Fibrocyty: štruktúra, funkcia a choroby

Fibrocyty sú súčasťou spojivové tkanivo. Normálne sú v pokojovom stave a majú nepravidelné výčnelky, ktoré sa spájajú s výčnelkami iných fibrocytov spojivové tkanivo trojrozmerný pevnosť. V prípade potreby, napríklad po mechanickom poranení, sa môžu fibrocyty „prebudiť“ z pokoja a vrátiť sa k fibroblastom delením, aby sa syntetizovali zložky extracelulárnej matrice v medzibunkovom priestore.

Čo je to fibrocyt?

Fibrocyty sú nepohyblivé bunky spojivové tkanivo a teda súčasť extracelulárnej matrice. Ich hlavnou črtou sú nepravidelné výčnelky, ktoré sa môžu spojiť s výbežkami iných fibrocytov vo forme takzvaných tesných a medzerových spojov, čo dáva spojivovému tkanivu trojrozmerný pevnosť štruktúra. Tesné križovatky sa vyznačujú úzkymi pásmi membrány proteíny ktoré vzájomne obklopujú bunky a vytvárajú veľmi úzky kontakt medzi membránami susedných buniek, ktorý tiež slúži ako difúzna bariéra. Naproti tomu v medzerových spojoch nedochádza k priamemu kontaktu membrány medzi dvoma bunkami. Membrány sa udržiavajú vo vzdialenosti asi 2 až 4 nanometrov, sú však navzájom spojené spojkami vyrobenými z proteíny, ktoré tiež umožňujú určitú výmenu látok vrátane látok prenášajúcich látky. Na rozdiel od fibroblastov, z ktorých sú odvodené, sú fibrocyty biologicky takmer neaktívne. To znamená, že nemôžu syntetizovať elastické vlákna alebo iné zložky spojivového tkaniva. V prípade poranení, ktoré si vyžadujú vlastné opravné mechanizmy tela, môžu byť fibrocyty „oživené“ a rozdelené a každý z nich môže spôsobiť vznik dvoch fibroblastov. Fibroblasty sú schopné produkovať potrebné zložky jazvového tkaniva.

Anatómia a štruktúra

Fibrocyty sú nepohyblivé alebo stacionárne bunky spojivového tkaniva s predĺženým oválnym jadrom a nepravidelnými výbežkami cytoplazmy. Dosahujú veľkosť asi 50 um. Bunky pochádzajú z fibroblastov, ktoré sú hlavnou zložkou spojivového tkaniva a na rozdiel od fibrocytov vykazujú biologické aktivity. Neustále produkujú a syntetizujú zložky extracelulárnej matrice, hlavne elastické vlákna. Jadro fibrocytov obsahuje husto zabalené chromatín, teda husto zabalené chromozómy. Vysoký počet mitochondrie, elektrárne bunky, sú začlenené do cytoplazmy. Cytoplazma navyše obsahuje nadpriemerné množstvo drsného endoplazmatického retikula a veľa Golgiho štruktúr. Drsné endoplazmatické retikulum sa skladá z dynamicky sa meniacej siete membrán, trubíc a dutín, ktoré sú dôležité pre mnoho metabolických procesov vrátane tých, ktoré súvisia so syntézou bielkovín. Golgiho aparát bunky je membrána uzavretá organela, ktorá hrá úlohu predovšetkým pri tvorbe sekrécie.

Funkcia a úlohy

Jednou z najdôležitejších úloh fibrocytov je poskytnúť určitú štruktúru pevnosť spojivového tkaniva vzájomným prepojením v trojrozmernej sieti. Okrem toho ich úlohou je syntetizovať prekurzory látky kolagén, ako aj glykozaminoglykány a proteoglykány. Glykozaminoglykány sú dôležitou súčasťou extracelulárnej matrice. Skladajú sa z lineárnych opakovaní polysacharidových jednotiek a slúžia na ukladanie voda v tkanivách a ako biologické mazivá. Proteoglykány sú veľké molekuly zložený zo 40 až 60 glykozaminoglykánov a niekoľkých proteíny pripojený cez kyslík-glykozidová väzba. Proteoglykány majú vysokú hladinu voda-väzbová kapacita a tiež tvoria základnú látku šľachy, chrupavka a klzné plochy v kĺby. Tiež tvoria hlavnú látku mazív v kĺby a sú tiež dôležitou súčasťou extracelulárnej matrice. Okrem toho plnia akúsi rezervnú funkciu. V prípade poranenia, ktoré si vyžaduje aktiváciu systému opravy tela, môžu byť fibrocyty znovu aktivované rozdelením, aby vznikli dva fibroblasty, ktoré pokryjú celú škálu aktivít fibroblastov. V hojenie ránsa fibroblasty premenené na fibroblasty a „normálne“ fibroblasty objavujú hlavne vo fázach granulácie a diferenciácie. Úlohou fibroblastov je poskytnúť rane počas fázy granulácie dočasné náhradné tkanivo a dodať jej stavebné prvky extracelulárnej matrice . V následnej fáze diferenciácie sú fibrocyty a fibroblasty zodpovedné za stiahnutie rany pomocou kolagén vlákna a syntetizovať príslušné jazvové tkanivo. Procesu napomáhajú makrofágy, ktoré rozkladajú nekrotické tkanivo a krv zrazeniny a poskytnúť aminokyseliny a ďalšie základné látky takto uvoľnené pre tvorbu nového tkaniva.

Choroby

Choroby a poruchy spojené s fibrocytmi môžu byť spôsobené nedostatkom určitých mikroživín, základnými chorobami alebo jedným alebo viacerými genetickými defektmi. Napríklad skorbut, beriberi a pellagra sú typické choroby spôsobené nedostatkami určitých základných látok vitamíny. Fibrocyty a fibroblasty sú narušené nedostatkom ich syntéznej práce pri produkcii zložiek spojivového tkaniva, ako sú kolagény a ďalšie, takže spojivové tkanivo stráca svoju pevnosť a môže dôjsť k krvácaniu, strate zubov a iným poškodeniam. Avšak rozdelenie kolagén môže byť tiež spôsobená beztiažou, imobilizáciou a ako nežiaduci vedľajší účinok dlhodobej liečby kortizón. Opačný klinický obraz existuje pri fibróze alebo skleróze. Fibróza sa typicky prejavuje abnormálnou zvýšenou produkciou intersticiálneho spojivového tkaniva fibrocytmi a fibroblastmi, ktorá vedie k postupnej strate funkcie postihnutých orgánov. Fibróza môže byť spôsobená opakovanými mechanickými javmi stres alebo endogénnymi faktormi ako napr poruchy obehu alebo chronické zápal. Medzi dobre známe príklady straty funkcie orgánov v dôsledku fibrózy patria pľúcna fibróza a pečeň cirhóza. Skleróza je tiež symptomaticky spôsobená zvýšenou produkciou kolagénu, ktorá vedie k tvrdnutiu v postihnutom tkanive, napríklad v artérioskleróza. S patologicky zvýšenou aktivitou fibrocytov a fibroblastov sú spojené aj benígne nádory spojivového tkaniva, fibrómy a lipómy a zhubné nádory, ako sú fibrosarkómy alebo liposarkómy.