Endotelceller egenskaper, struktur, typer, funktioner

De endotelceller De är metaboliskt aktiva celler som tillhör endotelet, den inre oicellulära linjen i blodkärlen. Detta cellskikt har viktiga fysiologiska funktioner i kroppen, särskilt när det gäller cirkulationssystemet.

Termen "endotel" myntades av den schweiziska anatomisten Wilhelm His 1865 för att skilja mellan det inre skiktet av kroppshåligheter och epitelet (som är det yttre lagret).

Väggdiagram över ett blodkärl som visar endotelceller (källa: Användare: VS6507, via Wikimedia Commons)

Den första definitionen som användes av hans inkluderade inte bara det inre cellskiktet av blodkärl, utan också av lymfkärl och mesotelhålor. En kort tid senare reducerades dock denna definition endast till blod- och lymfatisk vaskulatur.

Den strategiska platsen för dessa celler gör det möjligt för dem att fungera som ett direkt gränssnitt mellan blodens komponenter (eller lymf) och vävnaderna, vilket gör dem väsentliga för reglering av många fysiologiska processer relaterade till det vaskulära systemet.

Bland dessa processer är upprätthållandet av blodfluiditet och förebyggande av trombusbildning, liksom regleringen av transport av vätskor och lösta ämnen som hormoner, proteinfaktorer och andra makromolekyler.

Det faktum att endotel utövar komplexa funktioner i djurens kropp innebär att deras celler är mottagliga för olika sjukdomar, som är av stort intresse för olika forskare.

[TOC]

Egenskaper

Ytan som ockuperas av endotelcellerna i kroppen hos en vuxen människa kan täcka mer än 3.000 kvadratmeter och väger mer än 700 g.

Detta cellskikt, betraktat som ett "organ" som är omfattande distribuerat av kroppen, är ansvarig för att ta emot och översätta molekylsignalerna som transporteras i blodet till vävnaderna och orkestrerar ett stort antal väsentliga fenomen för drift av hela organismen.

Ett kännetecken för endotelceller är att dessa och deras kärnor är inriktade på ett sådant sätt att de "riktas" i samma mening som blodflödet som reser inom kanalerna där de är belägna.

Endotelceller är mycket heterogena, och detta har att göra med det faktum att blod- och lymfkärl är fördelade över hela kroppen, utsätts för en mängd olika mikromiljöer, som sätter förhållanden på varje privat endotel.

Dessa vaskulära mikromiljöer kan påverka de epigenetiska egenskaperna hos endotelceller avsevärt, vilket resulterar i olika differentieringsprocesser.

Detta har visats genom att studera mönstren för vävnadsspecifikt genetiska uttryck, genom vilket dessa cellers otroliga kapacitet att justera, både i antal och bortskaffande, till de lokala kraven där de är där de är där de är.

Signal

Endotelium är ett sofistikerat signalbehandlingscenter som praktiskt taget styr alla hjärt -kärlfunktioner. Det distinkta kännetecknet för detta sensoriska system är att varje endotelcell kan upptäcka olika typer av signaler och generera olika typer av svar.

Det är kanske det som gör det möjligt för detta speciella organ att utöva regleringsfunktioner på blodtryck och blodfrekvens och distribution, förutom att kontrollera cellproliferation och migration på blodkärlennas väggar.

Generation

Vaskulärsystemet är det första organsystemet som utvecklas i kroppen av ett djurembryo. Under gastreringsprocessen invagineras det embryonala epitelet genom primitiv klyftan och det är när de mesodermala cellerna induceras.

Det kan tjäna dig: GLUT: FUNKTIONER, huvudsakliga glukostransportörer

Stamcellerna i endotelceller skiljer sig från den mesodermala vävnaden, genom en process som verkar vara oberoende av gastration. Dessa celler finns i benmärgen i nära samband med hematopoietiska celler.

Stamceller är kända som angioblaster och/eller hemangioblaster. Men andra kroppscellinister kan "transfinera" till epitelceller och vice versa.

Angioblaster definieras som celler som har potential att differentiera i endotelceller, men som inte har karakteristiska molekylmarkörer och har inte bildat ett "lumen" (dessa markörer visas under differentiering).

Differentierings- och spridningshastigheten för endotelceller är extremt hög under embryonal utveckling och under postnatal utveckling, men minskar avsevärt hos vuxna.

Epitelcellernas identitet verifieras vanligtvis tack vare studien av närvaron eller uttrycket av protein- eller RNA -specifika budbärare, även om dessa "markörer" många gånger kan delas med andra celllinjer.

Differentiering av förfäderceller

Förliga celler av endotelceller kan uppstå från benmärg, men kan inte omedelbart införlivas i inre vaskulära väggar (endotel).

Olika författare har visat att dessa celler riktas till eller grupperas i aktiva neovaskulariseringsplatser, differentierande som svar på ischemiska processer (brist på syre eller blodflöde), vaskulära traumor, tillväxt av tumörer eller andra.

Spridning 

Endotelceller som finns i det vaskulära systemet upprätthåller förmågan att dela och flytta. De nya blodkärlen bildas tack vare spridningen av befintliga endotelceller och detta förekommer både i embryonala vävnader (eftersom tillväxt inträffar) och vuxna vävnader (för ombyggnad eller rekonstruktion av vävnader).

Apoptos

Apoptos, eller programmerad celldöd, är en normal process som förekommer praktiskt taget i alla celler av levande organismer och har olika fysiologiska funktioner i dessa.

Det kännetecknas av kondensationen av cytoplasma och kärnan, av krympningen av cellerna och av exponeringen, på cellytan, av specifika molekyler för fagocytos. Under denna process finns det också nedbrytningen av kromatin (kromosomalt DNA) och deformationen av plasmamembranet.

Schemalagd celldöd kan utlösas, i endotelceller, med olika stimuli och molekylfaktorer. Detta har viktiga konsekvenser i hemostas (förebyggande av flytande blodproduktion).

En sådan process är avgörande för ombyggnad, regression och angiogenes (bildning av nya blodkärl). Eftersom det kan påverka integriteten och funktionen hos vaskulärt endotel, kan endotelial apoptos bidra till patogenes av olika mänskliga sjukdomar.

In vivo -experiment tyder på att dessa patologier kan inkludera arterioskleros, medfödda hjärtfel, diabetisk retinopati, päls.

Var är de?

Endotelceller, som namnet antyder, finns i de olika typerna av endotelioer som täcker den inre ytan på blod och lymfkärl.

I blodkärlens endotel, till exempel, bildar de endotelcellerna i venerna och artärerna ett oavbrutet cellskikt, där cellerna är kopplade till varandra av smala leder eller "snäva återföreningar".

Strukturera

Långt ifrån att vara kollektivt identiska kan endotelceller övervägas som ett gigantiskt konsortium av olika företag, var och en med sin egen identitet.

Kan tjäna dig: exocytos: process, typer, funktioner och exempel

Under hela vaskulära konsekvenser varierar formen på endotelceller avsevärt. Dessutom kan det finnas betydande fenotypiska skillnader mellan celler som tillhör olika segment av samma vaskulära system, organ eller typ av glas.

Trots detta uttalande är dessa vanligtvis platta celler, som kan vara "rutnät" eller kub i endotel venuler.

Dess tjocklek varierar från mindre än 0.1 μm i venerna och i kapillärerna, upp till 1 um i aorta artären, och dess struktur ombyggs som svar på flera faktorer, särskilt på den så kallade "hemodynamiska snittspänningen".

Längden på endotelcellerna skiljer sig åt med avseende på dess anatomiska läge, eftersom det har rapporterats att de i blodkärlen hos råttorna är de aorta endotelcellerna långsträckta och tunna, medan de är i lungartärerna är kortare och mer runda.

Således, som många andra kroppsceller, täcks endotelceller av ett protein och sockerarter som kallas glykokalix, som är en grundläggande del av den vaskulära barriären och mäter mellan 0.1 och 1 tjocklek.

Denna extracellulära "region" produceras aktivt av endotelceller och upptar utrymmet mellan cirkulerande blod och celler. Det har bevisats att det har funktioner både i vaskulärt skydd och i cellreglering och hemostatiska mekanismer.

Subcellulär struktur

Det intracellulära utrymmet för endotelceller är fullt av vesiklar täckta av klatrin, multivamulära och lysosomer, som är transcendentala för endocytiska molekylära transportvägar.

Lysosomer ansvarar för nedbrytning och återvinning av makromolekyler som riktar sig till dessa genom endocytos. Denna process kan också ske på cellytan, i Golgi -komplexet och endoplasmatisk retikulum.

Dessa celler är också rika på caveolas, som är kolvformade vesiklar associerade med plasmamembranet och som vanligtvis är öppna för luminalsidan eller kan vara fria i cytosolen. Överflödet av dessa strukturer beror på vilken typ av epitel som beaktas.

Grabbar

Endotelceller kan ha mycket olika fenotyper, som regleras av den plats där de är och utvecklingstiden. Det är av denna anledning som många författare anser att dessa är mycket heterogena, eftersom de inte bara varierar vad gäller deras struktur, utan också deras funktion.

Endotel kan klassificeras som kontinuerligt eller diskontinuerligt. Kontinuerligt endotel kan i sin tur fenereras eller inte fenestreras. Fenestras är en slags intracellulära "porer" som sträcker sig över hela celltjockleken.

Kontinuerlig icke -fenestrerad endotel bildar den inre beläggningen av artärer, vener och kapillärer i hjärnan, huden, hjärtat och lungorna.

Det kontinuerliga fenestrerade epitelet är å andra sidan vanligt i områden som kännetecknas av hög filtrering och transientoteltransport (kapillärer i de exokrina och endokrina körtlarna, gastriska och tarmslemhinnor, glomeruli och njurrör)).

Vissa sinusformade vaskulära bäddar och en del av levervävnaden är berikade med diskontinuerligt endotel.

Funktioner

Endotel har viktiga fysiologiska funktioner, inklusive vasomotorisk tonkontroll, blodcelltrafik, hemostatisk balans, permeabilitet, spridning och medfödd och adaptiv överlevnad och immunitet.

Ur funktionell synvinkel har endotelceller ett grundläggande divisionsarbete. Vanligtvis är dessa i ett tillstånd av "stillhet", eftersom de inte är aktiva ur den proliferativa synvinkeln (deras genomsnittliga livstid kan vara mer än 1 år).

Kan tjäna dig: Celltransport: Typer och deras egenskaper

Dess allmänna funktioner, och de i endotelet som utgör, kan delas in i: permeabilitet, trafik av blodceller och hemostas.

Permeabilitet och celltrafikfunktioner

Endotel är en semipermeabel struktur, eftersom den måste tillåta transport av olika lösta ämnen och vätskor från och till blodet. Under normala förhållanden är flödet från blodet och till det genom endotelet kontinuerligt, där kapillärens endotel deltar i huvudsak.

En del av permeabilitetsfunktionen hos kapillärendotelioer är att tillåta passage av leukocyter och vissa inflammatoriska mediatorer genom kärlen, som uppnås med expression av molekyler och kemoatrayenter i endotelceller.

Därför innebär transport av leukocyter från blodet till de underliggande vävnaderna kaskader av flera steg som inkluderar initial vidhäftning, lager, arrestering och transmigration, som nästan uteslutande äger rum i venulerna efter kapitalet.

Tack vare deras deltagande i celltrafik är endotelceller involverade i läkning och inflammationsprocesser, där de deltar i bildandet av nya fartyg från befintliga fartyg. Det är en viktig process för vävnadsreparation.

Funktioner i hemostas 

Endotelet deltar i underhållet av blodet, vätsketillståndet och i främjandet av begränsad bildning av koaguler när det finns skador på kärlväggarnas integritet.

Endotelceller uttrycker faktorer som hämmar eller främjar koagulering (antikoagulantia och koagulantia), beroende på de specifika signalerna de får under hela livet.

Om dessa celler inte var så fysiologiskt och strukturellt plast som de är, skulle tillväxt och reparation av kroppsvävnader inte vara möjlig.

Referenser

1. Aird, w. C. (2007). Fenotypisk heterogenitet i endotelet: i. Struktur, funktion och mekanismer. Circulation Research, 100, 158-173.
2. Aird, w. C. (2012). Endotelcell heterogenitet. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 2, 1-14.
3. Alphonsus, c. S., & Rodseth, r. N. (2014). Endotelialglykokalyxen: En översyn av vaskulär barriär. Anestesi, 69, 777-784.
4. Tillbaka, n., & Luzio, n. R. Gav av. (1977). Den trombotiska processen i aterogenes. (B. Chandler, K. Eurenius, g. McMillan, c. Nelson, c. Schwartz, & s. Wessler, Eds.). Kammpress.
5. Chi, j., Chang, h. OCH., Haraldsen, g., Jahnsen, f. L., Troyanskaya, eller. G., Chang, D. S.,... Brown, s. ANTINGEN. (2003). Endotelial celldiveity återupptogs av global uttrycksförtryck. PNAS, 100 (19), 10623-10628.
6. Choy, j. C., Granville, D. J., Jaga. W. C., & McManus, f. M. (2001). Endotelcellapoptos: Biokemiska egenskaper och potentiella konsekvenser för åderförkalkning. J. Mol. Cell. Kardiol., 33, 1673-1690.
7. Biografer, b. D. B., Pollak, e. S., Buck, C. TILL., LoScalzo, J., Zimmerman, g. TILL., Mcever, r. P.,... akter, D. M. (1998). Endotelceller i fysiologi och i patofysiologin hos vaskulära störningar. Journal of the American Society of Hematology, 91 (10), 3527-3561.
8. Fajardo, l. (1989). Komplexiteten hos endotelceller. Tilldelning av artiklar och specialrapporter, 92 (2), 241-250.
9. Kharbanda, r. K., & Deanfield, J. OCH. (2001). Funktioner i det friska endotelet. Koronarartärsjukdom, 12, 485-491.
10. Ribatti, D. (2007). Upptäckten av endoteliska stamceller. En historisk recension. Leukemia Research, 31, 439-444.
11. Risau, w. (nittonhundranittiofem). Differentiering av endotel. FASB Journal, 9, 926-933.
12. Van Hinsberg, V. (2001). Endotelet: vaskulär kontroll av hamasisis. European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology, 95, 198-201.
13. Winn, r., & Harlan, J. (2005). Rollen för endotelcellapoptos i inflammatoriska och immunförstörningar. Journal of Thrombosis and Haystasis, 3, 1815-1824.