Звездчатые клетки. Могут ли перисинусоидальные клетки быть региональными стволовыми клетками печени? Текст научной работы на тему «Клиническая Цитология печени: звездчатые клетки Ито»

Звездчатые клетки

Вверху - схематическое изображение клетки Ито (HSC) по соседству с ближайшими гепатоцитами (PC), ниже синусоидальных эпителиальных клеток печени (EC). S - синусоид печени; KC - клетка Купфера. Внизу слева - клетки Ито в культуре под световым микроскопом. Внизу справа - электронная микроскопия позволяет разглядеть многочисленные жировые вакуоли (L) клеток Ито (HSC), в которых хранятся ретиноиды.

Клетки Ито (синонимы: звёздчатая клетка печени , жирозапасающая клетка , липоцит , англ. Hepatic Stellate Cell, HSC, Cell of Ito, Ito cell ) - перициты , содержащиеся в перисинусоидальном пространстве печёночной дольки, способные функционировать в двух различных состояниях - спокойном и активированном . Активированные клетки Ито играют главную роль в фиброгенезе - формировании рубцовой ткани при повреждениях печени .

В неповрежденной печени, звёздчатые клетки находятся в спокойном состоянии . В таком состоянии клетки имеют несколько выростов, охватывающих синусоидный капилляр . Другой отличительной чертой клеток является присутствие в их цитоплазме запасов витамина А (ретиноида) в форме жировых капель. Спокойные клетки Ито составляют 5-8 % численности всех клеток печени.

Выросты клеток Ито подразделяются на два типа: перисинусоидальные (субэндотелиальные) и интергепатоцеллюлярные . Первые выходят из тела клетки и простираются вдоль поверхости синусоидного капилляра , охватывая его тонкими пальцеобразными ответвлениями. Перисинусоидальные выросты покрыты короткими ворсинками и имеют характерные длинные микровыбросы, простирающиеся еще дальше по поверхности эндотелиальной трубки капилляра. Интергепатоцеллюлярные выросты, преодолев пластинку гепатоцитов и достигнув соседнего синусоида, делятся на несколько перисинусоидальных выростов. Таким образом, клетка Ито в среднем охватывает чуть больше двух соседних синусоидов.

При повреждении печени клетки Ито переходят в активированное состояние . Активированный фенотип характеризуется пролиферацией, хемотаксисом , сокращаемостью, потерей запасов ретиноида и образованием клеток, напоминающих миофибробластные. Активированные звёздчатые клетки печени также демонстрируют повышенное содержание новых генов , таких как α-SMA, хемокины и цитокины . Активация свидетельствует о начале ранней стадии фиброгенеза и предшествует повышенному продуцированию ЕСМ -протеинов. Финальная стадия заживления печени характеризуется усиленным апоптозом активированных клеток Ито, вследствие чего их количество резко сокращается.

Для визуализации клеток Ито при микроскопии применяется окрашивание хлоридом золота . Установлено также, что надёжным маркером для дифференциации этих клеток от других миофибробластов является экпрессия ими белка рилин .

История

Ссылки

• Янг-О Куеон, Закари Д.Гудмэн, Жуль Л. Диенстаг, Юджин Р.Шифф, Натаниель А.Браун, Элмар Буркхардт, Роберт Скунховен, Дэвид А.Бреннер, Майкл У.Фрайд (2001) Снижение фиброгенеза: иммуногистохимическое исследование парной биопсии клеток печени после проведения терапии ламивудином у пациентов с хроническим гепатитом B . Journal of Haepothology 35; 749-755. - перевод статьи в журнале «Инфекции и антимикробная терапия», Том 04/N 3/2002, на сайте Consilium-Medicum.
• Popper H: Distribution of vitamin A in tissue as revealed by fluorescence microscopy. Physiol Rev 1944, 24:205-224.

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Звездчатые клетки" в других словарях:

Клетки - получить на Академике рабочий купон на скидку Галерея Косметики или выгодно клетки купить с бесплатной доставкой на распродаже в Галерея Косметики

Вверху схематическое изображение клетки Ито (HSC) по соседству с ближайшими гепатоцитами (PC), ниже синусоидальных эпителиальных клеток печени (EC). S синусоид печени; KC клетка Купфера. Внизу слева клетки Ито в культуре под световым микроскопом … Википедия

НЕРВНЫЕ КЛЕТКИ - НЕРВНЫЕ КЛЕТКИ, основные элементы нервной ткани. Открыты Н. к. Эренбер гом (Ehrenberg) и впервые им описаны в 1833 году. Более подробные данные о Н. к. с указанием на их форму и на существование осевоцилиндрического отростка, а также на… … Большая медицинская энциклопедия

Крупные нейроны коры мозжечка (См. Мозжечок) (М), аксоны которых выходят за её пределы; описаны в 1837 Я. Э. Пуркине. Через П. к. реализуются командные воздействия коры М на подчинённые ей моторные центры (ядра М и вестибулярные ядра). У… … Большая советская энциклопедия

Или Gephyrei класс подтипа червеобразных или Vermidea, типа червей или Vermes. Принадлежащие к этому классу животные исключительно морские формы, которые живут в илу и песке теплых и холодных морей. Класс звездчатых Ч. был установлен Катрфажем… …

Не следует путать с нейтроном. Пирамидальные ячейки нейронов в коре головного мозга мыши Нейрон (нервная клетка) – это структурно функциональная единица нервной системы. Эта клетка имеет сложное строение, высоко специализирована и по структуре… … Википедия

Название это применяется как к некоторым пигментным клеткам, так и к частям клеток (как животных, так и растительных), содержащих пигмент. Чаще X. встречаются у растений (см. предыдущую статью Н. Гайдукова), но они описываются также у простейших … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

- (cellulae flammeae), клетки с пучком ресничек и длинным отростком, замыкающие проксимальную часть канальца протонефридия. Центр, часть «П. к., имеющая многочисл. звездчатые отростки, переходит в полость, в к рую спускается пучок длинных ресничек… …

Звездчатые эндотелиоциты (reticuloendoteliocyti stellatum), клетки ретикуло эндотелиальной системы, расположенные на внутр. поверхности капилляроподобных сосудов (синусоидов) печени у земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Изучены К.… … Биологический энциклопедический словарь

ПЛÁМЕННЫЕ КЛÉТКИ (cellulae flammeae), клетки с пучком ресничек и длинным отростком, замыкающие проксимальную часть канальца протонефридия. Центр. часть П. к., имеющая многочисл. звездчатые отростки, переходит в полость, в к рую спускается пучок… … Биологический энциклопедический словарь

- (С. Golgi) звездчатые нейроны зернистого слоя коры мозжечка … Большой медицинский словарь

Синусоидальные клетки (эндотелиальные клетки, клетки Купфера, звёздчатые и ямочные клетки) вместе с обращённым в просвет синусоида участком гепатоцитов образуют функциональную и гистологическую единицу.

Эндотелиальные клетки выстилают синусоиды и содержат фенестры, образующие ступенчатый барьер между синусоидом и пространством Диссе. Клетки Купфера прикреплены к эндотелию.

Звёздчатые клетки печени располагаются в пространстве Диссе между гепатоцитами и эндотелиальными клетками. Пространство Диссе содержит тканевую жидкость, оттекающую далее в лимфатические сосуды портальных зон. При нарастании синусоидального давления выработка лимфы в пространстве Диссе увеличивается, что играет роль в образовании асцита при нарушении венозного оттока из печени.

Клетка Купфера содержит специфические мембранные рецепторы для лигандов, включая фрагмент Fc иммуноглобулина и компонент С3b комплемента, которые играют важную роль в представлении антигена.

Клетки Купфера активируются при генерализованных инфекциях или травмах. Они специфически поглощают эндотоксин и в ответ вырабатывают ряд факторов, например фактор некроза опухоли, интерлейкины, коллагеназу и лизосомальные гидролазы. Эти факторы усиливают ощущение дискомфорта и недомогания. Токсическое действие эндотоксина, таким образом, обусловлено продуктами секреции клеток Купфера, поскольку сам по себе он нетоксичен.

Клетка Купфера секретирует также метаболиты арахидоновой кислоты, в том числе простагландины.

Клетка Купфера имеет специфические мембранные рецепторы к инсулину, глюкагону и липопротеинам. Углеводный рецептор N-ацетилгликозамина, маннозы и галактозы может служить посредником в пиноцитозе некоторых гликопротеинов, особенно лизосомальных гидролаз. Кроме того, он опосредует поглощение иммунных комплексов, содержащих IgM.

В печени плода клетки Купфера выполняют эритробластоидную функцию. Распознавание и скорость эндоцитоза клетками Купфера зависят отопсонинов, фибронектина плазмы, иммуноглобулинов и тафтсина - естественного иммуномодуляторного пептида. Эти «печёночные сита» фильтруют макромолекулы различного размера. Через них не проходят крупные, насыщенные триглицеридами хиломикроны, а более мелкие, бедные триглицеридами, но насыщенные холестерином и ретинолом остатки могут проникать в пространство Диссе. Эндотелиальные клетки несколько различаются в зависимости от расположения в дольке. При сканирующей электронной микроскопии видно, что количество фенестр может значительно уменьшаться с образованием базальной мембраны; особенно ярко эти изменения проявляются в зоне 3 у больных алкоголизмом.

Синусоидальные эндотелиальные клетки активно удаляют из кровообращения макромолекулы и мелкие частицы с помощью рецепторно-опосредованного эндоцитоза. Они несут поверхностные рецепторы к гиалуроновой кислоте (главный полисахаридный компонент соединительной ткани), хондроитинсульфату и гликопротеину, содержащему на конце маннозу, а также рецепторы типа II и III к фрагментам FcIgG и рецептор к белку, связывающему липополисахариды. Эндотелиальные клетки выполняют очистительную функцию, удаляя ферменты, повреждающие ткани, и патогенные факторы (в том числе микроорганизмы). Кроме того, они очищают кровь от разрушенного коллагена и связывают и поглощают липопротеины.

Звёздчатые клетки печени (жирозапасающие клетки, липоциты, клетки Ито). Эти клетки расположены в субэндотелиальном пространстве Диссе. Они содержат длинные выросты цитоплазмы, некоторые из которых тесно контактируют с паренхиматозными клетками, а другие достигают нескольких синусоидов, где могут участвовать в регуляции кровотока и, таким образом, влиять на портальную гипертензию. В нормальной печени эти клетки являются как бы основным местом хранения ретиноидов; морфологически это проявляется в виде жировых капель в цитоплазме. После выделения этих капель звёздчатые клетки становятся похожими на фибробласты. Они содержат актин и миозин и сокращаются при воздействии эндотелина-1 и вещества Р. При повреждении гепатоцитов звёздчатые клетки утрачивают жировые капли, пролиферируют, мигрируют в зону 3, приобретают фенотип, напоминающий фенотип миофибробластов, и вырабатывают коллаген типа I, III и IV, а также ламинин. Кроме того, они выделяют протеиназы клеточного матрикса и их ингибиторы, например тканевый ингибитор металлопротеиназ (см. главу 19) . Коллагенизация пространства Диссе приводит к снижению поступления в гепатоцит субстратов, связанных с белком.

Ямочные клетки. Это очень подвижные лимфоциты - естественные киллеры, прикреплённые к обращённой в просвет синусоида поверхности эндотелия. Их микроворсинки или псевдоподии проникают сквозь эндотелиальную выстилку, соединяясь с микроворсинками паренхиматозных клеток в пространстве Диссе. Эти клетки живут недолго и обновляются за счёт лимфоцитов циркулирующей крови, дифференцирующихся в синусоидах. В них обнаруживаются характерные гранулы и пузырьки с палочками в центре. Ямочные клетки обладают спонтанной цитотоксичностью по отношению к опухолевым и инфицированным вирусом гепатоцитам.

Взаимодействия синусоидальных клеток

Между клетками Купфера и эндотелиальными клетками, как и между клетками синусоидов и гепатоцитами, происходит сложное взаимодействие. Активация клеток Купфералипополисахаридами подавляет поглощение гиалуроновой кислоты эндотелиальными клетками. Этот эффект, возможно, опосредуется лейкотриенами. Образованные клетками синусоидов цитокины могут как стимулировать, так и подавлять пролиферацию гепатоцитов.

Основным источником эндотоксина в организме является грамотрицательная флора кишечника. В настоящее время не вызывает сомнений тот факт, что печень является основным органом, осуществляющим клиренс эндотоксина . Эн­ дотоксин захватывается в первую очередь клет­ ками Купфера (КК), взаимодействуя с мембран­ным рецептором CD 14. С рецептором может связываться как сам липополисахарид (ЛПС), так и его комплекс с липид А-связывающим бел­ ком плазмы . Взаимодействие ЛПС с макро­фагами печени запускает каскад реакций, в ос­нове которых лежат выработка и высвобожде­ние цитокинов и других биологически активных медиаторов .

Имеется много публикаций о роли макрофа­ гов печени (КК) в захвате и клиренсе бактери­ального ЛПС, однако взаимодействие эндотелия с другими мезенхимальными клетками, в част­ности, с перисинусоидальными клетками Ито, практически не изучено.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Белым крысам-самцам массой 200 г внутрибрюшинно в 1 мл стерильного физиологического раствора вводили высокоочищенный лиофилизированный ЛПС Е. coli штамм 0111 в дозах 0.5, 2.5, 10, 25 и 50 мг/кг. На сроках 0.5, 1, 3, 6, 12, 24, 72 ч и 1 нед под наркозом извлекали внут­ренние органы и помещали их в забуференный 10% формалин. Материал заливали в парафино­вые блоки. Срезы толщиной 5 мкм окрашивали иммуногистохимическим стрептавидин-биотиновым методом антителами к десмину , α - гладко-мышечному актину (А-ГМА) и ядерному антиге­ ну пролиферирующих клеток (PCNA , " Dako "). Десмин использовали в качестве маркера перисинусоидальных клеток Ито, А-ГМА - в качест­ ве маркера миофибробластов , PCNA - проли­ферирующих клеток. Для выявления эндотокси­на в клетках печени использовали очищенные анти- R е-гликолипидные антитела (Институт об­щей и клинической патологии КДО, Москва).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При дозировке 25 мг/кг и выше через 6 ч после введения ЛПС наблюдали шок со смертельным исходом. Острое воздействие ЛПС на ткань пе­чени вызывало активацию клеток Ито, которая проявлялась увеличением их количества. Число десминположительных клеток увеличивалось с 6 ч после инъекции ЛПС и достигало максимума к 48-72 ч (рис. 1, а, б).

Рис. 1. Срезы печени кры­сы, обработанные LSAB -ме-ченными антителами к десмину (а, б) и α - гладкомышечному актину (в), х400 (а, б), х200 (в).

а - до введения эндотокси­ на, единичные десминположительные клетки Ито в перипортальной зоне; б - 72 ч после введения эндотокси­на: многочисленные десминположительные клетки Ито; в - 120 ч после введения эн­ дотоксина: α - гладкомышечный актин присутствует толь­ ко в гладкомышечных клет­ ках сосудов.

Через 1 нед число десминположительных клеток снижалось, но ос­ тавалось выше контрольных показателей. При этом ни в одном случае мы не наблюдали появления А-ГМА-положительных клеток в синусои­ дах печени. Внутренним положительным контролем при окрашивании антителами к А-ГМА служило выявление гладкомышечных клеток кро­ веносных сосудов портальных трактов, содержа­щих А-ГМА (рис. 1, в). Следовательно, несмотря на увеличение количества клеток Ито, однократ­ ное воздействие Л ПС не приводит к трансформации (трансдифференцировке ) их в миофибробласты .

Рис. 2. Срезы печени крысы, обработанные LSAB -меченными ан­тителами к PCNA . а - до введения эн­дотоксина: единичные пролиферирующие гепатоциты , х200; б - 72 ч после введения эндотоксина: много­численные пролифе­рирующие гепатоциты ,х400.

Увеличение количества десминположительных клеток начиналось в пределах портальной зоны. С 6 ч до 24 ч после введения ЛПС перисинусоидальные клетки обнаруживались только вокруг портальных трактов, т.е. в 1-й зоне ацинуса . На сроках 48-72 ч, когда наблюдалось мак­ симальное количество десминположительных кле­ ток, они появлялись и в других зонах ацинуса ; тем не менее большая часть клеток Ито распо­лагалась все же перипортально .

Возможно, это связано с тем, что перипор­тально расположенные КК первыми захватывают эндотоксин, поступающий из кишечника по во­ротной вене либо из системного кровотока. Ак­тивированные КК вырабатывают широкий спектр цитокинов , которые, как предполагается, запус­кают активацию клеток Ито и трансдифференцировку их в миофибробласты . Очевидно, именно поэтому первыми на выброс цитокинов реагируют клетки Ито, расположенные вблизи активированных макрофагов печени (в 1-й зоне ацинуса ). Однако в нашем исследовании мы не наблюдали их трансдифференцировки в миофиб­робласты , и это позволяет предположить, что выделяемые КК и гепатоцитами цитокины мо­гут служить фактором, поддерживающим уже начавшийся процесс трансдифференцировки , но они, вероятно, не способны запускать его при однократном воздействии ЛПС на печень.

Усиление пролиферативной активности кле­ток также наблюдалось преимущественно в 1-й зоне ацинуса . Вероятно, это говорит о том, что все (или практически все) процессы, направлен­ные на ауто - и паракринную регуляцию межкле­точных взаимодействий, протекают в перипортальных зонах. Увеличение количества пролиферирующих клеток наблюдали с 24 ч после вве­дения ЛПС; число положительных клеток уве­личивалось вплоть до 72 ч (максимум пролифе­ративной активности, рис. 2, а, б). Пролиферировали как гепатоциты , так и синусоидные клетки. Однако окрашивание на PCNA не дает возможности идентифицировать тип пролифери рующих синусоидных клеток. По данным лите­ратуры, действие эндотоксина приводит к увели­чению количества КК . Полагают, что это про­ исходит как за счет пролиферации макрофагов печени, так и за счет миграции моноцитов издругих органов . Выбрасываемые КК цитоки­ны могут повышать пролиферативную способ­ность клеток Ито. Поэтому логично предполо­жить, что пролиферирующие клетки представле­ны перисинусоидальными клетками Ито. Заре­гистрированное нами увеличение их числа необ­ходимо, по-видимому, для повышения синтеза ростовых факторов и восстановления межкле­точного матрикса в условиях повреждения. Это может быть одним из звеньев компенсаторно-восстановительных реакций печени, поскольку клетки Ито являются основным источником компонентов межклеточного матрикса, фактора стволовых клеток и фактора роста гепатоцитов , которые участвуют в репарации и дифференцировке эпителиальных клеток печени . Отсутст­ вие же трансформации клеток Ито в миофибро­бласты свидетельствует о том, что одного эпизо­да эндотоксиновой агрессии недостаточно для развития фиброза печени.

Таким образом, острое воздействие эндоток­сина вызывает увеличение числа десминположи­тельных клеток Ито, что является косвенным признаком повреждения печени. Количество перисинусоидальных клеток возрастает, видимо, в результате их пролиферации. Однократный эпи­зод эндотоксиновой агрессии вызывает обрати­мую активацию перисинусоидальных клеток Ито и не приводит к их трансдифференцировке в миофибробласты . В связи с этим можно пред­положить, что в механизмах активации и транс­дифференцировки клеток Ито задействованы не только эндотоксин и цитокины , но и какие-то иные факторы межклеточных взаимодействий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Маянский Д.Н., Виссе Э., Декер К. // Новые рубежи гепатологии . Новосибирск, 1992.

2. Салахов И.М., Ипатов А.И., Конев Ю.В., Яков­лев М.Ю. // Успехи соврем, биол. 1998. Т. 118, Вып . 1. С. 33-49.

3. Яковлев М.Ю. // Казан. м ед. журн. 1988. № 5. С. 353-358.

4. Freudenberg N ., Piotraschke J ., Galanos C . et al . // Virchows Arch . [ B ]. 1992. Vol . 61. P . 343-349.

5. Gressner A . M . // Hepatogastronterology . 1996. Vol. 43. P. 92-103.

6. Schmidt C, Bladt F., Goedecke S. et al. // Nature. 1995. Vol. 373, N 6516. P. 699-702.

7. Wisse E., Braet F., Luo D. et al. // Toxicol . Pathol . 1996. Vol. 24, N 1. P. 100-111.