Fibrocyte

Fibrocyty są częścią tkanki łącznej. Zwykle są w stanie uśpienia i mają nieregularne wyrostki, które łączą się z wyrostkami innych fibrocytów, nadając tkance łącznej trójwymiarową siłę. W razie potrzeby, na przykład po urazie mechanicznym, fibrocyty mogą „wybudzić się” z odpoczynku i ponownie przekształcić się w fibroblasty poprzez podział w celu syntezy składników macierzy zewnątrzkomórkowej w przestrzeni międzykomórkowej.

Co to jest fibrocyt?

Fibrocyty to nieruchome komórki tkanki łącznej, a zatem część macierzy zewnątrzkomórkowej. Głównymi cechami są nieregularne wyrostki, które mogą łączyć się z przydatkami innych fibrocytów w postaci tak zwanych połączeń ciasnych i szczelinowych, nadając tkance łącznej trójwymiarową strukturę.

Ścisłe połączenia charakteryzują się wąskimi pasmami białek błonowych, które wzajemnie otaczają komórki, dzięki czemu między błonami sąsiednich komórek powstaje bardzo bliski kontakt, który jednocześnie stanowi barierę dyfuzyjną. W przeciwieństwie do tego, nie ma bezpośredniego kontaktu błony między dwoma komórkami w połączeniach szczelinowych. Membrany są utrzymywane w odległości około 2 do 4 nanometrów, ale są połączone ze sobą koneksonami zbudowanymi z białek, które również umożliwiają pewną wymianę substancji, w tym substancji przekaźnikowych.

W przeciwieństwie do fibroblastów, z których pochodzą, fibrocyty są prawie biologicznie nieaktywne. Oznacza to, że nie mogą syntetyzować włókien elastycznych ani innych składników tkanki łącznej. W przypadku urazów, które wymagają własnych mechanizmów naprawczych organizmu, można „przywrócić do życia” fibrocyty, podzielić i wyprodukować jednocześnie dwa fibroblasty. Fibroblasty są w stanie wytwarzać niezbędne składniki tkanki bliznowatej.

Anatomia i budowa

Fibrocyty są nieruchome, czyli utrwalone komórki tkanki łącznej z wydłużonym owalnym jądrem i nieregularnymi wypukłościami cytoplazmatycznymi. Osiągają rozmiar około 50 µm. Komórki powstają z fibroblastów, które są głównym składnikiem tkanki łącznej i w przeciwieństwie do fibrocytów wykazują aktywność biologiczną. Ciągle wytwarzają i syntetyzują składniki macierzy zewnątrzkomórkowej, zwłaszcza włókna elastyczne.

Jądro komórkowe fibrocytów zawiera ściśle upakowaną chromatynę, czyli ciasno upakowane chromosomy. Wiele mitochondriów, elektrowni komórkowych, jest zintegrowanych z cytoplazmą. Ponadto cytoplazma zawiera ponadprzeciętną proporcję szorstkiej retikulum endoplazmatycznego i wiele struktur Golgiego. Chropowata retikulum endoplazmatyczne składa się z dynamicznie zmieniającej się sieci błon, rurek i jam, które są ważne dla wielu procesów metabolicznych, w tym związanych z syntezą białek. Aparat Golgiego komórki to organelle otoczone błoną, która odgrywa rolę przede wszystkim w tworzeniu wydzielin.

Funkcja i zadania

Jednym z najważniejszych zadań fibrocytów jest zapewnienie pewnej wytrzymałości strukturalnej tkanki łącznej poprzez wzajemne usieciowanie w trójwymiarowej sieci. Ponadto ich zadaniem jest synteza prekursorów kolagenu, a także glikozoaminoglikanów i proteoglikanów. Glikozaminoglikany są ważną częścią macierzy zewnątrzkomórkowej. Składają się z liniowych powtórzeń jednostek polisacharydowych i służą do magazynowania wody w tkance oraz jako biologiczny środek nawilżający.

Proteoglikany to duże cząsteczki składające się z 40 do 60 glikozaminoglikanów i kilku białek, które są połączone wiązaniem tlen-glikozyd. Proteoglikany mają wysoką zdolność wiązania wody, a także stanowią podstawową substancję ścięgien, chrząstek i powierzchni ślizgowych w stawach. Stanowią również główną substancję lubrykantów w stawach, a także są ważną częścią macierzy zewnątrzkomórkowej. Ponadto pełnią funkcję rezerwy. W przypadku urazu, który wymaga aktywacji własnego układu naprawczego organizmu, fibrocyty można reaktywować, dzieląc i wytwarzając po dwa fibroblasty każdy, co może pokryć całe spektrum aktywności fibroblastów.

Podczas gojenia się rany przekształcone w fibroblasty i „normalne” fibroblasty pojawiają się przede wszystkim w fazie ziarninowania i różnicowania. Zadaniem fibroblastów jest tymczasowe zaopatrzenie rany w tkankę zastępczą w fazie ziarninowania i zaopatrzenie jej w składniki macierzy zewnątrzkomórkowej. W kolejnej fazie różnicowania fibrocyty i fibroblasty mają za zadanie ściągnięcie rany do siebie za pomocą włókien kolagenowych i syntezę odpowiedniej tkanki bliznowatej. Proces ten wspomagany jest przez makrofagi, które rozkładają martwiczą tkankę i skrzepy krwi oraz udostępniają uwolnione aminokwasy i inne podstawowe substancje do tworzenia nowej tkanki.

Choroby

Choroby i dolegliwości związane z fibrocytami mogą być spowodowane niedoborami niektórych mikroelementów, chorobami podstawowymi lub jedną lub większą liczbą wad genetycznych. Na przykład szkorbut, beri-beri i pelagra to typowe choroby wywołane niedoborem niektórych niezbędnych witamin.

Fibrocyty i fibroblasty są zaburzone brakiem ich syntezy do produkcji składników tkanki łącznej, takich jak kolageny i inne, przez co tkanka łączna traci swoją siłę i może prowadzić do krwawienia, utraty zębów i innych uszkodzeń. Jednak rozpad kolagenu może być również spowodowany nieważkością, unieruchomieniem oraz niepożądanym efektem ubocznym długotrwałego leczenia kortyzonem. Odwrotnym obrazem klinicznym jest zwłóknienie lub stwardnienie. Zwłóknienie zwykle objawia się nieprawidłowo zwiększoną produkcją śródmiąższowej tkanki łącznej przez fibrocyty i fibroblasty, co prowadzi do stopniowej utraty funkcji dotkniętych chorobą narządów.

Zwłóknienie może być spowodowane powtarzającymi się obciążeniami mechanicznymi lub czynnikami endogennymi, takimi jak zaburzenia krążenia lub przewlekłe stany zapalne. Dobrze znanymi przykładami czynnościowej utraty narządów w wyniku zwłóknienia są zwłóknienie płuc i marskość wątroby. Stwardnienia są również wywoływane objawowo przez zwiększoną produkcję kolagenu, co prowadzi do stwardnienia w dotkniętej chorobą tkance, na przykład w miażdżycy. Łagodne guzy tkanki łącznej, mięśniaki i tłuszczaki, a także nowotwory złośliwe, takie jak włókniakomięsaki lub tłuszczakomięsaki, są związane z patologicznie zwiększoną aktywnością fibrocytów i fibroblastów.