FIBROBLASTI: ZNAČILNOSTI, FUNKCIJE, HISTOLOGIJA, KULTURA - BIOLOGIJA - 2026

V fibroblasti so heterogena skupina celic, imenovane tudi fibroblastov celic. Te celične subpopulacije vključujejo "klasične fibroblaste" in druge specializirane vrste fibroblastov, kot so miofibroblasti, lipofibroblasti, kontraktilne intersticijske celice (CIC) in periciti.

Klasični fibroblasti so glavne celice, ki so del strukture vezivnega tkiva telesa, odgovorne pa so tudi za vzdrževanje tega tkiva.

Fibroblasti

Njihova morfologija bo odvisna od mesta, kjer jih najdemo, odgovorni pa so predvsem za sintezo vlaken in predhodnika kolagena, pa tudi za vzdrževanje zunajceličnega matriksa tkiv.

V osnovi so to celice, ki tvorijo nosilno strukturo organov pri živih bitjih (živalih in ljudeh). S sintezo vlaken, kolagena, mukopolisaharidov (glikozaminoglikan) in glikoproteinov (fibronektin) igrajo temeljno vlogo pri obnavljanju tkiv, saj so nosilci procesov zdravljenja.

Med celjenjem ran se fibroblasti selijo na mesto poškodbe, kjer se razmnožujejo in obnavljajo kolagen.

Splošne značilnosti

Struktura fibroblastov se razlikuje glede na stanje, v katerem je celica, poleg tega se bodo te celice razlikovale glede na svojo funkcijo in kraj, kjer se nahajajo.

Za fibroblaste je značilno, da predstavljajo dve stanji; ena aktivna in ena neaktivna. Zato jih v aktivnem stanju imenujemo fibroblasti, v neaktivnem stanju pa fibrociti.

Fibroblasti in fibrociti so znani tudi kot mlada oziroma zrela celica. Vendar jih na splošno imenujemo fibroblasti zamenljivo, da se nanašajo na katero koli stanje.

Fibroblasti

Aktivna celica (fibroblast), kot že ime pove, ima visoko sekretorno aktivnost.

Gre za velike celice (dolge od 50 do 100 mikronov in široke 30), ravne (debele 3 mikrone) in vretenaste (vretenaste oblike, široke v sredini in tanke proti konci).

Poleg tega predstavljajo različne nepravilne citoplazemske procese, ki so lahko kratki in široki ali podolgovati, tanki in zelo razvejani. Te veje vam pomagajo ohranjati odnos z drugimi fibroblasti s pomočjo preprostih fizičnih povezav ali stikov.

Povezani so tudi s preostalimi celicami, ki ga obkrožajo v vezivnem tkivu, vključno z: mišičnimi celicami, nevroni, endotelnimi celicami, levkociti.

Komunikacija poteka z neposrednim fizičnim trenjem, z uporabo zunajcelične matrike kot posrednika ali s pomočjo izločanja snovi.

Po drugi strani je jedro fibroblastov jasno, ravno in ovalno. Ima tudi enega ali dva izrazita nukleola, ki izgineta v fibrocitu.

Te celice imajo skupino organelov, ki so značilne za visoko sintetično in sekretorno delovanje: obilen grobi endoplazemski retikulum, dobro razvit Golgijev kompleks, sekretorne vezikle, bogate s tropokolagenom, ribosomi in mitohondriji.

Druga značilnost, ki izstopa v teh celicah, je prisotnost zapletenega citoskeleta. Sestavljen je iz sistema mikrotubul in mikrofilamentov, ki jih tvori predvsem ekspresija F, β in γ aktinov ter α aktinin.

Ti elementi so razvrščeni v celični obod, ki je sosednji miozinu.

Ta struktura je značilna za večnamensko celico. Omogoča tudi gibanje s hitrostjo 1 µm / min, na koncu rane pa se nabira za popravljanje tkiva in tvorjenje brazgotin.

Fibrociti

Fibrociti so manjše celice vretenaste oblike z redkejšo citoplazmo, malo organelov in manj citoplazemskih procesov. Njeno jedro je temno, podolgovato in manjše.

Čeprav je fibrocit v mirovanju (ki ga ne izločajo) in se običajno ne deli pogosto, lahko preide v mitozo in ponovno sintetizira vlakna, če pride do poškodbe vezivnega tkiva.

Lastnosti

V preteklosti je veljalo, da je funkcija fibroblastov zelo preprosta, saj je bila uvrščena le kot podporno tkivo za druge tipe celic. Toda danes je znano, da so fibroblasti zelo dinamične celice in so njihove funkcije zapletene.

Specifična funkcija vsakega fibroblasta in njegova morfologija bosta odvisni od njegove lokacije v telesu, rodu, ki mu pripada, in zaznanih dražljajev.

Fibroblasti, čeprav so na istem mestu, lahko opravljajo različne funkcije glede na spodbudo, ki jo prejmejo od celic, ki jih obdajajo.

Vzdrževanje in preoblikovanje vezivnega tkiva

Njegova glavna funkcija je povezana z vzdrževanjem vezivnega tkiva, ki ga sestavljajo vlakna (kolagena, retikularna in elastična) in zunajcelični matriks.

Fibroblasti vzdržujejo zunajcelični matriks tkiv, sintetizirajo določene spojine, ki ga sestavljajo, v stanju predhodnikov in tudi nekaj vlaken. Toda ne samo, da jih sintetizirajo, temveč so sposobni zajeti nekatere od teh komponent v procesih remodeliranja tkiv.

Med spojinami, ki sestavljajo zunajcelični matriks, so: vlaknati proteini in amorfna zemeljska snov, sestavljena predvsem iz hialuronske kisline in intersticijske plazme.

Postopek sinteze in remodeliranja zunajceličnega matriksa, ki ga izvajajo fibroblasti, poteka s proizvodnjo najrazličnejših encimov iz družine metaloproteinaz.

Ti encimi so intersticijska kolagenaza, želatinaza A, proteoglikanaze, glikozaminoglikanaze in tkivni inhibitorji metaloproteinaze.

Ti encimi sodelujejo pri sintezi različnih snovi, kot so kolagenaze tipa I in III, elastična vlakna, fibronektin, proteoglikani, glikoproteini, proteini in proteaze.

Interakcija z drugimi celicami in sodelovanje v imunskem odzivu

Druga funkcija, ki se pri fibroblastih izstopa, je njihova sposobnost medsebojnega delovanja z lokalnimi celicami in posredovanje v zgodnjih fazah imunskega odziva, saj so sposobni sprožiti vnetni proces ob prisotnosti invazivnih patogenov.

V tem smislu izzovejo sintezo hemokinov s predstavitvijo receptorjev na njihovi površini, pa tudi drugih kemičnih mediatorjev, kot so interlevkini, nevropeptidi in različni rastni faktorji.

Včasih lahko sodelujejo kot celice, ki predstavljajo antigen T-celicam, čeprav ta funkcija ni tako pogosta.

Druge funkcije

Po drugi strani pa fibroblasti omogočajo, da se vezivno tkivo oprime okoliških tkiv.

Predstavljajo tudi kontraktilnost in gibljivost, ki se uporabljata pri strukturni organizaciji vezivnega tkiva, predvsem med embriogenezo.

Poleg tega bodo fibroblasti opravljali svoje funkcije, odvisno od mesta, kjer se nahajajo, in značilnosti posameznih rodov celic. Na primer, gingivalni fibroblasti cementirajo mehko vezivno tkivo, ki obdaja alveolarno kost (gingivo).

Medtem fibroblasti parodontalnega ligamenta obkrožajo koreninski del zoba, kar ustvarja in vzdržuje implantacijo vezivnega tkiva, kar zagotavlja stabilno sidranje istega znotraj alveolusa.

Prav tako so fibroblasti v koži zelo raznoliki, ena od njihovih funkcij je ohranjanje kože gladka in svilnata zaradi sinteze kolagena, elastina ali proteoglikanov.

S starostjo se funkcija teh celic zmanjšuje, kar povzroča pojav tipičnih znakov staranja, kot so gube. Med drugim jim pripisujejo tudi indukcijo lasnih mešičkov, znojnih žlez.

Histologija

Fibroblasti izvirajo iz primitivnih in pluripotentnih mezenhimskih celic.

V nekaterih nujnih primerih je telo s pomočjo procesa, ki se imenuje epitelijsko-mezenhimski prehod (EMT), sposobno tvoriti fibroblaste iz epitelijskih celic.

Nasproten proces transformacije fibroblastov v epitelijske celice je možen tudi skozi proces mezenhimalno-epitelijskega prehoda (MET).

Zato je možno, da se fibroblasti lahko med seboj ločijo v specializirane epitelijske celice, kot so adipociti, hondrociti.

Ta postopek je koristen pri obnavljanju tkiv, pojavlja pa se tudi pri malignih procesih, kot je rast tumorja.

Kultura

Dinamičnost te celice je postala privlačna tarča za raziskave, in ker je bilo z njim relativno enostavno manipulirati na ravni in vitro, so jo preučevali prek celičnih kultur v laboratoriju.

Te preiskave so pokazale pomembne podatke, na primer:

V kulturah fibroblastov iz embrionalnega tkiva je bilo opaziti, da so sposobni narediti do 50 delitev, preden se starajo in degenerirajo.

Zaradi te lastnosti so bile idealne celice za preučevanje človekovega kariotipa.

Vendar se sposobnost delitve znatno zmanjša pri fibroblastih iz tkiva odraslih, pri katerih opazimo približno 20 delitev.

Tudi kozmetična industrija trenutno uporablja gojenje fibroblastov za pridobivanje molekul, ki jih je mogoče vnesti v kožo za boj proti tipičnim znakom staranja.

V tem smislu so predlagali regenerativno zdravljenje, ki se trenutno uporablja v ZDA. Zdravljenje je sestavljeno iz zapolnitve gub z neposrednim vbrizgavanjem avtolognih (lastnih) fibroblastov.

Če želite to narediti, vzamejo majhen košček tkiva, izvlečenega iz hrbtne strani pacientovih ušes. Ker so lastni fibroblasti, ne povzročajo zavrnitve in na ta način se ponovno aktivira kolagen, elastin, med drugimi snovmi.

Bolezni, povezane s fibroblastom

Napaka teh celic je povezana z nekaterimi patologijami. Spodaj so omenjene najpomembnejše:

Venske razjede

Venske razjede imajo malo kolagena in fibronektina.

Zlasti je bilo ugotovljeno, da se sposobnost tvorjenja kolagena s fibroblasti v leziji zmanjša, medtem ko je proizvodnja fibronektina normalna.

Menijo, da je nizka proizvodnja kolagena posledica prisotnosti nizke ravni kisika (hipoksije) v tkivih in pomanjkanja fibronektina do večje razgradnje le-tega v čiru.

Skleroderma

Gre za dokaj redko in kronično avtoimunsko bolezen, ki je sestavljena iz kopičenja difuznega fibrotičnega tkiva.

Prav tako povzroča degenerativne spremembe in nepravilnosti, ki se kažejo na koži, stenah majhnih arterij, sklepov in notranjih organov.

Za patološko fibrozo, ki se pojavi pri tej bolezni, je značilno nenadzorovano aktiviranje fibroblastov, ki sprošča prekomerno in stalno kopičenje ter preoblikovanje zunajceličnega matriksa.

Revmatoidni artritis

Gre za kronično avtoimunsko bolezen, ki prizadene sklepe, za katero je značilno vnetje sklepov, kar povzroča deformacijo in veliko bolečine.

Sinovialni fibroblasti, glavna celična komponenta sinoviuma sklepov, igrajo pomembno vlogo pri razvoju revmatoidnega artritisa. Pri tej patologiji se sinovialni fibroblasti povečajo (hiperplazija).

Pokažejo tudi atipični fenotip, povezan z aktiviranjem določenih znotrajceličnih signalnih poti, ki povzročajo rast celic in izražanje več provnetnih snovi.

Vse to prispeva k kemotaksiji, kopičenju in aktivaciji vnetnih celic, angiogenezi in poslabšanju kosti in hrustanca.

Reference

1. Sodelavci Wikipedije. Fibroblast. Wikipedija, prosta enciklopedija. 9. december 2018, 10:50 UTC. Dostopno na: en.wikipedia.org,
2. Ramos A, Becerril C, Cisneros J, Montaño M. Miofibroblast, večnamenska celica v pljučni patologiji. Rev. inst. Nal. Enf Meh. 2004; 17 (3): 215–231. Dostopno na: scielo.org.mx/scielo
3. Acosta A. Fibroblast: njegov izvor, struktura, funkcije in heterogenost znotraj parodoncija. Universitas Odontológica, 2006; 25 (57): 26–33
4. Sriram G, Bigliardi PL, Bigliardi-Qi M. Heterogenost fibroblastov in njegove posledice za in vitro tehnične organotipske modele kože. Evropska revija celične biologije. 2015; 94: 483-512.
5. Izquierdo E, Pablos J. Synovial fibroblasts. Seminarji španske fundacije za revmatologijo. 2013; 14 (4): 95-142