V chromaffin celice so tiste, ki se nahajajo v sredice nadledvične žleze. Te žleze, ki se nahajajo na vrhu vsake ledvice, imajo zunanjo možgansko skorjo, ki izloča steroidne hormone in notranjo možgano s celicami kromafina, ki delujejo kot ganglion, ki izloča kateholamine.
Chromaffine celice se skupaj s simpatičnim živčnim sistemom aktivirajo med odzivom "boj ali beg", ki se pojavi v strahu, stresu, vadbi ali konfliktnih reakcijah in so pod ti pogoji so glavni vir kateholaminov, ki jih naše telo mobilizira.
Fotografiranje kromafinskih celic z različnimi metodami mikroskopije (Vir: Jhpbroeke prek Wikimedia Commons)
V teh reakcijah se telo pripravi, da razvije največjo moč in največjo budnost. Če želite to narediti, poveča delovanje srca in krvni tlak; generira koronarno vazodilatacijo in vazodilatacijo arteriole skeletne mišice.
V istem smislu se zmanjša pretok krvi na obrobje in v prebavila. Glukoza se mobilizira iz jeter, bronhijev in zenic se razširi na način, ki izboljša dihanje in ostrino vida za daljinski vid.
Reprezentativni diagram odziva telesa na stres. Stres lahko aktivira avtonomne simpatične živce v nadledvični medulji in pospešuje sintezo in sproščanje kateholaminov v kri, kar ima nadaljnji vpliv na imunski sistem (Vir: Campos-Rodríguez R, Godínez-Victoria M, Abarca-Rojano E, Pacheco-Yépez J, Reyna-Garfias H, Barbosa-Cabrera RE, ME Drago-Serrano preko Wikimedia Commons)
Te reakcije povzemajo periferni učinek kateholaminov, zlasti epinefrina, ki je glavni izločilni produkt kromromafinskih celic. Odzivi se dosegajo z različnimi receptorji, povezanimi z različnimi znotrajceličnimi kaskadami. Znane so štiri vrste adrenergičnih receptorjev: α1, α2, ß1 in β2.
značilnosti
Živčni sistem lahko razdelimo na dva pol neodvisna sistema:
- somatski živčni sistem, ki nam omogoča, da se navežemo na zunanje okolje in reagiramo na zavestno zaznavanje čutnih dražljajev in
- Avtonomni živčni sistem, ki uravnava notranje okolje
Večina avtonomnih senzoričnih signalov (iz avtonomnega živčnega sistema) se v zavesti ne zazna in je avtonomno vodenje motoričnih aktivnosti neprostovoljno.
Obseg avtonomnega živčnega sistema (Vir: Geo-Science-International prek Wikimedia Commons)
Čeprav je anatomska zgradba obeh sistemov podobna, se s senzoričnimi vhodi in motoričnimi izhodi avtonomni sistem razlikuje po tem, da je njegov izhod skozi dva vira motoričnih nevronov, simpatični in parasimpatični.
Poleg tega ima vsak motorni izhod, ki projicira na efektor, verigo dveh nevronov, enega preganglionskega in enega postganglionskega.
Telesa preganglionskih nevronov so v možganskem steblu in v hrbtenjači. Tela postganglionskih nevronov se nahajajo periferno v avtonomnih ganglijih.
Kromafinske celice v nadledvični meduli
Nadledvična medula je spremenjen simpatični avtonomni ganglion, saj simpatična preganglionska vlakna na koncu spodbudijo kromafinske celice te medule. Toda te celice, namesto da se povežejo s svojimi ciljnimi organi prek aksonov, to storijo s pomočjo hormonskega izločanja.
Kromafinske celice izločajo predvsem epinefrin in majhne količine norepinefrina in dopamina. Z odvajanjem izločanja v krvni obtok so njegovi učinki zelo široki in raznoliki, saj prizadene veliko število ciljnih organov.
Običajno količina izločenih kateholaminov ni zelo velika, vendar v situacijah stresa, strahu, tesnobe in obilne bolečine povečana stimulacija simpatičnih preganglionskih končičev povzroči izločanje velikih količin adrenalina.
Histologija
Nadledvična medula ima svoj embrionalni izvor v celicah nevronskega grebena, od zadnje torakalne ravni do prve ledvene. Te selijo v nadledvično žlezo, kjer nastajajo kromafinske celice in je strukturirana nadledvična medula.
V nadledvični meduli so krommafinske celice organizirane v kratke, prepletene vrvice bogato innerviranih celic (z obilno prisotnostjo živčnih končičev), ki mejijo na venske sinuse.
Kromafinske celice so velike celice, ki tvorijo kratke vrvice in so obarvane temno rjave s kromafinimi solmi, iz katerih izhajajo svoje ime.
So spremenjene postganglionske celice, brez dendritov ali aksonov, ki izločajo kateholamine v krvni obtok, kadar jih spodbudijo preganglionski simpatični holinergični konci.
Ločimo lahko dve vrsti kromafinskih celic. Nekateri so najpogostejši (90% vseh), imajo velike malo goste citosolne granule in so tisti, ki proizvajajo adrenalin.
Ostalih 10% predstavljajo celice z majhnimi, gostimi zrncami, ki proizvajajo norepinefrin. Med celicami, ki proizvajajo epinefrin, in tistimi, ki proizvajajo dopamin, ni histoloških razlik.
Akcijski mehanizmi
Mehanizmi delovanja kateholaminov, ki jih sproščajo kromafinske celice, so odvisni od receptorja, na katerega se vežejo. Znane so vsaj štiri vrste adrenergičnih receptorjev: α1, α2, ß1 in β2.
Ti receptorji so beljakovinsko povezani metabotropni receptorji, ki imajo različne mehanizme medceličnega drugega glasnika in katerih učinki so lahko spodbujevalni ali zaviralni.
Receptorji α1 so povezani s stimulirajočim G proteinom; vezava epinefrina na receptor zmanjša afiniteto proteina na BDP in se tako veže na GTP ter se aktivira.
Reprezentativni diagram delovanja adrenergičnih receptorjev in njihovih znotrajceličnih signalnih mehanizmov (Vir: Sven Jähnichen. Mikael Häggström delno prevedel prek Wikimedia Commons)
Aktivacija beljakovine G spodbuja encim fosfolipazo C, ki ustvarja inozitol trifosfat (IP3), drugi glasnik, ki se veže na medcelične kalcijeve kanale. To povzroči povečanje notranje koncentracije kalcija in spodbuja krčenje žilnih gladkih mišic.
Receptorji β1 delujejo s stimulirajočim proteinom G, ki aktivira encim adenilat ciklazo, ki tvori cAMP kot drugi glasnik, aktivira protein kinazo, ki fosforilira kalcijev kanal, kanal se odpre in kalcij vstopi v mišično celico.
Receptorji ß2 so povezani z G proteinom, ki ob aktiviranju aktivira adenlat ciklazo, ki poveča koncentracijo cAMP. CAMP aktivira proteinsko kinazo, ki fosforilira kalijev kanal, ki se odpre in izpušča kalij, zaradi česar se celica hiperpolarizira in sprosti.
Receptorji α2 so receptorji, vezani na beljakovine, ki delujejo tudi prek cAMP kot drugi glasnik in zmanjšujejo vnos kalcija v celico s spodbujanjem zapiranja kalcijevih kanalov.
Lastnosti
Funkcije kromafinskih celic so povezane z učinki kateholaminov, ki jih sintetizirajo in sproščajo ob simpatični preganglionski stimulaciji.
Simpatična preganglionska vlakna izločajo acetilholin, ki deluje prek nikotinskega receptorja.
Ta receptor je ionski kanal in vezava receptorja z acetilholinom spodbuja sproščanje veziklov, ki vsebujejo kateholamine, ki jih proizvajajo različne kromafinske celice.
Posledično se v obtok izločajo epinefrin in majhne količine norepinefrina in dopamina, ki jih sprošča in razporeja krvni obtok, da doseže ciljne celice, ki imajo adrenergične receptorje.
V žilnih gladkih mišicah prek receptorja α1 epinefrin povzroči vazokonstrikcijo, tako da sproži krčenje gladkih mišic in prispeva k hipertenzivnemu učinku kateholaminov.
Krčenje srčnih miocitov (srčnih mišičnih celic) zaradi vezave adrenalina na receptorje β1 poveča kontrakcijsko silo srca. Ti receptorji se nahajajo tudi v srčnem spodbujevalniku in njihov končni učinek je povečanje srčnega utripa.
Receptorji ß2 so v gladkih mišicah bronhijev in v gladkih mišicah koronarnih arterij, epinefrin pa povzroča bronhodilatacijo in koronarno vazodilatacijo.
Vezava epinefrina ali norepinefrina na receptorje α2 zmanjša sproščanje nevrotransmiterjev iz presinaptičnih ganglionskih terminalov, kjer jih najdemo. Dopamin povzroči vasodilatacijo ledvic.
Reference
- Aunis, D. (1998). Eksocitoza v kromafinskih celicah nadledvične medule. V Mednarodnem pregledu citologije (Vol. 181, str. 213-320). Akademski tisk.
- Lumb, R., Tata, M., Xu, X., Joyce, A., Marchant, C., Harvey, N.,… & Schwarz, Q. (2018). Nevropilini vodijo preganglionske simpatične aksone in prekurzorje kromafinskih celic za vzpostavitev nadledvične medule. Razvoj, 145 (21), dev162552.
- Borges, R., Gandía, L., & Carbone, E. (2018). Stari koncepti o povezovanju izločanja dražljajev kromafinskih celic.
- Wilson-Pauwels, L., Stewart, PA in Akesson, EJ (ur.). (1997). Avtonomni živci: osnovna znanost, klinični vidiki, študije primerov. PMPH ZDA.
- Jessell, TM, Kandel, ER, Schwartz, JH (2000). Načela nevrološke znanosti (št. 577,25 KAN).
- William, FG in dr. Ganong (2005). Pregled medicinske fiziologije. Natisnjeno v Združenih državah Amerike, Sedemnajsta izdaja, Pp-781.