceller, neuroner, endotelceller, leukocytter, blandt andre..

Kommunikation sker gennem direkte fysisk friktion ved hjælp af den ekstracellulære matrix som mellemled eller gennem sekretion af stoffer.

På den anden side er fibroblasternes kerne klar, flad og oval. Det har også en eller to fremtrædende nucleoli, der forsvinder i fibrocyten.

Disse celler har en gruppe organeller, der er karakteristiske for høj syntetisk og sekretorisk aktivitet: rigeligt ru endoplasmatisk retikulum, et veludviklet Golgi-kompleks, sekretoriske vesikler rige på tropokollagen, ribosomer og mitokondrier..

En anden egenskab, der skiller sig ud i disse celler, er tilstedeværelsen af ​​et komplekst cytoskelet. Den består af et system af mikrotubuli og mikrofilamenter, der hovedsageligt dannes ved ekspression af F, β og γ actiner plus α actinin..

Disse elementer er grupperet i celleperiferien sammenhængende med myosin.

Denne struktur er typisk for en multifunktionel celle. Det giver også mulighed for at bevæge sig med en hastighed på 1 µm / min og akkumulere i enderne af sår for at reparere væv og danne ar..

Fibrocytter

Fibrocytter er mindre, spindelformede celler med tyndere cytoplasma, få organeller og færre cytoplasmatiske processer. Dens kerne er mørk, langstrakt og mindre.

Selvom fibrocyten er i en hvilende (ikke-sekretorisk) form og normalt ikke deler sig ofte, kan den gå i mitose og re-syntetisere fibre, hvis der opstår bindevævsskade.

Funktioner

Tidligere troede man, at fibroblasternes funktion var meget enkel, da den kun blev klassificeret som et støttevæv til andre celletyper. Men i dag er det kendt, at fibroblaster er meget dynamiske celler, og deres funktioner er komplekse..

Den specifikke funktion af hver fibroblast såvel som dens morfologi afhænger af dets placering i kroppen, den slægt, den tilhører, og de opfattede stimuli..

Fibroblaster, selv på samme sted, kan udføre forskellige funktioner i henhold til den stimulus, de modtager fra cellerne, der omgiver dem.

Vedligeholdelse og ombygning af bindevæv

Dets vigtigste funktion er relateret til vedligeholdelse af bindevæv, som består af fibre (kollagen, retikulær og elastisk) og den ekstracellulære matrix..

Fibroblaster opretholder den ekstracellulære matrix af væv og syntetiserer visse forbindelser, der komponerer den, i en tilstand af forløbere og også nogle fibre. Men de syntetiserer ikke kun dem, de er også i stand til at opsluge nogle af disse komponenter i vævsomdannelsesprocesser..

Blandt de forbindelser, der udgør den ekstracellulære matrix, er: fibrøse proteiner og det amorfe jordede stof, der hovedsagelig består af hyaluronsyre og interstitielt plasma.

Syntese- og remodelleringsprocessen af ​​den ekstracellulære matrix udført af fibroblaster udføres ved produktion af en lang række enzymer, der hører til familien af ​​metalloproteinaser..

Disse enzymer er interstitiel collagenase, gelatinase A, proteoglycanaser, glycosaminoglycanaser og vævsmetalloproteinaseinhibitorer..

Disse enzymer deltager i syntesen af ​​forskellige stoffer såsom type I og III collagenaser, elastiske fibre, fibronectin, proteoglycaner, glycoproteiner, proteiner og proteaser..

Interaktion med andre celler og deltagelse i immunresponset

En anden funktion, der skiller sig ud i fibroblaster, er deres evne til at interagere med lokale celler og gribe ind i de tidlige faser af immunresponset, da de er i stand til at starte betændelsesprocessen i nærvær af invaderende patogener..

I denne forstand provokerer de syntesen af ​​kemokiner gennem præsentation af receptorer på deres overflade såvel som andre kemiske mediatorer såsom interleukiner, neuropeptider og forskellige vækstfaktorer..

De kan undertiden deltage som antigenpræsenterende celler til T-celler, selvom denne funktion ikke er så almindelig..

Andre funktioner

På den anden side tilvejebringer fibroblaster muligheden for, at bindevæv klæber til omgivende væv..

De præsenterer også kontraktilitet og motilitet, der anvendes i den strukturelle organisering af bindevæv, primært under embryogenese.

Derudover vil fibroblaster udføre deres funktioner afhængigt af det sted, hvor de findes, og karakteristikaene for hver cellelinie. For eksempel cementerer tandkødsfibroblaster det bløde bindevæv, der omgiver alveolærbenet (tyggegummi)..

I mellemtiden omgiver fibroblasterne af det parodontale ledbånd tandens roddel og frembringer og opretholder implantationen af ​​bindevævet, der tilvejebringer en stabil forankring af den samme inde i alveolen..

Ligeledes er fibroblasterne i huden meget forskellige, en af ​​deres funktioner er at holde huden glat og silkeagtig på grund af syntesen af ​​kollagen, elastin eller proteoglycaner..

Med alderen falder disse cellers funktion, og dette medfører typiske tegn på ældning, såsom rynker. De tilskrives også induktion af hårsækkene, svedkirtler, blandt andre.

Histologi

Fibroblaster stammer fra primitive og pluripotente mesenchymale celler.

I nogle nødsituationer er organismen i stand til at danne fibroblaster fra epitelceller gennem en proces kaldet epitel-mesenkym overgang (EMT)..

Den modsatte proces med transformation af fibroblaster til epitelceller er også mulig gennem mesenchymal-epitelovergangsprocessen (MET)..

Derfor er det muligt, at fibroblaster kan differentiere sig til specialiserede epitelceller såsom adipocytter, chondrocytter, blandt andre..

Denne proces er nyttig til vævsreparation, men den forekommer også i ondartede processer såsom tumorvækst..

Kultur

Dynamikken i denne celle har gjort det til et attraktivt mål for forskning, og fordi det har været relativt let at manipulere på in vitro, er blevet undersøgt gennem cellekulturer i laboratoriet.

Disse undersøgelser har afsløret vigtige data, for eksempel:

I kulturer af fibroblaster fra embryonalt væv er det blevet observeret, at de er i stand til at udføre op til 50 divisioner, før de ældes og degenererer.

Denne egenskab har gjort dem ideelle celler til at studere den menneskelige karyotype..

Imidlertid er kapaciteten til deling reduceret betydeligt i fibroblaster fra voksenvæv, hvor ca. 20 opdelinger observeres..

Ligeledes bruger den kosmetiske industri i øjeblikket dyrkning af fibroblaster til at opnå molekyler, der kan introduceres i huden for at bekæmpe de typiske tegn på ældning..

I denne forstand har de foreslået en regenerativ behandling, der i øjeblikket anvendes i USA. Behandlingen består i at fylde rynker ved at injicere autologe (egne) fibroblaster direkte.

For at gøre dette tager de et lille stykke væv ekstraheret fra bagsiden af ​​ørerne på den samme patient. Da de er deres egne fibroblaster, genererer de ikke afstødning, og på denne måde genaktiveres autogenerering af blandt andet kollagen, elastin..

Fibroblast-relaterede sygdomme

Fejlfunktionen i disse celler er relateret til nogle patologier. De vigtigste nævnes nedenfor:

Venøse sår

Venøse sår er lavt i kollagen og fibronectin.

Specifikt har man set, at kapaciteten til collagenproduktion af fibroblaster i læsionen er nedsat, mens fibronectinproduktion er normal..

Det antages, at den lave produktion af kollagen skyldes tilstedeværelsen af ​​et lavt iltniveau (hypoxi) i vævene og manglen på fibronectin til en større nedbrydning af det samme i såret.

Sklerodermi

Det er en ret sjælden og kronisk autoimmun sygdom, der består af ophobning af diffust fibrotisk væv.

Det forårsager også degenerative ændringer og abnormiteter, der manifesteres i huden, væggene i små arterier, led og indre organer..

Den patologiske fibrose, der opstår i denne sygdom, er karakteriseret ved ukontrolleret aktivering af fibroblaster, hvilket udløser en overskydende og konstant ophobning og ombygning af den ekstracellulære matrix.

Rheumatoid arthritis

Det er en kronisk autoimmun sygdom, der påvirker leddene, der er kendetegnet ved betændelse, som forårsager deformation og meget smerte.

Synoviale fibroblaster, den vigtigste cellulære komponent i det fælles synovium, spiller en relevant rolle i udviklingen af ​​reumatoid arthritis. I denne patologi øges synoviale fibroblaster i antal (hyperplasi).

De viser også en atypisk fænotype, der er relateret til aktivering af visse intracellulære signalveje, som fremkalder cellevækst og ekspression af flere proinflammatoriske stoffer.

Alt dette bidrager til kemotaxis, akkumulering og aktivering af inflammatoriske celler, angiogenese og forringelse af knogler og brusk.

Referencer

  1. Wikipedia-bidragydere. Fibroblast. Wikipedia, The Free Encyclopedia. 9. december 2018, 10:50 UTC. Tilgængelig på: en.wikipedia.org,
  2. Ramos A, Becerril C, Cisneros J, Montaño M. Myofibroblast, en multifunktionel celle i lungepatologi. Præst Inst. Nal. Enf. Resp. Mex.  2004; 17 (3): 215-231. Tilgængelig på: scielo.org.mx/scielo
  3. Acosta A. Fibroblasten: dens oprindelse, struktur, funktioner og heterogenitet inden for periodontiet. Universitas Odontológica, 2006; 25 (57): 26-33
  4. Sriram G, Bigliardi PL, Bigliardi-Qi M. Fibroblast heterogenitet og dens implikationer for konstruktion af organotypiske hudmodeller in vitro. Europæisk tidsskrift for cellebiologi. 2015; 94: 483-512.
  5. Izquierdo E, Pablos J. Synoviale fibroblaster. Seminarer for det spanske fundament for reumatologi. 2013; 14 (4): 95-142

Endnu ingen kommentarer