Spis treści 1 GŁÓWNE FUNKCJE 2 TKANKA ŁĄCZNA WŁAŚCIWA LUŹNA (WIOTKA) 3 TKANKA ŁĄCZNA WŁAŚCIWA ZBITA (WŁÓKNISTA) 3.1 Nieregularna 3.2 Regularna 4 KOMÓRKI TKANKI ŁĄCZNEJ WŁAŚCIWEJ 4.1 Fibroblasty 4.2 Histiocyty (makrofagi tkanki łącznej właściwej) 4.3 Komórki tuczne (mastocyty, labrocyty) 4.4 Komórki plazmatyczne (plazmocyty) 4.5 Komórki napływowe 5 Pytania do wykładu GŁÓWNE FUNKCJE Tkanka łączna właściwa pełni trzy zasadnicze funkcje: 1. 2. 3. chroni mechanicznie tkanki i narządy transportuje substancje odżywcze i produkty metablizmu chroni organizm przed obcymi związkami chemicznymi TKANKA ŁĄCZNA WŁAŚCIWA LUŹNA (WIOTKA) Zawiera: istotę podstawową komórki i włókna tkanki łącznej (elastyczne, retikulinowe, kolagenowe) spoczywające w tych blaszkach (pomiędzy nimi znajduje się płyn tkankowy, którego nadmiar powoduje obrzęk) Występowanie: wolne przestrzenie między komórkami miąższowymi różnych narządów warstwa brodawkowata skóry właściwej tkanka podskórna błony śluzowe błony surowicze wyściełające jamy ciała otacza naczynia krwionośne otacza przełyk TKANKA ŁĄCZNA WŁAŚCIWA ZBITA (WŁÓKNISTA) Składa się ze ściśle upakowanych włókien, małej ilości substancji międzykomórkowej oraz bardzo niewielkiej liczby komórek.
Nieregularna Pęczki włókien kolagenowych biegnące w różnych kierunkach. Dzięki nieregularności możliwe jest ich silne odkształcenie. Przykłady: warstwa siateczkowata skóry właściwej otoczki nerwów torebka narządów wewnętrznych Regularna Posiada regularny (uporządkowany) układ włókien kolagenowych oraz sprężystych. Jest bardzo odporna na rozerwanie. Przykłady: ścięgno - twory włókniste o zabarwieniu białawosrebrzystym. Zbudowana z uporządkowanych, równoległych do siebie pęczków włókien kolagenowych typu I oraz szeregów Ranviera (ułożone w szeregi fibrocyty); ich zadaniem jest przenoszenie siły skurczu mięśniowego na elementy kostne szkieletu; pod wpływem rozciągania wydłużają się maksymalnie do 4% swej pierwotnej długości rozcięgno - między elementami szkieletu dłoni i podeszwy stopy (gdzie stanowią płaszczyznę przyczepu dla ich wewnętrznych mięśni), przednia ściana kanału pachwinowego (rozcięgno mięśnia skośnego brzucha zewnętrznego), rozcięgno mięśnia poprzecznego brzucha, mięśnia dwugłowego ramienia, grzbietowe palca I oraz języka powięź - jego zadaniem jest zewnętrzna osłona poszczególnych mięśni, grup mięśniowych i całej warstwy. Występuje przeważnie w kończynach, a jego odnogi przyczepiając się do kości oddzielają od siebie poszczególne grupy mięśniowe tworząc tzw. przegrody międzymięśniowe więzadło karkowe - włóknisto-elastyczna przegroda rozpoczynającą się w okolicy potylicznej i przyczepiająca się do wyrostka kolczystego siódmego kręgu szyjnego KOMÓRKI TKANKI ŁĄCZNEJ WŁAŚCIWEJ Fibroblasty są najliczniejsze w tkance łącznej właściwej młode, sprawne metabolicznie komórki posiadają jedno jądro (okrągłe lub owalne) kształt wrzecionowaty z kilkoma wypustkami zasadochłonna cytoplazma (z obfitą szorstka siateczką śródplazmatyczną) wytwarzają proteoglikany, kolagen i włókna istoty międzykomórkowej wydzielają: kolagenazę - specyficzny enzym umożliwiający trawienie włókien kolagenowych (kontrolowana degradacja kolagenu I, II, III, V, IX: rozkładają wiązania peptydowe kolagenu - rozszczepiają łańcuchy trójheliksy na poziomie trzechczwartych od N-
końcowej reszty aminokwasowej końca - pozbawione stabilnej struktury heliksu uzyskane dwa fragmenty ulegają denaturacji i rozkręceniu); badania wykazały, że enzymy te pojawiają się w tkance w ściśle określonych sytuacjach i dopiero wtedy powodują degradację kolagenu. Kolagenaza jest syntetyzowana w postaci dwóch proenzymów (zymogen) o cząsteczkach wielkości 60000 i 55000 daltonów, następnie formy ulegają przekształceniu (poprzez trypsynę - enzym trawienny) do aktywnych cząstek (wielkości 50000 i 45000 daltonów). Z tego względu jakiekolwiek zakłócenia reakcji syntezy, wydzielania i aktywacji zymogenu powodują zaburzenia w degradacji kolagenu, co prowadzi z kolei do związanych z tym chorób. Wraz z wiekiem obserwuje się destrukcję tkanki łącznej skóry związaną ze zniszczeniem kolagenu i elastyny. Spadek ilości kolagenu sugeruje zmniejszenie jego syntezy oraz zwiększenie aktywności proteolitycznej enzymów mających na niego wpływ - w tym właśnie kolagenazy. stromelizynę - odpowiedzialna za trawienie białek zewnątrzkomórkowych, takich jak fibronektyna, laminina, kolagen typu IV stężenie czynnika wzrostu fibroblastów (FGF) zwiększa się w czasie gojenia się tkanki łącznej powodując zwielokrotnienie częstości podziałów możliwa jest hodowla i namnażanie "in vivo" (pobiera się niewielki fragment narządu i hoduje w pożywce zawierającej wszystkie niezbędne do życia substancje, w temperaturze 37 stopni mniejsze i starsze ich postacie - fibrocyty - są mniej sprawne metabolicznie (osiadłe choć mają zdolność do ruchu) melanofory - są to komórki pigmentowe, które znajdują się w skórze właściwej, w tęczówce, w naczyniówce oka. Zawierają w postaci ziarenek znajdujących się w cytoplaźmie - melaninę (ciemny barwnik). Barwnik ten wytworzony jest przez melanocyty naskórka miofibroblasty - są to zmodyfikowane fibroblasty; posiadają właściwości kurczliwe czyli cechy komórek mięśniowych gładkich. W cytoplazmie zawierają liczne kompleksy aktyny a mianowicie miozyny (białka biorące udział w konstrukcji sarkomeru składającego się z włókien cienkich - zawierających aktynę, grubych i elastyny). Nie posiadają błony podstawnej i występują licznie w czasie gojenia się rany. Szczególnie wiele jest ich w kosmkach jelitowych (pomiędzy włóknami kolagenowymi a ścianą naczyń włosowatych) <videoflash>v4tmi_ah1ui&feature=related</videoflash>
Fibroblasty Histiocyty (makrofagi tkanki łącznej właściwej) Przebieg fagocytozy a. nibynóżki obejmują patogen, powstaje fagosom b. połączenie fagosomu z lizosomem c. produkty trawienia są usuwane (lub przyswajane) 1. patogeny 2. fagosom 3. lizosomy 4. produkty trawienia 5. cytoplazma 6. błona komórkowa owalne komórki o długości około 30 mikrometrów jądra owalne lub o kształcie nerki kwasochłonna cytoplazma (dużo lizosomów i fagosomów) powstają z monoblastów w szpiku kostnym (z podziałów komórek pnia) --> przechodzą do krwi jako monocyty --> dostają sie do tkanki łącznej by tam dojrzeć i stać się histocytem na ich powierzchni - receptory TLR wiążące białka drobnoustrojów, powodujące wytwarzanie:
enzymów - hydrolazy - enzymy rozcinające wiązanie chemiczne w procesie hydrolizy peptydowe antybiotyki - defenzyny - klasy cytotoksycznych białek; posiadają szeroki zakres aktywności antybiotycznej (działając wybiórczo w niskich stężeniach wpływają na struktury komórkowe lub procesy metaboliczne innych drobnoustrojów hamując ich wzrost i podziały) względem różnych bakterii, grzybów i opłaszczonych wirusów poprzez tworzenie kanałów bramkowanych potencjałem, które umożliwiają wypływ z komórki cytokin - interleukiny - biorą udział w reakcjach immunologicznych; czynniki wzrostowe stymulującyce podziały limfocytów. Są czynnikiem wywołującym gorączkę pełniona funkcja - fagocytoza (pożeranie) - receptory błonowe wykryją obecność cząstki pokarmowej (np. bakterii lub dużych makrocząstek) na powierzchni błony tworzy się wgłębienie, do którego jest ona wciągana. Wgłębienie przybiera postać pęcherzyka, który oddziela się od błony i zaczyna wędrować razem z cytoplazmą. Do pęcherzyka dołączają się lizosomy i przelewają enzymy trawienne --> w tym momencie staje się wodniczką pokarmową Cząstka pokarmu zostaje strawiona i wchłonięta do cytoplazmy, a niestrawione resztki są wyrzucane na zewnątrz (wodniczka z powrotem łączy się z błoną komórkową). Nie towarzyszy jej ubytek błony komórkowej. <videoflash>7vqu28itvvw&feature=related</videoflash> <videoflash>oys90knzrl8&feature=related</videoflash> <videoflash>awitglvtilc&feature=related</videoflash> <videoflash>kiljl3nwmpu&nr=1&feature=fvwp</videoflash> Komórki tuczne (mastocyty, labrocyty) Mastocyty dojrzewają w tkance łącznej i błonach śluzowych, i przeżywają kilka tygodni w różnych tkankach różnicowanie mastocytów zachodzi dzięki czynnikowi komórek macierzystych SCF (stem cells factor), zwanemu czynnikiem wzrostu komórek tucznych MGF (mast cells growth factor)
są najczęściej owalne jądra okrągłe chromatyna skondensowana aparat Golgiego dobrze rozbudowany pozostałe organelle - słabo rozwinięte błona komórkowa - z licznymi mikrokosmkami powstają z komórek prekursorowych (wywodzących się ze szpiku kostnego) najczęściej można spotkać je w okolicy niewielkich naczyń krwionośnych w narządach stykających się ze środowiskiem zewnętrznym rodzaje: tkankowe (występują wzdłuż naczyń krwionośnych, w płynie jam ciała) - zawierają tryptazę błony śluzowej (są mniejsze, występują w błonie śluzowej przewodu pokarmowego) - zawierają tryptazę i chymazę są składnikiem układu immunologicznego i biorą udział w obronie organizmu przed pasożytami, bakteriami i innymi drobnoustrojami posiadają w cytoplazmie zasadochłonne ziarnistości zawierające: histaminę - (C 5 H 9 N 3 ) organiczny związek chemiczny, heterocykliczna amina pochodna imidazolu. Działanie: rozszerza drobne naczynia tętnicze i kurczy drobne naczynia żylne nasila uwalnianie amin katecholowych przyspiesza częstość akcji serca powoduje zaczerwienienia, obrzęk i świąd skóry silnie kurczy mięśnie gładkie oskrzeli i jelit oraz macicy zwiększa sekrecję soku żołądkowego działa jako neuroprzekaźnik heparynę - GAG siarczanowy organiczny związek chemiczny polisacharyd zbudowany z około 80 reszt monosacharydów (pochodnych glukozy i kwasu glukuronowego, połączonych w nierozgałęziony łańcuch) pełni rolę czynnika naturalnego zapobiegającego krzepnięciu krwi w naczyniach krwionośnych grupy siarczanowe nadają jej ładunek ujemny (heparyna jest wyłapywana przez ściany naczynia i zwiększa ich ładunek ujemny, co utrudnia przyleganie płytek krwi i zapobiega powstawaniu skrzepów przyściennych) obniża poziom cholesterolu i lipidów, poprzez aktywację enzymu lipazy lipoproteinowej działa szybko, lecz krótkotrwale Histamina
Trójwymiarowy model histaminy Heparyna Trójwymiarowy model cząsteczki heparyny główna rola mastocytów - wywoływanie lokalnego stanu zapalnego (np. alergie) w reakcji na obce substancje. W czasie nasilonych reakcji alergicznych substancje wydzielane w dużych ilościach przez mastocyty, tak zwana degranulacja, wywołują objawy układowe (np. wstrząs anafilaktyczny). Bezpośredni sygnał do degranulacji czyli gwałtownego wyrzucenia na zewnątrz zawartości ziaren) stanowi przyłączenie antygenu do przeciwciał znajdujących się na powierzchni błony komórkowej mastocytu. Jest też uwalnianie ciągłe, które nie wymaga aktywacji --> tak jest uwalniana np. heparyna i histamina. Anafilaksja jest to zespół objawów klinicznych, które pojawiają się u ludzi z nadwrażliwością na ekspozycję na uczulający antygen. Bodźcem prowadzącym do aktywacji komórek tucznych jest związanie fragmentu Fc przeciwciała IgE połączonego z antygenem, przez receptor zlokalizowany na
powierzchni ich błony komórkowej (receptor FcεRI). Połączenie takie indukuje proces degranulacji oraz wytwarzania mediatorów procesu zapalnego. W wyniku reakcji z antygenem dochodzi do uwalniania histaminy i rozwoju reakcji zapalnej. Histamina wydzielona w dużych ilościach do tkanki podskórnej drażni zakończenia nerwowe, powodując świąd i ból. Działanie histaminy opiera się na pobudzaniu receptorów H1, H2, H3 i H4 (grupa receptorów, w których rolę neuroprzekaźnika pełni histamina). Efektem pobudzenia receptorów H1 jest zwiększenie przepuszczalność naczyń żylnych (dochodzi do powstania obrzęków, bladych bąbli, krostek i innych zmian skórnych), skurcz mięśni gładkich oskrzeli (w astmie), skurcz macicy (możliwe poronienie), rozszerzenie naczyń krwionośnych (pojawia się zaczerwienienie) a także skurcz mięśni przewodu pokarmowego. Efektem pobudzenia receptorów H2 jest przyspieszenie tętna, zwiększenie wydajności serca, stymulacja wydzielania soków trawiennych w żołądku. <videoflash>evbqmxmifnm</videoflash> <videoflash>y3bogdvv- _M&feature=player_embedded</videoflash> pobudzone wydzielają prostaglandyny i cytokiny: prostaglandyny - pochodne kwasu arachidonowego; są grupą hormonów parakrynowych (działających miejscowo) oraz regulatorami procesów fizjologicznych, powstają wskutek pobudzenia nerwowego. Występują we wszystkich tkankach oraz płynach ustrojowych wykazując bardzo dużą aktywność biologiczną cytokiny - cząsteczki białkowe interleukina 4 - wykazuje szerokie działanie, wpływając na wiele populacji komórek układu odpornościowego i wykazując efekty antagonistyczne (w większości przypadków) do IFN-γ. Silnie pobudza limfocyty B oraz prowadzi do przełączania klas w kierunku przeciwciał IgE, co jest istotne w patomechanizmie alergii. TNF-α - wywiera wpływ na komórki łącząc się z odpowiednim receptorem na powierzchni błony komórkowej; działa między innymi cytotoksycznie względem wielu linii komórek nowotworowych; w przypadku nadmiernego wydzielania łączy się ją ze zwiększoną podatnością na alergie i zapadalnością na astmę. Zaburzenia w jej produkcji (szczególnie nadprodukcja) łączone są z nowotworami oraz innymi chorobami, głównie autoimmunologicznymi (np. z chorobą Leśniowskiego-Crohna) Chemiczna struktura prostaglandyny
E 1 Chemiczna struktura prostaglandyny I 2 Struktura ludzkiej rekombinowanej interleukiny 4 Model TNF-α wymienia się także ich rolę w przebudowie tkanek i gojeniu ran (też w regeneracji nerwów), przebudowie architektury naczyń i angiogenezie, oraz w procesie nowotworzenia, odrzucaniu przeszczepów oraz miażdżycy i reumatoidalnym zapaleniu stawów Mastocytoza - choroba spowodowana patologiczną proliferacją komórek tucznych; należy do
grupy tzw. rzadkich sierocy chorób (orphan diseases) następuje rozrost mastocytów w skórze, szpiku kostnym, śledzionie, wątrobie lub węzłach chłonnych. Patogeneza choroby związana jest z mechanizmami regulującymi rozwój, proliferację i przeżycie mastocytów. Komórki plazmatyczne (plazmocyty) Plazmocyt Są to komórki układu immunologicznego. Ich funkcją jest produkcja i wydzielanie przeciwciał (immunoglobulin). Komórki plazmatyczne powstają w wyniku pobudzenia limfocytów B (jako wynik ich różnicowania) i są jedynymi komórkami zdolnymi do produkcji przeciwciał (odgrywają ważną rolę w odporności humoralnej i usuwaniu antygenu). Ich główna funkcja to synteza glikoprotein (immunoglobulin w większości znajdujących się w surowicy krwi). Białko immunoglobuliny syntezowane jest w szorstkiej siateczce śródplazmatycznej, segregowane w aparacie Golgiego a następnie wchodzi w skład pęcherzyków wydzielniczych, których zawartość wydostaje się na zewnątrz komórki. występują w węzłach chłonnych, śledzionie i szpiku kostnym zazwyczaj komórka owalna z okrągłym jądrem średnica 8-20 μm stosunek objętości jądra do cytoplazmy wynosi 1:1-2:1 zasadochłonna cytoplazma (nastawienia komórki na produkcję dużych ilości przeciwciał - silna rozbudowa szorstkiego retikulum endoplazmatycznego) silnie rozbudowany aparat Golgiego (w związku z produkcją immunoglobulin i wydzielniczą funkcją plazmocytów) chromatyna układa się promieniście, rozchodząc się od jąderek ku brzegom jądra po zakończeniu odpowiedzi odpornościowej komórki te ulegają apoptozie. Komórki napływowe Stałe składniki tkanki łącznej właściwej. Należą do nich leukocyty takie jak: granulocyty: obojetnochłonne kwasochłonne zasadochłonne limfocyty Tabela pochodzi z polskiej wikipedii
Typ Zdjęcia Schemat Opis Neutrofil Eozynofil Bazofil Limfocyt Neutrofile (granulocyty obojętnochłonne). Występują szczególnie obficie w tkance łącznej, zapewniają ochronę przed drobnoustrojami na drodze fagocytozy, są wytwarzane intensywnie podczas stanów zapalnych. Posiadają jądra podzielone na segmenty (2-5). Poruszają się ruchem pełzakowatym. Są odpowiedzialne za wytwarzanie ropy. Żyją 2-4 dni, umierają od zatrucia bakteriami. Eozynofile (granulocyty kwasochłonne) występują obficie w tkance łącznej, są odpowiedzialne za niszczenie obcych białek np. alergenów. Są intensywnie wytwarzane podczas zarażenia pasożytem. Poruszają się ruchem pełzakowatym i fagocytują. Są odpowiedzialne za niszczenie larw i jaj pasożytów. Mają jądro okularowe. Eozynofile regulują procesy alergiczne powodują, że alergia jest łagodniejsza. Bazofile (granulocyty zasadochłonne) nie posiadają zdolności do fagocytozy oraz nie poruszają się ruchem pełzakowatym. Produkują interleukinę 4, która pobudza limfocyty B oraz heparynę i serotoninę. Limfocyty należą do agranulocytów. Mają kuliste jądra i okrągły kształt. Żyją od kilku miesięcy do kilku lat. Moga wielokrotnie jako limfocyty krążące przechodzić z krwi do tkanki łącznej właściwej i w przeciwnym kierunku. Dzielą się na: Limfocyty B dojrzewają w węzłach chłonnych lub grudkach limfatycznych Limfocyty T: - Limfocyty Th powodują odpowiedź immunologiczną organizmu - Limfocyty Tc są odpowiedzialne za niszczenie wirusów - Limfocyty Ts powodują zmniejszenie reakcji odpornościowej organizmu. Ich niedobór wzmaga alergię. Pytania do wykładu 1. Jakie są zasadnicze funkcje tkanki łącznej właściwej? 2. Jakie ma cechy i gdzie występuje tkanka łączna właściwa zbita regularna i nieregularna? 3. Jakie ma cechy i gdzie występuje tkanka łączna właściwa luźna? 4. Jakie komórki zawiera tkanka łączna właściwa? 5. Jakie są cechy morfologiczne poszczególnych komórek tkanki łącznej właściwej? 6. Jakie są funkcje poszczególnych komórek tkanki łącznej właściwej? 7. W jaki sposób przebiega reakcja alergiczna z udziałem histaminy? 8. Na czym polega fagocytoza?