Śródbłonek - Endothelium
Śródbłonek | |
---|---|
Detale | |
System | Układ krążenia |
Lokalizacja | Podszewka wewnętrznej powierzchni naczyń krwionośnych i naczyń limfatycznych |
Identyfikatory | |
Siatka | D004727 |
NS | H2.00.02.0.02003 |
FMA | 63916 |
Anatomiczne terminy mikroanatomii |
Śródbłonek to pojedyncza warstwa płaskonabłonkowych komórek śródbłonka, które wyścielają wewnętrzną powierzchnię naczyń krwionośnych i naczyń limfatycznych . Śródbłonek tworzy interfejs między krążącą krwią lub limfą w świetle a resztą ściany naczynia. Komórki śródbłonka tworzą barierę między naczyniami a tkanką i kontrolują przepływ substancji i płynów do iz tkanki.
Komórki śródbłonka w bezpośrednim kontakcie z krwią nazywane są komórkami śródbłonka naczyń, podczas gdy te, które mają bezpośredni kontakt z limfą, nazywane są komórkami śródbłonka limfatycznego. Komórki śródbłonka naczyniowego wyściełają cały układ krążenia , od serca do najmniejszych naczyń włosowatych .
Komórki te pełnią unikalne funkcje, które obejmują filtrację płynów , takie jak kłębuszki nerkowe, napięcie naczyń krwionośnych , hemostaza , rekrutacja neutrofili i handel hormonami. Śródbłonek wewnętrznych powierzchni komór serca nazywany jest wsierdziem . Upośledzenie funkcji może prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych w całym ciele.
Struktura
Śródbłonek to cienka warstwa pojedynczych płaskich ( płaskonabłonkowych ) komórek, które wyścielają wewnętrzną powierzchnię naczyń krwionośnych i limfatycznych .
Śródbłonek jest pochodzenia mezodermalnego . Zarówno naczynia włosowate krwi, jak i limfatyczne składają się z pojedynczej warstwy komórek śródbłonka zwanej monowarstwą. W prostych odcinkach naczynia krwionośnego komórki śródbłonka naczyń zazwyczaj wyrównują się i wydłużają w kierunku przepływu płynu.
Terminologia
Podstawowy model anatomii , indeks terminów używanych do opisu struktur anatomicznych, rozróżnia komórki śródbłonka i komórki nabłonka na podstawie tego, z jakich tkanek się rozwijają, i stwierdza, że obecność włókien wimentyny zamiast włókien keratynowych oddziela je od nabłonka. komórki. Wielu uważało śródbłonek za wyspecjalizowaną tkankę nabłonkową .
Funkcjonować
Śródbłonek tworzy interfejs między krążącą krwią lub limfą w świetle a resztą ściany naczynia. Tworzy to barierę między naczyniami i tkankami oraz kontroluje przepływ substancji i płynów do iz tkanki. Kontroluje to przechodzenie materiałów i przechodzenie białych krwinek do iz krwioobiegu. Nadmierny lub długotrwały wzrost przepuszczalności śródbłonka, jak w przypadku przewlekłego zapalenia, może prowadzić do obrzęku tkanek ( obrzęk ). Zmieniona funkcja bariery ma również związek z wynaczynieniem nowotworu.
Komórki śródbłonka biorą udział w wielu innych aspektach funkcji naczyń, w tym:
- Krzepnięcie krwi ( zakrzepica i fibrynoliza ). Śródbłonek normalnie zapewnia powierzchnię, na której krew nie krzepnie, ponieważ zawiera i wyraża substancje zapobiegające krzepnięciu, w tym siarczan heparanu, który działa jako kofaktor aktywacji antytrombiny , proteazy, która dezaktywuje kilka czynników w kaskadzie krzepnięcia.
- Zapalenie . Komórki śródbłonka aktywnie sygnalizują białym krwinkom układu odpornościowego podczas stanu zapalnego
- Powstawanie nowych naczyń krwionośnych ( angiogeneza ).
- Zwężenie i rozszerzenie naczynia krwionośnego, zwane zwężeniem i rozszerzeniem naczyń krwionośnych , a co za tym idzie kontrola ciśnienia krwi
Tworzenie naczyń krwionośnych
Śródbłonek bierze udział w tworzeniu nowych naczyń krwionośnych, zwanych angiogenezą . Angiogeneza jest kluczowym procesem dla rozwoju narządów zarodka i płodu oraz naprawy uszkodzonych obszarów. Proces ten jest wywoływany przez obniżony poziom tlenu w tkankach (niedotlenienie) lub niedostateczne ciśnienie tlenu prowadzące do nowego rozwoju naczyń krwionośnych wyścielonych komórkami śródbłonka. Angiogeneza jest regulowana sygnałami, które promują i spowalniają ten proces. Te sygnały pro- i antyangiogenne obejmują integryny, chemokiny, angiopoetyny, czynniki wykrywające tlen, cząsteczki połączeń i inhibitory endogenne. Angiopoetyna-2 współpracuje z VEGF, ułatwiając proliferację komórek i migrację komórek śródbłonka.
Ogólny zarys angiogenezy to:
- aktywujące sygnały wiążące się z receptorami powierzchniowymi komórek śródbłonka naczyniowego.
- aktywowane komórki śródbłonka uwalniają proteazy prowadzące do degradacji błony podstawnej
- komórki śródbłonka są uwalniane do migracji z istniejących naczyń krwionośnych i zaczynają proliferować, tworząc rozszerzenia w kierunku źródła bodźca angiogenicznego.
Odpowiedź immunologiczna gospodarza
Komórki śródbłonka wyrażają różne geny odpornościowe w sposób specyficzny dla danego narządu. Te geny obejmują krytyczne mediatory odpornościowe i białka, które ułatwiają komunikację komórkową z hematopoetycznymi komórkami odpornościowymi. Komórki śródbłonka kodują ważne cechy strukturalnej odpowiedzi immunologicznej w epigenomie, dzięki czemu mogą szybko reagować na wyzwania immunologiczne. Wkład w odporność gospodarza przez komórki niehematopoetyczne, takie jak śródbłonek, nazywany jest „odpornością strukturalną”.
Znaczenie kliniczne
Dysfunkcja śródbłonka lub utrata prawidłowej funkcji śródbłonka jest cechą charakterystyczną chorób naczyniowych i jest często uważana za kluczowe wczesne zdarzenie w rozwoju miażdżycy . Upośledzenie funkcji śródbłonka, powodujące nadciśnienie i zakrzepicę, często obserwuje się u pacjentów z chorobą wieńcową , cukrzycą , nadciśnieniem , hipercholesterolemią , a także u palaczy . Wykazano również, że dysfunkcja śródbłonka jest czynnikiem prognostycznym przyszłych niepożądanych zdarzeń sercowo-naczyniowych i występuje również w chorobach zapalnych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów i toczeń rumieniowaty układowy.
Dysfunkcja śródbłonka jest wynikiem zmian funkcji śródbłonka. Po nagromadzeniu tłuszczu ( lipidów ) i pobudzeniu przez zapalenie dochodzi do aktywacji komórek śródbłonka, co charakteryzuje się ekspresją cząsteczek takich jak selektyna E, VCAM-1 i ICAM-1, które stymulują adhezję komórek odpornościowych. Dodatkowo aktywowane są czynniki transkrypcyjne , czyli substancje działające w celu zwiększenia produkcji białek w komórkach; w szczególności AP-1 i NF-κB , co prowadzi do zwiększonej ekspresji cytokin, takich jak IL-1 , TNFα i IFNγ , co sprzyja zapaleniu. Taki stan komórek śródbłonka sprzyja akumulacji lipidów i lipoprotein w błonie wewnętrznej, co prowadzi do miażdżycy, a następnie rekrutacji białych krwinek i płytek krwi, a także proliferacji komórek mięśni gładkich, co prowadzi do powstania smugi tłuszczowej. Zmiany powstałe w błonie wewnętrznej i utrzymujący się stan zapalny prowadzą do złuszczania się śródbłonka, co narusza barierę śródbłonkową, prowadząc do urazu i w konsekwencji dysfunkcji. W przeciwieństwie do tego, bodźce zapalne aktywują również indukowaną przez NF-κB ekspresję deubikwitynazy A20 ( TNFAIP3 ), która, jak wykazano, samoistnie naprawia barierę śródbłonkową.
Jednym z głównych mechanizmów dysfunkcji śródbłonka jest zmniejszenie tlenku azotu , często z powodu wysokiego poziomu asymetrycznej dimetyloargininy , która zakłóca normalną stymulowaną L-argininą syntezę tlenku azotu i prowadzi do nadciśnienia. Najbardziej dominującym mechanizmem dysfunkcji śródbłonka jest wzrost reaktywnych form tlenu , które mogą zaburzać produkcję i aktywność tlenku azotu poprzez kilka mechanizmów. Białko sygnalizacyjne ERK5 jest niezbędne do utrzymania prawidłowego funkcjonowania komórek śródbłonka. Dalszą konsekwencją uszkodzenia śródbłonka jest uwalnianie patologicznych ilości czynnika von Willebranda , które sprzyjają agregacji i adhezji płytek do podśródbłonka, a tym samym powstawaniu potencjalnie śmiertelnych skrzeplin.
Angiosarcoma jest rakiem śródbłonka i jest rzadki, z zaledwie 300 przypadkami rocznie w USA. Jednak ogólnie ma złe rokowanie, z pięcioletnim wskaźnikiem przeżycia wynoszącym 35%.
Badania
W terapii raka opracowanie i dostarczanie leków antyangiogennych jest bardzo obiecującą drogą, a przywrócenie homeostazy naczyniowej ma ogromny potencjał w leczeniu niedokrwiennych chorób tkanek
W kwietniu 2020 r. po raz pierwszy zgłoszono obecność elementów wirusowych w komórkach śródbłonka 3 pacjentów, którzy zmarli na COVID-19 . Naukowcy z Uniwersytetu w Zurychu i Harvard Medical School uznali te odkrycia za oznakę ogólnego zapalenia śródbłonka w różnych narządach, odpowiedzi zapalnej śródbłonka na infekcję, która może prowadzić lub przynajmniej przyczynić się do niewydolności wielonarządowej w Covid- 19 pacjentów z chorobami współistniejącymi, takimi jak cukrzyca, nadciśnienie i choroby układu krążenia.
Historia
W 1958 Todd wykazał, że śródbłonek w ludzkich naczyniach krwionośnych wykazuje aktywność fibrynolityczną.
Zobacz też
- Apelin
- Caveolae
- Odwilżanie komórkowe
- Aktywacja śródbłonka
- Mikrocząsteczka śródbłonka
- Śródbłonkowa komórka progenitorowa
- Czynnik relaksacyjny pochodzenia śródbłonkowego (EDRF)
- Robert F. Furchgott (1998 nagroda Nobla za odkrycie EDRF)
- Aktywacja płytek krwi
- Zespół Susaca
- Tunika intymna
- VE-kadheryna
- Ciało Weibela-Palade
- Czynniki wzrostu angiokryn
Bibliografia
Zewnętrzne linki
- Zdjęcie anatomiczne: Circulatory/vessels/capillaries1/capillaries3 - Comparative Organology at University of California, Davis, „Capillaries, non-fenestrated (EM, Low)”
- Obraz histologiczny: 21402ooa – Histology Learning System na Uniwersytecie w Bostonie
- Śródbłonek i stan zapalny
- Aktywacja płytek krwi , Uniwersytet Waszyngtoński