WYKŁAD TKANKA NABŁONKOWA

Transkrypt

1 WYKŁAD TKANKA NABŁONKOWA TKANKI ŁĄCZNE WŁAŚCIWA TŁUSZCZOWA CHRZĘSTNA KOSTNA

2 Morfologia komórki, tkanki, narządu odzwierciedla funkcję Międzybłonek (Mezotelium) Pęcherzyk surowiczy ślinianki, trzustki Cewka śluzowa

3 Tkanka nabłonkowa Silnie przylegająca płaszczyzna, utworzona z komórek pokrywa lub wyściela powierzchnie ciała naskórek skóry, nabłonek jelita, przewody wyprowadzające tworzy funkcjonalne jednostki gruczołów wydzielniczych ślinianki, wątroba Klasyfikacja i nomenklatura nabłonków tworzona na podstawie: kształtu komórek nabłonkowych (warstwy powierzchniowej) Płaskie Sześcienne walcowate liczby warstw komórek: jednowarstwowe Płaski wielowarstwowe wielorzędowe Płaskie 1-warstwowe wielowarstwowe Sześcienny Wielorzędowy Przejściowy Szeście nne Walcowa te Walcowaty Kształt jądra przybiera kształt komórki Nabłonki

4 Typy nabłonków Ze względu na pełnioną funkcję: okrywające gruczołowe zmysłowe Funcja: wchłanianie, transport, tworzenie barier tkankowych, funkcje zmysłowe Komórki czuciowe NABŁONEK OKRYWAJĄCY NABŁONEK GRUCZOŁOWY Komórki macierzyste NABŁONKI ZMYSŁOWE

5 Tkanka nabłonkowa charakterystyka nabłonków Wywodzą się z: ektodermy endodermy mezodermy/mezenchymy Wyścielają i pokrywają powierzchnie ciała (z wyjątkiem chrząstki stawowej) Podstawowymi funkcjami są: ochrona naskórek absorpcja nabłonek jelit transport substancji po powierzchni - nabłonki z migawkami sekrecja gruczoły wydalanie kanaliki nerki wymiana gazowa pęcherzyki płucne przesuwanie pomiędzy powierzchniami międzybłonek Większość odnawia się przez podziały mitotyczne (komórki macierzyste) Brak naczyń krwionośnych i limfatycznych!!! (odżywianie drogą dyfuzji) Brak substancji międzykomórkowej Utrzymywanie spoistości (kohezji) dzięki: cząsteczkom adhezji komórkowej połączeniom międzykomórkowym Obecność błony podstawnej, do której są przymocowane Strukturalna i funkcjonalna polarność

6 Lokalizacja różnych typów nabłonków Śródbłonek naczynia krwionośne i limfatyczne Międzybłonek błony surowicze Nabłonek pęcherzyków płucnych Tchawica, oskrzela Kanaliki nerki Jajowód Żołądek, jelito Część jamy ustnej, przełyk Naskórek Najądrze, nasieniowód Pęcherz moczowy, moczowód Cewka moczowa Męska, przewody wyprowadzające gruczołów zewnątrzwydzielniczych, fragmenty spojówki oka.

7 Biegunowość komórek nabłonkowych Połączenia międzykomórkowe Powierzchnia apikalna komórki * * Powierzchnia boczna * Część przypodstawna spoczywa na błonie podst. * Część apikalna * część boczna * część przypodstawna

8 Struktury powierzchniowe Mikrokosmki 1. Glikokaliks 2. Mikrokosmki, stereocilia 3. Migawki (rzęski) 4.Wpuklenia błony bazalnej części komórki Rzęski, migawki Lamellopodia Glikokaliks Glikoproteiny, glikolipidy, proteoglikany Neksus Powierzchnia boczna Na powierzchni komórek baldaszkowatych nabłonka przejściowego gruby pokład glikokaliksu tworzy tzw. rąbek oskórkowy (oskórek) Wpuklenia błony komórkowej Błona podstawna

9 Struktury powierzchniowe Mikrokosmki Nieruchome wypustki błony komórkowej apikalnej części komórki Rdzeń stanowi pęczek mikrofilamentów cienkich (aktynowych) Długość 0,5 2 m Nabłonek jelitowy rąbek prążkowany Nabłonek kanalików nerek rąbek szczoteczkowy Komórka kubkowa Rąbek prążkowany Stereocilia Bardzo długie mikrokosmki Migawki (rzęski), witki (zespół nieruchomych rzęsek) Prążkowanie przypodstawne Nabłonek przewodu najądrza, komórki zmysłowe narządu równowagi i słuchu

10 Kohezja komórek Cząsteczki adhezji komórkowej Połączenia międzykomórkowe

11 Cząsteczki adhezji komórkowej Umożliwiają kontakt pomiędzy komórkami Komórkami nabłonkowymi połączenia międzykomórkowe połączenie z błoną podstawną Komórkami nienabłonkowymi kontakt z innymi komórkami, komunikacja międzykomórkowa (np. kardiomiocyty, osteocyty) Cząsteczki zależne od Ca2+ kadheryny i selektyny (stabilizacja połaczenie cytoszkieletu jednej komórki z drugą komórką lub macierzą pozakomórkową) Cząsteczki niezależne od Ca2+ rodzina immunoglobulin, integryny (odp. za adhezję komórki do matrix pozakomórkowej) Stanowią część białek błony komórkowej w skład, której wchodzi ok. 90 AA. Łańcuch aminokwasowy składa się z trzech podstawowych odcinków: domeny cytoplazmatycznej, połączonej z cytoszkieletem komórki fragmentu transbłonowego białka receptorowe domeny zewnątrzkomórkowej, wiążącej ligand i odbierającej sygnałów z otaczającego środowiska oraz przekazywanie odpowiedzi na te sygnały

12 Cząsteczki adhezji komórkowej Biorą udział w regulacji głównych funkcji wewnątrzkomórkowych różnicowanie proliferacja migracja apoptoza Nierozerwalnie związane z procesem zapalnym i nowotworowym (tworzenie odległych ognisk przerzutów brak kadheryn = inwazyjność komórek nowotworowo zmienionych [metastasis]): hamowanie apoptozy komórek nowotworowych zaburzenie przekazu sygnałów zmniejszenie adhezji komórkowej zmniejszenie ekspresji cząsteczek adhezji Komórki nabłonkowe mogą ulegać transformacji nowotworowej. Raki nowotwory złośliwe wywodzące się z nabłonków Adenocarcinoma transformacja nowotworowa kom. gruczołowych

13 Zamykające (uszczelniania) (occludens) Fuzja białek integralnych błon komórkowej obwódka zamykająca (zonula occludens) strefa zamykająca (fascia occludens) Zwierające (przylegania) (adherens) cząsteczki adhezyjne oraz elementy cytoszkieletu. obwódka zwierająca punkt przylegania plamka zwierająca (desmosom) hemidesmosom Połączenia jonowo-metaboliczne (komunikacyjne; neksus) (nexus) Koneksony białka integralne zwane koneksynami Połączenia międzykomórkowe Zamykające Zwierające Neksus

14 Błona podstawna Blaszka jasna Blaszka gęsta Komórka nabłonkowa nm nm Laminina Blaszka jasna (L. lucida) Blaszka gęsta (L. densa)/bl. podstawna (L. basalis) Blaszka siateczkowata (L. reticularis) Kolagen typu IV Kolagen typu VII Kolagen typu I i III Włókienka kotwiczące (VII) Znaczenie błony podstawnej: Procesy wymiany substancji pokarmowych Procesy wymiany gazów Procesy wydzielania i wydalania Funkcja błony podstawnej 1. Adhezja komórek nabłonek/tkanka 2. Droga dyfuzji składników pokarmowych 3. Udział w odnowie nabłonków 4. Funkcja morfogenetyczna Blaszka jasna Laminina, nidogen, entaktyna, fibronektyna, BM40, fibulina, a także proteoglikany perlekan i agryna. Blaszka gęsta Kolagen typu IV Blaszka siateczkowata Kolagen typu III, niewielka ilość kolagenu typu I Włókienka kotwiczące kolagen typu VII

15 Tkanki łączne Ogólna charakterystyka - wspólne pochodzenie mezenchyma Komórki tkanki łącznej + substancja międzykomórkowa Tkanka łączna właściwa Luźna Zwarta (zbita) o układzie nieregularnym i regularnym Tkanka siateczkowa Tkanka tłuszczowa Tkanka chrzęstna Tkanka kostna Krew i szpik kostny

16 Tkanka łączna właściwa Komórki stałe Fibroblasty Fibrocyty Substancja międzykomórkowa Istota podstawowa + włókna Komórki napływowe (czasowo obecne w tkance łącznej właściwej) Zawiera liczne naczynia krwionośne Zrąb narządów, tworzy torebki narządów nadając im kształt

17 Komórki tkanki łącznej właściwej (stałe) Fibroblasty (aktywne) Fibrocyty (spoczynkowe) * Synteza substancji międzykomórkowej Fibroblasty syntetyzują substancję podstawową oraz włókna. U dorosłych w tkance łącznej rzadko przechodzą podziały. Mitozy są obserwowane tylko wtedy, gdy organizm wymaga dodatkowej liczby fibroblastów np. uszkodzenie tkanki łącznej.

18 Komórki tkanki łącznej właściwej Miofibroblasty cechy fibroblastów i miocytów gładkich. Wykazują morfologiczne cechy fibroblastów, ale zawierają zwiększoną ilość filamentów aktynowych i miozyny. Odpowiedzialne za gojenie ubytku po uszkodzeniu tkanki (obkurczanie rany). Makrofagi (histiocyty) - wywodzą się z monocytów, należą do układu 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 substancji.

19 Komórki tkanki łącznej właściwej cd. Makrofagi (histiocyty) po stymulacji zwiakszają rozmiar, mogą też ulegać fuzji komórki olbrzymie (giant cells) (tylko stany patologiczne). Funkcja: pochłanianie cząsteczek (fagocytoza), trawienie przez lizosomy, sekrecja substancji biorących udział w obronnej (cytokiny IL1, IL6; efekt cytoksyczny TNF) i naprawczej funkcji. Należą do tzw. komórek APC. Makrofagi uwalniać mogą: Enzymy (kolagenazę, elastazę) Lizozym Leukotrieny Prostaglandyny interferon Tkanka łączna właściwa Komórki olbrzymie (giant cells) Fagocytoza: Nieswoista (bakterii, drożdży) Swoista (specyficzna) przy udziale przeciwciał (immunofagocytoza) opłaszczonych przeciwciałami (opsonizacja) cząsteczek obcych dla organizmu.

20 Komórki tkanki łącznej właściwej Komórki tuczne (mastocyty) - owalne lub wydłużone, w cytoplazmie zasadochłonne ziarnistości otoczone błoną. Ziarnistości skład: Heparyna Histamina Czynnik chemotaktyczny dla granulocytów kwasochłonnych (po degranulacji mastocyta zniszczenie pasożyta w kooperacji z eozynofilem) Czynnik chemotaktyczny dla granulocytów obojętnochłonnych Proteazy obojętne Uwalniają: prostaglandyny Leukotrieny Czynnik aktywujący płytki Rodniki tlenowe i hydroksylowe Nadtlenek wodoru Mediatory anafilaksji wywołują miejscowe reakcje alergiczne (anafilaktyczne) katar sienny, pokrzywka, obrzęk, astma oskrzelowa

21 Komórki tkanki łącznej właściwej Komórki tuczne (cd.) Komórki tuczne tkanki łącznej Głównie heparyna z działaniem antykoagulacyjnym, chymaza (zwiększa sekrecję śluzu, uszkadza błonę podstawną, unieczynnia bradykininę, generuje angiotensynę). Cały organizm. Komórki tuczne błon śluzowych Głównie siarczan chondroityny, tryptaza (generuje powstawanie składników dopełniacza C 3a i C 5a, uwrażliwia mięśnie gładkie na histaminę, pobudza chemotaksję eozynofili, stymuluje fibroblasty i włóknienie, inaktywuje fibrynogen). Błona śluzowa przewodu pokarmowego i dróg oddechowych.

22 Komórki tuczne (cd.) 1 1. Wytwarzanie IgE przez komórki plazmatyczne po pierwszym zetknięciu się z alergenem 2. Wiązanie się IgE z receptorami na powierzchni komórek tucznych Powtórny kontakt z alergenem powoduje jego wiązanie z IgE powierzchni komórek tucznych, co powoduje degranulację

23 Komórki tkanki łącznej właściwej Limfocyty B i T Komórki plazmatyczne Liczne w miejscach narażonych na penetrację przez wirusy i cząsteczki obce. Odpowiedzialne za syntezę immunoglobulin.

24 Komórki tkanki łącznej właściwej Neutrofile, eozynofile (granulocyty obojętnochłonne i kwasochłonne) Zawierają małe ziarnistości specyficzne oraz ziarnistości azurofilne lizosomy Melanocyty Jedyne komórki pochodzenia ektodermalnego neuroektoderma grzebieni nerwowych

25 Istota podstawowa bezpostaciowa, o charakterze żelu, wiążąca znaczne ilości wody, podtrzymująca komórki i włókna Glikozaminoglikany (GAG) Tkanka łączna właściwa Duże, nierozgałęzione łańcuchy polisacharydów, zbudowane z powtarzających się cząsteczek disacharydów gluko- lub galaktozamina oraz kwas glukuronowy lub rzadziej idurowy. Kwas hialuronowy - pępowina, maź stawowa, rogówka oka, skóra Siarczan chondroityny A chrząstka, rogówka, kości, skóra Siarczan chondroityny C Siarczan dermatanu skóra, ścięgna, więzadła Siarczan keratanu chrząstka, kości, rogówka Siarczan heparanu (heparyna)

26 Tkanka łączna właściwa Istota podstawowa Proteoglikany Monomery (kompleks GAGów + białko) Agregaty proteoglikanów monomery proteoglikanów + kwas hialuronowy Wypełniają przestrzenie istoty podstawowej, wiążą duże ilości wody tworząc rodzaj porowatego uwodnionego żelu przemieszczanie hydrofilnych cząsteczek i makrocząsteczek, ruch komórek MONOMER AGREGAT GAGi Monomer RDZEŃ BIAŁKOWY Agregat

27 Tkanka łączna właściwa Istota podstawowa Glikoproteiny (niekolagenowe) Fibronektyna - umożliwia komórkom przyczepianie się do podłoża, migrację, znaczenie w morfogenezie i gojeniu się ran. Laminina głównie jako składnik błon podstawnych, umożliwia łączenie się z kolagenem typu IV. SPARK zw. osteonektyną - występuje w tkankach podczas embriogenezy. U dorosłych w miejscach intensywnej proliferacji komórek i remodelowania tkanki. Hamuje przyczepianie się do podłoża fibroblastów, komórek śródbłonka, miocytów gładkich. Zwalnia cykl komórkowy.

28 Tkanka łączna właściwa Włókna substancji międzykomórkowej Kolagenowe Elastyczne (sprężyste) Siateczkowe (retikulinowe, srebrochłonne)

29 Włókna kolagenowe, klejodajne Zbudowane z białka kolagenu. Hematoksylina-Eozyna (H-E) barwi je na różowo, błękit aniliny na niebiesko. oporne na rozrywanie, ale nie rozciągają się zazwyczaj tworzą pęczki poprzecznie prążkowane właściwości fizyko-chemiczne: rozpuszczalne w gorącej wodzie w obecności kwasów pęcznieją w zasadach rozpuszczają się Kolagenoblasty Fibroblasty Chondroblasty Osteoblasty Odontoblasty Komórki śródbłonka Komórki mięśniowe gładkie TEM

30 Włókna kolagenowe, klejodajne 3 łańcuchy (ok.1000aa, 35%GLY i 12%PRO, PRO- OH i LYS-OH) nawinięte wokół wspólnej osi, tworzą α-heliksę o szer. 1,5 nm i dł. 280nm tropokolagen

31 Włókna sprężyste, elastyczne, elastynowe Barwią się orceiną na brązowo i rezorcyno-fuksyną na niebieskofioletowy Występowanie: Ściana aorty i dużych naczyń krwionośnych Skóra, więzadło karkowe Chrząstka sprężysta Tkanka łączna właściwa Ściana pęcherzyków płucnych i oskrzeli Odpowiedzialne za fizjologiczną elastyczność tkanek i narządów Elastoblasty Fibroblasty Chondrocyty chrząstki sprężystej Komórki mięśniowe naczyń (miocyty naczyniowe) Komórki śródbłonka Elastyna Mikrofibryle glikoproteinowe (Mikrofibrylina)

32 Układ włókien sprężystych 1. Włókna oksytalanowe mikrofibyle glikoproteinowe Występowanie: Ozębna Ścięgna 2. Włókna elauninowe mikrofibryle glikoproteinowe + bezpostaciowa elastyna Występowanie Ścięgna i inne skupiska tkanki łącznej włóknistej 3. Włókna sprężyste dojrzałe mikrofibryle glikoproteinowe - elastyna z wiązaniami krzyżowymi (spolimeryzowana elastyna). Enzymem odpowiedzialnym za tworzenie wiązań krzyżowych jest oksydaza lizynowa.

33 Włókna siateczkowe, retikulinowe, srebrochłonne Zbudowane z kolagenu typu III Występowanie: Błony podstawne Wątroba rusztowanie dla komórek Gruczoły wydzielania wewnętrznego Zrąb narządów limfatycznych Skóra Błona śluzowa żołądka i jelit Barwienie solami metali ciężkich np. Ag wysrebrzanie na kolor czarny

34 Tkanka siateczkowa Wyspecjalizowana odmiana tkanki łącznej luźnej zawierająca włókna siateczkowe (retikularne), produkt komórek zw. komórkami siateczkowatymi. Brak innych elementów substancji międzykomórkowej (bark istoty podstawowej). Zrąb narządów hematopoetycznych (szpik kostny) i narządów limfatycznych (węzły chłonne, śledziona, grudki chłonne).

35 Tkanka tłuszczowa biała (żółta) i brunatna Komórki tłuszczowe (lipocyty, adipocyty) + niewiele substancji międzykomórkowej 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% wagi. U kobiet 20-25% wagi ciała.

36 Tkanka tłuszczowa Jest bardzo aktywną i dynamiczną tkanką Obie tkanki 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 Tkanka tłuszczowa brunatna wytwarza ciepło, dzięki szczególnemu działaniu mitochondriów Czynność tkanki tłuszczowej podlega regulacji przez układ nerwowy i endokrynny, co służy ogólnoustrojowej homeostazie termicznej

37 Tkanka tłuszczowa biała (żółta) Tkanka tłuszczowa żółta (biała) Jednopęcherzykowa Kaweole Błona podstawna Filamenty pośrednie Liczne mitochondria o 3 m, kuliste lub pałeczkowate z licznymi grzebieniami Metabolizm mitochondriów taki, jak w innych komórkach synteza ATP SER synteza tłuszczu: dehydrogenaza glicero-3-fosforanowa i syntetaza acylo-koenzymu A Słabo rozwinięty Aparat Golgiego, RER i wolne rybosomy

38 Tkanka tłuszczowa biała (żółta) Komórki tłuszczowe wyługowane Sudan III Wielkość komórki tłuszczowej żółtej zmienia się, a wraz z wielkością komórki zmienia się ich metabolizm. Komórki duże aktywnie syntetyzują triglicerydy i intensywniej utleniają glukozę do CO 2. Komórki małe zwiększają spalanie glukozy pod wpływem wzrostu stężenia insuliny. Skład kropli tłuszczu: triglicerydy niewielkie ilości kwasów tłuszczowych oleinowy, palmitynowy, stearynowy, palmitooleinowy cholesterol i estry cholesterolu fosfolipidy

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

40 Funkcja sekrecyjna (hormon sytości) ANGIOTENSZNOGEN Prekursor angiotensyny odp. za ciśnienie krwi ADYPSYNA skł. ukł. dopełniacza; wzrost ma związek z insulinoopornością, otyłością i chorobami ukł. krążenia; reguluje metabolizm TG Inhibitor Aktywatora Plazminogenu 1 Adiponektyna ADIPONEKTYNA Reguluje przemianę glukozy i kw. tłuszczowych w wątrobie i mięśniach, pośrednio wpływając na zwiększenie wrażliwości na insulinę; działanie przeciwzapalne i przeciwmiażdżycowe niski poziom we krwi ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 2

41 Tkanka tłuszczowa brunatna (wielopcheryzkowa) W komórkach bardzo liczne mitochondria (najwięcej wśród wszystkich komórek i znacznie większe niż w adipocytach tkanki żółtej), z dobrze rozwiniętymi grzebieniami z wbudowanymi cytochromami brunatny kolor komórek. W cytoplazmie mało SER i RER, mały aparat Golgiego, liczne rybosomy, często w postaci polirybosomów. Komórki otoczone błoną podstawną Krople rozmieszczone równomiernie w bliskim sąsiedztwie mitochondriów. Materiał nagromadzony w kroplach lipidowych wykorzystywany jako substrat energetyczny, dla wytwarzania ciepła. Innym materiałem zapasowym są ziarna glikogenu. Wykazują odmienność metaboliczną niż w pozostałych komórkach. Odmienność ta polega na luźnym sprzężeniu utleniania z fosforylacją oksydacyjną - umożliwia wytwarzanie ciepła. Na wygląd i metabolizm komórek mają wpływ: układ endokrynny (gł. za pośrednictwem noradrenaliny), układ nerwowy i temperatura otoczenia.

42 Tkanka tłuszczowa brunatna Występowanie: Obficie - u noworodków 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

43 Tkanka tłuszczowa brunatna - TERMOGENEZA Mitochondria mają tę cechę, że procesy transportu protonów i syntezy ATP są luźno sprzężone. Większa część energii zostaje rozproszona w postaci ciepła. Bodźcem środowiskowym wywołania termogenezy jest zimno. Niska temperatura wywołuje reakcję stresową, a w konsekwencji pobudza wydzielanie noradrenaliny.

44 Postnatalny wzrost tkanki tłuszczowej Objętość masy tkanki tłuszczowej jest sumą liczby adipocytów i ich objętości wielkość komórek m W życiu prenatalnym i pierwszych latach życia postnatalnego prekursory adipocytów proliferują, później zmiany wielkości komórek, poprzez gromadzenie ciągle większej ilości kropli lipidowych (hypertrofia) W późniejszych okresach życia przeważa proces gromadzenia tłuszczu Ile komórek tłuszczowych w okresie dzieciństwa, tyle zostaje przez całe życie Nawet przy intensywnym odchudzaniu liczba komórek nie zmienia się, zmniejsza się tylko ich objętość Patologiczna otyłość polega na wzroście liczby komórek i wzroście ich objętości

45 Otyłość 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

46 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 Hamowanie syntezy neuropeptydu Y (NPY) (hormonu łaknienia) Receptor leptyny - gen db (diabetic cukrzycowy) Obniżenie poziomu NPY powoduje zmniejszenie zapotrzebowania na pokarm i zapobiega nadmiernej konsumpcji

47 TKANKI OPOROWE/PODPOROWE Tkanka chrzęstna Tkanka kostna

48 Tkanka chrzęstna i tkanka kostna Tkanki oporowe, budują szkielet człowieka i w tej budowie wzajemnie się uzupełniają: w życiu embrionalnym modele chrzęstne kości długich są zastępowane przez kość tkanka kostna wykazuje szorstkość powierzchni, w miejscach gdzie wymagane jest bezkolizyjne przesuwanie się sąsiadujących kości występuje chrząstka (powierzchnie stawowe)

49 Rodzaje chrząstek szklista sprężysta włóknista Grupa izogeniczna Grupa izogeniczna Obwódka jamki (włókienka kolagenowe) Macierz terytorialna Macierz międzyterytorialna Chondron Grupa izogeniczna + macierz terytorialna

50 Rozmieszczenie chrząstek w organizmie szklista sprężysta włóknista żebra nos powierzchnie stawowe krtań tchawica duże oskrzela małżowina uszna przewód słuchowy trąbka słuchowa krtań spojenie łonowe chrząstki międzykręgowe

51 Chrząstka szklista Komórki Substancja międzykomórkowa chondroblasty chondrocyty Kolagen typ II agregaty proteoglikanów bogate w GAG (siarczan chondroityny i keratanu). Największym proteoglikanem - agrekan kwas hialuronowy chondronektyna (mocuje chondrocyty do podłoża) woda (70 80%)

52 Chrząstka szklista Rola substancji międzykomórkowej Niweluje urazy mechaniczne giętkość i elastyczność Zapewnia powierzchnię poślizgu dla ruchomych stawów Degradacja elementów substancji międzykomórkowej czas półtrwania proteoglikanów kilka do kilkunastu dni, kolagenu kilka miesięcy. Chondrocyty uwalniają poza komórkę enzymy proteolityczne. Produkty proteolizy pobierane przez komórkę i degradowane w lizosomach. W chrząstce stawowej niedobór proteoglikanów (wzmożona degradacja) utrata elastyczności, obciążenie powoduje pękanie powierzchni chrząstki, jej destrukcja, a potem zanik usztywnienie stawów. Chrząstka tkanka o niskiej immunogenności (brak naczyń!!!), specyficzna budowa substancji międzykomórkowej uniemożliwia kontakt między antygenami dawcy i układem immunologicznym biorcy (maskuje antygeny).

53 Chrząstka sprężysta i włóknista Komórki chondroblasty chondrocyty Substancja międzykomórkowa Chrząstki sprężystej Włókna elastyczne (sprężyste) i niewiele kolagenu typu II. Wykazuje dużą giętkość i zdolność do powracania do właściwego kształtu po odkształceniu. Chrząstki włóknistej Kolagen typ I, istota podstawowa ma małe stężenie proteoglikanów i wody. Nie zawiera ochrzęstnej.

54 Ochrzęstna Ochrzęstna tkanka łączna właściwa zwarta o układzie nieregularnym (fibroblasty, włókna kolagenowe typu I, naczynia krwionośne) 1. Zewnętrzna warstwa włóknista wiązki włókien kolagenowych (kolagen typu I) i elastycznych oraz nieznaczna ilość komórek. 2. Warstwa wewnętrzna z niezróżnicowanymi komórkami zw. warstwą chondrogenną (kambialną).

55 Różnicowanie chondroblastów Powstają dzięki różnicowaniu komórek mezenchymatycznych (niskie ciśnienie parcjalne tlenu). Do ekspresji składników substancji międzykomórkowej wymagana obecność czynnika transkrypcyjnego SOX 9. Czynnik transkrypcyjny SOX 9 Aktywacja Gen Col 2a1 Synteza Kolagen typu II Agrekan Mutacja w obrębie genu SOX 9 powodem nieprawidłowego rozwoju chrząstki łukowaty kształt kości długich, niedorozwój kości miednicy i łopatek, zmniejszenie liczby żeber, nieprawidłowości w rozwoju twarzoczaszki.

56 Tkanka kostna

57 Tkanka kostna główny element układu szkieletowego ochrania narządy CUN, klatka piersiowa osłania szpik kostny Tkanka kostna bogato unaczyniona i bardzo aktywna metabolicznie Rezerwuar wapnia, fosforanów i innych jonów, które są uwalniane lub magazynowane (regulacja hormonalna) stałe stężenie jonów.

58 Tkanka kostna Komórki Osteoblasty (komórki kościotwórcze) Osteocyty (komórki kostne) Osteoklasty (komórki kościogubne pochodzenia szpikowego) Substancja międzykomórkowa

59 Substancja międzykomórkowa tkanki kostnej część organiczna włókna kolagenowe 90% (kolagen I typu) istota podstawowa 10% - proteoglikany (siarczan chondroityny, siarczan dermatanu) - białka niekolagenowe osteonektyna = SPARK - łączy się z kolagenem, inicjuje proces mineralizacji; osteokalcyna pojawia się tuż przed mineralizacją udział w rekrutacji monocytów lub jest dla nich czynnikiem chemotaktycznym - fosfoproteidy - osteopontyna jest ligandem dla receptorów na powierzchni osteoblastów - sialoproteidy - lipidy - Białka Morfogenetyczne Kości (osteogeneza)

60 Substancja międzykomórkowa tkanki kostnej część nieorganiczna fosforan wapnia (około 80%) węglan wapnia, cytryniany jony: magnezu, sodu, potasu, fluoru Są odkładane w kości w postaci kryształów dwuhydroksyapatytu Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH - ) 2

61 Komórki tkanki kostnej Osteoblasty - komórki kościotwórcze Osteocytykomórki kostne Osteoklasty - komórki kościogubne

62 Komórki tkanki kostnej Osteoblasty Monolayer pokrywający miejsca aktywnego tworzenia kości aktywnie syntetyzują białka macierzy pozakomórkowej, glikozyluja je i wydzielają Produkują czynniki wzrostu (Białko Morfotyczne Kości [BMP]) Wydzielają osteoid, inicjują i kontrolują mineralizację osteoidu (osteonektyna i osteokalcyna) Hydrolizują składniki organiczne (kolagenaza), Produkują białko osteoprotegeryna (wiąże się z RANKL zapobiegając kontaktowi osteoblast-osteoklast) Na powierzchni mają glikoproteinę RANKL

63 Komórki tkanki kostnej Osteocyty Zlokalizowane w jamkach kostnych, liczne wypustki cytoplazmatyczne w kanalikach kostnych. Łączą się połączeniami typu neksus.

64 Różnicowanie osteoblastów Wywodzą się z pluripotentnej komórki mezenchymatycznej, a różnicowanie podlega kontroli przez czynniki wzrostu i czynniki transkrypcyjne. TGF gen Cbfa1/Runx2 i OXC (osterix) Morfogenetyczne Białko Kości 7 (BMP7) Transformujący czynnik wzrostu Najwcześniejsze wskaźniki osteogenezy Koduje czynnik transkrypcyjny indukujący proliferację, różnicowanie osteoblastów i ekspresję osteokalcyny oraz osteopontyny Brak genu lub mutacja brak zdolności różnicowania osteoblastów (szkielet chrzęstny). Leptyna produkt sekrecyjny adipocyta, ligand dla receptora w podwzgórzu, reguluje proces tworzenia kości (mechanizm nieznany)

65 Osteoklasty Komórki tkanki kostnej Prekursorami monocyty (na powierzchni glikoproteina RANK), drogą fuzji tworzą komórki wielojądrzaste (ok. 30). Proces regulowany przez osteoblasty (osteoblast RANKL + monocyt RANK) i komórki zrębu szpiku kostnego. 100 m Rąbek brzeżny Filamenty aktynowe osteoblasty Liczne miochondria Liczne lizosomy osteoklasty osteocyty Wytwarzają kwaśne środowisko wymagane do resorpcji kości Uwalniają proteazy lizosomalne

66 Tkanka kostna Rodzaje kości Kość grubowłóknista splotowata Kość drobnowłóknista (blaszkowata) Życie płodowe i pierwsze okresy życia pozapłodowego U dorosłego człowieka miejsce przyczepu ścięgna do kości wyrostki zębodołowe szwy kości czaszki reparacja uszkodzeń (złamania kości) choroby kości zwarta (zbita) gąbczasta

67 Kość blaszkowata (drobnowłóknista) zwarta gąbczasta Osteon (System Haversa) Koncentrycznie ułożone blaszki kostne wokół kanału osteonu

68 Brak elementów organicznych Kość blaszkowata szlif kostny

69 Kość blaszkowata skrawek kostny Okostna Śródkostna Brak składników mineralnych Jama szpikowa

70 Okostna tkanka łączna włóknista zewnętrzna dużo włókien kolagenowych, niewiele komórek wewnętrzna dużo komórek, komórki macierzyste, osteoblasty (warstwa kambialna) naczynia krwionośne, nerwy (zakończenia bólowe), odokostnowe pasma tkanki łącznej włókna Sharpeya Śródkostna od strony jamy szpikowej komórki nabłonkowato pokrywają beleczki kostne macierzyste: - komórki zrębu szpiku - osteoblasty

71 Hormonalna kontrola metabolizmu kości Ca2+ Komórki C tarczycy kalcytonina (-) KOŚCIOTWORZENIE KOŚCIOGUBIENIE osteoklasty Czynnik stymulujący osteoklasty osteoblasty (+) Ca2+ przytarczyce parathormon

72 Hormonalna kontrola metabolizmu kości Parathormon wydzielany w odpowiedzi na niskie stężenie jonów Ca we krwi Receptory dla PTH w osteoblastach W odpowiedzi na PTH: zmiana kształtu osteoblastów oddzielenie od powierzchni beleczki kostnej synteza i uwalnianie hydrolaz (kolagenaza) zahamowanie syntezy kolagenu aktywacja osteoklastów (OAF osteoclast activating factor) Resorbcja kości i wzrost stężenia jonów Ca uwalnianych z kości do krwi

73 Hormonalna kontrola metabolizmu kości Kalcytonina wydzielana w odpowiedzi na podwyższone stężenie Ca we krwi hamuje resorbcję kości hamuje wchłanianie Ca w jelitach obniża poziom Ca we krwi Receptory dla kalcytoniny w osteoklastach Hormon wzrostu proliferacja chondrocytów chrząstki nasadowej (przez IGF-1) Insulina Hormony płciowe Witamina D 3 pobudza wzrost chrząstki i kości chrząstka nasadowa mineralizacja kości osteoblasty

74 Kostnienie na podłożu tkanki łącznej - bezpośrednie 1. Dobrze unaczyniona tkanka mezenchymatyczna 2. Nie jest poprzedzone tworzeniem chrząstki 3. Agregaty komórek mezenchymatycznych różnicują się bezpośrednio w komórki produkujące osteoid osteoblasty. Osteoklasty

75 Beleczka kostna * * Osteoid Osteoblasty ułożone nabłonkowo Przebudowa kości splotowatej w kość blaszkowatą Osteocyt Osteoklast Kondensacja zewnętrznej i wewnętrznej tkanki łącznej i tworzenie okostnej i śródkostnej

76 Czaszkę podzielić można na: mózgoczaszkę (kości pokrywy czaszki) trzewioczaszkę (kości twarzy) czaszka błoniasta (kości płaskie osłaniające mózg) czaszka chrzęstna (kości podstawy czaszki) mezenchyma kilka oddzielnych chrząstek kostnienie na podłożu błoniastym kostnienie na podłożu chrzęstnym

77 Kostnienie na podłożu tkanki chrzęstnej pośrednie Mankiet kostny Pierwotny punkt kostnienia

78 Chrząstka nasadowa - wzrostowa spoczynkowe proliferujące dojrzewające wapniejące obumierające Jama szzpikowa

79 Kości płaskie rosną dzięki: obecności komórek osteogennych w okostnej zewnętrznej resorpcji od strony jamy czaszki obecności komórek osteogennych w obrębie szwów i ciemiączek

80 Krzywica i Osteomalacja rozmiękanie kości (niedostateczna mineralizacja) Krzywica najczęściej brak wit. D3 Osteomalacja u dorosłych niedostateczna podaż wapnia w pożywieniu np. dieta wegetariańska) zaburzenia we wchłanianiu w schorzeniach jelita cienkiego

81 Osteoporoza zrzeszotnienie kości Obniżenie masy kostnej - Starcza - Postmenopauzalna (niedobór estrogenów) Nadmierna łamliwość kości

82 Złamanie kości

83 Dokumentacja fotograficzna Ross M.H., Kaye G.I., Pawlina W.: Histology. A Text and Atlas Junqueira L. C., Carneiro J.: Basic Histology. Image library. Kierszenbaum A.L.: Histology and cell biology. An introduction to pathology. Sawicki W.: Histologia.