TKANKA ŁĄCZNA EMBRIONALNA, WŁAŚCIWA, TKANKA TŁUSZCZOWA

Transkrypt

1 TKANKA ŁĄCZNA EMBRIONALNA, WŁAŚCIWA, TKANKA TŁUSZCZOWA

2 Tkanki łączne Ogólna charakterystyka wspólna dla wszystkich tkanek, wspólne pochodzenie mezenchyma (tkanka embrionalna) Komórki tkanki łącznej + substancja międzykomórkowa Tkanka łączna właściwa Tkanka tłuszczowa Tkanka chrzęstna Tkanka kostna Krew i szpik kostny

3 Tkanki galaretowate (embrionalne) Tkanka galaretowata niedojrzała (mezenchyma) Komórki mezenchymatyczne Komórki kształtu gwiaździstego, łączące się ze sobą wypustkami, ze zdolnością do różnicowania w komórki właściwe dla danej tkanki łącznej (fibroblasty, chondroblasty, osteoblasty). Substancja międzykomórkowa galaretowata substancja podstawowa bez włókien) Tkanka galaretowata dojrzała Fibroblasty Fibroblasty i substancja międzykomórkowa istota podstawowa (proteoglikany, kwas hialuronowy) pęczki włókien kolagenowych (sznur pępowinowy). Po urodzeniu miazga zęba

4 Tkanka łączna właściwa Fibroblasty Fibrocyty Substancja międzykomórkowa (ECM) Istota podstawowa + włókna Komórki napływowe (czasowo obecne w tkance łącznej właściwej)

5 Zrąb i ochrona mechaniczna dla innych tkanek i narządów Transport substancji odżywczych i produktów ich metabolizmu Ochrona organizmu przed obcymi związkami chemicznymi m.in. wirusy, bakterie, inne obce komórki Obecne liczne naczynia krwionośne Budowa tkanki powoduje łączenie różnych tkanek i stanowi ich zrąb, ale także nadaje kształt narządom stanowiąc ich torebkę. W substancji międzykomórkowej krąży płyn tkankowy (krew tkanka łączna), a z nim substancje odżywcze i metabolity docierają do wszystkich części narządów, zawierających tkankę łączną. Substancja międzykomórkowa filtr zatrzymujący cząsteczki obce, komórki czasowo obecne fagocytoza, produkcja immunoglobulin.

6 Krążenie płynu tkankowego Przesącz krwi (płyn tkankowy) powstaje w części tętniczej naczyń włosowatych, przepływa przez tkankę łączną właściwą i w części żylnej naczyń włosowatych przenika do krwi. Większość wody płynu tkankowego związana jest z proteoglikanami ECM. Zwiększenie ilości płynu tkankowego w istocie podstawowej - obrzęk: utrudnienie odpływu krwi przez żyły zaczopowanie żył lub niewydolność mięśnia sercowego obniżenie stężenia białek krwi, wskutek tego obniżenie ciśnienia onkotycznego krwi podczas głodzenia miejscowe zwiększenie stężenia niektórych substancji (histamina, toksyny) zwiększenie przepuszczalności ściany naczyń.

7 Komórki tkanki łącznej właściwej (stałe) odpowiedzialne za syntezę substancji międzykomórkowej Fibroblasty Fibrocyty (aktywne) (spoczynkowe) * Fibroblasty syntetyzują substancję podstawową i włókna, kolagenazę oraz stromelizynę. U dorosłych w tkance łącznej rzadko przechodzą podziały. Częstość mitoz zwiększa się, gdy organizm wymaga dodatkowej liczby fibroblastów (EGF czynnik wzrostu fibroblastów), np. uszkodzenie tkanki łącznej.

8 Tkanka łączna właściwa Istota podstawowa substancji międzykomórkowej bezpostaciowa, o charakterze żelu, wiążąca znaczne ilości wody, podtrzymująca komórki i włókna Glikozaminoglikany (GAG) kwas hialuronowy, siarczany chondroityny, siarczan dermatanu, siarczan heparanu, heparyna, siarczan keratanu Proteoglikany agrekan, betaglikan, dekoryna, perlekan, agryna Glikoproteiny (białka niekolagenowe) fibronektyna, laminina, osteopontyna

9 Tkanka łączna właściwa Włókna substancji międzykomórkowej Kolagenowe - kolagen Siateczkowe (retikulinowe, srebrochłonne) kolagen typu III Elastyczne (sprężyste) elastyna + mikrofibrylle glikoproteinowe Kolagenoblasty Fibroblasty Chondroblasty Osteoblasty Odontoblasty Komórki śródbłonka Komórki mięśniowe gładkie Elastoblasty Fibroblasty Chondrocyty chrząstki sprężystej Komórki mięśniowe naczyń (miocyty naczyniowe) Komórki śródbłonka

10 Degradacja składników substancji międzykomórkowej ECM degradowana przez metaloproteinazy macierzy (matrix metaloproteinazy) rodzina proteaz zależnych od Zn, aktywowanych proteolitycznie Ekspresja metaloproteinaz regulowana przez cytokiny i czynniki wzrostu Metaloproteinazy obejmują: Kolagenazy kolagenazy 1, 2, 3 mogą degradować kolagen typu I, II, III, V. Kolagenaza 1 syntetyzowana przez fibroblasty, chondrocyty, keratynocyty, monocyty, makrofagi, hepatocyty, komórki nowotworowe. Kolagenaza 2 w ziarnistościach granulocytów i uwalniana po stymulacji. Kolagenaza 3 degraduje kolagen typu I, II, III, IV, IX i X oraz lamininę i fibronektynę. Stromelizyny 1, 2 i metaloelastaza degradują elementy błony podstawnej: kolagen typu IV, fibronektynę, lamininę i elastynę. Gelatynazy A i B kolagen typu I. Typ błonowy metaloproteinaz macierzy komórki nowotworowe Degradacja ECM podczas rozwoju, wzrostu, naprawy tkanki. Nadmierna w niektórych schorzeniach reumatoidalne zapalenie stawów, zapalenie kości i stawów, schorzenia skóry. ACTH i glikokortykosteroidy syntezę GAG Niedoczynność tarczycy nadmierne gromadzenia GAG (obrzęk śluzowaty) Estrogeny syntezę GAG

11 Komórki tkanki łącznej właściwej - napływowe Miofibroblasty Cechy fibroblastów i miocytów gładkich. Występują w tkance łącznej wielu narządów (kosmki jelitowe). Odpowiedzialne za gojenie ubytku po uszkodzeniu tkanki (obkurczanie rany). Wykazują morfologiczne cechy fibroblastów, ale zawierają zwiększoną ilość filamentów aktynowych i miozyny. Makrofagi (histiocyty) Wywodzą się z monocytów - układ fagocytów jednojądrzastych. Długo żyjące komórki (kilka m-cy w tkance), mogą lokalnie proliferować. Zawierają liczne lizosomy i fagosomy. Uwalniają kolagenazę, produkują cytokiny, czynniki chemotaktyczne oraz wiele innych aktywnych biologicznie substancji.

12 Makrofagi Po stymulacji zwiększa się ich rozmiar, mogą ulegać fuzji komórki olbrzymie (giant cells) (tylko stany patologiczne) Funkcja: fagocytoza, trawienie włókien i elementów ECM pochłanianie cząsteczek, trawienie przez lizosomy prezentacja antygenów limfocytom (komórki APC - Antigen Presenting Cells) sekrecja substancji czynnych interleukina-1, TNFα (Czynnik nekrozy nowotworów α), biorących udział w obronnej i naprawczej funkcji zawierają receptory TLR wiążą cząsteczki wielu patogenów

13 Komórki tkanki łącznej właściwej - napływowe Komórki tuczne (mastocyty) owalne lub wydłużone, w cytoplazmie otoczone błoną zasadochłonne ziarnistości Receptory TLR i receptory dla fragmentów dopełniacza Receptory dla IgE Ziarnistości - skład Heparyna, Histamina, Czynnik chemotaktyczny dla granulocytów kwasochłonnych Czynnik chemotaktyczny dla granulocytów obojętnochłonnych Proteazy obojętne

14 Komórki tuczne Komórki tuczne uwalniają: Prostaglandyny Leukotrieny Czynnik aktywujący płytki Rodniki tlenowe i hydroksylowe Nadtlenek wodoru Komórki tuczne tkankowe Głównie heparyna z działaniem antykoagulacyjnym, chymaza. Cały organizm. Komórki tuczne błon śluzowych Głównie siarczan chondroityny, trypaza. Błona śluzowa przewodu pokarmowego i dróg oddechowych.

15 Komórki tuczne degranulacja 1,2. Wytwarzanie IgE przez komórki plazmatyczne po pierwszym kontakcie z alergenem 3. Wiązanie się IgE z receptorami na powierzchni komórek tucznych 4,5. Powtórny kontakt z alergenem powoduje jego wiązanie z IgE powierzchni komórek tucznych, co powoduje degranulację Substancje czynne wydzielane i uwalniane oddziałują lokalnie komórki parakrynne Substancje czynne uwalniane z ziaren zespół objawów alergii (nadwrażliwość typu I). Jest to reakcja zapalna pyłki roślin, składniki pokarmowe.. Reakcja szybko W ciągu 5-10 min heparyna, histamina, trypsyna, chymaza do istoty podtawowej 5-30 min prostaglandyna D 2, leukotrien C 4 Kilka godzin cytokiny (TNFα, IL-6, IL-13)

16 Komórki tkanki łącznej właściwej - napływowe Limfocyty B i T Komórki plazmatyczne Liczne w miejscach narażonych na penetrację przez wirusy i cząsteczki obce. Wywodzą się z limfocytów B. Limfocyt B antygen Limfoblast Limfocyt B + komórka plazmatyczna Odpowiedzialne za syntezę immunoglobulin (przeciwciał)

17 Komórki tkanki łącznej właściwej - napływowe Neutrofile, eozynofile (granulocyty obojętnochłonne i kwasochłonne) Zawierają małe ziarnistości specyficzne oraz ziarnistości azurofilne lizosomy Melanocyty Jedyne komórki pochodzenia ektodermalnego neuroektoderma grzebieni nerwowych Melanofory Odmiana fibroblastów, zawierają ziarna melaniny endocytoza z melanocytów (tęczówka, ciało rzęskowe, naczyniówka oka, skóra części płciowych zewnętrznych i brodawki sutka)

18 Tkanka tłuszczowa Jest bardzo aktywną i dynamiczną tkanką Obie tkanki (żółta i brunatna) mają szczególną zdolność gromadzenia tłuszczu i uwalniania produktów ich degradacji W warunkach dynamicznej równowagi ilość tłuszczu syntetyzowanego i degradowanego są równe W ciągu doby ok. 10% tłuszczu ulega wymianie W warunkach głodu lub dużych wydatków energetycznych proces lipolizy przeważa nad procesem lipogenezy Pełni rolę magazynu substratów energetycznych, izolatora termicznego, ma właściwości amortyzowania urazów Tk. brunatna wytwarza ciepło, dzięki szczególnemu działaniu mitochondriów. Czynność tkanki tłuszczowej podlega regulacji przez układ nerwowy i endokrynny, co służy ogólnoustrojowej homeostazie termicznej

19 Tkanka tłuszczowa biała (żółta) i brunatna Komórki tłuszczowe (lipocyty, adipocyty) + niewiele substancji międzykomórkowej ŻÓŁTA Komórki tłuszczowe występują pojedynczo lub w małych grupach, większość w dużych agregatach tkanka rozproszona Stanowi największy narząd organizmu? U mężczyzn o prawidłowej wadze ciała stanowi 15-20% masy, u kobiet 20-25% masy ciała.

20 Tkanka tłuszczowa biała (żółta) Jednopęcherzykowa Kaweole Błona podstawna Około 50 mld u dorosłego Filamenty pośrednie Komórki tłuszczowe wyługowane Sudan III Wielkość komórki tłuszczowej żółtej zmienia się, a wraz z wielkością komórki zmienia się jej metabolizm. Komórki duże aktywnie syntetyzują triglicerydy i intensywniej utleniają glukozę do CO 2. Komórki małe zwiększają spalanie glukozy pod wpływem wzrostu stężenia insuliny.

21 Transport glukozy do lipocytów Synteza tłuszczu odbywa się z glicerolu i kwasów tłuszczowych. Glicerol powstaje wewnątrzkomórkowo z glukozy pobranej przez komórkę. Źródłem kwasów tłuszczowych są pobrane z osocza krwi chylomikrony i lipoproteiny. Transport glukozy wydajny i regulowany przez insulinę Insulina receptor insulinowy transporter glukozy Transportery glukozy GLUT4

22 Funkcja sekrecyjna Resystyna resistance to insulin Estron (P450arom) (Hormon sytości) Inhibitor Aktywatora Plazminogenu 1 Adiponektyna (Gelatin-binding protein 28) Adipokiny peptydowe uczulające komórki na działanie insuliny wzbudzające oporność komórek na insulinę wpływające na metabolizm lipidów oraz działające układowo na regulację apetytu i uczucia sytości

23 Tkanka tłuszczowa żółta Funkcja: Budulcowa otacza narządy (nerki) Jest tkanką podporową podeszwy, pośladki Rezerwuje miejsca dla tkanek i narządów (funkcja estetyczna) rozwijających się później (gruczoł piersiowy) Magazynująca Stanowi energetyczny materiał rezerwowy (magazynowanie tłuszczu) Stanowi izolację termiczną, amortyzuje urazy mechaniczne Przez swą rolę wiązania wody uczestniczy w zatrzymywaniu wody w organizmie

24 Tkanka tłuszczowa brunatna Wielopęcherzykowa Termogeneza Mitochondria (cytochromy nadają im barwę brunatną) mają tę cechę, że procesy transportu protonów i syntezy ATP są luźno sprzężone. Białko kanałowe UPC-1 (uncoupling protein) zw. termogeniną. Przepuszcza protony protony do macierzy mitochondrialnej, co powoduje rozproszenia energii i jej emisję w postaci ciepła. Bodźcem środowiskowym termogenezy jest zimno. Niska temperatura wywołuje reakcję stresową, a w konsekwencji pobudza wydzielanie noradrenaliny.

25 Tkanka tłuszczowa brunatna Występowanie: Obficie - u noworodków w ostatnich dwóch miesiącach życia płodowego i dzieci w pierwszym roku życia pod skórą wzdłuż tętnic szyjnych i wokół tętnicy podobojczykowej w dole pachowym, śródpiersiu, okolicy międzyłopatkowej wokół nerek i nadnerczy W dalszych latach życia zanika, a jej miejsce zajmuje tkanka tłuszczowa żółta

26 Tkanka tłuszczowa Z tkanki tłuszczowej mogą wywodzić się nowotwory łagodne lipoma. Raki wywodzące się z adipocytów liposarcoma Znacznie rzadziej zmiany nowotworowe dotyczą tkanki tłuszczowej brunatnej zimowiaki hibernoma

27 Rozwój tkanki tłuszczowej

28 Postnatalny wzrost tkanki tłuszczowej Objętość masy tkanki tłuszczowej jest sumą liczby adipocytów i ich objętości: wielkość komórek µm W życiu pre- i pierwszych latach życia postnatalnego prekursory adipocytów proliferują, później zmiany wielkości komórek hypertrofia W późniejszych okresach życia proces gromadzenia tłuszczu Ile komórek tłuszczowych w okresie dzieciństwa, tyle zostaje przez całe życie Patologiczna otyłość polega na wzroście liczby komórek i wzroście ich objętości Nawet przy intensywnym odchudzaniu liczba komórek nie zmienia się, zmniejsza się tylko ich objętość

29 Otyłość Zaburzenie równowagi energetycznej (pobór energii przewyższa jej zużycie) Otyłość hipertroficzna akumulowanie i magazynowanie tłuszczu w adipocytach (znaczne zwiększenie objętości) Otyłość hiperplastyczna nadmierna liczba adipocytów (dzielą się w życiu prenatalnym)

30 Gynoidalna postać otyłości (u kobiet) Androidalna postać otyłości (u mężczyzn) W otyłości gynoidalnej nadmiar tkanki dolne partie ciała, okolice pośladków, ud. Zaburzenia w układzie kostnym i naczyniowym kończyn żylaki Otyłość androidalna dotyka głównie górnych partii ciała, klatki piersiowej i brzucha. Komplikacje w układzie sercowo-naczyniowym Przyczyny otyłości: czynnik dziedziczny sposób odżywiania w dzieciństwie rzadko zaburzenia hormonalne

31 Otyłość Nie jest wyłącznie wynikiem niewłaściwych nawyków żywieniowych Leptyna (1994 r.) syntetyzowana przez adipocyty Leptyna (Hormon sytości) Hormon polipeptydowy Gen ob (obesity gen gen otyłości), gen fat, gen A3 Poziom leptyny w krążeniu skorelowany z ilością tkanki tłuszczowej Mutacja punktowa w genie ob otyłość Z krwią do podwzgórza Receptor leptyny - gen db (diabetic cukrzycowy) Hamowanie syntezy neuropeptydu Y (NPY) Hormon łaknienia Obniżenie poziomu NPY powoduje zmniejszenie zapotrzebowania na pokarm i zapobiega nadmiernej konsumpcji

32 Otyłość Zwiększenie zachorowalności i umieralność Nadwaga pociąga za sobą: Zmniejszenie objętości układu oddechowego i ruchliwości przepony Może wystąpić lub nasilić się niewydolność narządów odpowiedzialnych za oddychanie Pojawienie się przepukliny i wypadanie trzewi obniżenie sprawności mięśni brzucha i mechanicznego przeciążenia spowodowanego nadmiarem tkanki tłuszczowej W wyniku przeciążenia wagowego przedwczesne osłabienie chrząstek stawowych kończyn dolnych Miażdżyca i choroba wieńcowa częściej spotykane u osób otyłych zawał mięśnia sercowego i wylewy Cukrzyca towarzysząca nadwadze Otyłą jest osoba, u której masa tłuszczu wynosi więcej niż 20% masy ciała u mężczyzn i 25% u kobiet