Миофибробласты представляют собой особую форму клеток соединительной ткани. Они играют важную роль в физиологических процессах, но также могут быть вовлечены в патологические процессы.
Что такое миофибробласты?
Миофибробласты - это особые клетки, которые представляют собой промежуточную форму клеток соединительной ткани (фибробластов) и гладкомышечных клеток. Myo происходит от греческого языка и является частью слова, означающего мышцы. Это частичное название учитывает тот факт, что миофибробласты содержат сократительные элементы, которые придают им свойства, аналогичные свойствам гладкомышечных клеток. У них есть способность к длительным сокращениям (напряжению), которые происходят непроизвольно.
Фибробласты - это клетки, которые в активном состоянии отвечают за построение соединительной ткани. Они производят коллагеновые волокна и молекулярные компоненты основного вещества внеклеточного пространства. Миофибробласты способны вырабатывать большое количество коллагена, если они стимулируются соответствующими факторами. Они встречаются в разных тканях, в которых выполняют разные функции. Соответственно, их формирование и дифференциация возможны по-разному.
Они могут возникать из эмбриональных стволовых клеток путем прямой дифференцировки, из клеток гладкой мускулатуры или из определенных клеток соединительной ткани в стенках капилляров (перицитов). Однако чаще всего они возникают из еще не полностью дифференцированных фибробластов в присутствии определенных факторов роста и сигнальных клеток в ткани.
Анатомия и строение
Клетки миофибробластов по функциональному строению делятся на две части. Соединительнотканная часть содержит много грубого эндоплазматического ретикулума, в котором может вырабатываться большое количество коллагена III типа. Это представляет собой предварительную стадию коллагена I типа, который отвечает за построение и регулирование структуры волокон в неповрежденной соединительной ткани.
Большой аппарат Гольджи образует мембраны, необходимые для построения системы каналов, через которые компоненты коллагена транспортируются к месту их действия.
Вторая часть клеток миофибробластов имеет комплекс актин-миозин, который соответствует таковому в гладкомышечных клетках. Актин и миозин - это белковые нити, которые связаны друг с другом таким образом, что они могут сокращаться (сокращаться) посредством адекватного раздражителя и с потреблением энергии. В отличие от скелетных мышц, гладкомышечные клетки не имеют поперечных полос и не могут сокращаться так быстро. Но они способны долго удерживать сильное напряжение. Особенностью миофибробластов является прямая связь с нитями фибронектина внеклеточного матрикса.
Эти белковые цепи образуют мостиковую систему, с помощью которой клетки соединяются друг с другом в сеть. Через соединение сокращение может передаваться на всю систему и, таким образом, на более крупные тканевые структуры.
Функции и задачи
Миофибробласты находятся в подкожном слое почти всех слизистых оболочек. Там они отвечают за поддержание напряжения и физиогномики особых типов тканей. Образование крипт (углублений) и выпуклостей в тонкой кишке во многом определяется их сократимостью.
Поддержание давления и объема в сосудах также является одной из их задач, например, в канальцах и капиллярах яичка. В отличие от крупных артериальных кровеносных сосудов, эти тонкие трубки не содержат слоя гладкомышечных клеток. Однако из-за присутствия миофибробластов существует остаточная функция, с помощью которой можно адаптировать натяжение стенок сосудов к различным требованиям. Возможно, самая важная функция миофибробластов - участие в заживлении ран. Организм старается как можно быстрее закрыть дефекты тканей, возникшие в результате травм или других патологических процессов.
Важную роль в этом играют миофибробласты. Иммунная защита играет ключевую роль при повреждении тканей. Среди прочего, все большее количество макрофагов (клеток-мусорщиков) направляется в поврежденную область, чтобы поглотить и фагоцитировать мертвую ткань. Появление этих клеток является первоначальным стимулом для превращения фибробластов в миофибробласты. Они производят большое количество коллагеновых волокон, которые, как сеть, накладываются на дефектную область и образуют временное закрытие раны. При этом они соединяются друг с другом и с краями раны нитями фибронектина.
Сокращение всех миофибробластов приводит к их сближению, что является важным процессом для ускорения заживления ран. Эта сетевая структура будет перестроена в дальнейшем. Коллаген III типа становится коллагеном I типа, волокна выстраиваются вдоль направления натяжения. Миофибробласты становятся неактивными и прекращают свою напряженную активность.
болезни
Способность миофибробластов действовать в основном конституциональна и снижается с возрастом. Слабость соединительной ткани во многом определяется этими характеристиками и разработками. Регулярная физическая активность не может полностью остановить или обратить вспять этот процесс, но может иметь положительный долгосрочный эффект.
Возникновение миофибробластов зависит от медиаторов, которые приводят в движение их дифференцировку. Если они отсутствуют или используются в небольшом количестве, преобразовывается недостаточно ячеек. Они не могут выполнять функции, которые обычно берут на себя, или в недостаточной степени. Такие последствия могут иметь, в частности, слабость иммунной системы, а также генетические дефекты, влияющие на факторы роста, важные для дифференциации.
Повышенная активность миофибробластов, в свою очередь, может быть вовлечена в патологический процесс, называемый фиброзом. Это заболевания, при которых укрепляется соединительнотканная структура органов. В основном они вызваны попаданием токсинов в организм в течение длительного периода времени или аутоиммунными заболеваниями. В результате эластичность соединительной ткани значительно снижается в ходе болезненного процесса и значительно ухудшается функциональность пораженных органов. Типичными примерами заболеваний, вызываемых токсинами, являются фиброз легких в результате повышенного воздействия угольной пыли, асбеста или мучной пыли.
Склеродермия - это аутоиммунное заболевание, при котором кожа и фасции подвергаются ремоделированию соединительной ткани. Значительное снижение функции легких из-за поражения фасции легкого часто является причиной ограниченной продолжительности жизни.
