HISTOLOGIA: TKANKA ŁĄCZNA

tkanka łączna wejście; Janqueira tk

co tworzy tkanka łączna i po co

tworzy macierz, która wspomaga i me- chanicznie łączy inne tkanki i komórki, kształtu- jąc w ten sposób narządy ciała

co robi płyn śródmiąższowy

wspomaga metabolicznie komórki, stanowiąc środowisko, w którym zachodzi dyfuzja składników odżyw- czych i produktów przemiany materii

główny składnik tkanki łącznej

macierz pozakomórkowa

co zawierają macierze poza komórkowe

• włókna białkowe (kolagenowe i sprężyste)

• istotę podstawowa

Który z wymienionych składników tkanki łącznej występuje w macierzy, ale nie ma go w istocie podstawowej?

pęczki włókien kolagenowych

Które komórki występujące licznie w tkance łącznej luźnej są wy- pełnione ziarnistościami i odpowiadają za metachromazję w trak- cie barwienia?

tuczne

Który etap w produkcji kolagenu jest pierwszym występującym po egzocytozie tego białka?

Usunięcie przez peptydazy terminalnych domen niehelikalnych.

Która z funkcji makrofagów jest istotna przy utrzymywaniu oraz odnowie mocnych włókien pozakomórkowych w tkance łącznej?

Wydzielanie MMP

Której struktury zewnątrzkomórkowej ważnym składnikiem są usiarczkowane GAG?

proteoglikanów

Która z poniższych cząsteczek zawiera miejsca wiązania integryn i jest istotnym elementem macierzy zarówno w tkance łącznej luź- nej, jak i zbitej o utkaniu nieregularnym?

fibronektyna

Które z poniższych stwierdzeń dotyczy tkanki łącznej zbitej o utkaniu regularnym?

występuje głównie w ścięgnach i więzadłach

W małej firmie biotechnologicznej naukowcy pracują nad nowymi metodami kontroli wzrostu i przerzutów komórek nowotworowych u chorych z rozpoznanym rakiem piersi. Stworzyli nowy lek na bazie białka o potencjalnym zastosowaniu terapeutycznym, który zaburza zdolność komórek nowotworowych przylegania do cząsteczek macierzy ECM, co z kolei prowadzi do ich apoptozy. Które z poniższych cząsteczek mogą być celem w przypadku takich leków?

integryny

36-letni mężczyzna został skierowany przez lekarza rodzinnego do kliniki chorób płuc. Narzekał na krótkość oddechu po wysił- ku fizycznym i spadek wydolności przy ćwiczeniach. Stwierdził, że forsowne ćwiczenia, włączając w to prace na podwórku, są dla niego niemożliwe do wykonania bez odpoczynku co kilka minut. Po nabraniu kilku głębokich oddechów w trakcie badania lekar- skiego, zaczął charczeć. Nie jest palaczem, pracuje w biurze, nie jest narażony na kurz, opary ani inne drażniące substancje. Wy- dawał się nieco zażółcony. Stężenie alfa-1-antytrypsyny (AAT) w surowicy jest poniżej normy, co jest zgodne z wykazanym w dalszych badaniach fenotypem AAT i badaniem DNA, które wykazało mutacje jednej kopii S i jednej kopii Z genu AAT prowa- dzące w 40% do nieprawidłowej produkcji AAT. Analiza moczu wykazała podniesiony poziom desmozyny i izodesmozyny. Który z wymienionych poniżej mechanizmów wpływa na to, że te wy- dalone z moczem związki mają w normalnych warunkach swój udział w wydajnym funkcjonowaniu płuc?

krzyżowe wiązanie elastyny

33-letnia bezdomna kobieta mieszkała w opuszczonym budynku. Żywiła się suchym mięsem i chlebem ze śmietnika za delikatesami. Paliła resztki papierosów wyrzucane przez innych. Pojawiła się na izbie przyjęć z krwawieniem podskórnym, szczególnie wokół mieszków włosowych, a także z siniakami na ramionach i nogach. Była rozdrażniona, przygnębiona z powodu pobytu w szpitalu, zmęczona i z ogólnym osłabieniem mięśniowym. Dziąsła jej krwawiły, były spuchnięte, purpurowe i gąbczaste, brakowało kilku zębów. W duży palec u nogi, który mógł być złamany, wdało się zakażenie. Gorączkowała, poziom glukozy oceniany testem paskowym był w normie, badanie moczu nie wykazało cukru, białek ani ciał ketonowych. Podejrzewano niedobór witamin. Jaki mechanizm może stanowić przyczynę takich objawów u tej pacjentki?

tworzenie niestabilnych helis w kolagenie

czego więcej zawierają wszystkie tkanki łączne

materiału zewnątrzkomórkowego

Macierz pozakomórkowa (ECM) składa się z

dużych białkowych włókien, jak i niewłóknistych obszarów niebarwiącej się istoty podstawowej bogatej w różne GAG i wodę.

z jakiej tkanki zarodkowej wywodzą się wszystkie dojrzale tkanki łączne

mezenchymy

Fibroblasty (fibrocyty)

główne komórki tkanki łącznej właściwej – są wydłużonymi komórkami o nieregularnym kształcie, z owalnymi jądrami, syntetyzującymi i wydzielającymi większość składników macierzy

Adipocyty

bardzo dużymi komórkami wyspecjalizowanymi w przechowywaniu triglicerydów; dominu- ją w wyspecjalizowanej postaci tkanki łącznej nazywanej tkanką tłuszczową.

Makrofagi

• wysoce wyspecjalizowane zdolności fagocytarne i specjalizują się w recyklingu włókien białkowych oraz usuwaniu komórek podlegających apoptozie, resztek tkanki i innych rozdrobnionych struktur będących przede wszystim pozostałościami stanu zapalnego.

• prezentują antygeny

Komórki tuczne

również wywodzą się z prekursorów komórek krwi. Są one wypełnione ziarnistościami zawierającymi różne wazoaktywne czynniki i inne substancje uwalniane podczas sta- nu zapalnego lub reakcji alergicznej

Komórki plazmatyczne

krótko żyjącymi komórkami różnicującymi się z limfocytów B i wyspecjalizowanymi w obfi- tym wydzielaniu swoistych przeciwciał (immunoglobulin)

leukocyty

zwykle przemieszczają się przez wszystkie rodzaje tkanki łącznej właściwej, prowadząc nadzór nad wnikającymi bakteriami czy patogenami oraz stymulując naprawę tkanki.

włókna tkanki łącznej

• kolagen

• prokolagen

• włókna siateczkowate (kolagen typu III)

• włókna sprężyste (elastyczne) z elastyn i fibryliny

Kolagenazy MMP

• wydzielane przez makrofagi

• degradują włókienka kolagenowe

Kolagen typu III

• tworzy delikatne sieci

• w dużych ilościach w naczyniach limfatycznych

• barwia się solami srebra na b ciemny kolor

Istota podstawowa

wodnisty, głównie niebarwliwy materiał zewnątrzkomórkowy, który w niektórych rodzajach tkanki łącznej właściwej występuje w większej ilości niż włókna

w co bogata jest istota podstawowa

uwodnione GAG, proteoglikany i glikoproteiny adhezyjne

Główne rodzaje GAG

• hialuronian (kwas hialuronowy)

• krótsze łańcuchy usiarczanowanych GAG

Usiarczanowane GAG

• siarczan chondroityny

• siarczan keratanu

Usiarczanowane GAG czym się różnia

rozmiarami i składem, ale wszystkie są przyłączone do rdzenia białkowego proteoglikanów i produkowane w aparacie Golgiego, a następnie wydzielane

co robią proteoglikany

przytwierdzają się do polimerów hialuronianu za pomocą białek łączących, tworząc w istocie podstawowej olbrzymie kompleksy wiążące wodę i inne substancje, w tym pewne polipeptydowe czynniki wzrostu, które pomagają regulować proliferację fibroblastów.

glikoproteiny adhezyjne przykłady

• fibronektyna

• laminina

glikoproteiny adhezyjne

mają miejsca łączące się z kolagenami i białkami błon komórkowych – integrynami, co pozwala na czasowe połączenia pomiędzy komórką a składnikami macierzy wymagane przy przemieszczaniu się i pozycjonowaniu komórek.

Rodzaje tkanki łącznej

• łączna właściwa

• łączna luźna (wiotka)

• łączna zbita o utkaniu nieregularnym

• łączna zbita o utkaniu regularnym

• łączna siateczkowa

• łączna galaretowata

tkanka łączna luźna (wiotka)

ma stosunkowo więcej istoty pod-stawowej niż kolagenu i zwykle otacza małe naczynia krwionośne oraz zajmuje obszary przylegające do nabłonków.

tkanka łączna właściwa

zwykle jest klasyfikowana jako luźna bądź zbita w zależności od ilości kolagenu i istoty podstawowej.

Tkanka łączna zbita o utkaniu nieregularnym

wypełniona jest głównie przypadkowo rozmieszczonymi pęczkami kolagenu typu I z niewielką ilością włókien sprężystych, co nadaje jej odporność na siły działające ze wszystkich kierunków.

tkanka łączna zbita o utkaniu regularnym

dominująca w ścięgnach i więzadłach – charakteryzuje się pęczkami włókien kolagenu typu I ułożonymi głównie równolegle do siebie, co zapewnia jej dużą odporność na rozerwanie (ale małą rozciągliwość) w łączeniu elementów składowych układu kostno-mięśniowego

tkanka łączna siateczkowata

zawiera delikatną sieć włókien kolagenu typu III. Najobficiej występuje w większości narządów limfatycznych, gdzie jej włókna tworzą miejsca przyczepu dla limfocytów i innych komórek układu odpornościowego.

tkanka łączna galaretowata

jest tkanką łączną o konsystencji żelu z nielicznymi komórkami zlokalizowanymi głównie wokół naczyń krwionośnych w sznurze pępowinowym.

skąd wywodzą się makrofagi, komórki plazmatyczne i komórki tuczne

z hematopoetycznych komórek macierzystych szpiku kostnego

skąd wywodzą się fibroblasty

lokalnie z komórek mezenchymatycznych

co robią fibroblasty

syntetyzują i wydzielają kolagen (najbardziej powszechne białko w organizmie) i elastynę – białka tworzące duże włókna. Produkują one również GAG, proteoglikany i glikoproteiny adhezyjne, które tworzą istotę podstawową

miofibroblasty

• fibroblasty zaangażowanie w gojenie ran

• maja dobrze rozwinięta zdolność kurczenia się i są bogate w formę aktyny

• cechy komórek mięśni gładkich

• więcej mikrofilamentow aktynowych i miozyny niż fibroblasty

• ważne przy ściąganiu się rany

Blizna tkankowa

tkanka łączną tworząca zbita,nieregularna bliznę tkankowa, wypełniająca przestrzenie po zranieniu

od czego zależą zdolności naprawcze tkanki łącznej

od aktywności i wzrostu fibroblastów

adipocyty

• komórki tłuszczowe pochodzenia mezenchymalnego

• w cytoplazmie lipidy

• produkcja ciepła

nazwij

1. istota podstawowa

2. włókna białkowe

3. komórka mezenchymalna

4. makrofag

5. adipocyt

6. fibroblast

wielkość makrofagów

• Wielkość i kształt makrofagów znacznie się różnią, co odpowiada stanom ich aktywności funkcjonalnej. Typowe makrofagi mają 10–30 μm średnicy i położone obwodowo owalne lub nerkowate jądro. Makrofagi występują w tkance łącznej większości narządów, a przez patologów są niekiedy określane jako „histiocyty”.

główny produkt fibroblastów

pozakomórkowe włókna i istota podstawowa

główny produkt komórek plazmatycznych

przeciwciała

aktywność limfocytów

f immunologiczne i obronne

eozynofile (granulocyty kwasochłonne)

Modulacja reakcji alergicznych oraz naczyniowych i ochrona przed pasożytami

neutrofile

fagocytoza bakterii

komórki tuczne i bazofile

Cząsteczki aktywne farmakologicznie (np. histamina)

wielojądrzaste komórki olbrzymie

patologia makrofagów, zwiększają rozmiary i fuzja

z czego wywodzą się makrofagi

z monocytów które krążą we krwi

rola monocytów

prekursory makrofagów

gdzie komórka kupffera

w wątrobie (przy ścianie naczyń zatokowych)

komórki kupffera co robią

Produkcja cytokin, czynników chemotaktycznych i innych uczestniczących w stanie zapalnym (funkcja obronna), przetwarzanie antygenów i ich prezentacja

komórka mikrogleju rola

jak makrofagi i kom kupffera

komórka langerhansa gdzie i co robi

w naskórku, przetwarza i prezentuje antygeny

komórka dendrytyczna gdzie

węzły chłonne, śledziona

co robi komórka dendrytyczna

prezentuje i przetwarza antygeny

Produkcja cytokin, czynników chemotaktycznych i innych uczestniczących w stanie zapalnym (funkcja obronna), przetwarzanie antygenów i ich prezentacja)

w patologicznej tkance; Segregacja i trawienie ciał obcych

co uwalniają komórki tuczne

• heparyna

• histamina

• proteazy serynowe

• czynniki chemotaktyczne eozynofili i neutrofili

• cytokiny

• prekursory fosfolipidów

heparyna

usiarczkowany GAG, który lokalnie odgry- wa rolę antykoagulantu;

histamina

powoduje zwiększenie przepuszczalności naczyń krwionośnych oraz skurcze mięśni gładkich

proteazy serynowe

aktywują różnego rodzaju mediatory prozapalne

czynniki chemotaktyczne eozynofili i neutrofili

przyciągają leukocyty

cytokiny

polipeptydy aktywujące docelowo leukocyty i inne komórki układu odpornościowego;

prekursory fosfolipidów

przekształcane wewnątrzkomórkowo do prostaglandyn, leukotrienów i innych ważnych mediatorów lipidowych biorących udział w reakcji zapalnej

nadwrażliwość natychmiastowa (nadwrażliwość typu I)

reakcje alergiczne spowodowane uwalnianiem mediatorów chemicznych komórek tucznych

• np. reakcja anafilaktyczna

co powoduje pierwsza styczność z antygenem (alergenem)

produkcja przeciwciał immunoglobulin klasy IgE

IgE

silnie przytwierdzają się do swoich receptorów na powierzchni komórek tucznych. Przy drugiej styczności z antygenem od- działuje on z IgE na powierzchni komórek tucznych, co po- woduje natychmiastowe uwolnienie histaminy, chemokin i heparyny z ziarnistości komórek tucznych, co wywołuje nagłą reakcją alergiczną

komórki plazmatyczne skąd się wywodzą

limfocyty B

komórki plazmatyczne budowa

dość duże, owalne komórki mają zasadochłonną cytoplazmę bogatą w RER i duży aparat Golgiego usytuowany blisko jądra, które w standardowo barwionych preparatach może być blade

komórki plazmatyczne od jakich limfocytów

B

Leukocyty skąd się wywodzą

Wywodzą się one z komórek krążących we krwi, skąd migrują pomiędzy komórkami śródbłonka żyłek do tkanki łącznej

Co powodują komórki tuczne podczas procesu zapalnego

wzrost przepuszczalności naczyń przez histaminę= obrzęk tkanki

chemotaksja

zjawisko, dzięki któremu specyficzne rodzaje komórek są przyciągane przez określone cząsteczki, powoduje napływ dużo większej liczby leukocytów do tkanki zapalnej

keloid

lokalne wybrzuszenie spowodowane nadmiernie dużymi ilościami kolagenu tworzącego się w bliznach skóry. Bliznowce występują głównie u osób pochodzących z Afryki i mogą być kłopotliwym problemem klinicznym. Nie tylko mogą oszpecać, ale ich usunięcie prawie zawsze prowadzi do nawrotów choroby.

kolagen fibrylarny (włókienkowy)

szczególnie ko- lagen typu I, II i III, ma polipeptydowe podjednostki, które łączą się, tworząc duże fibryle wyraźnie widoczne w mikroskopie elektronowym czy świetlnym

kolagen typu 1

który występuje w największej ilości i jest najbardziej rozpowszechniony, tworzy duże, kwa- sochłonne pęczki zwykle określane jako włókna kolagenowe. Często wypełniają one gęsto tkankę łączną, tworząc takie struktury, jak ścięgna, torebki narządów czy skóra właściwa.

np. kolagen typu IV

tworzący warstwowo ułożone sieci i powłoki ma podjednostki produkowane przez komórki nabłonkowe i jest to główne białko strukturalne blaszek zewnętrznych i wszystkich błon podstawnych nabłonków.

kolagen łączący (kotwiczący)

stanowią krótkie włók-na kolagenowe łączące kolagen fibrylarny ze sobą (two- rząc większe włókna) oraz z innymi składnikami ECM.

z czym łączy się kolagen 7 w błonach podstawowych

z kolagenem 4 i przymocowuje blaszkę podstawnado warstwy siateczkowatej

synteza kolagenu gdzie zachodzi

zachodzi w wielu rodzajach komó- rek, ale jest specjalnością fibroblastów.

peptydazy prokolagenowe

proteazy; odcinają terminalne pep- tydy globularne, przekształcając cząsteczki prokolagenu w cząsteczki (tropo)kolagenu.

oksydaza lizylowa

katalizuje proces powstawania kowalentnych wiązań krzyżowych pomiędzy cząsteczkami kolagenu fibrylarnej strukury

jakie łańcuchy peptydowe w kolagenie typu I

każda prokolagenowa cząsteczka lub podjednostka ma dwa peptydowe łańcuchy α1 i jeden łańcuch α2, każdy o masie czą- steczkowej ok. 100 kDa. Są one splecione w prawoskrętną helisę i utrzymywane razem dzięki wiązaniom wodorowym i oddzia- ływaniom hydrofobowym. Długość każdej cząsteczki (niekiedy określanej jako tropokolagen) wynosi 300 nm, a grubość – 1,5 nm. Każdy pełny obrót helisy (skok) obejmuje odległość 8,6 nm.

Zespół Ehlersa-Danlosa typu IV

• Wadliwa transkrypcja lub translacja kolagenu typu III

• Pęknięcia ściany aorty oraz jelita

Zespół Ehlersa-Danlosa typu VI

• Wadliwa hydroksylacja lizyny

• Wzmożona elastyczność skóry, pękanie gałki ocznej

Zespół Ehlersa-Danlosa typu VII

• Spadek aktywności peptydazy prokolagenowej

• Zwiększona ruchomość stawów, częste zwichnięcia

szkorbut

• Brak witaminy C, niezbędnego kofaktora dla hydroksylazy prolilowej

• Owrzodzenie dziąseł, krwawienia

Wrodzona łamliwość kości

• Zmiana jednego nukleotydu w genach kodu- jących kolagen typu I

• Spontaniczne złamania, niewydolność serca