4. Tkanka ŁĄCZNA CZ. 1 PDF

Preview

Summary

Download 4. Tkanka ŁĄCZNA CZ. 1 PDF

Description

TKANKA ŁĄCZNA CZ.1 Skład tkanki łącznej: - komórki - substancja międzykomórkowa (ECM) # istota podstawowa (częśd nieupostaciowana) * glikozaminoglikany (GAG) * proteoglikany = białka + GAG * białka niekolagenowe -> złączają komórki z włóknami w całośd # włókna (częśd upostaciowana) -> kolagenowe, sprężyste (elastyczne), siateczkowe

Rodzaje tkanki łącznej: a) tkankę łączną embrionalną # mezenchyma  nie ma kolagenu, tylko prekolagen # tkanka łączna śluzowa (galareta Whartona)  w łożysku, w pępowinie, u dorosłego tylko w miazdze zęba b) tkankę łączną właściwą # luźna (wiotka) # zwarta * regularna  np. ścięgna, więzadła, rogówka * nieregularna  np. okostna, skóra, więzadła # siateczkowa (retikulowa/srebrnochłonna)  jest tam gdzie układ limfatyczny # tłuszczowa Jak chudniemy, to komórki tłuszczowe żółte nie znikają, tylko * żółta zmniejszają swą objętośd. * brunatna -> tylko u noworodków c) tkanka łączna wyspecjalizowana (tkanka chrzęstna, kostna, krew)

Funkcje tkanki łącznej: - funkcja podporowa  kości, chrząstki, tkanka łączna siateczkowa - naczynia krwionośne oraz nerwy wnikają do narządów tylko w obecności tkanki łącznej - krew  transport tlenu i substancji odżywczych - ochrona organizmu  limfocyty B oraz T, makrofagi, przeciwciała - magazyn substancji zapasowych (tłuszcze) i metabolizm Cała tkanka łączna ma pochodzenie - ochrona przed urazami i utratą ciepła (tkanka tłuszczowa żółta w nerkach) mezenchymalne. - tkanka kostna  ma znaczenie w gospodarce mineralnej organizmu - wydzielanie substancji biologicznie czynnych * tkanki łączne o właściwościach mechanicznych, podporowych -> dużo substancji międzykomórkowej (np. kości, chrząstki) * tkanki łaczne o funkcjach odżywczych -> dużo komórek (np. krew)

Komórki tkanki łącznej: a) komórki stałe -> jako jedyne są zdolne do tworzenia tkanki łącznej (syntetyzowania substancji międzykomórkowej) # fibroblasty i fibrocyty # chondroblasty i chondrocyty # osteoblasty i osteocyty # adipocyty b) komórki niestałe (napływowe) # makrofagi (histiocyty) # komórki plazmatyczne (plazmocyty) # komórki tuczne (mastocyty) # komórki krwi (neutrofile, eozynofile, bazofile, limfocyty, monocyty) # pericyty (komórki przydanki) -> mają właściwości kurczliwe na naczyniach włosowatych

Fibroblasty: - najliczniejsza grupa komórek tkanki łącznej - wytwarzają wszystkie typy włókien (kolagenowe, siateczkowe, elastyczne) oraz składniki istoty podstawowej, np. enzymy z grupy metaloproteinaz - wrzecionowaty kształt - mają dobrze wykształconą siateczkę szorstką, aparat Golgiego, wakuole wydzielnicze, liczne mitochondria - eliptyczne, wydłużone jądro z kilkoma jąderkami - filamenty aktynowe pod błoną pozwalają na przemieszczanie się komórki - włókienka pośrednie wimentynowe oraz liczne mikrotubule -> utrzymanie wydłużonego, wrzecionowatego kształtu - cytoplazma zasadochłonna  świadczy o aktywnej syntezie białka - po zakooczeniu syntezy składników ECM przekształca się w fibrocyt (spoczynkową formę), który może wrócid do aktywnej formy fibroblastu

Fibrocyt: - ilośd cytoplazmy maleje i staje się kwasochłonna - jądro wraz z jąderkami stają się mniejsze -> zmniejsza się też transkrypcja DNA oraz synteza białek - dużo wolnych rybosomów w cytoplazmie - niewiele siateczki śródplazmatycznej szorstkiej

Makrofagi: - fagocyty jednojądrzaste - powstają z monocytów, które pochodzą z komórki macierzystej szpiku (monocyty krążą we krwi, a potem przechodzą z naczyo krwionośnych do tkanek i różnicują się w makrofagi) - makrofagi w różnych miejscach różnią się budową i funkcją - wspólne cechy wszystkich makrofagów: dobrze rozwinięty aparat lizosomalny, aparat Golgiego, pofałdowana błona komórkowa Charakterystyczną cechą - przeprowadzają immunofagocytozę (profesjonalną fagocytozę) makrofagów jest fagocytoza (bakterii, - mają funkcję komórek prezentujących antygeny (czyli komórek APC) zużytych lub uszkodzonych komórek, fragmentów tkanek). Histiocyty (makrofagi tkanki łącznej): - nieregularny kształt, mają często wypustki - w cytoplazmie są: liczne lizosomy, wakuole ze sfagocytowanym materiałem, aparat Golgiego - funkcje: Nazwy makrofagów osiadłych w: # fagocytoza bakterii oraz starzejących się składników ECM a) w tkance łącznej  histiocyty # prezentacja antygenów limfocytom w procesach zapalnych b) w kości  osteoklasty # wytwarzanie cytokin (IL-1; czynnik martwicy nowotworów) c) w chrząstce  chondroklasty d) w wątrobie  komórki Browicza-Kupffera Mechanizm prezentacji antygenu przez makrofag: e) w mózgu  mikroglej 1) endocytoza antygenu -> trafia do fagosomu f) w płucach  makrofagi pęcherzykowe 2) lizosom łączy się z fagosomem -> trawienie antygenu do małych peptydów 3) peptydy łączą się z MHC 4) fagosomy łączą się z błoną komórkową i antygeny są prezentowane limfocytom T

Jak mogą fagocytowad makrofagi? - nieswoiście -> bez udziału przeciwciał, dotyczy np. bakterii, drożdży, cząstek pyłu pochłanianych przez makrofagi płucne - przy udziale przeciwciał (immunofagocytoza)

Przebieg immunofagocytozy: 1) opłaszczenie przeciwciałami (opsonizacja) bakterii lub innej komórki 2) makrofag łączy się przez receptor błonowy z fragmentem Fc przeciwciała związanego z komórką opłaszczoną 3) fagocytoza i strawienie materiału

Jak makrofagi mogą niszczyd inne komórki nie wykorzystując fagocytozy? przez efekt cytotoksyczny wydzielając różne czynniki: * czynnik martwicy nowotworów (TNF) -> proteina działająca cytotoksycznie na komórki nowotworowe * enzymy (hydrolazę lizosomalną, kolagenazę, elastazę) * interferon -> właściwości przeciwwirusowe * lizozym -> trawi ściany komórkowe bakterii Gram (+) * interleukiny IL-1, IL-6

Komórki tuczne (mastocyty): - powstają z komórek macierzystych szpiku kostnego - liczne w okolicy naczyo krwionośnych, w błonie śluzowej i podśluzowej przewodu pokarmowego i układu oddechowego, w błonach surowiczych, w skórze, w narządach limfatycznych Aby komórka tuczna zareagowała na - cytoplazma z zasadowymi ziarnistościami otoczonymi błoną antygen/alergen muszą związad się przynajmniej - mają na powierzchni receptory przeciwciał IgE dwa antygeny z przeciwciałami IgE połączonymi z - biorą udział w reakcjach anafilaktycznych/alergicznych receptorami mastocyta (gdy jest związany tylko - odmiany mastocytów jeden antygen, to mastocyt nie zareaguje). a) komórki tuczne tkanki łącznej -> są w całym organizmie b) komórki tuczne błon śluzowych -> są w błonie śluzowej przewodu pokarmowego i dróg oddechowych

Zawartośd ziarnistości mastocytów: - histamina - czynniki chemotaktyczne dla neutrofilów i bazofilów - heparyna - arylsulfataza A - chymaza (tylko u mastocytów tkanki łącznej) -> enzym podobny do chymotrypsyny - tryptaza (tylko u mastocytów błon śluzowych) -> enzym podobny do trypsyny

Wytwory mastocytów poza substancjami obecnymi w zasadochłonnych ziarnistościach: - prostaglandyny - czynnik aktywujący płytki (PAF) - leukotrieny - tromboksany - interleukiny - nadtlenek wodoru H2O2 - czynnik martwicy nowotworów α (TNFα) - aktywne rodniki tlenowe i hydroksylowe

Jakie procesy zachodzą jednocześnie po związaniu antygenu z IgE związanego już z receptorem mastocyta? 1) błona komórkowa mastocytów uwalnia kwas arachidonowy  z niego wytwarzane są i wydzielane prostaglandyny i leukotrieny 2) degranulacja  czyli uwolnienie zawartości ziarnistości do ECM (do tego potrzebne są jony Ca2+); substancje te ogólnie nazywane są mediatorami anafilaksji (bo wywołują miejscowe reakcje alergiczne/anafilaktyczne)

Działanie histaminy: - zwiększa przepuszczalnośd naczyo włosowatych  przenikanie osocza z naczyo do tkanek - wywołuje skurcz mięśni gładkich dużych naczyo krwionośnych oraz trzewi - pobudza wydzielanie soku żołądkowego

Działanie heparyny: - hamuje krzepnięcie krwi przez wiązanie się z antytrombiną - hamuje agregację płytek krwi co zapobiega powstawaniu skrzeplin

Heparyna „rozrzedza krew”

Czym różnią się od siebie mastocyty tkanki łącznej i błon śluzowych? - mastocyty tkanki łącznej  mają chymazę w ziarnistościach; są większe; mają więcej histaminy - mastocyty błon śluzowych  mają tryptazę w ziarnistościach; są mniejsze; mają mniej histaminy; w ziarnistościach zamiast heparyny jest proteoglikan mający chondroitynosiarczany Reakcja alergiczna/anafilaktyczna polega na natychmiastowej odpowiedzi organizmu na wprowadzony antygen, na który organizm jest nadmiernie wrażliwy („uczulony”). Pierwsza reakcja alergiczna pojawia się po 1-5 minutach od kontaktu z alergenem. Przykłady reakcji alergicznych: katar sienny, pokrzywka, obrzęk Quinckego, astma oskrzelowa atopowa  wszystkie te reakcje powstają w wyniku sumarycznego działania mediatorów anafilaksji wydzielanych przez komórki tuczne

Mediatory anafilaksji uwalniane są przez mastocyt w danym czasie po zadziałaniu alergenu/antygenu: a) 1-5 minut -> histamina, heparyna, chymaza/tryptaza leukotrieny, prostaglandyny TNFα, IL-4, IL-5, IL-6

Plazmocyty (komórki plazmatyczne): - powstają z limfocytów B w procesie transformacji blastycznej - najliczniejsze w: narządach limfatycznych, błonach śluzowych (głównie przewodu pokarmowego) - chromatyna w jądrze jest skondensowana  jądro ma wygląd szprychowaty - cytoplazma zasadochłonna - silnie rozbudowana siateczka śródplazmatyczna szorstka, aparat Golgiego prezentacja kompleksu MHC-antygen limfocytom T 6) limfocyt T wiąże się z antygenem -> następuje wytworzenie cytokin (interleukin) 7) interleukiny wiążą się z limfocytami B i powodują ich podziały mitotyczne 8) z limfocytów B powstają plazmocyty wytwarzające przeciwciała, które mogą wiązad się ze specyficznymi antygenami

Pericyty:

Skład istoty/substancji podstawowej: - pochodzą z komórek mezenchymalnych - glikozaminoglikany (GAG) - wrzecionowate komórki - proteoglikany - cechy podobne do komórek śródbłonka i komórek mięśni gładkich - glikoproteiny - mają właściwości kurczliwe -> dzięki aktynie, miozynie i tropomiozynie - leżą wzdłuż naczyo krwionośnych, otaczają okrężnie niektóre naczynia włosowate, tętniczki, żyłki - mogą się w odpowiednich warunkach różnicowad w fibroblasty Istota podstawowa ECM tkanki łącznej wybarwia się metodą PAS.

Glikozaminoglikany: - długie, nierozgałęzione łaocuchy polisacharydowe z powtarzających się dwucukrowych cząsteczek (aminocukru i kwasu sialowego) - mają ładunek ujemny -> zdolnośd do wiązania jonów dodatnich (np. Na+) oraz wody w rogówce, chrząstce # siarczan heparanu -> w naczyniach krwionośnych, płucach, błonie podstawnej # siarczan chondroityny -> w chrząstkach, kościach, rogówce, naczyniach krwionośnych # siarczan dermatanu -> w zastawkach serca, skórze, naczyniach krwionośnych # heparyna -> w komórkach tucznych, wątrobie, płucach, skórze - kwas hialuronowy  większy, ponad 10 000 dwucukrów; nie tworzy wiązao kowalencyjnych z proteoglikanami # (JAKO JEDYNY NIE ŁĄCZY SIĘ Z BIAŁKIEM BEZPOŚREDNIO) # występowanie: większośd tkanek łącznych, płyn stawowy, chrząstka, skóra) # kwas hialuronowy łączy się z proteoglikanami przez wiązania jonowe za pomocą białek łączących. # jako jedyna cząsteczka spośród wszystkich GAG nie jest usiarczanowany

Funkcja enzymu syntazy hialuronianu: - synteza kwasu hialuronowego - transport kwasu hialuronowego do ECM

Budowa proteoglikanów:

* siarczany powstają w aparacie Golgiego fibroblastów * kwas hialuronowy jest syntezowany przez syntazę hialuronianu (integralne białko błonowe fibroblastów) w cytoplazmatycznej części błony komórkowej fibroblastów; syntezowany jako wolny liniowy polimer

rdzeo białkowy połączony kowalencyjnie za pomocą białek łączących z licznymi siarczanami GAG; białka rdzenia są syntetyzowane w siateczce szorstkiej

Powstawanie proteoglikanów: rdzeo białkowy powstaje w siateczce szorstkiej  w aparacie Golgiego przyłączają się kowalencyjnie czterocukry do białka rdzennego  do reszt cukrowych przyłączają się kowalencyjnie siarczany GAG

Gdzie występuje proteoglikan agrekan? w chrząstce, tkance łącznej właściwej

Jak agrekan łączy się z kwasem hialuronowym? - przez wiązanie jonowe między grupami cukrowymi kwasu hialuronowego, a białkiem rdzennym - w wytworzeniu tego wiązania jonowego biorą udział białka łączące

Funkcje proteoglikanów: - nadają tkankom odpornośd na zgniatanie - zapobiegają szybkiemu rozprzestrzenianiu się mikroorganizmów i migrujących komórek nowotworowych - tworzą z błonami podstawnymi filtr molekularny regulujący transport makrocząsteczek - przez wiązanie czynników wzrostu mogą zmniejszad ich działanie (uniemożliwiając dotarcie do komórek docelowych) lub zwiększad ich działanie (przez koncentrację czynnika w danej okolicy)

Za co odpowiadają glikoproteiny ECM? - za tworzenie połączeo między komórkami i substancją międzykomórkową - za powstawanie połączeo między poszczególnymi składnikami tkanki łącznej

Z jakich GAG składają się poszczególne proteoglikany? a) agrekan -> z siarczanu chondroityny i keratanu b) perlekan -> z siarczanu heparanu c) dekoryna -> z siarczanu chondroityny i dermatanu d) betaglikan -> z siarczanu chondroityny i dermatanu e) syndekan -> z siarczanu chondroityny i heparanu

Typy włókien należące do tkanki łącznej. - siateczkowe - kolagenowe - sprężyste (elastyczne)

Wytwarzane przez fibroblasty

Do syntezy kolagenu niezbędny jest proteoglikan dekoryna. Najważniejsze glikoproteiny: fibronektyna (oddziałuje na układ dopełniacza), laminina, entaktyna, tenascyna, chondronektyna, osteonektyna

Włókna kolagenowe są najliczniejszymi włóknami tkanki łącznej w naszym organizmie.

Włókna kolagenowe tkanki łącznej: - odpowiedzialne za wytrzymałośd tkanek na rozciąganie - są bezbarwne (przy barwieniu H+E są różowe; w barwieniu Mallory są niebieskie; w mikroskopie elektronowym mają prążkowanie jasne i ciemne) - zbudowane są z podjednostek tropokolagenu zbudowanych z trzech łaocuchów alfa (splecionych w helikalną strukturę), każdy łaocuch ma ok. 1000 aminokwasów (co trzeci to glicyna; pozostałe to prolina, hydroksyprolina, hydroksylizyna) - tworzą pęczki, nie rozgałęziają się - odczyn kwasochłonny - kolagen kodowany jest tylko przez 1 gen (dlatego syntetyzowany jest zawsze w całości, a nie w częściach)

Typy kolagenu: a) typ I -> odpornośd na rozciąganie # wytworzony przez: fibroblasty, osteoblasty, odontoblasty, cementoblasty # występowanie: skóra, ścięgna, więzadła, zębina, cement, torebki narządów, chrząstka włóknista # najczęstszy typ kolagenu b) typ II -> odpornośd na zginanie # wytworzony przez: chondroblasty # występowanie: chrząstka sprężysta i szklista c) typ III -> tworzy strukturę siateczkową narządów # wytworzony przez: fibroblasty, komórki siateczki, hepatocyty, komórki mięśni gładkich # występowanie: układ chłonny, śledziona, wątroba, płuca, warstwa brodawkowa skóry, układ sercowo-naczyniowy, tkanka siateczkowa d) typ IV -> ma strukturę sieci (nie włókien) !!! # wystworzony przez: komórki nabłonkowe, komórki mięśniowe, komórki Schwanna # występowanie: błona podstawna e) typ V -> związany z kolagenem typu I # wytworzony przez: fibroblasty, komórki mezenchymalne # występowanie: skóra, ścięgna, więzadła, kości, cement, łożysko, torebki narządów f) typ VI -> w błonach podstawnych; jako połączenia skóry i naskórka # wytworzony przez: komórki nabłonkowe

Gdzie zachodzi synteza kolagenu? w siateczce szorstkiej (powstają pojedyncze łaocuchy prokolagenu mające na obu koocach propeptydy)

Proces kolagenogenezy (syntezy kolagenu). 1) transkrypcja i translacja na rybosomach łaocuchów prekolagenu i prokolagenu 2) oderwanie peptydu sygnałowego 3) hydroksylacja proliny  niezbędna do utworzenia struktury helisowej  powstaje hydroksyprolina 4) hydroksylacja lizyny  niezbędna do wytworzenia wiązao poprzecznych i wbudowania węglowodanów do kolagenu  powstaje hydroksylizyna 5) glikozylacja cząsteczek hydroksylizyny (czyli przyłączenie glukozy lub galaktozy) 6) glikozylacja reszt asparaginy 7) utworzenie superhelisy („3-żyłkowy kabel” z 3 łaocuchów alfa) 8) transport prokolagenu do aparatu Golgiego -> przyłączenie łaocuchów oligosacharydowych 9) wydzielenie prokolagenu do przestrzeni zewnątrzkomórkowej 10) przekształcenie prokolagenu w tropokolagen  gdy telopeptydy (te peptydy na obu koocach) oderwą się z obu kooców pod wpływem peptydazy prokolagenu 11) utworzenie struktury ponadcząsteczkowej 12) dojrzewanie kolagenu przez wytwarzanie wiązao krzyżowych między cząsteczkami tropokolagenu (dzięki oksydazie lizynowej) 13) oddziaływanie struktur kolagenowych z innymi składnikami tkanki łącznej (głównie z proteoglikanami i glikoproteinami) by wytworzyd pęczki * hydroksylacja proliny oraz lizyny zachodzi pod wpływem enzymu hydroksylazy Kolagenopatie:

* wytwarzanie wiązao krzyżowych między cząsteczkami a) szkorbut -> niedobór kwasu askorbinowego (wit. C) tropokolagenu umożliwia oksydaza lizynowa oraz niedobór hydroksylazy proliny b) zespół Ehlersa-Danlosa -> wywołane niedoborem hydroksylazy lizyny; choroba genetyczna # objawy: skóra jest nadmiernie elastyczna i zbyt luźna; stawy i więzadła są nadmiernie ruchome i narażone na urazy c) postad naczyniowa kolagenozy -> pękanie, rozwarstwianie ścian naczyo krwionośnych d) zespół Menkesa -> niedobór oksydazy hydroksylizyny -> wywołuje deformacje kości, tętniaki

Kolagenozy: - są to uszkodzenia kolagenu i tkanki łącznej wywołane przez autoprzeciwciała - przykłady: # reumatoidalne zapalenie stawów -> autoprzeciwciała przeciw typowi II # sklerodermia (twardzina) -> autoprzeciwciała przeciw typowi IV i lamininie (np. są zwapnienia w przełyku) # zespół Goodpasture’a -> autoprzeciwciała przeciw typowi IV i błonie podstawnej naczyo kłębuszków nerkowych

Włókna siateczkowe/retikulinowe/srebrnochłonne tkanki łącznej: - zbudowane z kolagenu typu III - tworzą sieci będące rusztowaniem komórek - są jako pierwsze podczas rozwoju embrionalnego - występowanie: błony podstawne, wątroba, błony śluzowe żołądka i jelit, narządy limfatycne, narządy dokrewne, skóra - wytwarzane przez fibroblasty i ich odpowiedniki (np. komórki siateczki)

Włókna elastyczne/sprężyste: - nadają elastycznośd tkance łącznej - wybarwiają się orceiną na brązowo; rezorcyną-fuksyną na stalowoniebiesko; NIE WYBARWIAJĄ SIĘ METODĄ H+E - wytwarzane przez fibroblasty i komórki mięśni gładkich naczyo krwionośnych - występują pojedynczo (NIE W PĘCZKACH) - wraz z wiekiem zwiększa się powinowactwo włókien sprężystych do jonów Ca2+ - występowanie: skóra, chrząstka sprężysta, duże sprężyste naczynia krwionośne (aorta), niektóre więzadła, ściana oskrzeli i pęcherzyków płucnych - elastyna powstaje szybciej niż kolagen, bo jest mniej skomplikowana w budowie i jest jej tylko jeden typ (przez co kontrola syntezy jest mniejsza i synteza zachodzi szybciej)

Budowa włókien elastycznych: - rdzeo -> z elastyny - mikrobifryle otaczające rdzeo -> zbudowane z glikoproteiny fibryliny

Aminokwasy w elastynie: glicyna, alanina, lizyna, walina i prolina W CZĄSTECZCE ELASTYNY NIE MA HYDROKSYLIZYNY

Elastogeneza (powstawanie elastyny): 1) transkrypcja genu ELN i translacja tropoelastyny 2) transport tropoelastyny do błony komórkowej i asocjacja tropoelastyny z białkiem EBP 3) uwolnienie tropoelastyny z kompleksu i utworzenie agregatów na powierzchni komórki 4) w przestrzeni zewnątrzkomórkowej tropoelastyna łączy się z MAGP -> powstaje niedojrzałe włókno sprężyste 5) powstanie wiązao krzyżowych przy udziale oksydazy lizylowej oraz stabilizacja włókien sprężystych fibrylinami 6) sieciowanie elastyny i powstanie dojrzałego włókna sprężystego O elastyczności włókien elastycznych Główne składniki włókien sprężystych: decydują reszty dezmozynowe. - proelastyna

- glikoproteiny związane z mikrofibrylami (MAGP) - fibrylina 1 i 2

Jak łączą się ze sobą łaocuchy elastyny? za pomocą wiązao kowalencyjnych pomiędzy czterema lizynami każdego z łaocuchów (czyli za pomocą dezmozynowych połączeo krzyżowych)

Wpływ gronkowca złocistego (Staphylococcus aureus) na tkankę łączną: wydziela hialuronidazę (enzym niszczący kwas hialuronowy)  przekształcenie macierzy zewnątrzkomókowej z żelu w zol  bakterie mog...