ФІБРОБЛАСТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФУНКЦІЇ, ГІСТОЛОГІЯ, КУЛЬТУРА - БІОЛОГІЯ - 2025

У фібробласти представляють собою гетерогенну групу клітин, званий також фібробласти клітин. Ці клітинні субпопуляції включають "класичні фібробласти" та інші спеціалізовані типи фібробластів, такі як міофібробласти, ліпофібробласти, скорочувальна інтерстиціальна клітина (CIC) та перицити.

Класичні фібробласти - основні клітини, що входять до складу сполучнотканинної структури організму, але вони також відповідають за збереження цієї тканини.

Фібропласти

Їх морфологія буде залежати від місця, де вони знаходяться, і вони в основному відповідають за синтез волокон та попередника колагену, а також за збереження позаклітинного матриксу тканин.

В основному це клітини, які утворюють опорну структуру органів у живих істот (тварин і людини). Синтезуючи волокна, колаген, мукополісахариди (глікозаміноглікан) та глікопротеїни (фібронектин), вони відіграють фундаментальну роль у відновленні тканин, будучи головними героями в процесах загоєння.

Під час загоєння ран фібробласти мігрують до місця пошкодження, де вони розмножуються, щоб відновити колаген.

Загальна характеристика

Структура фібробластів змінюється залежно від стану, в якому знаходиться клітина, крім того, ці клітини будуть відрізнятися залежно від їх функції та місця, де вони знаходяться.

Фібробласти характеризуються представленням двох станів; один активний і один неактивний. Тому в активному стані їх називають фібробластами, а в неактивному стані - фіброцитами.

Фібробласти і фіброцити також відомі як молоді клітини і зрілі клітини відповідно. Однак вони, як правило, називаються фібробластами взаємозамінно для позначення будь-якого стану.

Фібропласти

Активна клітина (фібробласт), як вказує її назва, має високу секреторну активність.

Це великі клітини (вони довжиною від 50 до 100 мкм і шириною 30), плоскі (товщиною 3 мкм) і веретеноподібні (веретеноподібні, широкі в центрі і тонкі до кінців).

Крім того, вони представляють різноманітні нерегулярні цитоплазматичні процеси, які можуть бути короткими і широкими, або подовженими, тонкими і сильно розгалуженими. Ці гілки допомагають вам підтримувати стосунки з іншими фібробластами за допомогою простих фізичних зв’язків або контактів.

Вони також пов'язані з рештою клітин, які оточують його в сполучній тканині, включаючи: м’язові клітини, нейрони, ендотеліальні клітини, лейкоцити, серед інших.

Спілкування відбувається за допомогою прямого фізичного тертя, використовуючи позаклітинний матрикс як посередника або через секрецію речовин.

З іншого боку, ядро ​​фібробластів чітке, плоске та овальне. У ньому також є один-два видатних ядерця, які зникають у фіброциті.

Ці клітини мають групу органел, характерну для високої синтетичної та секреторної активності: рясний шорсткий ендоплазматичний ретикулум, добре розвинений комплекс Гольджі, секреторні везикули, багаті тропоколагеном, рибосомами та мітохондріями.

Ще одна характеристика, яка виділяється в цих клітинах, - наявність складного цитоскелету. Він складається з системи мікротрубочок і мікроволокна, що утворюється в основному за допомогою експресії F, β і γ актинів плюс α актиніну.

Ці елементи згруповані в периферії клітини, що знаходиться поруч з міозином.

Ця структура характерна для багатофункціональної комірки. Він також забезпечує можливість рухатися зі швидкістю 1 мкм / хв, накопичуючи на кінцях ран для відновлення тканин та утворення рубців.

Фіброцити

Фіброцити - це дрібніші, веретеноподібні клітини з рідшою цитоплазмою, мало органел та менша кількість цитоплазматичних відростків. Ядро його темне, витягнуте і менше.

Хоча фіброцит знаходиться у спокійній (несекреторной) формі і зазвичай не ділиться часто, він може перейти в мітоз і повторно синтезувати волокна, якщо трапляється пошкодження сполучної тканини.

Особливості

У минулому вважалося, що функція фібробластів була дуже простою, оскільки її класифікували лише як опорну тканину для інших типів клітин. Але сьогодні відомо, що фібробласти - це дуже динамічні клітини і їх функції складні.

Конкретна функція кожного фібробласту, а також його морфологія залежатимуть від його розташування в організмі, від лінії, до якої він належить, та сприйнятих подразників.

Фібробласти, навіть перебуваючи в одному місці, можуть виконувати різні функції, відповідно до стимулу, який вони отримують від клітин, що їх оточують.

Обслуговування та реконструкція сполучної тканини

Основна його функція пов'язана з підтримкою сполучної тканини, яка складається з волокон (колагенних, ретикулярних та еластичних) та позаклітинного матриксу.

Фібробласти підтримують позаклітинний матрикс тканин, синтезуючи певні сполуки, що їх складають, у стані попередників, а також деякі волокна. Але вони не лише їх синтезують, вони також здатні поглинати деякі з цих компонентів у процесах реконструкції тканин.

Серед сполук, що входять до складу позаклітинного матриксу, є: волокнисті білки та аморфна ґрунтова речовина, що складається в основному з гіалуронової кислоти та інтерстиціальної плазми.

Процес синтезу та ремоделювання позаклітинного матриксу, що здійснюється фібробластами, здійснюється шляхом отримання широкого спектру ферментів, що належать до сімейства металопротеїназ.

Ці ферменти - це інтерстиціальна колагеназа, желатиназа А, протеогліканази, глікозаміногліканази та тканинні інгібітори металопротеїнази.

Ці ферменти беруть участь у синтезі різних речовин, таких як колагенази I та III типу, еластичні волокна, фібронектин, протеоглікани, глікопротеїни, білки та протеази.

Взаємодія з іншими клітинами та участь в імунній відповіді

Ще одна функція, яка виділяється у фібробластів, - це їх здатність взаємодіяти з місцевими клітинами та втручатися на ранніх стадіях імунної відповіді, оскільки вони здатні ініціювати запальний процес за наявності збудників, що вторглися.

У цьому сенсі вони провокують синтез хемокінів за рахунок представлення на їх поверхні рецепторів, а також інших хімічних медіаторів, таких як інтерлейкіни, нейропептиди та різні фактори росту.

Вони іноді можуть брати участь як антиген-презентуючі клітини Т-клітинам, хоча ця функція не така поширена.

Інші функції

З іншого боку, фібробласти забезпечують здатність сполучної тканини прилипати до навколишніх тканин.

Вони також представляють скоротливість та рухливість, що використовуються в структурній організації сполучної тканини, насамперед під час ембріогенезу.

Крім того, фібробласти будуть виконувати свої функції залежно від місця, де вони знаходяться, та особливостей кожної клітинної лінії. Наприклад, десневі фібробласти цементують м’яку сполучну тканину, яка оточує альвеолярну кістку (гінгіву).

Тим часом фібробласти періодонтальної зв'язки оточують кореневу частину зуба, виробляючи та підтримуючи імплантацію сполучної тканини, що забезпечує стійке кріплення тієї ж всередині альвеоли.

Так само фібробласти в шкірі дуже різноманітні, однією з їх функцій є збереження шкіри гладкою і шовковистою завдяки синтезу колагену, еластину або протеогліканів.

З віком функція цих клітин знижується, і це викликає появу типових ознак старіння, таких як зморшки. Також їм приписують індукцію волосяних фолікулів, потових залоз.

Гістологія

Фібробласти походять з примітивних і плюрипотентних мезенхімальних клітин.

В деяких надзвичайних випадках організм шляхом процесу, який називається епітеліально-мезенхімальним переходом (ЕМТ), здатний утворювати фібробласти з епітеліальних клітин.

Протилежний процес трансформації фібробластів в епітеліальні клітини можливий також через мезенхімально-епітеліальний процес переходу (MET).

Тому можливо, що фібробласти можуть диференціюватися на спеціалізовані епітеліальні клітини, такі як адипоцити, хондроцити, серед інших.

Цей процес корисний для відновлення тканин, але він виникає і при злоякісних процесах, таких як ріст пухлини.

Культура

Динамізм цієї клітини зробив її привабливою мішенню для досліджень, і тому що маніпулювати на рівні in vitro було відносно легко, її вивчали за допомогою клітинних культур в лабораторії.

Ці дослідження виявили важливі дані, наприклад:

У культурах фібробластів з ембріональної тканини було помічено, що вони здатні зробити до 50 поділів до того, як вони старіють і вироджуються.

Ця характеристика зробила їх ідеальними клітинами для вивчення каріотипу людини.

Однак здатність до поділу значно знижується у фібробластів із тканини дорослої людини, в яких спостерігається приблизно 20 поділів.

Так само косметична промисловість в даний час використовує вирощування фібробластів для отримання молекул, які можна ввести в шкіру, для боротьби з типовими ознаками старіння.

У цьому сенсі вони запропонували регенеративне лікування, яке зараз застосовують у США. Лікування полягає у заповненні зморшок шляхом ін'єкції аутологічних (власних) фібробластів безпосередньо.

Для цього вони беруть невеликий шматочок тканини, витягнутий із задньої частини хворого вуха. Оскільки вони є власними фібробластами, вони не породжують відторгнення, і таким чином реактивується автогенерація колагену, еластину, серед інших речовин.

Хвороби, пов'язані з фібропластом

Несправність цих клітин пов'язана з деякими патологіями. Нижче згадуються найважливіші:

Венозні виразки

Венозні виразки мають мало колагену та фібронектину.

Зокрема, було видно, що здатність до вироблення колагену фібробластами при ураженні знижується, тоді як вироблення фібронектину є нормальним.

Вважається, що низька продукція колагену обумовлена ​​наявністю низького рівня кисню (гіпоксії) в тканинах, а також дефіцитом фібронектину до більшої деградації цього ж виразки.

Склеродермія

Це досить рідкісне і хронічне аутоімунне захворювання, яке полягає в скупченні дифузної фіброзної тканини.

Це також викликає дегенеративні зміни і відхилення, що проявляються на шкірі, стінках дрібних артерій, суглобів та внутрішніх органів.

Патологічний фіброз, що зустрічається при цьому захворюванні, характеризується неконтрольованою активацією фібробластів, що вивільняє надмірне і постійне накопичення та ремоделювання позаклітинного матриксу.

Ревматоїдний артрит

Це хронічне аутоімунне захворювання, яке вражає суглоби, характеризується запаленням суглобів, що викликає деформацію і сильний біль.

Синовіальні фібробласти - основний клітинний компонент синовії суглоба, відіграють важливу роль у розвитку ревматоїдного артриту. При цій патології кількість синовіальних фібробластів збільшується в кількості (гіперплазія).

Вони також демонструють нетиповий фенотип, пов'язаний з активацією певних внутрішньоклітинних сигнальних шляхів, які викликають ріст клітин та експресію безлічі прозапальних речовин.

Все це сприяє хемотаксису, накопиченню та активації запальних клітин, ангіогенезу та погіршенню стану кісток та хрящів.

Список літератури

1. Автори Вікіпедії Фібропласт. Вікіпедія, Вільна енциклопедія. 9 грудня 2018 р., 10:50 UTC. Доступно за адресою: en.wikipedia.org,
2. Рамос A, Becerril C, Cisneros J, Montaño M. Міофібробласт, багатофункціональна клітина при легеневій патології. Преподобний Ін-т Нал. Enf. Респ. Мекс. 2004 р .; 17 (3): 215-231. Доступно за адресою: scielo.org.mx/scielo
3. Акоста А. Фібробласт: його походження, структура, функції та неоднорідність в періодонті. Universitas Odontológica, 2006; 25 (57): 26-33
4. Sriram G, Bigliardi PL, Bigliardi-Qi M. Неоднорідність фібробластів та його наслідки для інженерних органотипічних моделей шкіри. Європейський журнал клітинної біології. 2015 рік; 94: 483-512.
5. Izquierdo E, Pablos J. Synovial fibroblasts. Семінари Іспанського фонду ревматології. 2013; 14 (4): 95-142