myofibroblasty

myofibroblasty sú špeciálnou formou buniek spojivového tkaniva. Zohrávajú dôležitú úlohu vo fyziologických procesoch, ale môžu byť tiež zapojené do patologických procesov.

Čo sú myofibroblasty?

Myofibroblasty sú špeciálne bunky, ktoré sú prechodnou formou buniek spojivových tkanív (fibroblastov) a buniek hladkého svalstva. Myo pochádza z gréčtiny a je súčasťou slova zmysle sval. Tento čiastočný názov berie do úvahy skutočnosť, že myofibroblasty obsahujú kontraktívne prvky, ktoré im dávajú vlastnosti podobné vlastnostiam buniek hladkého svalstva. Majú schopnosť mať dlhotrvajúce kontrakcie (napätie), ku ktorým dochádza nedobrovoľne.

Fibroblasty sú bunky, ktoré sú zodpovedné za vytváranie spojivového tkaniva, keď sú aktívne. Produkujú kolagénové vlákna a molekulárne zložky základnej látky v extracelulárnom priestore. Myofibroblasty sú schopné generovať veľké množstvá kolagénu, ak sú stimulované vhodnými faktormi. Vyskytujú sa v rôznych tkanivách, v ktorých vykonávajú rôzne funkcie. Preto je ich tvorba a diferenciácia možná rôznymi spôsobmi.

Môžu vzniknúť z embryonálnych kmeňových buniek prostredníctvom priamej diferenciácie, z buniek hladkého svalstva alebo z určitých buniek spojivového tkaniva v kapilárnych stenách (pericytoch). Najčastejšie však vznikajú z ešte nediferencovaných fibroblastov v prítomnosti špecifických rastových faktorov a signálnych buniek v tkanive.

Anatómia a štruktúra

Funkčná štruktúra buniek myofibroblastov je rozdelená na dve časti. Časť spojivového tkaniva obsahuje veľa drsného endoplazmatického retikula, kde sa môže produkovať veľké množstvo kolagénu typu III. Predstavuje to predbežnú fázu kolagénu typu I, ktorý je zodpovedný za vytváranie a reguláciu vláknitej štruktúry v neporušenom spojivovom tkanive.

Veľký Golgiho aparát vytvára membrány, ktoré sú potrebné na konštrukciu kanálového systému, ktorým sú kolagénové komponenty transportované na miesto ich pôsobenia.

Druhá časť buniek myofibroblastov obsahuje komplex aktín-myozín, ktorý zodpovedá komplexu v bunkách hladkého svalstva. Aktín a myozín sú proteínové reťazce, ktoré sú vzájomne spojené takým spôsobom, že sa môžu sťahovať (sťahovať) prostredníctvom primeraného stimulu a so spotrebou energie. Na rozdiel od kostrových svalov nie sú bunky hladkého svalstva pruhované a nemôžu sa sťahovať tak rýchlo. Dokážu však dlho držať silné napätie. Zvláštnosťou myofibroblastov je priame spojenie s vláknami fibronektínu v extracelulárnej matrici.

Tieto proteínové reťazce tvoria mostíkový systém, pomocou ktorého sú bunky vzájomne prepojené. Spojenie umožňuje prenos kontrakcie na celý systém, a tým aj na väčšie tkanivové štruktúry.

Funkcia a úlohy

Myofibroblasty sa nachádzajú v podkožnej vrstve takmer všetkých slizníc. Tam sú zodpovedné za udržiavanie napätia a fyziognomie špeciálnych typov tkanív. Tvorba krypt (vrúbkov) a výbežkov v tenkom čreve je do značnej miery určená ich kontraktilitou.

Udržiavanie napätia a objemu v cievach je tiež jednou z ich úloh, napríklad v testikulárnych tubuloch a kapilárach. Na rozdiel od veľkých krvných ciev, tieto jemné trubice neobsahujú vrstvu buniek hladkého svalstva. V dôsledku prítomnosti myofibroblastov však existuje zvyšková funkcia, pomocou ktorej sa môže napätie stien ciev prispôsobiť rôznym požiadavkám. Asi najdôležitejšou funkciou myofibroblastov je účasť na hojení rán. Telo sa snaží čo najrýchlejšie uzavrieť tkanivové defekty spôsobené zraneniami alebo inými patologickými procesmi.

Myofibroblasty pritom zohrávajú dôležitú úlohu. Pri výskyte poškodenia tkaniva hrá imunitná obrana kľúčovú úlohu. Okrem iného sa makrofágy (fagocyty) čoraz viac posielajú do poškodenej oblasti, aby absorbovali a fagocytovali odumreté tkanivo. Vzhľad týchto buniek predstavuje počiatočný stimul pre konverziu fibroblastov na myofibroblasty, ktoré produkujú veľké množstvo kolagénových vlákien, ktoré sú položené ako sieť na defektnú oblasť a tvoria dočasné uzatvorenie rany. Súčasne sú prostredníctvom vlákien fibronektínu navzájom spojené a na okraje rany.

Kontrakcia všetkých myofibroblastov spôsobuje ich vzájomné stlačenie, čo je dôležitý proces na urýchlenie uzatvárania rán. Táto sieťovitá štruktúra bude v ďalších krokoch prestavaná. Kolagén typu III sa stáva typom I, vlákna sa usporiadajú v smere ťahu. Myofibroblasty sa stanú neaktívnymi a zastavia svoju tenznú aktivitu.

choroby

Schopnosť myofibroblastov pôsobiť je v zásade ústavná a so zvyšujúcim sa vekom klesá. Slabiny spojivového tkaniva sú do značnej miery určené týmito špecifikáciami a vývojom. Pravidelná fyzická aktivita nemôže tento proces úplne zastaviť alebo zvrátiť, ale môže mať pozitívny dlhodobý účinok.

Výskyt myofibroblastov závisí od mediátorov, ktorí určujú ich diferenciáciu v pohybe. Ak tieto chýbajú alebo sú prítomné iba v malom počte, nie je prevedených dostatok buniek. Nemôžu alebo nedostatočne plnia funkcie, ktoré bežne preberajú. Najmä slabiny imunitného systému môžu mať také následky, ale aj genetické defekty, ktoré ovplyvňujú rastové faktory, ktoré sú dôležité pre diferenciáciu.

Zvýšená aktivita myofibroblastov sa môže zasa podieľať na patologických procesoch nazývaných fibróza. Sú to choroby, pri ktorých je posilnená väzivová štruktúra tkanív orgánov. Väčšinou sú spôsobené požívaním toxínov po dlhú dobu alebo autoimunitnými chorobami. Výsledkom je, že v priebehu procesu ochorenia je elasticita spojivového tkaniva významne znížená a funkčnosť postihnutých orgánov je značne narušená. Typickými príkladmi chorôb spôsobených toxínmi sú pľúcna fibróza v dôsledku zvýšeného vystavenia uhoľnému prachu, azbestu alebo múčnemu prachu.

Sklerodermia je autoimunitné ochorenie, pri ktorom remodelovanie spojivového tkaniva ovplyvňuje kožu a fasciu. Významné zníženie funkcie pľúc v dôsledku zapojenia pľúcnej fascie je často dôvodom obmedzenej životnosti.