Fibroblasty

Fibroblasty są konstruktywnymi komórkami. Wytwarzają wszystkie włókna i składniki molekularne tkanki łącznej, nadając jej strukturę i wytrzymałość.

Co to są fibroblasty?

Fibroblasty to komórki tkanki łącznej w węższym znaczeniu. Są mobilne i aktywnie dzielą i wytwarzają wszystkie ważne składniki substancji międzykomórkowej.

Jest to podstawowa struktura tkanki, w której osadzone są komórki. Decyduje o właściwościach tkaniny. Jego składnikami są tzw. Amorficzna matryca (bezkształtna, żelowata ciecz) oraz włókna. Jeśli zdolność syntezy fibroblastów jest niska, stają się nieaktywne i nieruchome. W tym stanie nazywane są fibrocytami. Jednak przejścia z jednej postaci do drugiej są płynne, tak że dokładne rozgraniczenie nie jest możliwe. W literaturze terminy te są czasami używane jako synonimy. Za tą opinią przemawia również fakt, że powrót ze stanu nieaktywnego do aktywnego jest możliwy w każdej chwili.

Szczególną formą są miofibroblasty, które są mieszaniną komórek tkanki łącznej i mięśni gładkich. Mają zdolność kurczenia się jak włókna mięśniowe. Skurcz jest przenoszony na sąsiednie struktury poprzez otaczające je elastyczne włókna tkanki łącznej. Na przykład proces ten odgrywa ważną rolę w gojeniu się ran.

Anatomia i budowa

Aktywne fibroblasty mają wysoką aktywność syntetyczną. Mają okrągłe lub owalne jądro z wyraźnym jąderkiem i zawierają wiele organelli komórkowych, które są odpowiedzialne za tworzenie się składników macierzy.

Aparat Golgiego jest bardzo duży, występuje w nim obfita szorstka retikulum endoplazmatyczne oraz wiele pęcherzyków i mitochondriów. W tym stanie komórka ma wiele wyrostków o nieregularnym kształcie, przez które dochodzi do kontaktu. Aktywne fibroblasty rzadko tworzą skupisko komórek, w większości są izolowane w substancji podstawowej.

W stanie nieaktywnym zmienia się kształt komórki i jądra komórkowego oraz skład wewnątrz komórki. Kształt jako całość i rdzeń bardziej przypomina wrzeciono. Syntetyczne organelle komórkowe są mniej rozwinięte. Wszystkie wymienione cechy prowadzą do tego, że fibrocyt jest mniejszy niż forma aktywna. W stanie nieaktywnym częściej obserwuje się rozmieszczenie w strukturze komórkowej.

Miofibroblasty są wyraźnie wrzecionowate i mają długie wyrostki. Zawierają kompleksy aktyna-miozyna, które są zdolne do kurczenia się. Ich kształt przypomina komórki mięśni gładkich.

Funkcja i zadania

Aktywne fibroblasty wytwarzają wszystkie składniki macierzy, czyli błonnik, glikany glukozaminy i proteoglikany. Wszystkie te składniki decydują o właściwościach tkanki łącznej ścięgien, więzadeł, chrząstki, torebek, powięzi i tkanki podskórnej.

Prekursor kolagenu, prokolagen, jest wytwarzany w szorstkiej siateczce endoplazmatycznej. Jest transportowany do błony komórkowej przez system membran aparatu Golgiego i uwalniany na zewnątrz. Kolagen składa się z bardzo wytrzymałych włókien, które układają się wzdłuż kierunku naprężenia i nadają macierzy stabilność na rozciąganie. W przypadku uszkodzenia tkanki, produkcja kolagenu jest silnie zwiększana, aby na wczesnym etapie utworzyć sieć włókien, która zakrywa defekt, aby ją chronić. To bardzo ważny krok w gojeniu się ran. Elastyczne włókna zawierają dużo elastyny i są potrzebne tam, gdzie często dochodzi do rozciągania, na przykład w aorcie i płucach. Włókna siatkowate tworzą luźną sieć i służą do osadzania komórek lub narządów, takich jak śledziona.

Glikany glukozaminy to liczne cukry ułożone w sposób liniowy, proteoglikany to duże cząsteczki złożone z reszt cukrowych i niewielkiej części białka. Obie grupy mają niezwykle wysoką zdolność wiązania wody, która decyduje o objętości i szczelności matrycy.

Oprócz funkcji regeneracyjnej fibroblasty przygotowują również do rozpadu uszkodzonej lub martwej tkanki łącznej. Wytwarzają kolagenazę, rozkładający enzym przechowywany w pęcherzykach. W razie potrzeby jest dystrybuowany i udostępniany do procesu demontażu.

Miofibroblasty odgrywają ważną rolę w pierwszej fazie gojenia się ran. Mają kompleks aktyny i miozyny, który umożliwia im kurczenie się. Dzięki temu napinają i stabilizują nowo powstałą tkankę po urazie i ściągają razem brzegi rany.

Choroby

Aktywność fibroblastów maleje wraz z wiekiem, co zmienia kształt i właściwości tkanki łącznej. Staje się wolniejszy, zmniejsza się funkcja wsparcia i stabilności.

To samo dotyczy słabej tkanki łącznej. Jest konstytucjonalny, występuje wrodzona słabość w aktywności fibroblastów. Nie wytwarzają wystarczającej ilości substancji dla matrycy, przez co jest mniej jędrna i napięta niż inne osoby. Procesowi temu mogą sprzyjać okoliczności zewnętrzne, zwłaszcza nadwaga. Konsekwencje są widoczne na skórze (skórka pomarańczy) i żyłach (żylaki), ale wpływają na całą tkankę łączną. Zaburzenia czynnościowe mogą również wystąpić w narządach wewnętrznych lub więzadłach stawów.

Typową chorobą, w której występuje zwiększona aktywność fibroblastów, jest zwłóknienie. Jest wywoływana głównie przez toksyny, które są wchłaniane przez długi czas, takie jak pył węglowy, mąka czy azbest. Zwiększona produkcja kolagenu prowadzi do zmniejszonej zdolności rozszerzania się tkanki łącznej. W zależności od tego, który narząd jest dotknięty, jego funkcjonalność jest poważnie upośledzona. W ważnych narządach może dojść do śmierci. Typowym miejscem manifestacji są płuca.

Kolejną istotną grupą chorób, w których występuje zwiększona aktywność fibroblastów, są kolagenozy. Istnieją choroby autoimmunologiczne należące do grupy zapalnych reumatycznych. Układ odpornościowy wytwarza przeciwciała przeciwko własnej tkance łącznej organizmu, co prowadzi do procesu zapalnego. W trakcie procesu tkanka łączna twardnieje, co może prowadzić do zwapnienia. Często dotyczy to stawów (reumatoidalne zapalenie stawów), skóry lub tkanki łącznej narządów wewnętrznych (twardzina skóry). Odpowiedź dotyczy nie tylko fibroblastów, ale także komórek, które uaktywniają się w odpowiedzi zapalnej.