Вопрос 4. Рыхлая волокнистая соединительная ткань. Клетки рыхлой волокнистой соединительной ткани. Локализация и функции рыхлой соединительной ткани.
Рыхлая (неоформленная) соединительная ткань находится во всех органах, образует их строму и сопровождает сосуды. Эта ткань содержит сравнительно немного хаотично распределённых коллагеновых и эластических волокон. Между волокнами находится большое количество основного вещества с погружёнными в него разнообразными клетками: фибробластами, переселяющимися и резидентными макрофагами, тучными клетками, перицитами, адипоцитами, плазматическими клетками, лейкоцитами. Молекулы гликозаминогликанов, переплетаясь, образуют сеть, в ячейках и каналах которой удерживается большое количество тканевой жидкости с растворёнными в ней веществами. Лейкоциты, макрофаги, тучные и плазматические клетки принимают активное участие в защитных реакциях.
Рыхлая соединительная ткань. Межклеточное вещество состоит большей частью из основного вещества с хаотично распределёнными волокнами, коллагеновыми и эластическими. Характерно клеточное разнообразие (фибробласты, тучные клетки, различные лейкоциты, адипоциты, макрофаги, плазматические клетки).
Вопрос 5. Фибробласты, их разновидности, фиброциты, миофибробласты, их происхождение, строение, функции.
Фибробласт — наиболее распространённый тип клеток соединительной ткани; секретирует компоненты внеклеточного матрикса, участвует в заживлении ран, способен к пролиферации и миграции. Фибробласт — уплощённая клетка звездчатой формы, образует широкие клиновидные отростки; содержит крупное овальное ядро с несколькими ядрышками. Размер клетки изменчив. Фибробласт интенсивно синтезирует белок, поэтому его цитоплазма содержит в большом количестве цистерны гранулярной эндоплазматической сети, хорошо выраженный комплекс Гольджи, много митохондрий. Имеются лизосомы и секреторные гранулы, гликоген, многочисленные микрофиламенты и микротрубочки.
Фибробласт (активная форма клетки) содержит хорошо выраженные органеллы: гранулярную эндоплазматическую сеть, комплекс Гольджи, митохондрии. Фибробласт образует крупные удлинённые отростки. В фиброците органелл значительно меньше, клетка лишена отростков и имеет веретеновидную форму.
Функции. Фибробласты синтезируют коллагены, эластин, фибронектин, гликозаминогликаны, протеогликаны и другие компоненты внеклеточного матрикса. Фибробласты вырабатывают различные цитокины — колониестимулирующий фактор гранулоцитов и макрофагов (GM-CSF), колониестимулирующий фактор гранулоцитов (G-CSF) и колониестимулирующий фактор макрофагов (M CSF). Фибробласты костного мозга секретируют ИЛ3 и ИЛ7. При воспалении и заживлении ран фибробласты активируются факторами роста bFGF и PDGF, пролиферируют и мигрируют к месту повреждения. Фибробласты содержат комплекс НАДФ-оксидазы, различные ферменты, в том числе коллагеназы, разрушающие коллаген. Разрушая повреждённые и синтезируя новые макромолекулы внеклеточного матрикса, фибробласт способствует его перестройке и образованию рубцов в месте повреждения (воспаления).
Фиброцит — зрелая форма фибробласта, присутствующая в плотной оформленной соединительной ткани. Фиброцит имеет веретенообразную форму. Уплотнённое ядро вытянуто и расположено вдоль клетки. Имеются рассеянные цистерны гранулярной эндоплазматической сети, небольшое количество митохондрий. Комплекс Гольджи развит слабо. Клетка содержит сравнительно немного секреторных гранул. Функция фиброцита заключается в поддержании тканевой структуры путём непрерывного (хотя и медленного) обновления компонентов внеклеточного матрикса. При заживлении ран фиброцит может быть стимулирован к синтетической активности. Активированный фиброцит приобретает черты фибробласта: ядро округляется, увеличивается количество цистерн эндоплазматической сети, митохондрий; комплекс Гольджи становится более выраженным.
В слизистой оболочке кишечника присутствуют перикриптальные фибробласты — клетки стромы, проявляющие морфологические черты ГМК. Полагают, что они регулируют рост и дифференцировку эпителиальных клеток. Эти фибробласты экспрессируют гладкомышечный актин.
Миофибробласты — сократительные клетки, имеющие общие черты с Миофибробласты проявляют свойства фибробластов и ГМК. При заживлении раны часть фибробластов начинает синтезировать гладкомышечные актины и миозины. Дифференцирующиеся миофибробласты способствуют сближению раневых поверхностей. Миофибробласты также встречаются при фиброматозах, фиброзах лёгких, печени, почек.
Липофибробласты присутствуют в интерстиции межальвеолярных перегородок лёгких. По ряду характеристик липофибробласты сходны с адипоцитами, ГМК, миофибробластами, перицитами, клетками Ито печени. Липофибробласты содержат многочисленные жировые капли, гранулы гликогена, сократительные белки, накапливают ретиноиды.
Вопрос 6. Макрофаги, их происхождение, виды, строение, функции.
Макрофаг — дифференцированная форма моноцитов. Макрофаги — профессиональные фагоциты, они найдены во всех тканях и органах. Это очень мобильная популяция клеток, способная быстро перемещаться. Продолжительность жизни — месяцы. Тканевые макрофаги сохраняют некоторую способность к делению (например, альвеолярные макрофаги при хронических воспалительных процессах). В очаге воспаления в результате слияния нескольких макрофагов образуются многоядерные гигантские клетки инородных тел. Макрофаги подразделяют на резидентные и подвижные. Резидентные макрофаги присутствуют в тканях в норме, в отсутствие воспаления. Среди них различают свободные,
имеющие округлую форму, и фиксированные макрофаги — звездообразной формы клетки, прикрепляющиеся своими отростками к внеклеточному матриксу или другим клеткам. Подвижные макрофаги — популяция переселяющихся (вызванных) макрофагов.
Строение макрофага зависит от его активности и локализации. Диаметр клетки — около 20 мкм. Ядро неправильной формы, с углублениями. В цитоплазме присутствуют митохондрии, свободные рибосомы, хорошо выраженный комплекс Гольджи, мультивезикулярные тельца, гранулярная эндоплазматическая сеть, лизосомы, фаголизосомы и остаточные тельца, материал которых может выделяться из макрофага путём экзоцитоза. В лизосомах присутствуют бактерицидные агенты: миелопероксидаза, лизоцим, протеиназы, кислые гидролазы, катионные белки, лактоферрин, супероксид дисмутаза — фермент, способствующий образованию H2O2, OH–, O2–. Под плазмолеммой в большом количестве присутствуют актиновые микрофиламенты, микротрубочки, промежуточные филаменты, необходимые для миграции и фагоцитоза. Макрофаги мигрируют по градиенту концентрации многих веществ, поступающих из различных источников. Активированные макрофаги образуют цитоплазматические псевдоподии неправильной формы, участвующие в амебоидном движении и фагоцитозе.
Функции
Макрофаги — профессиональные фагоциты. Макрофаги фагоцитируют деградированные белки, старые и дефектные эритроциты и другие клетки крови; обломки клеток и тканевого матрикса, образующиеся при воспалении. Неспецифический фагоцитоз характерен для альвеолярных макрофагов, захватывающих пылевые частицы различной природы, сажу и т.п. Специфический фагоцитоз происходит при взаимодействии макрофага с опсонизированной бактерией.
Распознавание многих бактерий макрофагом опосредовано его рецептором TLR (для микобактерий это TLR2 и TLR4). Как только микобактерия захватывается макрофагом, активируются NF-κB и MAP киназа. В результате активации TLR макрофаг секретирует ИЛ12, который способствует дифференцировке T–лимфоцитов в Th1-лимфоциты. Последние, в свою очередь, продуцируют γ-ИФН и TNFα, усиливающие антибактериальную активность макрофага (рис. 6-33).
Активированный макрофаг секретирует более 60 факторов. Макрофаги проявляют антибактериальную активность, выделяя лизоцим, кислые гидролазы, катионные белки, лактоферрин, H2O2, OH–, O2–. Противоопухолевая активность заключается в прямом цитотоксическом действии H2O2, аргиназы, цитолитической протеиназы, TNF макрофага. Макрофаг — антиген-представляющая клетка: он процессирует Аг и представляет его лимфоцитам, что приводит к стимуляции лимфоцитов и запуску иммунных реакций. ИЛ1 макрофагов активирует T–лимфоциты и в меньшей степени — B–лимфоциты. Макрофаг продуцирует липидные медиаторы — простагландин PGE2 и лейкотриены, фактор активации тромбоцитов (PAF). Клетка также выделяет α-ИФН, блокирующий репликацию вируса. Активированный макрофаг секретирует ферменты, разрушающие внеклеточный матрикс (эластазу, гиалуронидазу, коллагеназу). С другой стороны, ростовые факторы, синтезируемые макрофагами, эффективно стимулируют пролиферацию эпителиальных клеток (TGFβ, bFGF), пролиферацию и активацию фибробластов (фактор роста из тромбоцитов PDGF), синтез коллагена фибробластами (TGFβ), формирование новых кровеносных сосудов (фактор роста фибробластов bFGF). Таким образом, основные процессы, лежащие в основе заживления раны (реэпителизация, образование внеклеточного матрикса, восстановление повреждённых сосудов), опосредованы факторами роста, производимыми макрофагами. Вырабатывая ряд колониестимулирующих факторов (макрофагов — M CSF, гранулоцитов — G-CSF), макрофаги влияют на дифференцировку клеток крови.
Вопрос 7. Понятие о системе мононуклеарных фагоцитов. Примеры различных макрофагов.
Система мононуклеарных фагоцитов. Макрофаги соединительной ткани — часть системы мононуклеарных фагоцитов. Клетки системы мононуклеарных фагоцитов отличаются от других фагоцитирующих клеток по трём критериям: имеют морфологию макрофагов, происходят из костного мозга, фагоцитарную активность модулируют Ig и компоненты комплемента. В систему мононуклеарных фагоцитов входят гистиоциты (тканевые макрофаги), альвеолярные макрофаги, остеокласты, клетки фон Купффера, клетки Лангерханса, клетки Хофбауэра, гигантские клетки инородных тел и, вероятно, клетки микроглии ЦНС.
Вопрос 8. Адипоциты белой и бурой жировой ткани, их происхождение, строение и значение. Запасание и использование жира.
Среди адипоцитов различают клетки белого и клетки бурого жира.
Клетка белого жира
В ходе дифференцировки в цитоплазме мезенхимной клетки появляются капельки жира, сливающиеся по мере увеличения их количества. Дифференцированный адипоцит — крупная округлая клетка диаметром 120 мкм, содержит одну крупную каплю жира, оттесняющую на периферию цитоплазму и все органеллы. В цитоплазме, узким ободком окружающей каплю жира, находятся сплющенное ядро, свободные рибосомы, гладкая и гранулярная эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи и митохондрии. Адипоциты секретируют гормон лептин, взаимодействие которого с рецепторами нервных клеток вентромедиального и латерального ядер гипоталамуса ведёт к включению центральных механизмов пищевого поведения; лептин противодействует накоплению жировой ткани. Адипоциты секретируют и имеют рецепторы ко многим факторам.
Синтез и запасание жира. Адипоциты синтезируют липопротеиновую липазу, диффундирующую на поверхность эндотелиальных клеток (преимущественно в капиллярах жировой ткани). Липиды, поступающие с пищей, транспортируются в жировую ткань в составе ЛОНП и в виде хиломикронов. Липопротеиновая липаза гидролизует эти липиды до жирных кислот. Свободные жирные кислоты проникают в адипоциты и запасаются в жировых капельках в виде триглицеридов. Жировые клетки способны синтезировать жирные кислоты также из глюкозы и аминокислот. Инсулин стимулирует синтез липопротеиновой липазы, отложение жира и поглощение глюкозы адипоцитами. Вместе с тем инсулин замедляет мобилизацию жира из адипоцитов, подавляя активность ферментов
, расщепляющих жир. Запасаемые триглицериды гидролизуются чувствительной к гормонам липазой, активируемой цАМФ. ОБРАЗУЮЩИЕСЯ свободные жирные кислоты поступают в просвет капилляров, где нековалентно связываются с альбуминами и транспортируются в печень.
Клетка бурого жира
Клетка бурого жира содержит множество мелких жировых капель и крупных митохондрий. В буром адипоците функционирует естественный механизм разобщения окислительного фосфорилирования, что биологически полезно как способ образования тепла. Бурый цвет клетки и ткани в целом обусловлен присутствием железосодержащих пигментов в митохондриях. Активированная гормон-чувствительная липаза гидролизует триглицериды в жирные кислоты и глицерол. Освобождаемые жирные кислоты метаболизируются с образованием тепла. Повышенное теплообразование объясняется наличием во внутренней мембране митохондрий трансмембранного белка термогенина. Термогенин разрешает обратный ток протонов, предварительно транспортированных в интермембранное пространство, без прохождения через систему АТФ-синтетазы. Таким образом, энергия, генерируемая протонным током, не используется на синтез АТФ, а рассеивается в виде тепла.
Вопрос 9. Перициты, их происхождение, строение и функциональная характеристика.
Перициты — отростчатые клетки, примыкающие снаружи к артериолам, венулам и капиллярам. Наиболее многочисленны в посткапиллярных венулах. Подобные перицитам мезангиальные клетки локализуются в почечных тельцах.
Морфология. Овальной формы клетки образуют длинные, расположенные вдоль сосуда первичные отростки, от которых под прямым углом отходят более тонкие и короткие вторичные отростки, охватывающие сосуд (капилляр или посткапиллярную венулу). Для перицита характерны дисковидное ядро с небольшими углублениями, обычный набор органелл, мультивезикулярные тельца, микротрубочки и гликоген. В области, обращённой к стенке сосуда, цитоплазма перицита содержит пузырьки. Около ядра и в отростках присутствуют сократительные белки, в т.ч. актин и миозин. Перициты покрыты базальной мембраной, но тесно связаны с эндотелиальной клеткой, т.к. базальная мембрана между ними может и отсутствовать. В этих местах выявлены щелевые и адгезионные контакты.
Функция. Сократительная активность. Перициты имеют общие свойства с ГМК (экспрессия гладкомышечного актина, виментина) и способны сокращаться в ответ на ангиотензин II, серотонин, ацетилхолин, АТФ, эндотелин-1, регулируя просвет сосуда.