Miofibroblasti

Miofibroblasti so posebna oblika celic vezivnega tkiva. Imajo pomembno vlogo v fizioloških procesih, lahko pa so vključeni tudi v patološke procese.

Kaj so miofibroblasti?

Miofibroblasti so posebne celice, ki so vmesna oblika celic vezivnega tkiva (fibroblastov) in celic gladkih mišic. Myo prihaja iz grščine in je del besede, ki pomeni mišica. To delno ime upošteva dejstvo, da miofibroblasti vsebujejo kontraktilne elemente, ki jim dajejo lastnosti, ki so podobne lastnostim celic gladkih mišic. Imajo možnost dolgotrajnih kontrakcij (napetosti), ki se pojavijo neprostovoljno.

Fibroblasti so celice, ki so odgovorne za izgradnjo vezivnega tkiva, ko so aktivne. V zunajceličnem prostoru proizvajajo kolagena vlakna in molekularne sestavine osnovne snovi. Miofibroblasti lahko tvorijo velike količine kolagena, če jih na to spodbudijo ustrezni dejavniki. Pojavijo se v različnih tkivih, v katerih opravljajo različne funkcije. V skladu s tem je njihovo oblikovanje in razlikovanje možno na različne načine.

Nastanejo lahko iz zarodnih matičnih celic z direktno diferenciacijo, celicami gladkih mišic ali iz določenih celic vezivnega tkiva v stenah kapilar (periciti). Najpogosteje pa izhajajo iz še ne popolnoma diferenciranih fibroblastov ob prisotnosti specifičnih rastnih faktorjev in signalnih celic v tkivu.

Anatomija in struktura

Funkcionalno strukturo celic miofibroblastov razdelimo na dva dela. Del vezivnega tkiva vsebuje veliko grobega endoplazemskega retikuluma, kjer lahko nastane velika količina kolagena tipa III. To predstavlja predhodno stopnjo kolagena tipa I, ki je odgovoren za nabiranje in urejeno strukturo vlaken v nedotaknjenem vezivnem tkivu.

Veliki Golgijev aparat tvori membrane, ki so potrebne za izgradnjo kanalskega sistema, po katerem se komponente kolagena prevažajo na svoje mesto delovanja.

Drugi del celic miofibroblasta ima aktinsko-miozinski kompleks, ki ustreza tistemu v celicah gladkih mišic. Aktin in miozin sta beljakovinski prameni, ki sta medsebojno povezana tako, da se lahko z ustreznim dražljajem in s porabo energije pogodita. V nasprotju s skeletnimi mišicami celice gladkih mišic niso progaste in se ne morejo skrčiti tako hitro. Vendar so sposobne dalj časa držati močne napetosti. Posebnost miofibroblastov je neposredna povezava z nitmi fibronektina v zunajceličnem matriksu.

Te beljakovinske verige tvorijo mostni sistem, s katerim so celice povezane med seboj. Povezava omogoča, da se kontrakcija prenese na celoten sistem in s tem na večje tkivne strukture.

Funkcija in naloge

Miofibroblasti najdemo v podkožni plasti skoraj vseh sluznic. Tam so odgovorni za vzdrževanje napetosti in fizionomijo posebnih vrst tkiva. Tvorba kriptovalut (vdolbine) in izbokline v tankem črevesju v veliki meri določa njihova kontraktilnost.

Vzdrževanje napetosti in volumna v posodah je tudi ena od njihovih nalog, na primer v testiskih tubulih in kapilarah. Za razliko od velikih arterijskih krvnih žil te fine cevi ne vsebujejo plasti gladkih mišičnih celic. Zaradi prisotnosti miofibroblastov pa obstaja preostala funkcija, s katero lahko napetost stenskih posod prilagodimo različnim zahtevam. Morda je najpomembnejša funkcija miofibroblastov udeležba pri celjenju ran. Telo poskuša čim hitreje zapreti okvare tkiv, ki jih povzročajo poškodbe ali drugi patološki procesi.

Pri tem igrajo pomembno vlogo miofibroblasti. Imunska obramba igra ključno vlogo pri poškodbah tkiva. Med drugim se makrofagi (fagociti) vse bolj pošiljajo na poškodovano območje, da bi absorbirali in fagocitizirali odmrlo tkivo. Videz teh celic predstavlja prvotno spodbudo za pretvorbo fibroblastov v miofibroblasti, ki tvorijo velike količine kolagenskih vlaken, ki se položijo kot mreža preko okvarjenega območja in tvorijo začasno zapiranje rane. Hkrati so prek fibronektinskih niti povezani med seboj in z robovi rane.

Krčenje vseh miofibroblastov povzroči, da se združijo, kar je pomemben postopek za pospešitev zapiranja ran. Ta mreža podobna struktura bo v nadaljnjih korakih obnovljena. Kolagen tipa III postane tip I, vlakna se razporedijo vzdolž smeri vleka. Miofibroblasti postanejo neaktivni in ustavijo svojo napetostno aktivnost.

Bolezni

Sposobnost delovanja miofibroblastov je v osnovi ustavna in se zmanjšuje s starostjo. Slabosti vezivnega tkiva v veliki meri določajo te specifikacije in razvoj. Redna telesna aktivnost tega procesa ne more popolnoma ustaviti ali obrniti, lahko pa ima dolgoročno pozitiven učinek.

Pojav miofibroblastov je odvisen od mediatorjev, ki sprožijo svojo diferenciacijo. Če ti manjkajo ali so prisotni le v majhnem številu, se pretvori premalo celic. Ne morejo ali premalo izpolniti funkcij, ki jih običajno prevzamejo. Zlasti pomanjkljivosti imunskega sistema imajo lahko takšne posledice, pa tudi genetske okvare, ki vplivajo na rastne dejavnike, ki so pomembni za razlikovanje.

Povečana aktivnost miofibroblasta je lahko vpletena v patološke procese, imenovane fibroza. To so bolezni, pri katerih se okrepi struktura vezivnega tkiva organov. Večinoma jih povzroča zaužitje toksinov v daljšem časovnem obdobju ali avtoimunske bolezni. Zaradi tega se med bolezenskim postopkom občutno zmanjša elastičnost vezivnega tkiva in znatno poslabša funkcionalnost prizadetih organov. Tipični primeri bolezni, ki jih povzročajo toksini, so pljučna fibroza kot posledica večje izpostavljenosti premogovemu prahu, azbestu ali prahu iz moke.

Skleroderma je avtoimunska bolezen, pri kateri s preoblikovanjem vezivnega tkiva vplivata koža in fascija. Bistveno zmanjšanje delovanja pljuč zaradi vpletenosti pljučne fascije je pogosto razlog za omejeno življenjsko dobo.