ENDOTÉLSEJTEK: JELLEMZŐK, SZERKEZET, TÍPUSOK, FUNKCIÓK - BIOLÓGIA - 2026

Az endoteliális sejtek metabolikusan aktív sejtek, amelyek az endotéliumhoz tartoznak, a belső egysejtű vonal erekhez. Ez a sejtréteg fontos fiziológiai funkciókat lát el a testben, különös tekintettel a keringési rendszerre.

Az "endotélium" kifejezést a svájci anatómus, Wilhelm His 1865-ben megalkotta, hogy megkülönböztesse a testüregek belső rétegét az epitéliumtól (amely a külső réteg).

Az érrendszer falának ábrája az endotélsejteket mutatva (Forrás: Felhasználó: VS6507, a Wikimedia Commons segítségével)

Az ő által használt kezdeti meghatározás nemcsak az erek belső sejtrétegét foglalta magában, hanem a nyirokrendszert és a mezoteliális üregeket is. Röviddel később azonban ez a meghatározás csak a vérre és a nyirokrendszerre csökkent.

Ezeknek a sejteknek a stratégiai elhelyezkedése lehetővé teszi számukra, hogy közvetlen kapcsolódási pontként működjenek a vér (vagy nyirok) és a szövetek között, ami nélkülözhetetlenné teszik számukra az érrendszerhez kapcsolódó számos élettani folyamat szabályozását.

Ezen folyamatok között szerepel a vér folyékonyságának fenntartása és a trombusok kialakulásának megakadályozása, valamint a folyadékok és oldott anyagok, például hormonok, fehérjefaktorok és más makromolekulák szállításának szabályozása.

Az a tény, hogy az endothelium az állatok testében komplex funkciókat lát el, azt jelenti, hogy sejtjei hajlamosak különböző betegségekre, amelyek különféle kutatók számára nagy érdeklődést mutatnak.

jellemzők

Az endotélsejtek által felvett felület egy felnőtt ember testében több, mint 3000 négyzetmétert tesz ki, és súlya meghaladja a 700 g-ot.

Ez a sejtréteg, amelyet a testben széles körben elterjedt "szervnek" tekintnek, felelős a vérben a szövetekbe szállított molekuláris jelek fogadásáért és átjuttatásáért, és az egész szervezet működésére számos alapvető jelenség rendezésére szolgál.

Az endoteliális sejtek jellemzője, hogy maguk és maguk egymáshoz igazodnak, és úgy néznek ki, hogy ugyanabba az irányba mutatnak, mint a véráram, amely a csatornákon áthalad, ahol megtalálják őket.

Az endoteliális sejtek nagyon heterogének, és ennek a ténynek a köze van a tényhez, hogy a vér és a nyirokrendszer az egész testben eloszlik, és sokféle különféle mikrokörnyezetnek van kitéve, amelyek minden egyes endotéliumhoz feltételeket szabnak.

Ezek az érrendszeri mikrokörnyezetek jelentősen befolyásolhatják az endotélsejtek epigenetikus tulajdonságait, különféle differenciálódási folyamatokat eredményezve.

Ezt a szövet-specifikus génexpressziós mintázatok tanulmányozásával bizonyították, amelyek révén bizonyították ezen sejtek hihetetlen képességét, hogy számukban és elrendezésükben alkalmazkodjanak a helyi igényekhez, ahol megtalálják őket.

Jelzés

Az endotélium egy kifinomult jelfeldolgozó központ, amely gyakorlatilag minden kardiovaszkuláris funkciót irányít. Ennek az érzékszervi rendszernek az a jellemző tulajdonsága, hogy minden endotélsejt képes különféle típusú jeleket detektálni és különböző típusú válaszokat generálni.

Talán ez teszi lehetővé, hogy ez a nagyon különleges szerv szabályozó funkciókat gyakoroljon a vérnyomásra, a vér sebességére és eloszlására, a sejtek szaporodásának és az erek falában történő migrációjának szabályozása mellett.

Generáció

Az érrendszer az első szervrendszer, amely az állati embrió testében fejlődik ki. A gastrulációs folyamat során az embrionális hám felszívódik a primitív hasadékon keresztül, és ekkor indukálódnak a mezodermális sejtek.

Az endoteliális sejtek progenitor sejtjei megkülönböztetik a mezodermális szöveteket egy olyan folyamaton keresztül, amely függetlennek tűnik a gasztronációtól. Ezek a sejtek a csontvelőben helyezkednek el hematopoietikus sejtekkel szoros kapcsolatban.

A progenitor sejteket angioblasztoknak és / vagy hemangioblasztoknak nevezzük. Más testsejtvonalak azonban "differenciálódhatnak" epiteliális sejtekké és fordítva.

Az angioblasztok olyan sejtek, amelyek képesek differenciálódni endoteliális sejtekké, de nem rendelkeznek jellemző molekuláris markerekkel és nem képeznek „lument” (ezek a markerek a differenciálódás során jelentkeznek).

Az endoteliális sejtek differenciálódásának és proliferációjának üteme rendkívül magas az embrionális fejlődés és a postnatális fejlődés során, de felnőttkorban jelentősen csökken.

Az epiteliális sejtek azonosságát általában a specifikus messenger fehérjék vagy RNS-ek jelenlétének vagy expressziójának tanulmányozásával ellenőrzik, bár ezek a "markerek" gyakran megoszthatók más sejtvonalakkal.

A progenitor sejtek differenciálása

Az endotélsejt progenitor sejtjei a csontvelőből származhatnak, de ezeket nem lehet azonnal beépíteni a belső érrendszer falába (endotéliumba).

Különböző szerzők bebizonyították, hogy ezek a sejtek az aktív neovaszkularizáció helyére irányulnak vagy csoportosulnak, és eltérőek az ischaemiás folyamatokra (az oxigén vagy a véráramlás hiánya), az érrendszeri trauma, a daganat növekedése stb.

Proliferáció

Az érrendszerben lévő endotélsejtek fenntartják az osztódás és mozgatás képességét. Új véredények alakulnak ki a már létező endotél sejtek proliferációjának köszönhetően, és ez történik mind az embrionális szövetekben (a növekedés előfordulásakor), mind a felnőtt szövetekben (szövetek átalakításához vagy újjáépítéséhez).

Az apoptózis

Az apoptózis, vagy a programozott sejthalál egy normális folyamat, amely az élő szervezetek szinte minden sejtjében előfordul, és különféle fiziológiai funkciókkal rendelkezik benne.

Jellemzője a citoplazma és a mag kondenzációja, a sejtek zsugorodása és a fagocitózishoz specifikus molekuláknak a sejt felületén történő kitettsége. Ennek a folyamatnak a során a kromatin (kromoszómális DNS) lebomlik és a plazmamembrán deformálódik.

A programozott sejthalált az endotélsejtekben különböző ingerek és molekuláris faktorok válthatják ki. Ennek fontos következményei vannak a hemosztázisnak (a folyékony vér szivárgásának megakadályozása).

Ez a folyamat elengedhetetlen az átalakulásban, a regresszióban és az angiogenezisben (új erek kialakulása). Mivel befolyásolhatja a vaszkuláris endotélium integritását és működését, az endotél apoptózis hozzájárulhat az emberi betegségek széles skálájának patogeneziséhez.

In vivo kísérletek azt sugallják, hogy ezek a patológiák magukban foglalhatják többek között az arterioszklerózist, veleszületett szívelégtelenséget, diabéteszes retinopátiát, emfizematát, szkleródermát, sarlósejtes betegséget, szisztémás lupus erythematosust vagy trombotikus trombocitopén purpurát.

Hol vannak?

Az endotélsejtek, amint a neve is sugallja, megtalálhatók a különféle endotéliumokban, amelyek a vér és a nyirokok belső felületét vonják be.

Például a vér-érrendszeri endotéliumban a vénák és artériák endotélsejtjei megszakíthatatlan sejtréteget képeznek, ahol a sejteket szoros kapcsolódások kötik össze.

Szerkezet

Az endoteliális sejtek messze nem azonosak egymással, ha különféle vállalatok gigantikus konzorciumának tekintik őket, mindegyik saját identitással rendelkezik.

A vaszkuláris ágak mentén az endotélsejtek alakja jelentősen változik. Ezenkívül jelentős fenotípusos különbségek lehetnek az ugyanazon érrendszer, szerv vagy értípus különböző szegmenseihez tartozó sejtek között.

Ezen állítás ellenére ezek tipikusan lapos sejtek, amelyek "pufók" vagy körd alakúak lehetnek az endothel venulusokban.

Vastagsága a vénákban és a kapillárisokban kevesebb, mint 0,1 μm és az aorta artériában 1 μm, és szerkezete több tényező, különösen az úgynevezett "hemodinamikai nyírófeszültség" hatására átalakul.

Az endoteliális sejtek hossza anatómiai elhelyezkedésük szempontjából különbözik, mivel beszámoltak arról, hogy patkányok erekben az aorta endothel sejtek meghosszabbodtak és vékonyak, míg a tüdő artériákban rövidebbek és kerekek.

Így, mint sok más testben a testben, az endoteliális sejteket fehérjék és cukrok fedik, amelyek glycocalyx néven ismertek, amely az érrendszer alapvető része és 0,1-1 mikron vastagságú.

Ezt az extracelluláris "régiót" az endotélsejtek aktívan termelik, és elfoglalják a keringő vér és a sejtek közötti teret. Kimutatták, hogy működik mind az érrendszeri védelemben, mind a sejtszabályozásban, valamint a hemosztatikus mechanizmusokban.

Szubcelluláris szerkezet

Az endoteliális sejtek intracelluláris tere tele van klatrinnal bevont vezikulumokkal, multivikuláris testekkel és lizoszómákkal, amelyek kritikusak az endocitikus molekuláris transzport útvonalak szempontjából.

A lizoszómák felelősek az endocitózis által rájuk irányított makromolekulák lebontásáért és újrahasznosításáért. Ez a folyamat a sejt felszínén, a Golgi komplexben és az endoplazmatikus retikulumban is megtörténhet.

Ezek a sejtek gazdagok a caveolaákban is, amelyek lombik alakú vezikulumok, amelyek a plazmamembránhoz kapcsolódnak, és általában nyitva vannak a luminalis oldalán, vagy lehetnek szabad a citoszolban. Ezeknek a struktúráknak a bősége a figyelembe vett hámtípustól függ.

típusai

Az endotéliális sejteknek nagyon különböző fenotípusa lehet, amelyeket a származási hely és a fejlődés ideje szabályozza. Ez az oka annak, hogy sok szerző úgy véli, hogy ezek nagyon heterogének, mivel nemcsak szerkezetük, hanem funkciójuk szempontjából is változnak.

Az endotélium folyamatos vagy szakaszos osztályozható. A folyamatos endotélium viszont lehet légtelenített vagy nem légtelenített. A fenestra egyfajta intracelluláris "pórus", amely a sejt vastagságán átnyúlik.

A folyamatos, nem légtelenített endotélium képezi az artériák, vénák és az agy, a bőr, a szív és a tüdő kapillárisának belső bélését.

A folyamatos lebegő epitélium viszont gyakori azokban a területeken, ahol magas a szűrés és a transzendoteliális transzport (az exokrin és endokrin mirigyek kapillárisai, a gyomor és a bél nyálkahártyái, a glomerulusok és a vesék tubulusai).

Néhány szinuszos vaszkuláris ágy és a májszövet egy része folyamatos endotéliumban dúsul.

Jellemzők

Az endotéliumnak fontos fiziológiai funkciói vannak, ide értve a vazomotoros hangszabályozást, a vérsejt-kereskedelmet, a hemosztatikus egyensúlyt, a permeabilitást, a proliferációt, valamint a veleszületett és adaptív túlélést és immunitást.

Funkcionális szempontból az endotélsejtek alapvető megosztási feladatokat látnak el. Általában ezek "nyugalmi" állapotban vannak, mivel proliferációs szempontból nem aktívak (felezési idejük több, mint egy év).

Általános funkcióik, valamint az általuk alkotott endotélium funkciói feloszthatók: permeabilitás, vérsejt-kereskedelem és hemosztázis.

A sejtforgalom és a permeabilitás függvényei

Az endotélium féligpermeábilis szerkezetű, mivel lehetővé kell tennie a különböző oldott anyagok és folyadékok szállítását a vérből és a vérből. Normál körülmények között az endotéliumon keresztül és a vérbe történő folyamatos áramlás folyamatos, ahol a kapillárisok endotéliuma főleg részt vesz.

A kapilláris endotélium permeabilitási funkciójának egy része az, hogy lehetővé tegye a leukociták és egyes gyulladásos mediátorok átjutását az erekön keresztül, amelyet a molekulák és kemoattraktánsok expressziója révén lehet elérni az endotélsejtekben.

Ezért a leukociták vérből a mögöttes szövetekbe történő szállítása többlépcsős adhéziós kaszkádokat foglal magában, beleértve kezdeti adhéziót, gördülést, megállást és transzmigrációt, amelyek szinte kizárólag a post-kapilláris vénákban fordulnak elő.

A sejtkereskedelemben való részvételüknek köszönhetően az endoteliális sejtek részt vesznek a gyógyulási és gyulladásos folyamatokban, ahol részt vesznek az új edények kialakításában a már létező edényekből. Fontos folyamat a szövet helyreállításában.

Funkciók a hemosztázisban

Az endotélium részt vesz a vér fenntartásában, a folyadék állapotában és a véralvadék korlátozott kialakulásának elősegítésében, ha az érrendszeri falak integritása sérült.

Az endotélsejtek olyan faktorokat expresszálnak, amelyek gátolják vagy elősegítik a véralvadást (antikoagulánsok és koagulánsok), attól függően, hogy milyen specifikus jeleket kapnak az egész élet során.

Ha ezek a sejtek nem lennének olyan fiziológiai és szerkezeti szempontból műanyagok, mint amilyenek vannak, akkor a testszövetek növekedése és helyreállítása nem lenne lehetséges.

Irodalom

1. Aird, WC (2007). Az endotélium fenotípusos heterogenitása: I. Szerkezet, funkció és mechanizmusok. Circulation Research, 100, 158-173.
2. Aird, WC (2012). Endotélsejtek heterogenitása. Cold Spring Harbor perspektívák az orvostudományban, 2, 1–14.
3. Alphonsus, CS és Rodseth, RN (2014). Az endothelialis glycocalyx: az érrendszer áttekintése. Anesthesia, 69, 777–784.
4. Vissza, N., és Luzio, NR Di. (1977). A trombózis folyamata az atherogenezisben. (B. Chandler, K. Eurenius, G. McMillan, C. Nelson, C. Schwartz és S. Wessler, szerk.). Plenum Press.
5. Chi, J., Chang, HY, Haraldsen, G., Jahnsen, FL, Troyanskaya, OG, Chang, DS,… Brown, PO (2003). Az endotél sejtek diverzitása a globális expressziós profilozással. PNAS, 100 (19), 10623-10628.
6. Choy, JC, Granville, DJ, Hunt, DWC és Mcmanus, BM (2001). Endotélsejt apoptózis: Biokémiai tulajdonságok és az atherosclerosis lehetséges következményei. J. Mol. Sejt. Cardiol., 33, 1673-1690.
7. Cinemas, BDB, Pollak, ES, Buck, CA, Loscalzo, J., Zimmerman, GA, Mcever, RP,… Stern, DM (1998). Endotélsejtek az érrendszeri rendellenességek élettanában és patofiziológiájában. Az American Hematology Society folyóirat, 91 (10), 3527–3561.
8. Fajardo, L. (1989). Az endotélsejtek komplexitása. Díjazási cikkek és különjelentések, 92. cikk (2), 241–250.
9. Kharbanda, RK és Deanfield, JE (2001). Az egészséges endotélium funkciói. Koszorúér-betegség, 12, 485–491.
10. Ribatti, D. (2007). Az endothel progenitor sejtek felfedezése. Történelmi áttekintés. Leukemia Research, 31, 439–444.
11. Risau, W. (1995). Az endotélium differenciálása. A FASEB Journal, 9, 926–933.
12. van Hinsberg, V. (2001). Az endotélium: a vérzéses érrendszeri szabályozása. Szülészeti és nőgyógyászati ​​és reproduktív biológia Európai Folyóirata, 95, 198–201.
13. Winn, R. és Harlan, J. (2005). Az endotél sejt apoptózis szerepe a gyulladásos és immunbetegségekben. Journal of Thrombosis and Haemostasis, 3, 1815–1824.