<< Главная страница

СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ

Соединительные ткани – широко распространённые ткани мезенхимного генеза. Они обеспечивают поддержание целостности других тканей, формируют строму органов, содержат кровеносные и лимфатические сосуды, участвуют в трофическом обеспечении всех тканей и органов. Среди соединительных тканей выделяют волокнистые ткани (рыхлые и плотные) и ткани со специальными свойствами (например, жировая, ретикулярная). Разные соединительные ткани отличаются по физическим свойствам. В большинстве органов и между ними рыхлая соединительная ткань выступает в качестве упаковки паренхимы, организуя ложе для её гистологических элементов (строма органов). Для многих клеточных типов, органов и тканей соединительнотканное окружение играет не только пассивно поддерживающую роль, но и имеет организующее и информационное значение. Плотные соединительные ткани обеспечивают прочность кожи, образуют капсулы органов, позволяют выдерживать значительные механические нагрузки (например, связки и сухожилия). Соединительная ткань имеет важное метаболическое значение не только потому, что содержит кровеносные сосуды. Так, белая жировая ткань запасает жир как источник энергии, а бурая жировая ткань участвует в регуляции температуры тела новорождённых. Ряду клеток соединительной ткани

127

принадлежит функция защиты от патогенных микроорганизмов. Соединительная ткань – плацдарм воспалительных и иммунных реакций.

ВНЕКЛЕТОЧНЫЙ МАТРИКС

В состав всех волокнистых соединительных тканей входит значительный объём межклеточного вещества. Химический состав, структура и объём внеклеточного матрикса определяют физические свойства каждого типа соединительной ткани. Внеклеточный матрикс состоит из основного вещества и погружённых в него волокон различного типа.

Основное вещество

Основное вещество – аморфный материал со свойствами геля. Тканевая жидкость связывается с компонентами основного вещества, формируя среду для прохождения молекул через соединительную ткань и для обмена веществ с кровью. Основное вещество содержит гликозаминогликаны, протеогликаны и гликопротеины. Молекулы основного вещества прочно связаны с волокнами внеклеточного матрикса и взаимодействуют с различными клетками.

Гликозаминогликаны

Гликозаминогликаны – полисахариды, построенные из повторяющихся дисахаридных единиц, одна из которых– обычно уроновая кислота, а другая– аминосахар (N-ацетилглюкозамин, N-ацетилгалактозамин). Гликозаминогликаны – кислые (отрицательно заряженные) соединения, т.к. в их дисахаридных единицах много гидроксильных, карбоксильных и сульфатных групп. Молекулы гликозаминогликанов гидрофильны, связывают большое количество молекул воды и ионов (в частности, Na+), входящих во внеклеточную жидкость. Связанные между собой крупные молекулы гликозаминогликанов образуют гель, через который диффундируют метаболиты. Известны следующие разновидности гликозаминогликанов: гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат, дерматансульфат, кератансульфат, гепарансульфат и гепарин (гепаринсульфат).

Протеогликаны

Протеогликан – волокнистый центральный белок с ковалентно присоединёнными к нему гликозаминогликанами. Так образуются крупные макромолекулы, содержащие 90-95% углеводов. Протеогликаны могут нековалентно связываться с цепями гиалуроновой кислоты, формируя ещё более крупные комплексы (например, протеогликаны хряща).

Гликопротеины

Гликопротеины состоят из полипептидных цепей, соединённых с разветвлёнными полисахаридами, и связывают клетки с внеклеточным матриксом. Различают гликопротеины, формирующие волокнистые структуры (фибронектин и фибриллин), а также ряд неволокнистых белков (ламинин, тенасцин и энтактин).

128

Фибронектин найден в базальной мембране, вокруг коллагеновых волокон и клеток. Большое количество фибронектина находится в плазме крови. Фибронектин участвует в адгезии клеток, связывая их с компонентами внеклеточного матрикса, в частности, с коллагеном и гликозаминогликанами. В эмбриогенезе и при заживлении ран фибронектин образует пути для миграции клеток. Рецептор фибронектина – интегрин, встроенный в клеточную мембрану. Внутри клетки интегрин взаимодействует с актиновыми микрофиламентами примембранного цитоскелета, а снаружи соединяется с фибронектином. В свою очередь, фибронектин образует связи с коллагеном и гликозаминогликанами. Так устанавливается структурная непрерывность между цитоскелетом и внеклеточным матриксом (рис. 6-18).

Фибриллин r≈350кД) формирует микрофибриллы диаметром 8–12 мкм, усиливающие связи между внеклеточными компонентами; входит в состав эластических волокон, обеспечивая их упорядоченное строение. Мутации гена фибриллина приводят к развитию синдрома Марфана.

Волокна

Во внеклеточный матрикс погружены разные типы волокон: построенные из коллагенов коллагеновые и ретикулиновые волокна и эластические волокна (в их состав входит эластин и фибриллин).

Коллагеновые волокна

Коллагеновые волокна – главный компонент большинства соединительных тканей, а коллаген – наиболее распространённый белок.

Коллагены. Молекула коллагена – спираль из трёх про-α-цепей. Длина подобной спирали– 300 нм, диаметр– 1,5нм. Все типы коллагена содержат области с повторяющейся последовательностью из трёх аминокислот с глицином в третьем положении. Первая аминокислота в такой последовательности может быть любой, вторая – пролин, гидроксипролин или лизин. Благодаря обилию поперечных связей между остатками лизина, коллагеновые волокна обладают высокой прочностью. Известно не менее 13 типов коллагена (табл. 6-2).

Рис. 6-18. Опосредованная фибронектином связь клетки с коллагеновыми волокнами. Цитоплазматический домен интегрина взаимодействует с примембранными микрофиламентами (актин), а внеклеточный домен – с фибронектином, связанным в свою очередь с коллагеновыми волокнами. В молекуле фибронектина имеются также домены для связывания с гепарином и фибрином [67].
Рис. 6-18. Опосредованная фибронектином связь клетки с коллагеновыми волокнами. Цитоплазматический домен интегрина взаимодействует с примембранными микрофиламентами (актин), а внеклеточный домен – с фибронектином, связанным в свою очередь с коллагеновыми волокнами. В молекуле фибронектина имеются также домены для связывания с гепарином и фибрином [67].

129

Наиболее распространены коллагены первых пяти типов, остальные встречаются сравнительно редко и в небольших количествах. Коллагены типов I, II и III образуют фибриллы с периодичностью 65 нм. Коллаген типа I – один из наиболее распространённых, синтезируется фибробластами, остеобластами, ГМК. Коллаген типа II синтезируется хондробластами, хондроцитами, нейронами сетчатки, присутствует в стекловидном теле. Коллаген типа III входит в состав ретикулиновых волокон, образующих нежную поддерживающую сеть в некоторых органах и тканях (например, в печени, костном мозге, лимфоидных органах), синтезируется фибробластами и ГМК. Коллаген типа IV образует сетевидную основу базальных мембран, синтезируется большинством эпителиальных клеток. Коллаген типа V присутствует в кровеносных сосудах, вокруг ГМК и в костном матриксе, синтезируется ГМК и остеобластами. Мутации генов коллагенов приводят к развитию различных болезней (несовершенный остеогенез, ахондрогенезы и ахондроплазии, синдромы Элерса–Данло).

Образование коллагеновых волокон (рис. 6-19). На внутриклеточном этапе в гранулярной эндоплазматической сети происходит синтез и сборка про-α-цепей. Далее в цистернах комплекса Гольджи осуществляется гидроксилирование и гликозилирование полипептидов, в результате чего образуются спирали из трёх про-α-цепей (проколлаген). Каждая про-α-цепь содержит концевые участки – регистрационные пептиды. Эти пептиды предотвращают внутриклеточное объединение спиралей проколлагена в коллагеновые фибриллы. Молекулы проколлагена накапливаются в секреторных гранулах и вьщеляются во внеклеточное пространство. Вне клетки регистрационные пептиды молекулы проколлагена отщепляются при помощи проколлагеновой пептидазы (образующуюся молекулу иногда называют тропоколлагеном). Это отщепление не происходит у коллагенов типов IV и V, чем и объясняется отсутствие фибрилл, построенных из коллагенов этих типов. Далее происходит сборка коллагеновых фибрилл (рис. 6-20). Молекулы тропоколлагена имеют хвостовой и головной концы и спонтанно объединяются в параллельно расположенные цепи, выстраиваясь последовательно: "конец в конец" и "сторона к стороне". При этом между головными и хвостовыми концами остаются зазоры шириной 35 нм.

Таблица 6-2. Распределение коллагена в тканях и органах

Тип Ткани и органы
I Кожа, сухожилия, кости, роговица, плацента, артерии, печень, дентин, опухоли
II Хрящи, межпозвонковые диски, стекловидное тело, роговица
III Лёгкие, артерии, матка, ретикулиновые волокна в печени и органах кроветворения
IV Базальные мембраны
V Плацента, кожа, сосуды, гладкомышечная ткань, рабдомиосаркома
VI Кровеносные сосуды, связки, кожа, матка, лёгкие, почки
VII Амнион, кожа, пищевод, роговица
IX Хрящи, межпозвонковые диски, стекловидное тело
X Хрящи
XI Хрящи, межпозвонковые диски, стекловидное тело

130

Рис. 6-19. Образование коллагенового волокна. Синтез полипептидных α-цепей, их гидроксилирование и гликозилирование, а также образование спирали из трех α-цепей происходят в гранулярной эндоплазматической сети и комплексе Гольджи. Молекулы проколлагена накапливаются в секреторных пузырьках и выделяются во внеклеточное пространство. Вне клетки от полипептидов отщепляются концевые пептиды и формируются коллагеновые фибриллы [83].
Рис. 6-19. Образование коллагенового волокна. Синтез полипептидных α-цепей, их гидроксилирование и гликозилирование, а также образование спирали из трех α-цепей происходят в гранулярной эндоплазматической сети и комплексе Гольджи. Молекулы проколлагена накапливаются в секреторных пузырьках и выделяются во внеклеточное пространство. Вне клетки от полипептидов отщепляются концевые пептиды и формируются коллагеновые фибриллы [83].

131

Рис. 6-20. Упаковка поляризованных молекул тропоколлагена при образовании коллагенового волокна. При последовательном объединении молекул в цепь между хвостовым и головным концами соседних молекул сохраняется зазор шириной 35 нм. Каждая молекула одной цепи смещена относительно молекулы соседней цепи на четверть её длины. Так формируется коллагеновая фибрилла, имеющая поперечную исчерченность с периодичностью 65 нм [67].
Рис. 6-20. Упаковка поляризованных молекул тропоколлагена при образовании коллагенового волокна. При последовательном объединении молекул в цепь между хвостовым и головным концами соседних молекул сохраняется зазор шириной 35 нм. Каждая молекула одной цепи смещена относительно молекулы соседней цепи на четверть её длины. Так формируется коллагеновая фибрилла, имеющая поперечную исчерченность с периодичностью 65 нм [67].

Каждая молекула тропоколлагена в цепи смещена относительно молекулы в соседней цепи на четверть её длины, что и служит причиной чередования тёмных и светлых полос с периодичностью 65 нм. Более толстые фибриллы образуются путём присоединения новых молекул тропоколлагена. В формировании поперечных связей между молекулами тропоколлагена участвует медьсодержащий фермент лизилоксидаза. Взаимодействие коллагена с гликозаминогликанами и фибронектином регулирует сборку фибрилл. Коллагеновое волокно формируется из многих параллельно связанных гликопротеинами коллагеновых фибрилл. Пучки коллагеновых волокон – погружённая в межклеточный матрикс совокупность коллагеновых волокон.

  • Витамин С – один из кофакторов, необходимых для образования поперечных связей между полипептидными цепями. Дефицит витамина С приводит к формированию слабо гидроксилированных про-α-цепей, не способных формировать тройные спирали и коллагеновые фибриллы. В результате возникают дефекты костей, зубов, сосудистой стенки.

Взаимодействие коллагена с клетками (табл. 6-3). Коллагеновые волокна окружают многие клетки. Некоторые клетки (например, гепатоциты и ГМК) имеют рецепторы коллагена и прямо связываются с ним. Другие клетки связываются с коллагеном через специальные связующие белки-посредники (чаще фибронектин, реже хондронектин и ламинин).

Эластические волокна

Эластические структуры (волокна и мембраны) обладают выраженными эластическими свойствами. Эластические волокна присутствуют в эластическом хряще, коже, лёгких, кровеносных сосудах. Окончатые эластические мембраны характерны для крупных артерий.

Таблица 6-3. Связующие молекулы между коллагеном и различными типами клеток

Тип коллагена Связующая молекула Клеточный тип
I Фибронектин Разные типы
II Хондронектин Хондроциты
III Фибронектин Ретикулярные клетки, ГМК
IV Ламинин Эпителиальные клетки

132

Эластическое волокно (ветвящаяся нить диаметром 0,2–1,0 мкм) состоит из фибриллина и аморфного эластина (рис. 6-21). Гликопротеин эластин, как и коллаген, содержит много глицина и пролина. Фибробласты и ГМК синтезируют эластин и фибриллин в цистернах гранулярной эндоплазматической сети. В комплексе Гольджи происходит упаковка полипептидов в

Рис. 6-21. Эластическое волокно. А. Благодаря установлению межмолекулярных связей между полипептидами эластина формируется упругая сеть молекул, восстанавливающая форму после деформации. Б. Микрофибриллы фибриллина, организуя эластин, располагаются как снаружи, так и внутри эластического волокна.
Рис. 6-21. Эластическое волокно. А. Благодаря установлению межмолекулярных связей между полипептидами эластина формируется упругая сеть молекул, восстанавливающая форму после деформации. Б. Микрофибриллы фибриллина, организуя эластин, располагаются как снаружи, так и внутри эластического волокна.
секреторные гранулы,выделяемые во внеклеточную среду.При образовании эластина три альдегидные группы взаимодействуют с одной аминогруппой лизина, образуя десмозин и изодесмозин. Лизилоксидаза путём окислительного дезаминирования ε-аминогруппы в остатках лизина обеспечивает формирование межмолекулярных связей между молекулами эластина. В результате появляется упругая резиноподобная сеть молекул, способная после деформации восстанавливать исходную форму. Эта сеть и составляет основу эластических структур. Микрофибриллы фибриллина образуются ещё до сборки эластина. После формирования каркаса из фибриллина эластин организуется в волокно, причём микрофибриллы оказываются как внутри, так и снаружи волокна (рис. 6-21). Дефект гена лизилоксидазы обнаружен при синдромах вялой кожи (cutis laxa), Элерса–Данло, Менкеса (болезнь курчавых волос).

Ретикулиновые волокна

Ретикулиновые волокна – тонкие нити диаметром 0,5–2,0 мкм, состоящие из коллагена типа III, связанного с гликопротеинами и протеогликанами. При дефектах гена, кодирующего α1-цепь коллагена типа III, нарушается формирование ретикулиновых волокон, что приводит к появлению разрывов в стенке кишки или/и крупных артерий, где ретикулиновые волокна образуют оболочку вокруг ГМК (синдром Элерса– Данло типа IV).

Базальная мембрана

Базальная мембрана– особый вид внеклеточного матрикса, имеет вид листа или пластинки толщиной 20–200 нм (см. рис. 16-2) и состоит из специальных белков, служащих для соединения клеток различного типа

133

(эпителиальных, мышечных, шванновских) с окружающей соединительной тканью. Базальная мембрана состоит из двух слоев – lamina lucida (светлого слоя) толщиной 10–50 нм, примыкающего к плазмолемме, и lamina densa (электроноплотного слоя, варьирующего по толщине). Основа lamina lucida и lamina densa – трёхмерная сеть, состоящая из волокон коллагена типа IV, с которыми связаны ламинин, энтактин и гепарансульфат.

Якорные волокна

Большинство базальных мембран прочно соединено с рыхлой соединительной тканью. Базальные мембраны многослойного эпителия кожи, пищевода, роговицы и амниона короткими якорными волокнами связаны с якорными пластинками в подлежащей соединительной ткани. Якорные волокна состоят в основном из коллагена типа VII, якорные пластинки содержат коллаген типа IV. Якорные волокна также соединяют между собой якорные пластинки в строме. В итоге образуется плотная сеть переплетённых волокон, стабилизирующая базальную мембрану в тканях, подверженных значительным воздействиям на сдвиг.

Функции

Базальная мембрана объединяет клетки, способствуя их организации в пласт; поддерживает фенотип клеток и влияет на разные виды клеточной активности: адгезию, дифференцировку, поляризацию, миграцию. Базальная мембрана препятствует инвазии эпителиальных клеток в подлежащую соединительную ткань. При злокачественных новообразованиях нарушение этой функции приводит к прорастанию опухолевых клеток и образованию метастазов. Базальная мембрана фильтрует макромолекулы (например, в почке lamina densa задерживает молекулы с Мr более 50 кД).

КЛЕТКИ

Клетки соединительных тканей разнообразны. Это фибробласты, фиброциты, хондробласты, хондроциты, остеобласты, остеоциты, макрофаги, тучные клетки, лейкоциты, плазмоциты, перициты, адипоциты. Клетки соединительных тканей делят на две группы – резиденты и иммигранты. Резиденты – фибробласты и фиброциты (волокнистая соединительная ткань), хондробласты и хондроциты (хрящевая ткань), остеобласты и остеоциты (костная ткань), тучные клетки, адипоциты, макрофаги. Иммигранты – лейкоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, моноциты, лимфоциты). При возникновении очагов воспаления эти клетки выходят из кровотока в соединительную ткань. Лимфоциты, осуществляющие иммунологический надзор, постоянно циркулируют между кровью, соединительными тканями, лимфой.

Функциональные группы. В зависимости от выполняемой функции клетки соединительных тканей можно разделить на три основные группы. Клетки, ответственные за синтез молекул внеклеточного вещества и поддержание структурной целостности ткани, – фибробласты и фиброциты, хондробласты и хондроциты, остеобласты и остеоциты, одонтобласты, ретикулярные клетки.

134

Клетки, ответственные за накопление и метаболизм жира, – адипоциты; эти клетки образуют жировую ткань. Клетки с защитными функциями (в т.ч. иммунологическими) – тучные, макрофаги и все типы лейкоцитов.

Фибробласты и фиброциты

Фибробласт

Фибробласт (рис. 6-22, см. также рис. 3 на вклейке) – наиболее распространённый тип клеток соединительной ткани; секретирует компоненты внеклеточного матрикса, участвует в заживлении ран, способен к пролиферации и миграции. Фибробласт– уплощённая клетка звездчатой формы, образует широкие клиновидные отростки; содержит крупное овальное ядро с несколькими ядрышками. Размер клетки изменчив. Фибробласт интенсивно синтезирует белок, поэтому его цитоплазма содержит в большом количестве цистерны гранулярной эндоплазматической сети, хорошо выраженный комплекс Гольджи, много митохондрий. Имеются лизосомы и секреторные гранулы, гликоген, многочисленные микрофиламенты и микротрубочки.

Функции. Фибробласты синтезируют коллагены, эластин, фибронектин, гликозаминогликаны, протеогликаны и другие компоненты внеклеточного матрикса. Фибробласты вырабатывают различные цитокины – колониестимулирующий фактор гранулоцитов и макрофагов (GM-CSF), колониестимулирующий фактор гранулоцитов (G-CSF) и колониестимулирующий фактор макрофагов (M-CSF). Фибробласты костного мозга секретируют ИЛЗ и ИЛ7. При воспалении и заживлении ран фибробласты активируются факторами роста

Рис. 6-22. Фибробласт (А) и фиброцит (Б). Фибробласт (активная форма клетки) содержит хорошо выраженные органеллы: гранулярную эндоплазматическую сеть, комплекс Гольджи, митохондрии. Фибробласт образует крупные удлинённые отростки. В фиброците органелл значительно меньше, клетка лишена отростков и имеет веретеновидную форму [39].
Рис. 6-22. Фибробласт (А) и фиброцит (Б). Фибробласт (активная форма клетки) содержит хорошо выраженные органеллы: гранулярную эндоплазматическую сеть, комплекс Гольджи, митохондрии. Фибробласт образует крупные удлинённые отростки. В фиброците органелл значительно меньше, клетка лишена отростков и имеет веретеновидную форму [39].

135

bFGF и PDGF, пролиферируют и мигрируют к месту повреждения. Фибробласты содержат различные ферменты, в том числе коллагеназы, разрушающие коллаген. Разрушая повреждённые и синтезируя новые макромолекулы внеклеточного матрикса, фибробласт способствует его перестройке и образованию рубцов в месте повреждения (воспаления).

Фиброцит

Фиброцит (рис. 6-22) – зрелая форма фибробласта, присутствующая в плотной оформленной соединительной ткани. Фиброцит имеет веретенообразную форму. Уплотнённое ядро вытянуто и расположено вдоль клетки. Имеются рассеянные цистерны гранулярной эндоплазматической сети, небольшое количество митохондрий. Комплекс Гольджи развит слабо. Клетка содержит сравнительно немного секреторных гранул. Функция фиброцита заключается в поддержании тканевой структуры путём непрерывного (хотя и медленного) обновления компонентов внеклеточного матрикса. При заживлении ран фиброцит может быть стимулирован к синтетической активности. Активированный фиброцит приобретает черты фибробласта: ядро округляется, увеличивается количество цистерн эндоплазматической сети, митохондрий; комплекс Гольджи становится более выраженным.

Перикриптальные фибробласты

В слизистой оболочке кишечника присутствуют перикриптальные фибробласты – клетки стромы, проявляющие морфологические черты ГМК. Полагают, что они регулируют рост и дифференцировку эпителиальных клеток. Эти фибробласты экспрессируют гладкомышечный актин.

Миофибробласты

Миофибробласты – сократительные клетки, имеющие общие черты с ГМК (см. главу 7).

Макрофаги

Макрофаг – дифференцированная форма моноцитов. Макрофаги – профессиональные фагоциты, они найдены во всех тканях и органах. Это очень мобильная популяция клеток, способная быстро перемещаться. Продолжительность жизни – месяцы. Тканевые макрофаги сохраняют некоторую способность к делению (например, альвеолярные макрофаги при хронических воспалительных процессах). В очаге воспаления в результате слияния нескольких макрофагов образуются многоядерные гигантские клетки инородных тел. Макрофаги подразделяют на резидентные и подвижные. Резидентные макрофаги присутствуют в тканях в норме, в отсутствие воспаления. Среди них различают свободные, имеющие округлую форму, и фиксированные макрофаги – звездообразной формы клетки, прикрепляющиеся своими отростками к внеклеточному матриксу или другим клеткам. Подвижные макрофаги – популяция переселяющихся (вызванных) макрофагов.

Система мононуклеарных фагоцитов. Макрофаги соединительной ткани – часть системы мононуклеарных фагоцитов. Клетки системы мононуклеарных фагоцитов отличаются от других фагоцитирующих клеток по трём критериям:

136

Рис. 6-23. Макрофаг. Ядро неправильной формы, с выемками. В цитоплазме присутствуют рибосомы, митохондрии, мультивезикулярные тельца Хорошо развиты комплекс Гольджи и гранулярная эндоплазматическая сеть. Имеются многочисленные лизосомы. Характерно наличие фагосом, фаголизосом, остаточных телец. Клетка образует цитоплазматические отростки, участвующие в миграции и фагоцитозе. [46] Рис. 6-23. Макрофаг. Ядро неправильной формы, с выемками. В цитоплазме присутствуют рибосомы, митохондрии, мультивезикулярные тельца Хорошо развиты комплекс Гольджи и гранулярная эндоплазматическая сеть. Имеются многочисленные лизосомы. Характерно наличие фагосом, фаголизосом, остаточных телец. Клетка образует цитоплазматические отростки, участвующие в миграции и фагоцитозе. [46]

имеют морфологию макрофагов, происходят из костного мозга, фагоцитарную активность модулируют Ig и компоненты комплемента. В систему мононуклеарных фагоцитов входят гистиоциты (тканевые макрофаги), альвеолярные макрофаги, остеокласты, клетки фон Купффера, клетки Лангерханса, клетки Хофбауэра, гигантские клетки инородных тел и, вероятно, клетки микроглии ЦНС.

Морфология

Строение (рис. 6-23) макрофага зависит от его активности и локализации. Диаметр клетки – около 20 мкм. Ядро неправильной формы, с углублениями. В цитоплазме присутствуют митохондрии, свободные рибосомы, хорошо выраженный комплекс Гольджи, мультивезикулярные тельца, гранулярная эндоплазматическая сеть, лизосомы, фаголизосомы и остаточные тельца, материал которых может выделяться из макрофага путём экзоцитоза. В лизосомах присутствуют бактерицидные агенты: миелопероксидаза, лизоцим, протеиназы, кислые гидролазы, катионные белки, лактоферрин, супероксид дисмутаза – фермент, способствующий образованию Н2О2, ОН-, O-2. Под плазмолеммой в большом количестве присутствуют актиновые микрофиламенты, микротрубочки, промежуточные филаменты, необходимые для миграции и фагоцитоза. Макрофаги мигрируют по градиенту концентрации многих веществ, поступающих из различных источников. Активированные макрофаги образуют цитоплазматические псевдоподии неправильной формы, участвующие в амебоидном движении и фагоцитозе.

Функции

Макрофаги – профессиональные фагоциты. Они захватывают из крови денатурированные белки, состарившиеся эритроциты (фиксированные макрофаги печени, селезёнки, костного мозга). Макрофаги фагоцитируют обломки клеток и тканевого матрикса. Неспецифический фагоцитоз характерен для альвеолярных макрофагов, захватывающих пылевые частицы различной природы, сажу и т.п. Специфический фагоцитоз происходит при взаимодействии макрофага с опсонизированной бактерией. Активированный макрофаг секретирует более 60 факторов. Макрофаги проявляют антибактериальную

137

активность, выделяя лизоцим, кислые гидролазы, катионные белки, лактоферрин, Н2О2, ОН-, О2-. Противоопухолевая активность заключается в прямом цитотоксическом действии Н2О2, аргиназы, цитолитической протеиназы, фактора некроза опухоли (TNF) макрофага. Макрофаг – антигенпредставляющая клетка: он процессирует Аг и представляет его лимфоцитам, что приводит к стимуляции лимфоцитов и запуску иммунных реакций. ИЛ1 макрофагов активирует Т-лимфоциты и в меньшей степени – В-лимфоциты. Макрофаг продуцирует липидные медиаторы – простагландин PGE2 и лейкотриены, фактор активации тромбоцитов (PAF). Клетка также выделяет α-ИФН, блокирующий репликацию вируса. Активированный макрофаг секретирует ферменты, разрушающие внеклеточный матрикс (эластазу, гиалуронидазу, коллагеназу). С другой стороны, ростовые факторы, синтезируемые макрофагами, эффективно стимулируют пролиферацию эпителиальных клеток (трансформирующий фактор роста TGFα, bFGF), пролиферацию и активацию фибробластов (фактор роста из тромбоцитов PDGF), синтез коллагена фибробластами (трансформирующий фактор роста TGFβ), формирование новых кровеносных сосудов (фактор роста фибробластов bFGF). Таким образом, основные процессы, лежащие в основе заживления раны (реэпителизация, образование внеклеточного матрикса, восстановление повреждённых сосудов), опосредованы факторами роста, производимыми макрофагами. Вырабатывая ряд колониестимулирующих факторов (макрофагов – M-CSF, гранулоцитов – G-CSF), макрофаги влияют на дифференцировку клеток крови.

Тучная клетка

Тучные клетки морфологически и функционально сходны с базофилами крови, но это различные клеточные типы. Тучная клетка, как и базофил, происходит из предшественника в костном мозге, но окончательную дифференцировку проходит в соединительной ткани. Тучные клетки – резидентные клетки соединительной ткани. Их особенно много в коже, в слизистой оболочке органов дыхательной и пищеварительной систем, вокруг кровеносных сосудов. Тучная клетка (рис. 6-24) содержит многочисленные крупные метахроматические гранулы (модифицированные лизосомы). В мембрану клетки встроены различные рецепторы, в том числе рецепторы к Fc-фрагменту IgE.

Гранулы

Тучные клетки синтезируют и накапливают в гранулах разнообразные биологически активные вещества, медиаторы и ферменты: гепарин (гепаринсульфат), гистамин, триптазу, химазу, эластазу, дипептидазу, активатор плазминогена, кислые гидролазы, фактор хемотаксиса эозинофилов (ECF), фактор хемотаксиса нейтрофилов (NCF). Основной компонент гранул тучных клеток – отрицательно заряженный сульфатированный гликозаминогликан гепарин, синтезируемый и запасаемый исключительно тучными клетками. Секретируемый клеткой гепарин связывает циркулирующий в крови антитромбин III, резко усиливая его противосвёртывающую активность. Гистамин вызывает сокращение ГМК, гиперсекрецию слизи, увеличение проницаемости сосудов с развитием отёка. Триптаза способствует расщеплению фибриногена,

138

Рис. 6-24. Тучная клетка. Ядро округлое, умеренно развиты гранулярная эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи; содержит многочисленные крупные гранулы, варьирующие по структуре и плотности. Образует цитоплазматические отростки [46].
Рис. 6-24. Тучная клетка. Ядро округлое, умеренно развиты гранулярная эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи; содержит многочисленные крупные гранулы, варьирующие по структуре и плотности. Образует цитоплазматические отростки [46].

конверсии С3 в анафилатоксин С3а, активации коллагеназы, деградации фибронектина. Триптаза, химаза, карбоксипептидаза В, другие протеазы и кислые гидролазы, выделяясь из дегранулирующей клетки, вызывают разрушение тканевого матрикса. При активации тучной клетки (наряду с секрецией содержимого гранул) образуются метаболиты арахидоновой кислоты – простагландины, тромбоксан ТХА2 и лейкотриены. Эти медиаторы обладают вазо- и бронхоактивными свойствами. Из мембранных фосфолипидов также образуется фактор активации тромбоцитов (PAF), относящийся к наиболее сильным спазмогенам.

Функции

Тучная клетка участвует в воспалительных и аллергических реакциях. Активация и дегрануляция тучных клеток, как и базофилов, опосредована IgE (см. рис. 11-4). Тучные клетки имеют высокоаффинные поверхностные рецепторы к Fc-фрагментам IgE. Связывание Аг (аллергена) с молекулой IgE на поверхности тучной клетки сопровождается экзоцитозом содержимого гранул, образованием метаболитов арахидоновой кислоты.

Плазматическая клетка

Плазматические клетки (рис. 6-25) дифференцируются из иммунологически активированных В-лимфоцитов, синтезируют и секретируют Ig (AT). Большое округлое или овальное ядро расположено эксцентрично и содержит диспергированный хроматин. В цитоплазме – хорошо развитый комплекс Гольджи и масса крупных цистерн гранулярной эндоплазматической сети, концентрически расположенных вокруг ядра.

Перициты

Перициты – отростчатые клетки, примыкающие снаружи к артериолам, венулам и капиллярам. Наиболее многочисленны в посткапиллярных венулах.

Морфология

Перициты имеют дисковидное ядро с небольшими углублениями, содержат обычный набор органелл, мультивезикулярные тельца, микротрубочки и гликоген. В области, обращённой к стенке сосуда, содержат пузырьки. Около ядра и в отростках присутствуют сократительные белки, в т.ч. актин и миозин. Перициты покрыты базальной мембраной, но тесно связаны с

139

Рис. 6-25. Плазматическая клетка. Хорошо развитые гранулярная эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи свидетельствуют об активном синтезе и секреции белка [39]. Рис. 6-25. Плазматическая клетка. Хорошо развитые гранулярная эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи свидетельствуют об активном синтезе и секреции белка [39].

эндотелиальной клеткой, т.к. базальная мембрана между ними может и отсутствовать. В этих местах выявлены щелевые и адгезионные контакты.

Функция

Перициты синтезируют компоненты базальной мембраны капилляра; контролируют пролиферацию эндотелиальных клеток как при нормальном росте сосудов, так и при их регенерации; модулируют функцию эндотелиальных клеток, регулируя транспорт макромолекул из капилляров в ткани. При заживлении ран и восстановлении сосудов перициты дифференцируются в ГМК.

Адипоциты

Среди адипоцитов различают клетки белого и бурого жира.

Клетка белого жира

В ходе дифференцировки в цитоплазме мезенхимной клетки появляются капельки жира, сливающиеся по мере увеличения их количества. Дифференцированный адипоцит – крупная округлая клетка диаметром 120 мкм, содержит одну крупную каплю жира, оттесняющую на периферию цитоплазму и все органеллы. В цитоплазме, узким ободком окружающей каплю жира, находятся сплющенное ядро, свободные рибосомы, гладкая и гранулярная эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи и митохондрии. Адипоциты секретируют гормон лептин, взаимодействие которого с рецепторами нервных клеток вентромедиального и латерального ядер гипоталамуса ведёт к включению центральных механизмов пищевого поведения; лептин противодействует накоплению жировой ткани.

Синтез и запасание жира. Адипоциты синтезируют липопротеиновую липазу, диффундирующую на поверхность эндотелиальных клеток (преимущественно в капиллярах жировой ткани). Липиды, поступающие с пищей, транспортируются в жировую ткань в составе ЛОНП и в виде хиломикронов. Липопротеиновая липаза гидролизует эти липиды до жирных кислот. Свободные жирные кислоты проникают в адипоциты и запасаются в жировых капельках в виде триглицеридов. Жировые клетки способны синтезировать жирные кислоты

140

также из глюкозы и аминокислот. Инсулин стимулирует синтез липопротеиновой липазы, отложение жира и поглощение глюкозы адипоцитами. Вместе с тем инсулин замедляет мобилизацию жира из адипоцитов, подавляя активность ферментов, расщепляющих жир. Запасаемые триглицериды гидролизуются чувствительной к гормонам липазой, активируемой цАМФ. Образующиеся свободные жирные кислоты поступают в просвет капилляров, где нековалентно связываются с альбуминами и транспортируются в печень.

Клетка бурого жира

Клетка бурого жира содержит множество мелких жировых капель и крупных митохондрий. В буром адипоците функционирует естественный механизм разобщения окислительного фосфорилирования, что биологически полезно как способ образования тепла. Бурый цвет клетки и ткани в целом обусловлен присутствием железосодержащих пигментов в митохондриях. Активированная гормон-чувствительная липаза гидролизует триглицериды в жирные кислоты и глицерол. Освобождаемые жирные кислоты метаболизируются с образованием тепла. Повышенное теплообразование объясняется наличием во внутренней мембране митохондрий трансмембранного белка термогенина. Термогенин разрешает обратный ток протонов, предварительно транспортированных в интермембранное пространство, без прохождения через систему АТФ-синтетазы. Таким образом, энергия, генерируемая протонным током, не используется на синтез АТФ, а рассеивается в виде тепла.

ВИДЫ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ТКАНЕЙ

Различают волокнистые соединительные ткани и соединительные ткани со специальными свойствами. Волокнистые соединительные ткани (в зависимости от количества волокон и основного вещества во внеклеточном матриксе) делят на рыхлую и плотную. В свою очередь, плотная соединительная ткань делится на оформленную и неоформленную, что определяется организацией волокон во внеклеточном матриксе. К соединительным тканям со специальными свойствами относят эмбриональную (мезенхима), жировую и ретикулярную. Для этих тканей характерно преобладание однотипных клеток.

Волокнистая соединительная ткань

Рыхлая соединительная ткань

Рыхлая (неоформленная) соединительная ткань (рис. 6-26) находится во всех органах, образует их строму и сопровождает сосуды. Эта ткань содержит сравнительно немного хаотично распределённых коллагеновых и эластических волокон. Между волокнами находится большое количество основного вещества с погружёнными в него разнообразными клетками: фибробластами, переселяющимися и резидентными макрофагами, тучными клетками, перицитами, адипоцитами, плазматическими клетками, лейкоцитами. Молекулы гликозаминогликанов, переплетаясь, образуют сеть, в ячейках и каналах которой удерживается большое количество тканевой жидкости с растворёнными в ней

141

Рис 6-26 Рыхлая соединительная ткань Межклеточное вещество состоит большей частью из основного вещества с хаотично распределенными волокнами, коллагеновыми и эластическими. Характерно клеточное разнообразие (фибробласты, тучные клетки, различные лейкоциты, адипоциты, макрофаги, плазматические клетки) [70]
Рис 6-26 Рыхлая соединительная ткань Межклеточное вещество состоит большей частью из основного вещества с хаотично распределенными волокнами, коллагеновыми и эластическими. Характерно клеточное разнообразие (фибробласты, тучные клетки, различные лейкоциты, адипоциты, макрофаги, плазматические клетки) [70]

веществами. Лейкоциты, макрофаги, тучные и плазматические клетки принимают активное участие в защитных реакциях.

Плотные соединительные ткани

Плотная соединительная ткань содержит большое количество плотно расположенных волокон. Количество основного вещества относительно незначительно.

Плотная неоформленная соединительная ткань состоит из большого количества плотно, но беспорядочно расположенных волокон. Между волокнами присутствуют фибробласты (фиброциты), макрофаги, тучные клетки. Характерна для собственно кожи, периоста.

Плотная оформленная соединительная ткань. Волокна располагаются плотно, образуя параллельно идущие пучки. В узких пространствах между волокнами цепочками выстраиваются фиброциты. Из такой ткани образованы связки, сухожилия и фиброзные мембраны.

  • Эластическая связка (например, ligamenta flava и ligamentum nuchae) состоит из эластина, формирующего толстые волокна. Между ними располагаются тонкие коллагеновые волокна и фиброциты.

142

  • Сухожилие (рис. 6-27) состоит из коллагеновых волокон, формирующих сухожильные пучки I, II и III порядков. Между пучками I порядка расположены ряды фиброцитов (сухожильных клеток) с пластинчатыми отростками. Группы пучков I порядка, окруженные рыхлой соединительной тканью с сосудами и нервами, образуют пучки II порядка. Несколько пучков II порядка объединяются рыхлой соединительной тканью в пучки III порядка. При повреждении сухожилия активированные фиброциты и фибробласты синтезируют коллаген для новых волокон.
  • Фиброзные мембраны – разновидность плотной оформленной соединительной ткани. Пучки коллагеновых волокон и лежащие между ними фиброциты расположены слоями. В каждом слое волнообразные пучки коллагеновых волокон проходят параллельно в одном направлении, отличном от направлений в соседних слоях. Отдельные пучки волокон переходят из одного слоя в другой, связывая их между собой. К фиброзным мембранам относят фасции, апоневрозы, сухожильный центр диафрагмы, капсулы внутренних органов, твёрдую мозговую оболочку, склеру.

Соединительные ткани со специальными свойствами

К соединительным тканям со специальными свойствами отнесены мезенхима, ретикулярная и жировая ткани.

Мезенхима

Эмбриональная соединительная ткань – мезенхима (рис. 6-28) – источник происхождения клеток всех соединительных тканей. Мезенхимные клетки имеют звездчатую или веретенообразную форму с нежными ветвящимися отростками, формирующими сеть. В овальном ядре – диспергированный

Рис 6-27 Сухожилие А– поперечный срез Б– продольный срез В и Г– схема строения сухожилия на поперечном и продольном срезах [32]
Рис 6-27 Сухожилие А– поперечный срез Б– продольный срез В и Г– схема строения сухожилия на поперечном и продольном срезах [32]

143

Рис. 6-28. Мезенхима. Рыхлая сеть, образованная клетками звёздчатой формы. Клетки разделены аморфным межклеточным веществом, содержащим редкие ретикулиновые волокна [39]. Рис. 6-28. Мезенхима. Рыхлая сеть, образованная клетками звёздчатой формы. Клетки разделены аморфным межклеточным веществом, содержащим редкие ретикулиновые волокна [39].

хроматин и хорошо заметные ядрышки. Гелеобразный внеклеточный материал состоит почти исключительно из основного вещества и минимального количества рассеянных волокон (в основном ретикулиновых).

Ретикулярная ткань

Ретикулярная ткань (рис. 6-29) имеет сетевидное строение и состоит из ретикулиновых волокон и ретикулярных клеток, имеющих длинные отростки. Ретикулярные клетки вместе с ретикулиновыми волокнами образуют рыхлую сеть. Ретикулярная ткань создаёт специфическое микроокружение для развивающихся клеток крови, кроме того, ретикулярные клетки синтезируют различные гемопоэтические факторы роста (ИЛЗ, ИЛ7, GM-CSF, G-CSF, M-CSF).

Жировая ткань

Жировая ткань встречается во многих органах. Различают белую и бурую жировую ткань.

Рис. 6-29. Ретикулярная ткань состоит из ретикулярных клеток и ретикулиновых волокон [39]. Рис. 6-29. Ретикулярная ткань состоит из ретикулярных клеток и ретикулиновых волокон [39].

144

Белый жир составляет почти всю жировую ткань организма. Участвует в поглощении из крови, синтезе, хранении и мобилизации нейтральных липидов (триглицеридов). На распределение жировой ткани в организме влияют половые гормоны и гормоны коры надпочечников. Жировые клетки (адипоциты) образуют скопления (дольки), разделённые перегородками из рыхлой соединительной ткани. В последней в жировую ткань проходят кровеносные сосуды и нервы. Отдельные жировые клетки окружены сетью ретикулиновых и коллагеновых волокон. В соединительнотканных перегородках присутствуют фибробласты и тучные клетки.

Бурый жир у новорождённого участвует в терморегуляции. У взрослого бурый жир в небольшом количестве встречается в средостении, вдоль аорты и под кожей между лопатками. Бурая жировая ткань обильно снабжена кровеносными капиллярами, образующими сеть вокруг каждого адипоцита, и имеет выраженную симпатическую иннервацию.

145


На главную
Комментарии
Войти
Регистрация
Status: 408 Request Timeout