FIBROBLASTI: RAKSTUROJUMS, FUNKCIJAS, HISTOLOĢIJA, KULTŪRA - BIOLOĢIJA - 2025

Par fibroblasti ir neviendabīga grupa, šūnu, ko sauc arī fibroblastu šūnās. Šajās šūnu apakšpopulācijās ietilpst "klasiskie fibroblasti" un citi specializēti fibroblastu veidi, piemēram, miofibroblasti, lipofibroblasti, kontraktilās intersticiālas šūnas (CIC) un pericīti.

Klasiskie fibroblasti ir galvenās šūnas, kas ir ķermeņa saistaudu struktūras sastāvdaļa, taču tās ir arī atbildīgas par šo audu uzturēšanu.

Fibroblasti

Viņu morfoloģija būs atkarīga no vietas, kur tie atrodami, un tie galvenokārt ir atbildīgi par šķiedru un kolagēna prekursora sintezēšanu, kā arī par audu ārpusšūnu matricas uzturēšanu.

Būtībā tās ir šūnas, kas veido orgānu atbalsta struktūru dzīvām būtnēm (dzīvniekiem un cilvēkiem). Sintezējot šķiedras, kolagēnu, mukopolisaharīdus (glikozaminoglikānu) un glikoproteīnus (fibronektīnu), tiem ir būtiska loma audu atjaunošanā, kas ir dziedniecības procesu galvenie dalībnieki.

Brūču dzīšanas laikā fibroblasti migrē uz ievainojuma vietu, kur tie proliferējas, lai atjaunotu kolagēnu.

Vispārīgais raksturojums

Fibroblastu struktūra mainās atkarībā no šūnas stāvokļa, turklāt šīs šūnas atšķirsies atkarībā no to funkcijas un vietas, kur tās atrodas.

Fibroblastus raksturo divu stāvokļu uzrādīšana; viens aktīvs un viens neaktīvs. Tāpēc aktīvā stāvoklī tos sauc par fibroblastiem un neaktīvā stāvoklī - par fibrocītiem.

Fibroblasti un fibrocīti ir pazīstami arī kā attiecīgi jauna šūna un nobriedusi šūna. Tomēr tos parasti sauc par fibroblastiem savstarpēji aizstājot, lai atsauktos uz jebkuru stāvokli.

Fibroblasti

Aktīvajai šūnai (fibroblastam), kā norāda nosaukums, ir augsta sekrēcijas aktivitāte.

Tās ir lielas šūnas (tās ir no 50 līdz 100 mikroniem garas un 30 platas), plakanas (3 mikronu biezas) un vārpstas formas (vārpstas formas, platas centrā un plānas uz galiem).

Turklāt tie satur dažādus neregulārus citoplazmas procesus, kas var būt īsi un plaši, vai arī iegareni, plāni un ļoti sazaroti. Šīs filiāles palīdz uzturēt attiecības ar citiem fibroblastiem, izmantojot vienkāršus fiziskus savienojumus vai kontaktus.

Tie ir saistīti arī ar pārējām šūnām, kas to ieskauj saistaudos, ieskaitot: muskuļu šūnas, neironus, endotēlija šūnas, leikocītus, cita starpā.

Saziņa notiek ar tiešu fizisku berzi, izmantojot ārpusšūnu matricu kā starpnieku vai ar vielu sekrēciju.

No otras puses, fibroblastu kodols ir dzidrs, plakans un ovāls. Tam ir arī viens vai divi pamanāmi nukleoli, kas izzūd fibrocītos.

Šīm šūnām ir organellu grupa, kas raksturīga augstai sintētikai un sekrēcijas aktivitātei: bagātīgs raupjš endoplazmas retikulums, labi attīstīts Golgi komplekss, sekrēcijas pūslīši, kas bagāti ar tropokolagēnu, ribosomas un mitohondriji.

Vēl viena īpašība, kas izceļas šajās šūnās, ir sarežģīta citoskeleta klātbūtne. To veido mikrotubulu un mikrofilamentu sistēma, ko galvenokārt veido F, β un γ aktīnu, kā arī α aktiinīna ekspresija.

Šie elementi ir sagrupēti šūnu perifērijā, kas atrodas blakus miozīnam.

Šī struktūra ir raksturīga daudzfunkcionālai šūnai. Tas arī nodrošina iespēju pārvietoties ar ātrumu 1 µm / min, uzkrājoties brūču galos, lai salabotu audus un veidotu rētas.

Fibrocīti

Fibrocīti ir mazākas, vārpstveida formas šūnas ar retāku citoplazmu, mazām organellām un mazāk citoplazmatiskiem procesiem. Tās kodols ir tumšs, iegarens un mazāks.

Kaut arī fibrocīti atrodas miera stāvoklī (nesekrē) un parasti nedalās bieži, tas var nonākt mitozē un atkārtoti sintezēt šķiedras, ja rodas saistaudu traumas.

Iespējas

Agrāk tika uzskatīts, ka fibroblasti darbojas ļoti vienkārši, jo tos klasificēja tikai kā citu audu atbalsta audus. Bet šodien ir zināms, ka fibroblasti ir ļoti dinamiskas šūnas un to funkcijas ir sarežģītas.

Katra fibroblastu īpašā funkcija, kā arī tā morfoloģija būs atkarīga no tā atrašanās vietas ķermenī, ciltsrakstam, pie kura tas pieder, un no uztvertajiem stimuliem.

Fibroblasti, pat atrodoties tajā pašā vietā, var veikt dažādas funkcijas saskaņā ar stimulu, ko viņi saņem no šūnām, kas tos ieskauj.

Saistaudu apkope un rekonstruēšana

Tās galvenā funkcija ir saistīta ar saistaudu uzturēšanu, kurus veido šķiedras (kolagēns, retikulāras un elastīgas) un ārpusšūnu matrica.

Fibroblasti uztur audu ārpusšūnu matricu, sintezējot noteiktus savienojumus, kas to veido, prekursoru stāvoklī, kā arī dažas šķiedras. Bet tie ne tikai sintezē tos, bet arī spēj absorbēt dažus no šiem komponentiem audu pārveidošanas procesos.

Starp savienojumiem, kas veido ārpusšūnu matricu, ir: šķiedru proteīni un amorfā zemes viela, kas galvenokārt sastāv no hialuronskābes un intersticiālās plazmas.

Ārpusšūnu matricas sintēzes un pārveidošanas process, ko veic fibroblasti, tiek veikts, ražojot ļoti dažādus fermentus, kas pieder metalloproteināžu ģimenei.

Šie fermenti ir intersticiāla kolagēnaze, želatināze A, proteoglikanāzes, glikozaminoglikanāzes un metalloproteināzes audu inhibitori.

Šie fermenti piedalās dažādu vielu, piemēram, I un III tipa kolagēnāžu, elastīgo šķiedru, fibronektīna, proteoglikānu, glikoproteīnu, olbaltumvielu un proteāžu, sintēzē.

Mijiedarbība ar citām šūnām un dalība imūnās atbildes reakcijā

Vēl viena funkcija, kas izceļas ar fibroblastiem, ir to spēja mijiedarboties ar vietējām šūnām un iejaukties imūnās atbildes agrīnajās stadijās, jo tās spēj uzsākt iekaisuma procesu iebrukušo patogēnu klātbūtnē.

Šajā nozīmē tie provocē ķemmokīnu sintēzi, parādot receptorus uz to virsmas, kā arī citus ķīmiskos mediatorus, piemēram, interleikīnus, neiropeptīdus un dažādus augšanas faktorus.

Viņi dažreiz var piedalīties kā T šūnas kā antigēnu prezentējošas šūnas, lai gan šī funkcija nav tik izplatīta.

Citas funkcijas

No otras puses, fibroblasti nodrošina saistaudu spēju pielipt apkārtējiem audiem.

Tie arī raksturo kontraktilitāti un kustīgumu, ko izmanto saistaudu strukturālajā organizācijā, galvenokārt embrioģenēzes laikā.

Turklāt fibroblasti pildīs savas funkcijas atkarībā no vietas, kur tie atrodami, un katras šūnu līnijas īpašībām. Piemēram, smaganu fibroblasti cementē mīkstos saistaudus, kas ieskauj alveolu kaulu (smaganu).

Tikmēr periodonta saites fibroblasti ieskauj zoba saknes daļu, veidojot un uzturot saistaudu implantāciju, kas nodrošina stabilu tā paša stiprinājumu alveolu iekšpusē.

Tāpat fibroblasti ādā ir ļoti dažādi, un viena no to funkcijām ir saglabāt ādu gludu un zīdainu kolagēna, elastīna vai proteoglikānu sintēzes dēļ.

Ar vecumu šo šūnu funkcija samazinās, un tas izraisa tipiskas novecošanās pazīmes, piemēram, grumbu parādīšanos. Viņiem cita starpā tiek attiecināta arī matu folikulu, sviedru dziedzeru indukcija.

Histoloģija

Fibroblasti rodas no primitīvām un pluripotentām mezenhimālām šūnām.

Dažos ārkārtas gadījumos organisms, izmantojot procesu, ko sauc par epitēlija-mezenhimālo pāreju (EMT), no epitēlija šūnām spēj veidot fibroblastus.

Ar mezenhimālās-epitēlija pārejas procesu (MET) ir iespējams arī pretējs fibroblastu transformācijas process uz epitēlija šūnām.

Tāpēc ir iespējams, ka fibroblasti var diferencēties specializētās epitēlija šūnās, piemēram, adipocītos, hondrocītos, cita starpā.

Šis process ir noderīgs audu atjaunošanā, bet tas notiek arī ļaundabīgos procesos, piemēram, audzēja augšanā.

Kultūra

Šīs šūnas dinamika ir padarījusi to par pievilcīgu pētījumu mērķi, un tāpēc, ka ar to ir bijis salīdzinoši viegli manipulēt in vitro, tā tika pētīta, izmantojot šūnu kultūras laboratorijā.

Šie izmeklējumi ir atklājuši svarīgus datus, piemēram:

Ir novērots, ka embriju audu fibroblastu kultūrās viņi var veikt līdz 50 dalījumiem, pirms tie noveco un deģenerējas.

Šī īpašība ir padarījusi tās par ideālām šūnām cilvēka kariotipa izpētei.

Tomēr dalīšanās spēja ir ievērojami samazināta pieaugušo audu fibroblastos, kuros novērota aptuveni 20 dalīšanās.

Tāpat kosmētikas rūpniecībā patlaban tiek audzēti fibroblasti, lai iegūtu molekulas, kuras var ievadīt ādā, lai apkarotu raksturīgās novecošanās pazīmes.

Šajā ziņā viņi ir ierosinājuši atjaunojošu ārstēšanu, ko pašlaik izmanto ASV. Ārstēšana sastāv no grumbu aizpildīšanas, tieši injicējot autologus (savus) fibroblastus.

Lai to izdarītu, viņi ņem nelielu audu gabalu, kas iegūts no pacienta ausu aizmugures. Tā kā tie ir viņu pašu fibroblasti, tie nerada atgrūšanu un šādā veidā tiek aktivizēta kolagēna, elastīna, kā arī citu vielu autoģenerācija.

Ar fibroblastiem saistītas slimības

Šo šūnu darbības traucējumi ir saistīti ar dažām patoloģijām. Vissvarīgākie no tiem ir minēti zemāk:

Venozās čūlas

Venozās čūlās ir maz kolagēna un fibronektīna.

Konkrēti, ir redzams, ka bojājumā ir fibroblasti kolagēna ražošanā, kamēr fibronektīna ražošana ir normāla.

Tiek uzskatīts, ka zema kolagēna ražošana ir saistīta ar zemu skābekļa līmeni (hipoksiju) audos un fibronektīna trūkumu līdz tā lielākai sadalīšanai čūlā.

Sklerodermija

Tā ir diezgan reta un hroniska autoimūna slimība, kas sastāv no difūzu fibrozes audu uzkrāšanās.

Tas arī izraisa deģeneratīvas izmaiņas un novirzes, kas izpaužas ādā, mazo artēriju sienās, locītavās un iekšējos orgānos.

Patoloģisko fibrozi, kas rodas šajā slimībā, raksturo nekontrolēta fibroblastu aktivizācija, kas atbrīvo no pārmērīgas un pastāvīgas ārpusšūnu matricas uzkrāšanās un pārveidošanas.

Reimatoīdais artrīts

Tā ir hroniska autoimūna slimība, kas ietekmē locītavas, kurai raksturīgs locītavu iekaisums, kas izraisa deformāciju un daudz sāpju.

Reimatoīdā artrīta attīstībā svarīga loma ir sinoviālajiem fibroblastiem, kas ir locītavas sinovija galvenā šūnu sastāvdaļa. Šajā patoloģijā sinoviālo fibroblastu skaits palielinās (hiperplāzija).

Tie parāda arī netipisku fenotipu, kas saistīts ar noteiktu intracelulāru signalizācijas ceļu aktivizēšanu, kas izraisa šūnu augšanu un daudzu pretiekaisuma vielu ekspresiju.

Tas viss veicina ķemotaksu, iekaisuma šūnu uzkrāšanos un aktivizēšanu, angioģenēzi un kaulu un skrimšļu pasliktināšanos.

Atsauces

1. Wikipedia līdzautori. Fibroblasts. Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija. 2018. gada 9. decembris, plkst.10: 50 UTC. Pieejams vietnē: en.wikipedia.org,
2. Ramos A, Becerril C, Cisneros J, Montaño M. Miofibroblasts, daudzfunkcionāla šūna plaušu patoloģijā. Inst. Nal. Enf. Resp. Mex. 2004; 17 (3): 215-231. Pieejams vietnē: scielo.org.mx/scielo
3. Acosta A. Fibroblasts: tā izcelsme, struktūra, funkcijas un neviendabīgums periodonta laikā. Universitas Odontológica, 2006; 25 (57): 26-33
4. Sriram G, Bigliardi PL, Bigliardi-Qi M. Fibroblastu neviendabīgums un tā ietekme uz organotipisko ādas modeļu inženieriju in vitro. Eiropas žurnāls par šūnu bioloģiju. 2015; 94: 483-512.
5. Izquierdo E, Pablos J. Sinoviālie fibroblasti. Spānijas reimatoloģijas fonda semināri. 2013; 14 (4): 95–142