Endotelcelleregenskaper, struktur, typer, funksjoner

De endotelceller De er metabolsk aktive celler som tilhører endotelet, den indre encellede linjen til blodkarene. Dette cellelaget har viktige fysiologiske funksjoner i kroppen, spesielt når det gjelder sirkulasjonssystemet.

Begrepet "endotel" ble myntet av den sveitsiske anatomisten Wilhelm sin i 1865 for å skille mellom det indre laget av kroppshulrom og epitel (som er det ytre laget).

Veggdiagram over et blodkar som viser endotelceller (kilde: Bruker: VS6507, via Wikimedia Commons)

Den første definisjonen som ble brukt av hans inkluderte ikke bare det indre cellelaget med blodkar, men også av lymfekar og mesothelhulrom. En kort tid senere ble imidlertid denne definisjonen bare redusert til blodet og lymfatisk vaskulatur.

Den strategiske plasseringen av disse cellene gjør at de kan fungere som et direkte grensesnitt mellom komponentene i blodet (eller lymfe) og vevene, noe som gjør dem viktige for regulering av mange fysiologiske prosesser relatert til det vaskulære systemet.

Blant disse prosessene er opprettholdelse av blodfluiditet og forebygging av trombedannelse, samt regulering av transport av væsker og oppløste stoffer som hormoner, proteinfaktorer og andre makromolekyler.

Det faktum at endotel utøver komplekse funksjoner i kroppen av dyr innebærer at cellene deres er mottakelige for forskjellige sykdommer, som er av stor interesse for forskjellige forskere.

[TOC]

Kjennetegn

Overflaten okkupert av endotelcellene i kroppen til et voksent menneske kan dekke mer enn 3.000 kvadratmeter og veier mer enn 700 g.

Dette cellelaget, betraktet som et "organ" omfattende distribuert av kroppen, er ansvarlig for å motta og oversette molekylære signaler som transporteres i blodet til vevene, og orkestrerer et stort antall essensielle fenomener for driften av hele organismen.

Et kjennetegn ved endotelceller er at disse, og deres kjerner, er på linje på en slik måte at de er "rettet" i samme forstand som blodstrømmen som reiser i kanalene der de befinner seg.

Endotelceller er svært heterogene, og dette har å gjøre med det faktum at blod og lymfatiske kar er fordelt over hele kroppen, utsatt for et bredt utvalg av forskjellige mikromiljø, som pålegger betingelser for hver enkelt private endotelium.

Disse vaskulære mikromiljøene kan påvirke de epigenetiske egenskapene til endotelceller betydelig, noe som resulterer i forskjellige differensieringsprosesser.

Dette har blitt demonstrert ved å studere mønstrene av vevsspesifikt genetisk uttrykk, gjennom hvilken den utrolige kapasiteten til disse cellene til å justere, både i antall og avhending, til de lokale kravene der de er der de er der de er.

Signalering

Endotel er et sofistikert signalbehandlingssenter som praktisk talt kontrollerer alle kardiovaskulære funksjoner. Det særegne kjennetegn ved dette sensoriske systemet er at hver endotelcelle er i stand til å oppdage forskjellige typer signaler og generere forskjellige typer svar.

Det er kanskje det som gjør at dette spesielle organet kan utøve reguleringsfunksjoner på blodtrykk og blodfrekvens og distribusjon, i tillegg til å kontrollere celleproliferasjon og migrasjon på veggene i blodkar.

Generasjon

Det vaskulære systemet er det første organsystemet som utvikler seg i kroppen til et dyrembryo. Under gastrasjonsprosessen blir det embryonale epitelet invaginert gjennom primitiv kløft, og det er da mesodermale celler induseres.

Det kan tjene deg: glut: funksjoner, hovedglukosetransportører

Forfedrorcellene til endotelceller skiller seg fra mesodermalt vev, gjennom en prosess som ser ut til å være uavhengig av gastrasjon. Disse cellene ligger i benmargen i nær tilknytning til hematopoietiske celler.

Stamceller er kjent som angioblaster og/eller hemangioblaster. Imidlertid kan andre kroppscellelinjer "transfine" inn i epitelceller og omvendt.

Angioblaster er definert som celler som har potensial til å differensiere i endotelceller, men som ikke har karakteristiske molekylære markører og har ikke dannet en "lumen" (disse markørene vises under differensiering).

Differensiering og spredningshastighet for endotelceller er ekstremt høy under embryonal utvikling og under postnatal utvikling, men avtar betydelig hos voksne.

Epitelcellens identitet blir vanligvis bekreftet takket være studiet av tilstedeværelse eller ekspresjon av protein eller RNA -spesifikke budbringere, selv om disse "markørene" mange ganger kan deles med andre cellelinjer.

Differensiering av stamceller

Avkomne celler fra endotelceller kan oppstå fra benmarg, men kan ikke umiddelbart integreres i indre vaskulære vegger (endotel).

Ulike forfattere har vist at disse cellene er rettet mot eller er gruppert i aktive neovaskulariseringssteder, og differensierer som respons på iskemiske prosesser (mangel på oksygen eller blodstrøm), vaskulære traumer, vekst av svulster eller annet.

Spredning 

Endotelceller som er til stede i det vaskulære systemet opprettholder evnen til å dele og bevege seg. De nye blodkarene dannes takket være spredning av eksisterende endotelceller, og dette skjer både i embryonale vev (som vekst oppstår) og voksne vev (for ombygging eller rekonstruksjon av vev).

Apoptose

Apoptose, eller programmert celledød, er en normal prosess som forekommer praktisk talt i alle celler i levende organismer og har forskjellige fysiologiske funksjoner i disse.

Det er preget av kondensasjon av cytoplasma og kjernen, ved krymping av cellene og ved eksponeringen, på celleoverflaten, av spesifikke molekyler for fagocytose. Under denne prosessen er det også nedbrytning av kromatin (kromosomalt DNA) og deformasjonen av plasmamembranen.

Planlagt celledød kan utløses, i endotelceller, ved forskjellige stimuli og molekylære faktorer. Dette har viktige implikasjoner i hemostase (forebygging av flytende blodutgang).

En slik prosess er essensiell i ombygget, regresjon og angiogenese (dannelse av nye blodkar). Siden det kan påvirke integriteten og funksjonen til vaskulær endotel, kan endotelial apoptose bidra til patogenese av en rekke menneskelige sykdommer.

Eksperimenter in vivo antyder at disse patologiene kan omfatte arteriosklerose, medfødte hjertesvikt, diabetisk retinopati, frakk.

Hvor er de?

Endotelceller, som navnet tilsier, finnes i de forskjellige typene endotelioer som dekker den indre overflaten av blod og lymfekar.

I det blodvaskulære endotelet, for eksempel, danner endotelcellene i venene og arteriene et uavbrutt cellelag, der cellene er knyttet til hverandre av smale ledd eller "tette gjenforeninger".

Struktur

Langt fra å være kollektivt identiske, kan endotelceller betraktes som et gigantisk konsortium av forskjellige selskaper, hver med sin egen identitet.

Kan tjene deg: eksocytose: prosess, typer, funksjoner og eksempler

Gjennom vaskulære forgreninger varierer formen på endotelceller betydelig. Dessuten kan det være betydelige fenotypiske forskjeller mellom celler som tilhører forskjellige segmenter av det samme vaskulære systemet, organ eller type glass.

Til tross for denne uttalelsen, er dette typisk flate celler, som kan være "rutenett" eller kube i endotelveien.

Tykkelsen varierer fra mindre enn 0.1μm i venene og i kapillærene, opptil 1μm i aortaarterien, og dens struktur blir ombygd som respons på flere faktorer, spesielt på den så -kallede "hemodynamiske kuttspenningen".

Lengden på endotelcellene er forskjellig med hensyn til dens anatomiske beliggenhet, siden det er rapportert at i blodkarene til rottene er de aorta endotelcellene langstrakte og tynne, mens de i lungearteriene er kortere og mer runde.

I likhet med mange andre kroppsceller er endotelceller dekket av et protein og sukker dekker kjent som glykokaliks, som er en grunnleggende del av den vaskulære barrieren og måler mellom 0.1 og 1 tykkelse.

Denne ekstracellulære "regionen" er aktivt produsert av endotelceller og opptar rommet mellom sirkulerende blod og celler. Det er bevist at det har funksjoner både i vaskulær beskyttelse og i celleregulering og hemostatiske mekanismer.

Subcellulær struktur

Det intracellulære rommet til endotelceller er fullt av vesikler dekket av klatrin, multivamulære og lysosomer, som er transcendentale for endocytiske molekylære transportveier.

Lysosomer er ansvarlige for nedbrytning og resirkulering av makromolekyler som er rettet mot disse ved endocytose. Denne prosessen kan også forekomme på celleoverflaten, i Golgi -komplekset og endoplasmatisk retikulum.

Disse cellene er også rike på caveolas, som er kolbe -formede vesikler assosiert med plasmamembranen og som vanligvis er åpne for luminalsiden eller kan være gratis i cytosol. Overflaten av disse strukturene avhenger av typen epitel som blir vurdert.

Folkens

Endotelceller kan ha veldig forskjellige fenotyper, som er regulert av stedet der de er og utviklingstidspunktet. Det er av denne grunn at mange forfattere vurderer at disse er svært heterogene, siden de ikke bare varierer med tanke på strukturen, men også deres funksjon.

Endotel kan klassifiseres som kontinuerlig eller diskontinuerlig. Kontinuerlig endotel kan på sin side bli fenerert eller ikke fenestrert. Fenestre er en slags intracellulære "porer" som strekker seg gjennom celletykkelsen.

Kontinuerlig ikke -fenestrert endotel danner internt belegg av arterier, årer og kapillærer i hjernen, hud, hjerte og lunger.

Det kontinuerlige fenestrerte epitelet er derimot vanlig i områder preget av høy filtrering og transientotelransport (kapillærer i de eksokrine og endokrine kjertlene, gastrisk og tarmslimhinne, glomeruli og renal tubuli).

Noen sinusformede vaskulære senger og en del av levervevet er beriket med diskontinuerlig endotel.

Funksjoner

Endotel har viktige fysiologiske funksjoner, inkludert vasomotorisk tonekontroll, blodcelletrafikk, hemostatisk balanse, permeabilitet, spredning og medfødt og adaptiv overlevelse og immunitet.

Fra et funksjonelt synspunkt har endotelceller et grunnleggende divisjonsarbeid. Vanligvis er disse i en tilstand av "ro", siden de ikke er aktive fra det proliferative synspunktet (deres gjennomsnittlige levetid kan være mer enn 1 år).

Kan tjene deg: Celletransport: Typer og deres egenskaper

Dens generelle funksjoner, og de av endotelet som utgjør, kan deles inn i: permeabilitet, trafikk av blodceller og hemostase.

Permeabilitet og celletrafikkfunksjoner

Endotel er en semipermeabel struktur, siden det må tillate transport av forskjellige oppløste stoffer og væsker fra og til blodet. Under normale forhold er strømmen fra blodet og til den gjennom endotelet kontinuerlig, hvor hovedsakelig endotelet til kapillærene deltar.

En del av permeabilitetsfunksjonen til kapillære endotelios er å tillate passering av leukocytter og noen inflammatoriske mediatorer gjennom karene, som oppnås med uttrykk for molekyler og cellegift i endotelceller.

Derfor innebærer transport av leukocytter fra blodet til det underliggende vev.

Takket være deres deltakelse i celletrafikk er endotelceller involvert i helbredelses- og betennelsesprosesser, der de deltar i dannelsen av nye fartøyer fra før eksisterende fartøy. Det er en viktig prosess for vevsreparasjon.

Funksjoner i hemostase 

Endotelet deltar i vedlikehold av blodet, væsketilstanden og i promotering av begrenset dannelse av blodpropp når det er skade på integriteten til vaskulære vegger.

Endotelceller uttrykker faktorer som hemmer eller fremmer koagulering (antikoagulantia og koagulanter), avhengig av de spesifikke signalene de får gjennom hele livet.

Hvis disse cellene ikke var så fysiologisk og strukturelt plastiske som de er, ville ikke vekst og reparasjon av kroppsvevet være mulig.

Referanser

1. Aird, w. C. (2007). Fenotypisk heterogenitet av endotelet: i. Struktur, funksjon og mekanismer. Opplysningsforskning, 100, 158-173.
2. Aird, w. C. (2012). Endotelcelle heterogenitet. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 2, 1-14.
3. Alphonsus, c. S., & Rodseth, r. N. (2014). The Endothelial Glycocalyx: En gjennomgang av den vaskulære barrieren. Anestesi, 69, 777-784.
4. Tilbake, n., & Luzio, n. R. Ga. (1977). Den trombotiske prosessen i aterogenese. (B. Chandler, k. EURENIUS, G. McMillan, ca. Nelson, c. Schwartz, & s. Wessler, red.). Plenum Press.
5. Chi, J., Chang, h. OG., Haraldsen, g., Jahnsen, f. L., Troyanskaya, eller. G., Chang, d. S.,... Brown, P. ENTEN. (2003). Endotelcelledivitet revidert av global ekspresjonsstipend. PNAs, 100 (19), 10623-10628.
6. Choy, J. C., Granville, d. J., Hunt, d. W. C., & McManus, B. M. (2001). Endotelcelle apoptose: Biokjemiske egenskaper og potensielle implikasjoner for åreforkalkning. J. Mol. Celle. Kardiol., 33, 1673-1690.
7. Cinemas, f. D. B., Pollak, e. S., Buck, c. TIL., Loscalzo, J., Zimmerman, g. TIL., MCEVER, R. P.,... Stern, D. M. (1998). Endotelceller i fysiologi og i patofysiologien til vaskulære lidelser. Journal of the American Society of Hematology, 91 (10), 3527-3561.
8. Fajardo, l. (1989). Kompleksiteten til endotelceller. Tildelte artikler og spesielle rapporter, 92 (2), 241-250.
9. Kharbanda, r. K., & Deanfield, J. OG. (2001). Funksjoner av det sunne endotelet. Koronararteriesykdom, 12, 485-491.
10. Ribatti, d. (2007). Oppdagelsen av endoteliale stamceller. En historisk gjennomgang. Leukemia Research, 31, 439-444.
11. Risau, w. (nitten nitti fem). Differensiering av endotel. FASB Journal, 9, 926-933.
12. Van Hinsberg, V. (2001). Endotelet: vaskulær kontroll av hamasisis. European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology, 95, 198-201.
13. Winn, r., & Harlan, J. (2005). Rollen som endotelcelleapoptose i inflammatoriske og immune desaser. Journal of Thrombosis and Haystasis, 3, 1815-1824.