Фибробласты. Функции фибробластов. Межклеточное вещество.

В этой статье поговорим о функции дермальных фибробластов в коже, процессе их старения, а также о методе обновления и стимуляции регенерации кожи путём введения аутологичных фибробластов.

Введение

Роль дермальных фибробластов (ДФ) в обновлении кожи трудно переоценить, поскольку они являются основным клеточным компонентом соединительнотканной основы кожи, обеспечивающим её гомеостаз и морфофункциональную организацию. Очевидна актуальность этой темы для регенеративной (репаративной) косметологии, задача которой — омоложение кожи путём активации естественных процессов её восстановления.

Функции дермальных фибробластов

Из всех функций ДФ наибольшее внимание специалистов в области эстетической медицины и дерматологии сосредоточено на продуцировании этими клетками компонентов внеклеточного матрикса (ВКМ) дермы: коллагена, эластина, протеогликанов, особенно гиалуроновой кислоты (ГК), и структурных гликопротеинов.

Повышенный интерес именно к этой функции ДФ понятен: названные компоненты ВКМ формируют и поддерживают структуру кожи, обеспечивая её упругость и прочность. Причём ДФ не только синтезируют эти вещества, но и обеспечивают их катаболизм путём прямого фагоцитоза «отработанных» фрагментов фибрилл коллагена и эластина, секреции коллагеназы, гиалуронидазы и прочих ферментов.

Резидентные клетки ткани — образующиеся и постоянно пребывающие в этой ткани.

Другая, и не менее значимая для кожи, активность ДФ оставалась до недавнего времени несколько на обочине поля зрения врачей-практиков, однако сегодня она тоже становится объектом пристального внимания клиницистов. Речь идёт о целом ряде важнейших функций фибробластов.

Так, продуцируя коллаген IV типа и ламинин, они влияют на формирование базальной мембраны. Фибробласты формируют строму, которая не только служит каркасом (опорой) для эпителия, но и регулирует структурную организацию и функционирование эпителиальных клеток.

Они вырабатывают и выделяют факторы клеточного роста (KGF-1 — фактор роста кератиноцитов, GM–CSF — гранулоцитарно-макрафагальный колониестимулирующий фактор роста), иммунорегуляторные интерлейкины IL-6, IL-8.

За счёт секреции факторов роста и интерлейкинов и непосредственного взаимодействия с эпителиальными клетками ДФ играют ключевую роль в регуляции эпидермального морфогенеза. Их паракринная активность служит основой для поддержания гомеостаза стволовых кератиноцитов.

Дермальные фибробласты секретируют факторы, влияющие на дифференцировку лимфоцитов, и факторы, регулирующие численность, миграцию и функции гранулоцитов и макрофагов, обеспечивая тем самым поддержание иммунитета кожи. Вырабатывая множество проангиогенных факторов, которые индуцируют дифференцировку и миграцию эндотелиальных клеток, ДФ способствуют образованию и стабилизации сосудов.

Они принимают участие в процессах нейроэндокринной регуляции кожи. Синтезируют биологически активные пептиды: гормоны, биогенные амины, нейропептиды и нейротрансмиттеры, идентичные таковым в центральной нервной и эндокринной системах, экспрессируют рецепторы андрогенов и эстрогенов, посредством которых осуществляется влияние этих гормонов на кожу человека.

Фибробласты, взаимодействуя с различными резидентными клетками: эпидермальными, эндотелиальными, нервными, жировыми, гемопоэтическими, участвуют практически во всех кожных процессах, в том числе — физиопатологических.

Таким образом, ДФ представляют собой центральное звено в биологии кожи: они поддерживают не только гомеостаз ВКМ дермы, обеспечивая её ремоделирование и обновление, но и физиологическое состояние других слоёв и структур кожи.

Фибробласты. Функции фибробластов. Межклеточное вещество.Рис. 1. Взаиморасположение фибробластов и коллагеновых волокон: a — в коже молодых людей (18–29 лет); b — в коже людей старшего возраста (старше 80 лет) (Varani J., et al. 2006, с изм.)

Инволюция дермальных фибробластов

По мере старения организма растёт число ДФ, в которых происходят возрастзависимые изменения, связанные преимущественно с непрерывным накоплением повреждений. Такие ДФ обозначают как «стареющие», или сенесцентные фибробласты (ДФст).

Снижается их способность к ремоделированию и организации ВКМ, так как уменьшается синтез и секреция ими основных компонентов ВКМ. Нарушается эпидермальный гомеостаз из‑за негативных изменений в паракринных механизмах, связывающих эпидермис и папиллярный слой дермы.

В популяции ДФст происходит увеличение секреции богатого цистеином ангиогенного индуктора — белка 61 (CYR61, или CCN1), стимулирующего продукцию провоспалительных цитокинов и матриксных металлопротеиназ (MMPs).

CCN1 и MMPs поддерживают старение клетки путём негативной регуляции гомеостаза коллагена и увеличения его деградации.

Постепенно баланс между синтезом и деградацией коллагена нарушается в пользу последней. Повреждённый коллагеновый каркас ВКМ уже не может удерживать фибробласты в растянутом состоянии, свойственном молодым клеткам. Происходит своего рода коллапс фибробластов, что приводит к нарушению их функций.

В процессе инволюции уменьшается численность фибробластов. Снижается и биосинтетическая активность этих клеток, нарушается баланс между синтезом и деградацией ВКМ дермы.

В среднем, у пожилых / старых людей, по сравнению с молодыми, общее количество ДФ меньше на 35 %, продукция коллагена в коже снижена на 75 %, причём содержание коллагена уменьшается приблизительно на 1 % в год.

Все сенесцентные изменения в популяции ДФ приводят к постепенному и значительному снижению способности кожи к регенерации и обновлению. Как при этом меняется статус кожи? Уменьшается её толщина, снижается упругость и эластичность, появляются морщины, заломы, птоз тканей — кожа стареет.

Очевидно, что именно ДФ должны быть основной «мишенью» омолаживающих кожу косметологических методов.

Так оно и есть: все современные терапевтические воздействия в целях коррекции возрастных изменений кожи — инъекционные, включая PRP-терапию, аппаратные (лазерные, радиочастотные, ультразвуковые) — направлены прежде всего на стимуляцию функциональной активности ДФ, как пролиферативной, так и биосинтетической. Особое место в этом ряду занимает применение аутологичных (собственных) дермальных фибробластов, или SPRS-терапия.

SPRS-терапия как метод оздоровления и обновления кожи

SPRS-терапия (SPRS — от англ. Service for Personal Regeneration of Skin — персонифицированный комплекс лечебно-диагностических процедур для восстановления кожи) — метод регенеративной медицины (РУ ФС №2009 / 308 от 21.07.2010).

Его применение позволяет восполнить уменьшившуюся с возрастом популяцию ДФ за счёт введенных в кожу специализированных молодых и функционально активных клеток.

Трансплантируются собственные фибробласты кожи пациента, поэтому они полноценно приживаются, интегрируют с резидентной клеточной популяцией и живут «по законам» дермы.

После трансплантации их биосинтетическая активность сохраняется не менее года, причём без какой‑либо дополнительной стимуляции. Как результат, увеличивается синтез коллагена и других компонентов ВКМ, благодаря чему происходит ремоделирование микроструктуры дермы, увеличение её толщины, уменьшение количества и глубины морщин.

Сенесценция — это состояние, при котором клетки с накопленными повреждениями ДНК и истощением механизмов её восстановления перестают делиться, теряют способность к ремоделированию и организации ВКМ.

Фибробласты. Функции фибробластов. Межклеточное вещество.Рис. 2. Кожа после применения аутоДФ: a — через 1 месяц, b — через 3 месяца, c — через 6 месяцев, d — через 12 месяцев. Стрелками указаны группы введённых культивированных аутоДФ. Левая колонка — окраска гематоксилином и эозином, правая колонка — импрегнация нитратом серебра. Ув. ×200. Препараты и микрофотографии Р. В. Деева.

Описание технологии

В специализированной лаборатории Института стволовых клеток человека, соответствующей международным стандартам GMP*, из 4 мм биоптата кожи пациента получают клеточный препарат, содержащий культивированные аутологичные ДФ (аутоДФ).

На этапах клеточного процессинга происходит отбор и стимуляция только функционально активных ДФ, которые, несмотря на старение организма, сохраняют высокую способность к делению и синтезу важных для кожи компонентов.

Дело в том, что пролиферативный потенциал всей популяции дермальных фибробластов взрослого человека в течение всей его жизни остаётся на довольно высоком уровне — благодаря наличию в фибробластическом диффероне стволовых / прогениторных клеток.

Это клетки-предшественницы, которые отвечают за обновление клеточной популяции дермы. Как показали исследования in vitro, первичные культуры, полученные даже от очень пожилых людей (95 лет), содержат до 14 % митотически активных фибробластов.

Фибробласты. Функции фибробластов. Межклеточное вещество.Рис. 3. Относительное изменение толщины кожи после применения аутоДФ (по результатам гистологических исследований).

Данный факт подтверждается и нашими экспериментами: культуры фибробластов дермы, полученные от пациентов 18–82 лет, характеризуются довольно высокой эффективностью колониеобразования (45.0±9.5 %), независимо от возраста донора. Это даёт возможность из небольшого биоптата кожи любого взрослого человека получить необходимое для проведения терапии количество функционально активных клеток.

После трансплантации культивированных ауто ДФ в дерму их биосинтетическая активность сохраняется. В своей работе мы вводили полученный клеточный материал одновременно и в кожу лица, и в кожу за ушной раковиной, откуда затем проводили забор биоптата для гистологического изучения. Наши исследования показали:

  • трансплантированные аутоДФ синтезировали компоненты ВКМ дермы на протяжении как минимум 12 месяцев [Рис. 2];
  • трансплантированные аутоДФ присутствовали в дерме небольшими группами, без признаков митотической активности, то есть без признаков деления клеток (следовательно, риск развития каких‑либо гиперпластических процессов при их использовании отсутствует);
  • образовались новые коллагеновые волокна;
  • толщина дермы увеличилась в среднем на 62,5±13,6 % (р=0,028) в течение первых 12 месяцев после применения аутоДФ [Рис. 3].
Читайте также:  Дермовейт - инструкция по применению, отзывы, аналоги и формы выпуска (мазь 0,05%, крем или гель) гормонального лекарства для лечения псориаза, экземы, дерматита у взрослых, детей и при беременности

Через 24 месяца после применения аутоДФ в дерме также регистрировали отдельные группы фибробластоподобных клеток [Рис. 4], продуцирующих коллагеновые волокна.

Однако признаков созревания (утолщения) коллагена не наблюдали, из чего следует, что через два года после трансплантации аутоДФ интенсивность их синтетической активности (по сравнению с таковой в течение первого года после трансплантации) была снижена.

Фибробласты. Функции фибробластов. Межклеточное вещество.Рис. 4. Кожа пациента М. (54 г.) после применения аутоДФ через 24 месяца. Левая колонка — окраска гематоксилином и эозином, правая колонка — импрегнация нитратом серебра. Ув. ×200. Препараты и микрофотографии Р. В. Деева.

Скорее всего, это связано с уровнем физиологических потребностей дермы (известно, что для обеспечения её физиологического состояния достаточно незначительной функциональной активности фибробластов).

По всей видимости, трансплантированные аутоДФ полноценно интегрировались с дермой, стали естественной составляющей её основной клеточной популяции — фибробластического дифферона — и находятся под контролем микроокружения.

Выводы гистологического исследования:

  • введенные аутоДФ сохраняют свою жизнеспособность в дерме;
  • они располагаются в дерме преимущественно группами;
  • их функционирование не приводит к неблагоприятным последствиям, клетки пролиферативно не активны;
  • на всех сроках наблюдения в дерме регистрируются признаки увеличения её объёма и процесс синтеза молодых коллагеновых волокон.

Выявленная на гистологическом уровне положительная динамика изменений кожи после применения аутоДФ полностью соответствует клинической картине.

Уже через 10–14 дней после окончания курса SPRS-терапии отмечается повышение упругости кожи, уменьшение её рельефности (уменьшение выраженности морщин), улучшение цвета и контуров лица. Эффект имеет нарастающий характер.

Так, если через месяц после инъекции на «хорошо» и «отлично» клинический результат оценили 88 % пациентов, то уже через три месяца и позже — 100 %.

Врачи-исследователи через месяц определили результат как «хороший» и «отличный» у 86 % пациентов, через три месяца и позже — у 100 % пациентов. Положительные, прогрессирующие со временем (на протяжении как минимум 12 месяцев) изменения состояния кожи подтверждены нами и с помощью инструментальных методов исследования.

Заключение

  • Инновационная технология — SPRS-терапия, основанная на принципах регенеративной медицины, — позволяет восстанавливать утраченные с возрастом структуру и функции дермы за счёт уникального биологического механизма собственных коллагенобразующих клеток кожи пациента.
  • SPRS-терапия используется в отечественной эстетической медицине более восьми лет, зафиксировано более 1000 клинических наблюдений пациентов, из которых более 80 % повторно (два и более раз), пролечив одну область кожи, обращались в клиники для лечения этим методом кожи других областей.
  • Для врачебной практики важно, что SPRS-терапия является не только самостоятельным эффективным методом ремоделирования дермы, но и хорошей базовой основой для применения других косметологических вмешательств, направленных на стимуляцию синтетической активности фибробластов, что позволяет в течение длительного времени поддерживать кожу пациента в хорошем состоянии.

Авторы:
Алла Зорина, к. м. н., врач-биохимик, Москва.
Вадим Зорин, к. б. н., врач-биофизик, Москва.

Журнал: Облик. Esthetic guide №6(29)

Фибробласты

Фибробласты (фибробластоциты) (от лат. fibra — волокно, греч. blastos — росток, зачаток) — клетки, синтезирующие компоненты межклеточного вещества: белки (например, коллаген, эластин), протеогликаны, гликопротеины.

  • В эмбриональном периоде ряд мезенхимных клеток зародыша дают началодифферону фибробластов, к которому относят:
  • · стволовые клетки,
  • · полустволовые клетки-предшественники,
  • · малоспециализированные фибробласты,
  • · дифференцированные фибробласты (зрелые, активно функционирующие),
  • · фиброциты (дефинитивные формы клеток),
  • · миофибробласты и фиброкласты.
  • С главной функцией фибробластов связаны образование основного вещества и волокон (что ярко проявляется, например, при заживлении ран, развитии рубцовой ткани, образовании соединительнотканной капсулы вокруг инородного тела).

Малоспециализированные фибробласты — это малоотростчатые клетки с округлым или овальным ядром и небольшим ядрышком, базофильной цитоплазмой, богатой РНК. Размер клеток не превышает 20—25 мкм. В цитоплазме этих клеток обнаруживается большое количество свободных рибосом.

Эндоплазматическая сеть и митохондрии развиты слабо. Аппарат Гольджи представлен скоплениями коротких трубочек и пузырьков. На этой стадии цитогенеза фибробласты обладают очень низким уровнем синтеза и секреции белка. Эти фибробласты способны к размножению митотическим путем.

Дифференцированные зрелые фибробласты крупнее по размеру. Это активно функционирующие клетки.

В зрелых фибробластах осуществляется интенсивно биосинтез коллагеновых, эластиновых белков, протеогликанов, которые необходимы для формирования основного вещества и волокон. Эти процессы усиливаются в условиях пониженной концентрации кислорода.

Стимулирующими факторами биосинтеза коллагена являются также ионы железа, меди, хрома, аскорбиновая кислота.

Один из гидролитических ферментов —коллагеназа — расщепляет внутри клеток незрелый коллаген, что регулирует на клеточном уровне интенсивность секреции коллагена.

Фибробласты – это подвижные клетки. В их цитоплазме, особенно в периферическом слое, располагаются микрофиламенты, содержащие белки типа актина и миозина.

Движение фибробластов становится возможным только после их связывания с опорными фибриллярными структурами с помощью фибронектина — гликопротеина, синтезируемого фибробластами и другими клетками, обеспечивающего адгезию клеток и неклеточных структур. Во время движения фибробласт уплощается, а его поверхность может увеличиться в 10 раз.

Плазмолемма фибробластов является важной рецепторной зоной, которая опосредует воздействие различных регуляторных факторов. Активизация фибробластов обычно сопровождается накоплением гликогена и повышенной активностью гидролитических ферментов. Энергия, образуемая при метаболизме гликогена, используется для синтеза полипептидов и других компонентов, секретируемых клеткой.

По способности синтезировать фибриллярные белки к семейству фибробластов можно отнести ретикулярные клетки ретикулярной соединительной ткани кроветворных органов, а также хондробласты и остеобласты скелетной разновидности соединительной ткани.

Фиброциты — дефинитивные (конечные) формы развития фибробластов. Эти клетки веретенообразные с крыловидными отростками. [Они содержат небольшое число органелл, вакуолей, липидов и гликогена.] Синтез коллагена и других веществ в фиброцитах резко снижен.

Миофибробласты — клетки, сходные с фибробластами, сочетающие в себе способность к синтезу не только коллагеновых, но и сократительных белков в значительном количестве.

Фибробласты могут превращаться в миофибробласты, функционально сходные с гладкими мышечными клетками, но в отличие от последних имеют хорошо развитую эндоплазматическую сеть.

Такие клетки наблюдаются в грануляционной ткани заживающих ран и в матке при развитии беременности.

Фиброкласты — клетки с высокой фагоцитарной и гидролитической активностью, принимают участие в «рассасывании» межклеточного вещества в период инволюции органов (например, в матке после окончания беременности).

Они сочетают в себе структурные признаки фибриллообразующих клеток (развитую гранулярную эндоплазматическую сеть, аппарат Гольджи, относительно крупные, но немногочисленные митохондрии), а также лизосомы с характерными для них, гидролитическими ферментами.

Выделяемый ими за пределы клетки комплекс ферментов расщепляет цементирующую субстанцию коллагеновых волокон, после чего происходят фагоцитоз и внутриклеточное переваривание коллагена.

Фибробласты. Функции фибробластов. Межклеточное вещество.

Следующие клетки волокнистой соединительной ткани уже не относятся к дифферону фибробластов.

Фибробласты: типы, функции и факторы роста

Фибробласты. Функции фибробластов. Межклеточное вещество.

Тело человека состоит из триллионов разнообразных клеток. Наиболее важными клетками самого большого органа в теле человека – кожи, являются фибробласты. Их называют клетками молодости, так как именно активная работа фибробластов способствует поддержанию молодости и красоты кожи.

Фибробласты

Зародышевые клетки соединительной ткани организма. Они участвуют в процессах регенерации и синтеза белков, наиболее важных для омоложения клеток дермы.

В организме человека фибробласты могут находиться в двух формах: активные и неактивные. Активный фибробласт имеет большой размер, отростки, овальное ядро и много рибосом. Такая клетка может делиться и интенсивно вырабатывать коллаген. Неактивные фибробласты называются также фиброцитами.

Они являются высокодифференцированными клетками, которые образовываются их фибробластов, не имеют способности к делению, но принимают активное участие в синтезе волокнистых структур и заживлении ран. Неактивные фибробласты имеют несколько меньший размер, чем активные, и отличаются веретенообразной формой.

Все активные фибробласты разделяются на несколько структурно-функциональных типов, каждый из которых выполняет определенные функции:

  • — малодифференцированные фибробласты обладают выраженными пролиферативными свойствами, то есть, они активно размножаются и растут;
  • — юные фибробласты – более дифференцированные клетки, которые также способны к пролиферации, но в отличие от малодифференцированных, могут синтезировать коллаген и кислые гликозаминогликаны;
  • — зрелые фибробласты образуются из юных форм, практически не могут размножаться, и разделяются на три подтипа:
  • фиброкласты разрушают коллаген путем фагоцитоза и внутриклеточного лизиса;
  • коллагенобласты синтезируют коллаген;
  • монофибробласты играют роль в сокращении фиброзной ткани при заживлении ран.
Читайте также:  Сосудистая деменция. Болезнь телец Леви.

Фибробласты располагаются в среднем слое кожи человека – в дерме. Там они вырабатывают внеклеточный матрикс, компоненты которого и формируют своеобразный каркас кожи. Основными компонентами внеклеточного матрикса являются гликопротеины, протеогликаны и гиалуроновая кислота. Широко известный коллаген является превалирующим гликопротеином внеклеточного матрикса. Кроме того, фибробласты продуцируют также белки фибрин, эластин, тинасцин, нидоген и ламинин, которые используются в качестве «строительного материала» для кожи.

Еще один продукт синтеза фибробластов – это факторы клеточного роста, к которым относятся:

  • основной фактор, усиливающий рост всех клеток кожи;
  • трансформирующий фактор, способствующий стимулированию выработки эластина и коллагена;
  • эпидермальный фактор, ускоряющий деление клеток и перемещение кератиноцитов;
  • фактор роста кератиноцитов.

Основные функции фибробластов:

  • синтез коллагена, эластина, гиалуроновой кислоты и других компонентов внеклеточного матрикса;
  • формирование сосудов;
  • усиление процессов клеточного роста;
  • ускорение разрастания тканей;
  • заживление поврежденной кожи;
  • направление клеток иммунной системы к бактериям и другим чужеродным агентам.

С возрастом в организме человека способности фибробластов в плане активного синтеза и пролиферации в тканях кожи снижаются, в результате чего происходит уменьшение содержания их главных компонентов — гиалуроновой кислоты, коллагена, эластина, сосудистой сети. Это отражается на внешнем виде кожного покрова.

Сегодня, благодаря успехам биотехнологии, появилась возможность естественным путем повлиять непосредственно на причину возрастного увядания кожных тканей. Этого удалось достигнуть способом обогащения ее собственными молодыми фибробластами, которые являются строителями внеклеточного матрикса.

Трансплантация в кожу лица собственных молодых клеток фибробластов способна эффективно и достаточно быстро активизировать процессы обновления и восстановления ее структуры. Аутологичные (свои) клетки не воспринимаются собственной иммунной системой как антиген (чужеродные) и, следовательно, организмом не отторгаются, а полноценно функционируют.

Преимуществом клеточного омоложения является и то, что трансплантированные фибробласты долгое время (от полугода до полутора лет) сохраняют функциональную активность в части усиленного синтеза гиалуроновой кислоты, коллагена, эластина и других компонентов матриксной системы кожи. В течение этого срока постоянно продолжается улучшение ее состояния.

Такая методика аутотрансплантации фибробластов в косметологии получила официальное разрешение Росздравнадзора.

Источники: https://estet-portal.com/, https://bellaestetica.ru/.

Характеристика фибробластов, функции, гистология, культура / биология

фибробласты они представляют собой гетерогенную группу клеток, также называемых клетками фибробластов. Эти клеточные субпопуляции включают «классические фибробласты» и другие специализированные фибробласты, такие как миофибробласты, липофибробласты, сократительные интерстициальные клетки (CIC) и перициты..

Классические фибробласты являются основными клетками, которые являются частью структуры соединительной ткани тела, но также отвечают за поддержание ткани.

Фибробласты. Функции фибробластов. Межклеточное вещество.

Их морфология будет зависеть от того, где они расположены, и они в основном отвечают за синтез волокон и предшественника коллагена, а также за поддержание внеклеточного матрикса тканей.

В основном это клетки, которые формируют опорную структуру органов у живых существ (животных и людей). Синтезируя волокна, коллаген, мукополисахариды (гликозаминогликаны) и гликопротеины (фибронектин), они играют фундаментальную роль в восстановлении тканей, являясь главными действующими лицами в процессах заживления..

Во время заживления ран фибробласты мигрируют в место повреждения, где они размножаются, чтобы восстановить коллаген.

индекс

  • 1 Общая характеристика
    • 1.1 Фибробласты
    • 1.2 Фиброциты
  • 2 функции
    • 2.1 Обслуживание и ремоделирование соединительной ткани
    • 2.2 Взаимодействие с другими клетками и участие в иммунном ответе
    • 2.3 Другие функции
  • 3 Гистология
  • 4 Выращивание
  • 5 Заболевания, связанные с фибробластами
    • 5.1 Венозные язвы
    • 5.2 Склеродермия
    • 5.3 Ревматоидный артрит
  • 6 Ссылки

Общие характеристики

Структура фибробластов варьируется в зависимости от состояния, в котором находится клетка, кроме того, что эти клетки будут различаться в зависимости от их функции и места, где они расположены..

Фибробласты характеризуются двумя состояниями; один активный и один неактивный. Поэтому в активном состоянии они называются фибробластами, а в неактивных фиброцитах.

Фибробласты и фиброциты также известны как молодые и зрелые клетки соответственно. Тем не менее, они обычно называются фибробластами нечетко, чтобы относиться к любому из двух состояний.

фибробласты

Активная клетка (фибробласт), как следует из ее названия, обладает высокой секреторной активностью.

Это большие ячейки (они имеют длину от 50 до 100 микрон в длину и 30 в ширину), плоские (толщиной 3 микрона) и в форме веретена (веретенообразные, широкие в центре и тонкие по концам).

Кроме того, они представляют множество нерегулярных цитоплазматических процессов, которые могут быть короткими и широкими или удлиненными, тонкими и сильно разветвленными. Эти ветви служат для поддержания отношений с другими фибробластами посредством связей или простых физических контактов..

Они также связаны с остальными клетками, которые окружают его в соединительной ткани, среди них: мышечные клетки, нейроны, эндотелиальные клетки, лейкоциты и другие..

Связь происходит через прямое физическое трение, используя внеклеточный матрикс в качестве посредника или через секрецию веществ.

С другой стороны, ядро ​​фибробластов прозрачное, плоское и овальное. У этого также есть одно или два видных ядра, которые исчезают в фиброците.

Эти клетки обладают группой органелл, характерных для высокой синтетической и секреторной активности: обильный грубый эндоплазматический ретикулум, хорошо развитый комплекс Гольджи, секреторные везикулы, богатые тропоколлагеном, рибосомами и митохондриями..

Другой особенностью, которая выделяется в этих клетках, является наличие сложного цитоскелета. Он состоит из системы микротрубочек и микрофиламентов, образованных в основном за счет экспрессии актина F, β и γ, а также актинина α.

Эти элементы сгруппированы на периферии клеток, прилегающих к миозину.

Эта структура типична для многофункциональной ячейки. Он также дает возможность двигаться со скоростью 1 мкм / мин, накапливаясь на концах раны для восстановления тканей и образования рубцов.

фиброциты

Фиброциты представляют собой более мелкие клетки, с веретенообразной формой, со скудной цитоплазмой, с небольшим количеством органелл и меньшим количеством цитоплазматических процессов. Его ядро ​​темное, удлиненное и меньше.

Хотя фиброцит находится в покое (несекреторная) форма и обычно не делится часто, он может вступать в митоз и повторно синтезировать волокна, если происходит повреждение соединительной ткани.

функции

В прошлом считалось, что функция фибробластов была очень простой, поскольку она была внесена в каталог только в качестве поддерживающей ткани для других типов клеток. Но теперь известно, что фибробласты являются очень динамичными клетками и их функции сложны.

Специфическая функция каждого фибробласта, а также его морфология будут зависеть от его местоположения в организме, линии, к которой они принадлежат, и воспринимаемых стимулов..

Фибробласты, даже находясь в одном и том же месте, могут выполнять различные функции в соответствии со стимулом, который они получают от окружающих их клеток..

Поддержание и ремоделирование соединительной ткани

Его основная функция связана с поддержанием соединительной ткани, которая образована волокнами (коллагеновые, ретикулярные и эластичные) и внеклеточным матриксом..

Фибробласты поддерживают внеклеточный матрикс тканей, синтезируя определенные соединения, которые его составляют, в состоянии предшественников, а также некоторые волокна. Но они не только синтезируют, но и способны фагоцитировать некоторые из этих компонентов в процессах ремоделирования тканей..

Среди соединений, которые составляют внеклеточный матрикс: волокнистые белки и аморфное основное вещество, состоящее в основном из гиалуроновой кислоты и интерстициальной плазмы..

Процесс синтеза и ремоделирования внеклеточного матрикса, осуществляемый фибробластами, осуществляется путем производства широкого спектра ферментов, принадлежащих к семейству металлопротеиназ..

Этими ферментами являются интерстициальная коллагеназа, желатиназа А, протеогликаназа, гликозаминогликаназа и тканевые ингибиторы металлопротеиназы..

Эти ферменты участвуют в синтезе различных веществ, таких как коллагеназы I и III типа, эластичные волокна, фибронектин, протеогликаны, гликопротеины, белки и протеазы..

Взаимодействие с другими клетками и участие в иммунном ответе

Другой функцией, которая выделяется в фибробластах, является их способность взаимодействовать с локальными клетками и вмешиваться на ранних стадиях иммунного ответа, поскольку они способны инициировать процесс воспаления в присутствии патогенных микроорганизмов..

В этом смысле они провоцируют синтез хемокинов посредством представления рецепторов на их поверхности, а также других химических медиаторов, таких как интерлейкины, нейропептиды и различные факторы роста..

Иногда они могут участвовать в качестве антигенпрезентирующих клеток в Т-клетках, хотя эта функция встречается не так часто.

Читайте также:  Бруцеллы. бруцеллёз. палочка банга. свойства бруцелл. эпидемиология бруцелл. распространенность бруцелл.

Другие функции

С другой стороны, фибробласты обеспечивают способность соединительной ткани прилипать к окружающим тканям..

Они также представляют сократимость и подвижность, используемые в структурной организации соединительной ткани, прежде всего во время эмбриогенеза.

Кроме того, фибробласты будут выполнять свои функции в зависимости от места, где они находятся, и характеристик каждой клеточной линии. Например, фибробласты десны образуют мягкую соединительную ткань, которая окружает альвеолярную кость (десна).

Между тем, фибробласты периодонтальной связки окружают корневую часть зуба, производя и поддерживая имплантацию соединительной ткани, которая обеспечивает стабильную фиксацию этого внутри альвеолы..

Точно так же фибробласты кожи очень разнообразны, и одной из их функций является поддержание гладкости и шелковистости кожи за счет синтеза коллагена, эластина или протеогликанов..

С возрастом функция этих клеток уменьшается, и это делает типичные признаки возраста похожими на морщины. Им также приписывают индукцию волосяных фолликулов, потовых желез, среди прочего.

гистология

Фибробласты происходят из примитивных и плюрипотентных мезенхимальных клеток.

В некоторых экстренных случаях организм, посредством процесса, называемого эпителиально-мезенхимальным переходом (EMT), способен образовывать фибробласты из эпителиальных клеток..

Обратный процесс трансформации фибробластов в эпителиальные клетки также возможен посредством процесса мезенхимально-эпителиального перехода (МЕТ).

Следовательно, возможно, что фибробласты могут дифференцироваться в специализированные эпителиальные клетки, такие как адипоциты, хондроциты и другие..

Этот процесс полезен при восстановлении тканей, но также происходит при злокачественных процессах, таких как рост опухоли..

выращивание

Динамизм этой клетки сделал ее привлекательной целью для исследований, и потому что ее манипулирование было относительно легким в пробирке, они были изучены на клеточных культурах в лаборатории.

Эти исследования выявили важные данные, например:

Было обнаружено, что в культурах фибробластов эмбриональной ткани они способны проводить до 50 делений до старения и дегенерации..

Эта характеристика сделала их идеальными клетками для изучения кариотипа человека.

Однако способность к делению значительно снижается в фибробластах из ткани взрослого человека, в которых наблюдается приблизительно 20 делений.

Аналогичным образом, косметическая промышленность в настоящее время использует культивирование фибробластов для получения молекул, которые могут быть введены в кожу, для борьбы с типичными признаками старения..

В этом смысле они предложили восстановительное лечение, которое в настоящее время используется в США. Процедура состоит в заполнении морщин путем непосредственного введения аутологичных (собственных) фибробластов..

Для этого возьмите небольшую порцию ткани, удаленную из задней области ушей того же пациента. Поскольку они сами являются фибробластами, они не вызывают отторжения и, таким образом, самогенерация коллагена, эластина и других веществ реактивируется..

Заболевания, связанные с фибробластами

Неисправность этих клеток связана с некоторыми патологиями. Вот самые важные из них:

Венозные язвы

Течение венозной язвы с низким содержанием коллагена и фибронектина.

В частности, было замечено, что производственная способность коллагена фибробластами в очаге поражения снижается, в то время как выработка фибронектина нормальная..

Считается, что низкая выработка коллагена обусловлена ​​наличием низкого уровня кислорода (гипоксии) в тканях и дефицитом фибронектина, что приводит к большей деградации его в язве.

склеродермия

Это редкое и хроническое аутоиммунное заболевание, которое состоит из скопления диффузной фиброзной ткани.

Также имеются дегенеративные изменения и аномалии, проявляющиеся в коже, стенках мелких артерий, суставах и внутренних органах..

Патологический фиброз, возникающий при этом заболевании, характеризуется неконтролируемой активацией фибробластов, которая вызывает накопление и ремоделирование внеклеточного матрикса, превышенного и постоянного.

Ревматоидный артрит

Это хроническое аутоиммунное заболевание, которое поражает суставы и характеризуется их воспалением, которое вызывает деформацию и сильную боль..

Синовиальные фибробласты, основной клеточный компонент мембраны синовиального сустава, играют важную роль в развитии ревматоидного артрита. При этой патологии число синовиальных фибробластов увеличивается (гиперплазия).

Они также демонстрируют атипичный фенотип, связанный с активацией определенных внутриклеточных сигнальных путей, которые вызывают рост клеток и экспрессию множества провоспалительных веществ..

Все это способствует хемотаксису, накоплению и активации воспалительных клеток, ангиогенезу и ухудшению состояния костей и хрящей..

ссылки

  1. Участники Википедии. Фибробласт. Википедия, Свободная энциклопедия. 9 декабря 2018 года, 10:50 UTC. Доступно по адресу: en.wikipedia.org,
  2. Рамос А., Бесерриль С., Сиснерос Ю., Монтаньо М. Миофибробласт, многофункциональная клетка при патологии легких. Преподобный Инст. Нал. EnF. Респ. Мекс.  2004; 17 (3): 215-231. Доступно по адресу: scielo.org.mx/scielo
  3. Акоста А. Фибробласт: его происхождение, структура, функции и гетерогенность в периодонте. Университет Одонтологика, 2006; 25 (57): 26-33
  4. Шрирам Г., Биглиарди П.Л., Биглиарди-Ци М. Неоднородность фибробластов и ее значение для конструирования органотипических моделей кожи in vitro. Европейский журнал клеточной биологии. 2015; 94: 483-512.
  5. Левый E, Паблос Дж. Синовиальные фибробласты. Семинары испанского фонда ревматологии. 2013; 14 (4): 95-142

Фибробласт

На
данной электроно грамме (рисунок 18)
представлены фрагмент
фибробласта
и
межклеточное
вещество
соединительной
ткани.

Фибробласты

основные клетки соединительной ткани,
продуци­рующие
компоненты межклеточного матрикса. Они
принимают участие в заживлении ран.
Способны к пролиферации и миграции.

Форма клеток раз­нообразна: от
веретеновидной до звездчатой. Функция
фибробластов

синтез
межклеточного вещества.

Поэтому
фибробласт имеет строение клетки,
вырабатывающей белок «на экспорт».

Ядро
фибробласта
овальной формы. Содержит равномерно
распылен­ный хроматин и ядрышки
(свидетельство высокой активности
считывания информации
с ДНК и образования рибосом).

Цитоплазма
молодых
фибробластов базофильна.
В
цитоплазме об­ширная
гранулярная ЭПС. Количество цистерн
велико, они расположены параллельно и
несут большое количество рибосом (синтез
тропоколлагена и
эластина). Много свободных рибосом и
полисом. Митохондрии крупные.

Хорошо
развит комплекс Гольджи. Много мелких
секреторных гранул. Многочисленные
лизосомы содержат различные ферменты,
в том числе и
коллагеназу,
что необходимо для устранения дефектов
коллагеногенеза.

Хорошо
развита и агранулярная ЭПС (синтез
гликоаминогликанов). Слабо окрашенная
эктоплазма (на периферии) занята
микротрубочками и микрофиламентами
цитоскелета.

Межклеточное
вещество
соединительной
ткани представлено колла-геновыми
волокнами (продольные и поперечные
срезы) и аморфным ком­понентом.

Фибробласты
также
вырабатывают колониестимулирующий
фак­тор
гранулоцитов
и макрофагов. Фибробласты красного
костного мозга секретируют интерлейкины
(ИЛ-3, ИЛ-7).
Фибробласты
активируются макрофагами.
Активно пролиферируют и мигрируют
к очагу воспаления,
связываясь
с фибриллярными структурами через
фибронектин.

  • i
  • 39
  1. Рисунок 19 —
    Коллагеновое волокно
  2. (увеличение в 160
    000 раз):
  3. Негативное
    окрашивание фосфорно-вольфрамовой
    кислотой при рН 7,4:
  4. 1 — темная полоса;
    2 — светлая полоса;
  5. 3 — тропоколлаген
    (первичная исчерченность)
  6. 40
  7. *
  8. Коллагеновое
    волокно

Коллагеновые
волокна

основной тип волокон, который встреча­ется
в межклеточном веществе большинства
соединительных тканей (ри­сунок
19). Их синтезируют фибробласты. Коллаген
придает ткани проч­ность.
Для синтеза коллагена необходим витамин
С. Интенсивнее коллаге-ногенез идет в
условиях пониженной концентрации
кислорода.

Процесс
образования
коллагена
состоит из следующих этапов:

  1. На гранулярной ЭПС синтезируются полипептидные цепочки, в ко­торых встроено много полярных аминокислот.

  2. Синтезированные молекулы попадают в полость цистерны гЭПС, где скручиваются в спирали по 3 штуки, тройная спираль называется про-коллаген.

  3. Проколлаген поступает в комплекс Гольджи, образуются секретор­ные гранулы и экзоцитозом выделяются на поверхность.

  4. От каждой молекулы отделяется концевой участок, который был необходим для транспортировки и в результате образуется нерастворимый тропоколлаген.

  5. Молекулы тропоколлагена в межклеточном пространстве связыва­ются водородными связями и образуется микрофибрилла. Водородные связи образуются строго упорядоченно между боковыми поверхностями молекул, смещая их относительно друг друга. Уже на уровне микрофиб­риллы видна поперечная исчерченность.

  6. К боковым поверхностям микрофибриллы присоединяются новые молекулы тропоколлагена и она становится все толще. К ней присоединя­ются гликозаминогликаны — образуется фибрилла (утолщенная микро­фибрилла + гликозаминогликаны).

  7. При дальнейшем утолщении фибриллы по тому же механизму об­разуется коллагеновое волокно.

Исчерченность
вторичная

это чередование темных и светлых по­лос
поперек волокна. Она обусловлена тем,
что укладка
молекул тропо­коллагена происходит
со смещением.

На некоторых участках волокно за­полнено
молекулами тропоколлагена полностью,
а в других — имеются промежутки.

Светлые полосы соответствуют полностью
заполненным тропоколлагеном
участкам, темные — участкам с промежутками.

Исчерченность
первичная

в пределах широких полосок видны тонкие
темные линии, идущие поперек волокна.
Она обусловлена различ­ной
полярностью аминокислот в молекуле
тропоколлагена.

I41

  • 1
  • Рисунок 20 — Клетка
    бурой жировой ткани (увеличение в 23 000
    раз): митохондрии;
    2 — липидные включения; 3 — ядро
  • 42
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector