Endotelové bunky, Kupfferove bunky a Ito. Mohli by byť perisinusoidálne bunky regionálnymi pečeňovými kmeňovými bunkami? O štruktúre a typoch pečeňových lalokov

Štruktúra endotelové bunky, Kupfferove a Ito bunky, budeme uvažovať o príklade dvoch postáv.

Zobrazuje sa obrázok napravo od textu sínusové kapiláry (SC) pečene- intralobulárne kapiláry sínusového typu, zväčšujúce sa od vstupných venul do centrálna žila. Pečeňové sínusoidné kapiláry tvoria anastomotickú sieť medzi pečeňovými lamelami. Výstelku sínusových kapilár tvoria endotelové bunky a Kupfferove bunky.

Obrázok vľavo od textu znázorňuje pečeňovú platničku (LP) a dve sínusové kapiláry (SC) pečene nakrájané vertikálne a horizontálne, aby sa zobrazili Ito perisinusoidálne bunky (CI). Na obrázku sú znázornené aj prerezané žlčovody (LC).

Endotelové bunky (EC)- silne sploštené dlaždicové bunky s predĺženým malým jadrom, nedostatočne vyvinutými organelami a veľkým počtom mikropinocytových vezikúl. Cytomembrána je posiata nepermanentnými otvormi (O) a fenestrami, často zoskupenými do cribriformných platničiek (RP). Tieto otvory umožňujú priechod krvnej plazme, ale nie krvným bunkám, čo jej umožňuje prístup k hepatocytom (D). Endotelové bunky nemajú bazálnu membránu a nemajú fagocytózu. Sú navzájom spojené pomocou malých konektorových komplexov (nie sú zobrazené). Spolu s Kupfferovými bunkami tvoria endotelové bunky vnútornú hranicu Disseovho priestoru (PD); jeho vonkajšiu hranicu tvoria hepatocyty.

Kupfferove bunky (CC)- veľké, nestabilné hviezdicovité bunky v pečeňových sínusových kapilárach, čiastočne v ich rozvetvení.

Procesy Kupfferových buniek prechádzajú bez akýchkoľvek spojovacích zariadení medzi endotelovými bunkami a často prechádzajú cez lumen sínusoidov. Kupfferove bunky obsahujú oválne jadro, veľa mitochondrií, dobre vyvinutý Golgiho komplex, krátke cisterny granulárneho endoplazmatického retikula, veľa lyzozómov (L), zvyškové telieska a vzácne prstencové platničky. Kupfferove bunky tiež obsahujú veľké fagolyzozómy (PL), ktoré často obsahujú zastarané erytrocyty a cudzie látky. Hemosiderín alebo inklúzie železa môžu byť tiež detekované, najmä pri supravitálnom farbení.

Povrch Kupfferových buniek vykazuje nepravidelné sploštené cytoplazmatické záhyby nazývané lamellipódia (LP) – lamelárne stopky, ako aj výbežky nazývané filopódia (F) a mikroklky (MV) pokryté glykokalyxou. Plazmalema tvorí červovité telieska (CT) s centrálne umiestnenou hustou čiarou. Tieto štruktúry môžu predstavovať kondenzovaný glykokalyx.

Kupfferove bunky- Sú to makrofágy, ktoré s veľkou pravdepodobnosťou tvoria samostatný rod buniek. Zvyčajne pochádzajú z iných Kupfferových buniek v dôsledku mitotického delenia, ale môžu pochádzať aj z kostnej drene. Niektorí autori sa domnievajú, že ide o aktivované endotelové bunky.

Priestorom Disse občas prejde náhodné autonómne nervové vlákno (NF). V niektorých prípadoch majú vlákna kontakt s hepatocytmi. Okraje hepatocytov sú ohraničené interhepatocytovými depresiami (MU) posiatymi mikroklkami.

Sú to hviezdicovité bunky lokalizované v priestoroch Disse (PD). Ich jadrá sú bohaté na kondenzovaný chromatín a sú zvyčajne deformované veľkými lipidovými kvapkami (LA). Posledne menované sú prítomné nielen v perikaryone, ale aj v procesoch bunky a sú zvonka viditeľné ako guľovité výbežky. Organely sú slabo vyvinuté. Perisinusoidálne bunky vykazujú slabú endocytickú aktivitu, ale chýbajú im fagozómy. Bunky majú niekoľko dlhých procesov (O), ktoré sú v kontakte so susednými hepatocytmi, ale netvoria spojovacie komplexy.

Kryt konárov sínusové kapiláry pečene a v niektorých prípadoch prechádzajú cez pečeňové lamely, pričom prichádzajú do kontaktu s priľahlými pečeňovými sínusoidmi. Procesy nie sú konštantné, rozvetvené a tenké; môžu byť aj sploštené. Hromadiace skupiny lipidových kvapiek sa predlžujú a nadobúdajú vzhľad hroznovej kefy.

Predpokladá sa, že perisinusoidálne Ito bunky sú slabo diferencované mezenchymálne bunky, ktoré možno považovať za hematopoetické kmeňové bunky, pretože sa môžu za patologických podmienok transformovať na tukové bunky, aktívne krvné kmeňové bunky alebo fibroblasty.

Za normálnych podmienok sa Ito bunky podieľajú na akumulácii tuku a vitamínu A, ako aj na produkcii intralobulárnych retikulárnych a kolagénových vlákien (KB).

Hlavný zdroj endotoxínu v teleje gramnegatívna črevná flóra. V súčasnosti nie je pochýb o tom, že pečeň je hlavným orgánom čistenie endotoxínu. Endotoxín je absorbovaný ako prvý bunkou Kami Kupffer (KK), interagujúci s membránovým receptorom CD 14. Môže sa viazať na receptor ako sám lipopolysacharid(LPS), a jeho komplex s proteínom viažucim lipid A plazmová hrudka. Interakcia LPS s pečeňovými makrofágmi spúšťa kaskádu reakcií, ktoré sú založené na produkcii a uvoľňovaní ión cytokínov a iných biologicky aktívnych mediátorov.

Existuje mnoho publikácií o úlohe makrapečene (LK) pri vychytávaní a odstraňovaní bakteriálneho LPS, avšak interakcia endotelu s inými mezenchymálne najmä bunky perisinusoidálny Ito bunkami, sa prakticky neštuduje.

VÝSKUMNÁ METÓDA

Bielym samcom potkanov s hmotnosťou 200 g sa intraperitoneálne injikoval 1 ml sterilného fyziologického roztoku vysoko čistený lyofilizované LPS E. coli kmeň 0111 v dávkach 0,5,2,5, 10, 25 a 50 mg/kg. V obdobiach 0,5, 1, 3, 6, 12, 24, 72 h a 1 týždeň boli vnútorné orgány odstránené v anestézii a umiestnené do pufrovaného 10% formalínu. Materiál bol vložený do parafínových blokov. Rezy s hrúbkou 5 um boli zafarbené imunohistochemickýstreptavidín-biotín metódou protilátok proti desmínu, α - hladká - svalový aktín (A-GMA) a jadrový antigén dobre sa množiace bunky ( PCNA,“ Dako"). Desmin bol použitý ako marker perisinusoidálnyIto bunky, A-GMA - as marker ve myofibroblasty, PCNA - množiace sa bunky. Na detekciu endotoxínu v pečeňových bunkách sa používajú purifikované anti-Re-glykolipidprotilátky (Ústav všeobecnej a klinickej patológie KDO, Moskva).

VÝSLEDKY ŠTÚDIE

Pri dávke 25 mg/kg a vyššej sa pozoroval smrteľný šok 6 hodín po podaní LPS. Akútna expozícia LPS na pečeňovom tkanive spôsobila aktiváciu Ito buniek, čo sa prejavilo zvýšením ich počtu. číslo desminpozitívny bunky sa zvýšili od 6 hodín po injekcii LPS a dosiahli maximum ma do 48-72 h (obr. 1, a, b).

Ryža. 1. Rezy potkanej pečene sy, spracované LSAB -ja- chennymiprotilátky proti des môj(skupina α - hladký cervikálny aktín (c), x400 (a, b) x200 (c).

a - pred zavedením endotoxínuzapnutý, slobodný desminpozitívnyIto bunky v periportálnej zóne; b- 72 hodpo podaní endotoxínu na: početné desminpozitívny Ito bunky; v- 120 hodín po zavedení en dotoxín: α - hladký sval ny aktín je prítomný lenco v bunkách hladkého svalstva kah plavidiel.

V 1 číslo týždňa desminpozitívny bunky ubudli, alebola vyššia ako referenčné hodnoty. O V tomto prípade sme nepozorovali vzhľad A-GMA-pozitívne bunky v sín tá pečeň. vnútorné pozitívne kontrola pri farbení protilátkami proti A-GMA slúži na identifikáciu buniek hladkého svalstvavenózne cievy portálneho traktu obsahujúce A-GMA (obr. 1, v). Preto aj napriek zvýšeniu počtu Ito buniek raz Vplyv LPS nevedie k transformácii ( transdiferenciácia) ich do myofibroblastov.

Ryža. 2. Úseky pečenepotkany, liečené LSAB -označené protilátky proti PCNA. a - pred zavedením en dotoxín: jedinýproliferujúce gény patocyty, x200; b - 72 hodín po zavedení endotoxínu: početné proliferujúce hepatocyty, x400.

Zvyšujúce sa množstvo desminpozitívny bunky začali v zóne portálu. Od 6 hodín do 24 hodín po podaní LPS perisinusoidálny bunky sa našli len v okolí portálnych ciest, t.j. v 1. zóne aci noosa. V čase 48-72 hodín, kedy bol pozorovaný makmaximálne množstvo desminpozitívny lepidlo prúd, objavili sa aj v iných zónach acinusu; napriek tomu sa väčšina buniek Ito stále nachádzala periportálne.

Možno je to spôsobené tým, že periportálnelokalizované CC sú prvé, ktoré zachytia endotoxín prichádzajúci z čreva cez portálnu žilu alebo zo systémového obehu. Ak tivated QC produkujú široký sortiment cytokíny, o ktorých sa predpokladá, že spúšťajú aktiváciu Ito buniek a transdiferenciácia ich do myofibroblastov. Je zrejmé, že to je dôvod, prečo bunky Ito nachádzajúce sa v blízkosti aktivovaných pečeňových makrofágov (v 1. zóne acinu) ako prvé reagujú na uvoľňovanie cytokínov. V našej štúdii sme ich však nepozorovali. transdiferenciácia v myofibroblasty a to naznačuje, že cytokíny vylučované CK a hepatocytmi môžu slúžiť ako faktor podporujúci proces, ktorý sa už začal transdiferenciácia, ale pravdepodobne ho nedokážu spustiť jediným vystavením pečene LPS.

Zvýšenie proliferačnej aktivity buniek bolo tiež pozorované hlavne v 1. zóne acinu. To pravdepodobne znamená, že všetky (alebo takmer všetky) procesy smerovali von o- a parakrinná regulácia medzibunkových interakcií prebieha v periportálnych zónach. Zvýšenie počtu proliferujúcich buniek bolo pozorované od 24 hodín po podaní LPS; počet pozitívnych buniek sa zvýšil až na 72 h (maximálna proliferatívna aktivita, obr. a, b). Proliferovali hepatocyty aj sínusoidné bunky. Avšak sfarbenie PCNA nedáva schopnosť identifikovať typ proliferi poháňajúce sínusové bunky. Podľa literatúry vedie pôsobenie endotoxínu k zvýšeniu v počet QC. Myslia si, že ide o prebieha tak v dôsledku proliferácie pečeňových makrofágov, ako aj v dôsledku migrácie monocytov z iných orgánov. Cytokíny uvoľňované CK môžu zvýšiť proliferatívnu kapacitu buniek Ito. Preto je logické predpokladať, že proliferujúce bunky sú reprezentované perisinusoidálny Ito bunky. Nami zaznamenaný nárast ich počtu je zrejme nevyhnutný na zvýšenie syntézy rastových faktorov a obnovu extracelulárneho matrixu v podmienkach poškodenia. Toto môže byť jeden zo spojovacích článkov v kompenzačno-regeneračných reakciách pečene, keďže Ito bunky sú hlavným zdrojom zložiek extracelulárnej matrice, faktora kmeňových buniek a hepatocytového rastového faktora, ktoré sa podieľajú na oprave a diferenciácii. rovka epitelové bunky pečene. Neprítomný rovnaká transformácia buniek Ito na myofibroblasty naznačuje, že jedna epizóda agresie endotoxínov nestačí na rozvoj fibrózy pečene.

Teda akútna expozícia endotok sina spôsobuje zvýšenie počtu desminpozitívny Ito bunky, čo je nepriamy znak poškodenia pečene. Množstvo perisinusoidálny buniek, zrejme v dôsledku ich proliferácie. Jediná epizóda agresie endotoxínov spôsobí zvrat moja aktivácia perisinusoidálny Ito bunky a nevedie k transdiferenciácia do myofibroblastov. V tomto smere možno predpokladať, že v mechanizmoch aktivácie a transdiferenciácia V Ito bunkách sa podieľajú nielen endotoxíny a cytokíny, ale aj niektoré ďalšie faktory medzibunkových interakcií.

LITERATÚRA

1. Mayský D.N., Wisse E., Decker K. // Nové hranice hepatológia. Novosibirsk, 1992.

2. Salachov I.M., Ipatov A.I., Konev Yu.V., Yakovlev M.Yu. // Úspechy moderné, biol. 1998, zväzok 118, vydanie. 1. S. 33-49.

3. Jakovlev M.Yu. // Kazaň . m jednotiek časopis 1988. č. 5. S. 353-358.

4. Freudenberg N., Piotraschke J., Galanos C. et al. // Vircows Arch. [b]. 1992. Vol. 61.P. 343-349.

5. Gressner A. M. // Hepatogastronerológia. 1996 Vol. 43. S. 92-103.

6. Schmidt C, Bladt F., Goedecke S. a kol. // Príroda. 1995 Vol. 373, č. 6516. S. 699-702.

7. múdry E., Braet F., Luo D. a kol. // Toxicol. Pathol. 1996. Vol. 24, č. 1. S. 100-111.

Hore - Schematické znázornenie Ito bunky (HSC) v blízkosti najbližších hepatocytov (PC), pod sínusovými pečeňovými epiteliálnymi bunkami (EC). S - sínusoida pečene; KC - Kupfferova bunka. Vľavo dole - Ito bunky v kultúre pod svetelným mikroskopom. Vpravo dole - Elektrónová mikroskopia odhaľuje početné tukové vakuoly (L) buniek Ito (HSC), ktoré uchovávajú retinoidy.

Ito bunky(synonymá: hviezdicovitá bunka pečene, bunka na ukladanie tuku, lipocyt, Angličtina Hepatic Stellat Cell, HSC, Ito bunka, Ito bunka) - pericyty obsiahnuté v, schopné fungovať v dvoch rôznych štátov - pokojne a aktivovaný. Aktivované bunky Ito hrajú hlavnú úlohu pri tvorbe jazvového tkaniva pri poškodení pečene.

V intaktnej pečeni sa nachádzajú hviezdicové bunky v pokojný stav. V tomto stave majú bunky niekoľko výrastkov, ktoré obklopujú sínusovú kapiláru. Ďalší punc buniek je v ich cytoplazme prítomnosť zásob vitamínu A (retinoidu) vo forme tukových kvapiek. Tiché Ito bunky tvoria 5-8% všetkých pečeňových buniek.

Výrastky Ito buniek sú rozdelené do dvoch typov: perisinusoidálny(subendotelové) a interhepatocelulárny. Prvé opúšťajú telo bunky a rozprestierajú sa pozdĺž povrchu sínusovej kapiláry a pokrývajú ju tenkými vetvičkami v tvare prstov. Perisinusoidálne výrastky sú pokryté krátkymi klkmi a majú charakteristické dlhé mikrovýčnelky siahajúce ešte ďalej pozdĺž povrchu kapilárnej endotelovej trubice. Interhepatocelulárne výrastky, ktoré prekonali platňu hepatocytov a dosiahli susednú sínusoidu, sú rozdelené do niekoľkých perisinusoidných výrastkov. Ito bunka teda pokrýva v priemere o niečo viac ako dve susedné sínusoidy.

Keď je pečeň poškodená, stávajú sa Ito bunky aktivovaný stav. Aktivovaný fenotyp je charakterizovaný proliferáciou, chemotaxiou, kontraktilitou, stratou zásob retinoidov a produkciou buniek podobných myofibroblastom. Ukazujú sa aj aktivované pečeňové hviezdicové bunky zvýšený obsah nové gény, ako je ICAM-1, chemokíny a cytokíny. Aktivácia označuje začiatok skoré štádium fibrogenézy a predchádza zvýšenej produkcii ECM proteínov. Konečné štádium hojenia pečene je charakterizované zvýšenou apoptózou aktivovaných Ito buniek, v dôsledku čoho sa ich počet prudko zníži.

Farbenie chloridom zlatým sa používa na vizualizáciu buniek Ito pod mikroskopom. Tiež sa zistilo, že spoľahlivým markerom na diferenciáciu týchto buniek od iných myofibroblastov je ich expresia reelínového proteínu.

Príbeh [ | ]

V roku 1876 Karl von Kupfer opísal bunky, ktoré nazval „Sternzellen“ (hviezdicové bunky). Pri farbení oxidom zlata boli v cytoplazme buniek viditeľné inklúzie. Kupfer, ktorý ich mylne považoval za fragmenty erytrocytov zachytených fagocytózou, v roku 1898 revidoval svoje názory na „hviezdicovú bunku“ ako samostatný typ bunky a klasifikoval ich ako fagocyty. V nasledujúcich rokoch sa však pravidelne objavovali popisy buniek podobných Kupfferovým „hviezdicovým bunkám“. Dostali rôzne názvy: intersticiálne bunky, parasinusoidné bunky, lipocyty, pericyty. Úloha týchto buniek zostala záhadou 75 rokov, kým profesor (Toshio Ito) neobjavil bunky obsahujúce tukové škvrny v perisinusoidálnom priestore ľudskej pečene. Ito ich nazval „shibo-sesshu saibo“ – bunky absorbujúce tuk. Uvedomil si, že inklúzie sú tuk produkovaný bunkami z glykogénu, zmenil názov na „shibo-chozo saibo“ – bunky ukladajúce tuk. AT

Sínusoidné bunky (endotelové bunky, Kupfferove bunky, hviezdicové a jamkové bunky) tvoria spolu s úsekom hepatocytov privráteným k lúmenu sínusoidy funkčnú a histologickú jednotku.

endotelové bunky lemujú sínusoidy a obsahujú fenestrae, tvoriace stupňovitú bariéru medzi sínusoidou a priestorom Disse. Kupfferove bunky sú pripojené k endotelu.

hviezdicové bunky pečeň sa nachádza v priestore Disse medzi hepatocytmi a endotelovými bunkami. Disse priestor obsahuje tkanivový mok, ktorý prúdi ďalej do lymfatických ciev portálových zón. So zvýšením sínusového tlaku sa zvyšuje produkcia lymfy v priestore Disse, čo hrá úlohu pri tvorbe ascitu v rozpore s venózny odtok z pečene.

Kupfferova bunka obsahuje špecifické membránové receptory pre ligandy, vrátane imunoglobulínového fragmentu Fc a zložky komplementu C3b, ktoré hrajú dôležitú úlohu pri prezentácii antigénu.

Kupfferove bunky sa aktivujú počas generalizovaných infekcií alebo poranení. Špecificky vychytávajú endotoxín a ako odpoveď produkujú množstvo faktorov, ako je tumor nekrotizujúci faktor, interleukíny, kolagenáza a lyzozomálne hydrolázy. Tieto faktory zvyšujú pocit nepohodlia a malátnosti. Toxické pôsobenie endotoxín je teda spôsobený sekrečnými produktmi Kupfferových buniek, pretože sám o sebe je netoxický.

Kupfferova bunka tiež vylučuje metabolity kyseliny arachidónovej vrátane prostaglandínov.

Kupfferova bunka má špecifické membránové receptory pre inzulín, glukagón a lipoproteíny. Sacharidový receptor pre N-acetylglykozamín, manózu a galaktózu môže sprostredkovať pinocytózu niektorých glykoproteínov, najmä lyzozomálnych hydroláz. Okrem toho sprostredkúva vychytávanie imunitných komplexov obsahujúcich IgM.

V pečeni plodu Kupfferove bunky vykonávajú erytroblastoidnú funkciu. Rozpoznanie a rýchlosť endocytózy Kupfferovými bunkami závisí od opsonínov, plazmatického fibronektínu, imunoglobulínov a tuftsínu, prirodzeného imunomodulačného peptidu. Tieto „pečeňové sitá“ filtrujú makromolekuly rôznych veľkostí. Veľké, triglyceridmi nasýtené chylomikróny nimi neprejdú a menšie, na triglyceridy chudobné, ale cholesterolom a retinolom nasýtené zvyšky môžu preniknúť do priestoru Disse. Endotelové bunky sa trochu líšia v závislosti od ich umiestnenia v laloku. Skenovacia elektrónová mikroskopia ukazuje, že počet okienok môže výrazne klesnúť s vytvorením bazálnej membrány; tieto zmeny sú obzvlášť výrazné v zóne 3 u pacientov s alkoholizmom.

Sínusové endotelové bunky aktívne odstraňujú makromolekuly a malé častice z obehu pomocou receptorom sprostredkovanej endocytózy. Nesú povrchové receptory pre kyselinu hyalurónovú (hlavná polysacharidová zložka spojivové tkanivo), chondroitín sulfát a na konci glykoproteín obsahujúci manózu, ako aj receptory typu II a III pre fragmenty FcIgG a receptor pre proteín, ktorý viaže lipopolysacharidy. Endotelové bunky vykonávajú čistiacu funkciu, odstraňujú enzýmy poškodzujúce tkanivo a patogénne faktory (vrátane mikroorganizmov). Okrem toho čistia krv od zničeného kolagénu a viažu a absorbujú lipoproteíny.

hviezdicové bunky pečene(bunky ukladajúce tuk, lipocyty, Ito bunky). Tieto bunky sa nachádzajú v subendoteliálnom priestore Disse. Obsahujú dlhé výrastky cytoplazmy, z ktorých niektoré sú v tesnom kontakte s bunkami parenchýmu, iné zasahujú do niekoľkých sínusoidov, kde sa môžu podieľať na regulácii prietoku krvi a tým ovplyvňovať portálnu hypertenziu. V normálnej pečeni sú tieto bunky akoby hlavným úložiskom retinoidov; morfologicky sa javí ako tukové kvapôčky v cytoplazme. Po uvoľnení týchto kvapôčok sa hviezdicovité bunky stanú podobnými fibroblastom. Obsahujú aktín a myozín a kontrahujú sa, keď sú vystavené endotelínu-1 a substancii P. Keď sú hepatocyty poškodené, hviezdicové bunky strácajú tukové kvapôčky, proliferujú, migrujú do zóny 3, získavajú fenotyp podobný myofibroblastom a produkujú typ I, III, a IV kolagén a tiež laminín. Okrem toho vylučujú proteinázy bunkovej matrice a ich inhibítory, ako je tkanivový inhibítor metaloproteináz (pozri kapitolu 19). Kolagenizácia Disseovho priestoru vedie k zníženiu príjmu substrátov viazaných na proteíny do hepatocytu.

Jamkové bunky. Ide o veľmi mobilné lymfocyty – prirodzené zabíjače, pripevnené k povrchu endotelu smerom k lúmenu sínusoidy. Ich mikroklky alebo pseudopódia prenikajú endotelovou výstelkou a spájajú sa s mikroklkami parenchymálnych buniek v priestore Disse. Tieto bunky nežijú dlho a sú obnovované cirkulujúcimi krvnými lymfocytmi, ktoré sa diferencujú na sínusoidy. Vykazujú charakteristické granuly a vezikuly s tyčinkami v strede. Pit bunky majú spontánnu cytotoxicitu voči nádorom a vírusom infikovaným hepatocytom.

Interakcie sínusových buniek

Existuje komplexná interakcia medzi Kupfferovými bunkami a endotelovými bunkami, ako aj medzi sínusoidnými bunkami a hepatocytmi. Aktivácia buniek kupferalipolysacharidmi inhibuje vychytávanie kyselina hyalurónová endotelové bunky. Tento účinok je pravdepodobne sprostredkovaný leukotriénmi. Cytokíny produkované sínusoidnými bunkami môžu buď stimulovať alebo inhibovať proliferáciu hepatocytov.