ЕНДОТЕЛНЕ ЋЕЛИЈЕ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, СТРУКТУРА, ВРСТЕ, ФУНКЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

У ендотелијалне ћелије су метаболички активних ћелија припадају ендотел, унутрашње једноћелијских линије крвних судова. Овај ћелијски слој има важне физиолошке функције у телу, посебно што се тиче крвожилног система.

Израз "ендотел" сковао је швајцарски анатом Вилхелм Хис 1865. године ради разликовања између унутрашњег слоја телесних шупљина и епитела (који је спољни слој).

Дијаграм зида крвних жила који показује ендотелне ћелије (Извор: Корисник: ВС6507, путем Викимедиа Цоммонс)

Почетна дефиниција коју је користио Хис обухватала је не само унутрашњи ћелијски слој крвних судова, већ и лимфне судове и мезотелне шупљине. Међутим, недуго затим ова се дефиниција свела само на крвне и лимфне васкулатуре.

Стратешка локација ових ћелија омогућава им да делују као директна веза између компоненти крви (или лимфе) и ткива, што их чини важним за регулисање бројних физиолошких процеса повезаних са васкуларним системом.

Међу тим процесима су одржавање флуидности крви и спречавање стварања тромба, као и регулисање транспорта течности и раствора као што су хормони, протеински фактори и друге макромолекуле.

Чињеница да ендотел чини сложене функције у телу животиња имплицира да су његове ћелије подложне различитим болестима које су од великог интереса за различите истраживаче.

карактеристике

Површина коју заузимају ендотелне ћелије у телу одраслог човека може да се простире на више од 3.000 квадратних метара и тежи више од 700 г.

Овај ћелијски слој, који се сматра „органом“ који је широко распрострањен у телу, одговоран је за примање и преношење молекуларних сигнала који се у крви преносе у ткива, оркестрирајући велики број суштинских појава за функционисање целог организма.

Карактеристика ендотелних ћелија је да су оне и њихова језгра распоређене на такав начин да "гледају" усмерене у истом правцу као проток крви који пролази кроз канале где се налазе.

Ендотелне ћелије су високо хетерогене, а то има везе са чињеницом да су крв и лимфни судови распоређени по целом телу, изложени широком спектру различитих микрооколина које условљавају услове за сваки одређени ендотел.

Ове васкуларне микрооколине могу значајно утицати на епигенетске карактеристике ендотелних ћелија, резултирајући у различитим диференцијацијским процесима.

То је показано кроз проучавање образаца експресије гена специфичних за ткиво, помоћу којих је доказан невероватан капацитет ових ћелија да се прилагођавају, како у броју тако и по броју, локалним захтевима где се налазе.

Сигнализација

Ендотел је софистицирани центар за обраду сигнала који контролише готово све кардиоваскуларне функције. Препознатљива карактеристика овог сензорног система је та што је свака ендотелна ћелија способна да детектује различите врсте сигнала и генерише различите врсте одговора.

Ово је можда оно што омогућује овом посебном органу да врши регулаторне функције на крвни притисак и брзину и дистрибуцију крви, поред контроле пролиферације ћелија и миграције у зидовима крвних судова.

Генерација

Васкуларни систем је први органски систем који се развио у телу животињског ембриона. За време процеса гаструлације, ембрионални епител инвадира кроз примитивну пукотину и тада се индукују мезодермалне ћелије.

Породне ћелије ендотелних ћелија се разликују од мезодермалног ткива, процесом који изгледа да је независно од гаструлације. Ове ћелије бораве у коштаној сржи у блиској вези са ћелијама хематопоезе.

Породне ћелије су познате као ангиобласти и / или хемангиобласти. Међутим, друге ћелијске линије тела могу се „трансдиференцирати“ у епителне ћелије и обрнуто.

Ангиобласти су дефинисани као ћелије које имају потенцијал да се диференцирају у ендотелне ћелије, али не поседују карактеристичне молекуларне маркере и нису формирале "лумен" (ови маркери се појављују током диференцијације).

Брзина диференцијације и пролиферације ендотелних ћелија изузетно је висока током ембрионалног развоја и током постнаталног развоја, али код одраслих се значајно смањује.

Идентитет епителних ћелија обично се потврђује проучавањем присуства или експресије специфичних протеинских протеина или РНА, иако се ови „маркери“ могу често делити са другим ћелијским родовима.

Диференцијација почетних ћелија

Протетске ћелије ендотелних ћелија могу настати из коштане сржи, али не могу се одмах уградити у унутрашње васкуларне зидове (ендотел).

Различити аутори су показали да су ове ћелије усмерене према или су груписане на местима активне неоваскуларизације, које се разликују у одговору на исхемијске процесе (недостатак кисеоника или протока крви), васкуларну трауму, раст тумора или друго.

Ширење

Ендотелне ћелије присутне у васкуларном систему одржавају способност дељења и померања. Нове крвне жиле настају захваљујући пролиферацији већ постојећих ендотелних ћелија и то се догађа како у ембрионалним ткивима (како се догађа раст) тако и у ткивима одраслих (за преградња или реконструкцију ткива).

Апоптоза

Апоптоза, или програмирана ћелијска смрт, је нормалан процес који се дешава у готово свим ћелијама живих организама и који у њима има различите физиолошке функције.

Карактерише га кондензација цитоплазме и језгра, скупљањем ћелија и излагањем на ћелијску површину специфичних молекула за фагоцитозу. Током овог процеса долази и до распада хроматина (хромосомске ДНК) и деформације плазма мембране.

Програмирана ћелијска смрт може бити покренута у ендотелним ћелијама различитим стимулусима и молекуларним факторима. Ово има важне импликације на хемостазу (спречавање цурења течне крви).

Такав процес је од суштинског значаја за преградња, регресију и ангиогенезу (формирање нових крвних судова). Пошто може утицати на интегритет и функцију васкуларног ендотела, ендотелна апоптоза може допринети патогенези широког спектра људских болести.

Ин виво експерименти сугерирају да ове патологије могу укључивати артериосклерозу, урођену срчану инсуфицијенцију, дијабетичку ретинопатију, емфизем, склеродермију, српасте ћелије, системски еритематозни лупус или тромботску тромбоцитопеничну пурпуру, између осталих.

Где су их пронашли?

Ендотелне ћелије, као што им име говори, налазе се у различитим врстама ендотелијума који линију унутрашњу површину крвних и лимфних судова.

На пример, у крвожилном ендотелу ендотелне ћелије вена и артерија формирају непрекинути ћелијски слој где се ћелије спајају уским спојевима.

Структура

Далеко од тога да су колективно идентичне, ендотелне ћелије могу се посматрати као гигантски конзорцијум различитих компанија, а свака има свој идентитет.

Дуж васкуларних грана облик ендотелних ћелија знатно варира. Даље, могу постојати знатне фенотипске разлике између ћелија које припадају различитим сегментима истог васкуларног система, органа или врсте посуда.

Упркос овој тврдњи, то су обично равне ћелије које у ендотелним венулама могу бити "буцмасте" или кубоидне.

Дебљина му варира од мање од 0,1 µм у венама и капиларима до 1 µм у артерији аорте, а његова структура је преуређена као одговор на више фактора, посебно такозвани „хемодинамички стрес смицања“.

Дужина ендотелних ћелија разликује се с обзиром на њихов анатомски положај, пошто је објављено да су у крвним судовима штакора ендотелне ћелије аорте издужене и танке, док су у плућним артеријама краће и заобљене.

Дакле, као и многе друге ћелије у телу, ендотелне ћелије су покривене прекривачима протеина и шећера познатих као гликокаликс, који је основни део васкуларне баријере и дебљине је између 0,1 и 1 микрона.

Ово ванћелијско "подручје" активно производе ендотелне ћелије и заузимају простор између циркулирајуће крви и ћелија. Показано је да има функције и у васкуларној заштити и у ћелијској регулацији и хемостатским механизмима.

Субцелуларна структура

Интрацелуларни простор ендотелних ћелија препун је клатрина обложених везикула, мултикуларних тела и лизосома, који су критични за ендоцитни молекулски транспортни пут.

Лизосоми су одговорни за разградњу и рециклирање макромолекула које им усмерава ендоцитоза. Овај процес се такође може јавити на ћелијској површини, у Голгијевом комплексу и ендоплазматском ретикулуу.

Те ћелије су такође богате кавеолама, које су везикуле у облику тиквица повезане са плазма мембраном и које су обично отворене на луминалној страни или могу бити слободне у цитосолу. Обиље ових структура зависи од врсте епитела који се разматра.

Врсте

Ендотелне ћелије могу имати веома различите фенотипе, који су регулисани местом наласка и временом развоја. Управо из тог разлога многи аутори сматрају да су они врло хетерогени, јер се разликују не само по својој структури, већ и по функцији.

Ендотел се може класификовати као континуирани или дисконтинуирани. Континуирани ендотел, заузврат, може бити фенестратиран или не фенестриран. Фенестра су врста унутарћелијских "пора" које се протежу дуж дебљине ћелије.

Континуирани нефенестрирани ендотел чини унутрашњу облогу артерија, вена и капилара мозга, коже, срца и плућа.

Континуирани фенестрирани епителиј је с друге стране чест у областима које карактерише висока филтрација и трансендотелни транспорт (капиларе егзокриних и ендокриних жлезда, слузокоже желуца и црева, гломерули и бубрежни тубули).

Неки синусоидни васкуларни кревети и део јетреног ткива обогаћени су дисконтинуираним ендотелом.

Карактеристике

Ендотел има важне физиолошке функције укључујући вазомоторну контролу тона, промет крвних ћелија, хемостатску равнотежу, пропусност, пролиферацију, урођени и адаптивни опстанак и имунитет.

Са функционалног становишта, ендотелне ћелије имају посао фундаменталног одвајања. Обично су у стању "мировања", јер нису активни са пролиферативног становишта (њихов полуживот може бити дужи од једне године).

Њихове опште функције, као и функције ендотела које чине, могу се поделити на: пропусност, промет крвних ћелија и хемостазу.

Функције ћелијског саобраћаја и пропустљивости

Ендотел је полупропусна структура, јер мора омогућити транспорт различитих раствора и течности до и из крви. У нормалним условима, проток од и до крви кроз ендотел је непрекидан, где ендотел капилара углавном учествује.

Део функције пропусности ендотелија капилара је омогућавање проласка леукоцита и неких упалних посредника кроз судове, што се постиже експресијом молекула и хемоаттрактаната у ендотелним ћелијама.

Због тога, транспорт леукоцита из крви до основних ткива укључује каскаде адхезије у више корака, укључујући почетну адхезију, котрљање, заустављање и трансмиграцију, који се одвијају готово искључиво у посткапиларним венулама.

Захваљујући свом учешћу у промету ћелија, ендотелне ћелије су укључене у процесе зарастања и запаљења, где учествују у формирању нових жила из већ постојећих судова. То је суштински процес за поправљање ткива.

Функције у хемостази

Ендотелијум учествује у одржавању крви, течног стања и у потицању ограниченог стварања угрушака када дође до оштећења интегритета васкуларних зидова.

Ендотелне ћелије изражавају факторе који инхибирају или промовишу коагулацију (антикоагуланти и коагуланси), у зависности од специфичних сигнала које добијају током живота.

Да те ћелије нису физиолошки и структурно пластичне као што су, раст и поправак телесних ткива не би били могући.

Референце

1. Аирд, ВЦ (2007). Фенотипска хетерогеност ендотела: И. структура, функција и механизми. Цирцулатион Ресеарцх, 100, 158-173.
2. Аирд, ВЦ (2012). Хетерогеност ендотелних ћелија. Перспективе хладног прољећа у луци у медицини, 2, 1–14.
3. Алпхонсус, ЦС и Родсетх, РН (2014). Ендотелни гликокаликс: преглед васкуларне баријере. Анестезија, 69, 777–784.
4. Назад, Н., и Лузио, НР Ди. (1977). Тромботски процес у атерогенези. (Б. Цхандлер, К. Еурениус, Г. МцМиллан, Ц. Нелсон, Ц. Сцхвартз, С. С. Весслер, ур.). Пленум Пресс.
5. Цхи, Ј., Цханг, ХИ, Харалдсен, Г., Јахнсен, ФЛ, Троианскаиа, ОГ, Цханг, ДС, … Бровн, ПО (2003). Разноликост ендотелних ћелија откривена профилисањем глобалног израза. ПНАС, 100 (19), 10623-10628.
6. Цхои, ЈЦ, Гранвилле, ДЈ, Хунт, ДВЦ и Мцманус, БМ (2001). Апоптоза ендотелне ћелије: биохемијске карактеристике и потенцијалне последице атеросклерозе. Ј. Мол. Ћелија. Цардиол., 33, 1673-1690.
7. Цинемас, БДБ, Поллак, ЕС, Буцк, ЦА, Лосцалзо, Ј., Зиммерман, ГА, Мцевер, РП, … Стерн, ДМ (1998). Ендотелне ћелије у физиологији и патофизиологији васкуларних поремећаја. Часопис Америчког удружења за хематологију, 91 (10), 3527–3561.
8. Фајардо, Л. (1989). Комплексност ендотелних ћелија. Чланци и посебни извјештаји о наградама, 92 (2), 241–250.
9. Кхарбанда, РК, & Деанфиелд, ЈЕ (2001). Функције здравог ендотела. Коронарна артеријска болест, 12, 485–491.
10. Рибатти, Д. (2007). Откривање ендотелних ћелија предходника. Историјски преглед. Леукемиа Ресеарцх, 31, 439–444.
11. Рисау, В. (1995). Диференцијација ендотела. Часопис ФАСЕБ, 9, 926–933.
12. ван Хинсберг, В. (2001). Ендотел: васкуларна контрола хемостазе. Европски часопис за акушерство и гинекологију и репродуктивну биологију, 95, 198–201.
13. Винн, Р., Харлан, Ј. (2005). Улога апоптозе ендотелних ћелија у упалним и имунолошким болестима. Часопис за тромбозу и хемостазу, 3, 1815–1824.