Конспект лекций по общей гистологии. Учебное пособие

МАКРОФАГИ (ГИСТИОЦИТЫ) – вторые по чис-

ленности клетки РВСТ.

Происхождение: макрофаги являются потомками стволовой гемопоэтической клетки, образуются из моноцитов крови; особенно многочисленны в собственной пластинке слизистых и серозных оболочек.

Функции макрофагов:

–фагоцитоз – распознавание, захват и переваривание поврежденных, зараженных, опухолевых и погибших клеток, компонентов межклеточного вещества, экзогенных микроорганизмов и субстанций (на поверхности макрофагов имеются рецепторы для иммуноглобулинов, антигенов опухолевых клеток). Различают:

неспецифический фагоцитоз – характерен для легочных макрофагов, захватывающихчастицы пыли, сажи и т. д.;

специфический фагоцитоз – сначала иммуноглобули-

ны и белки комплемента плазмы крови (объединенные названием опсонины) окружают (опсонизируют) бактерию. Макрофаг имеет рецепторы к опсонинам и легко захватывает опсонизированные бактерии и образует фагосомы. Лизосомы содержат лизоцим, разрушающий бактериальную стенку и гидролитические ферменты. Макрофаги могут секретировать содержимое лизосом за пределы клеток в инфицированных зонах;

–индукция иммунных реакций – макрофаги играют роль антиген-представляющих клеток; осуществляют об-

работку (процессинг) антигенов: переваривают антигены в своих лизосомах и выделяют эпитопы антигенов (небольшую последовательность из 8–11 аминокислот) вместе с молекулами главного комплекса гистосовместимости II типа на поверхность клетки; только после этого иммунокомпетентные клетки (например, Т-хелперы) способны распознать «генетически чужой» антиген;

–регуляция деятельности других типов клеток: фиб-

робластов, лимфоцитов, тучных клеток и др. – путем секре-

61

ции биоактивных факторов – монокинов, таких как интер- лейкин-1, фактор хемотаксиса нейтрофилов, эндогенные пирогены, которые через центр терморегуляции вызывают повышение температуры; интерферон (с противовирусным действием), активные метаболиты кислорода;

–участие в противоопухолевом иммунитете: макро-

фаги вырабатывают фактор некроза опухолей с цитотоксическим действием на онкоген-трансформированные клетки;

–регуляция тканевого гомеостаза: уничтожают ста-

рые элементы тканей (например, поврежденные и старые эритроциты), участвуют в тканевом обмене веществ (особенно в обмене жиров), регулируют состояние межклеточного вещества;

–участие на определенной стадии в воспалительных процессах: макрофаги – главные клетки макрофагической фазы воспаления (фагоцитируют разрушенные части тканей, бактерии и выделяют факторы, стимулирующие фибробласты).

Морфология макрофагов. Активные макрофаги обладают высокой подвижностью, изменчивой, обычно отростчатой формой (микровыросты, псевдоподии) с неровными, но четкими краями. Ядра темнее, чем у фибробластов, характерны инвагинации. Для цитоплазмы типичны многочисленные лизосомы и крупные фаголизосомы, пиноцитозные пузырьки, развитые элементы цитоскелета. Остальные органеллы развиты умеренно.

В очаге повреждения могут превращаться в особые виды – гигантские многоядерные клетки и эпителиоидные клетки.

ТУЧНЫЕКЛЕТКИ (лаброциты, тканевые базофилы).

Происхождение: тучные клетки являются, по-видимо- му, потомками стволовой клетки крови, но линия дифференцировки этих клеток иная, чем у базофильных гранулоцитов крови; они имеют сравнительно большую продолжительность жизни в отличие от базофилов крови.

62

Функции тучных клеток:

–регуляторная: поддержание гомеостаза ткани путем медленного выделения малых доз биоактивных веществ, которые влияют на проницаемость и тонус сосудов и поддержание баланса жидкости в тканях;

–защитная – важная роль в развитии реакции воспаления: осуществляют быстрое, локальное выделение медиаторов воспаления и хемотаксических факторов, которые привлекают нейтрофилы и эозинофилы;

–участие в аллергических реакциях: тучные клетки имеют рецепторы к иммуноглобулинам класса Е (IgE – образуются в ответ на проникновение некоторых антигеноваллергенов) на плазмолемме. При повторной встрече с ан- тигеном-аллергеном происходит массовое выделение биоактивных веществ из гранул и синтез ряда новых веществ (простагландины, тромбоксан и т.д). Тучные клетки привлекают эффекторные клетки, участвующие в так называемых реакциях поздней фазы (длительной иммунной стимуляции, которая развивается через несколько часов после контакта с аллергеном).

Локализация тучных клеток. Периваскулярная (вбли-

зи мелких сосудов); очень много тучных клеток в дерме кожи; в собственной пластинке слизистой пищеварительного, дыхательного, выделительного трактов, в строме тимуса. Наблюдается локальное нарастание числа тучных клеток в строме органов при повышении функциональной активности органа (щитовидная железа, молочная железа, матка), вблизи очагов воспаления. Возможно, тучные клетки способны к делению (крайне редко).

Морфология тучных клеток. Клетки удлиненной или округлой формы с неровной поверхностью, могут иметь тонкие отростки и выросты. Средний диаметр клетки – 20–30 мкм (в 1,5–2 раза крупнее базофилов крови). Ядра небольшие, округлые, несегментированные, с преобладанием гетерохроматина; на световом уровне ядра часто замас-

63

кированы гранулами. В цитоплазме отмечается умеренное развитие органелл, липидные капли и гранулы. Наиболее характерной отличительной чертой тучных клеток является наличие крупных гранул.

Гранулы тучных клеток сходны, но не идентичны гранулам базофилов крови. Гранулы метахроматические (окрашиваются не в цвет красителя), многочисленные, крупные, различаются по величине, плотности, составу; у человека иногда содержат слоистые включения, похожие на завиток («скроллы»).

Состав гранул тучных клеток:

–гепарин (30% содержимого – мощный антикоагулянт, обладает противовоспалительным действием);

–гистамин (10% – антагонист гепарина, важнейший медиатор воспаления и немедленных аллергических реакций (вызывает отек при аллергическом рините, некоторых формах астмы, анафилактический шок);

–дофамин, факторы хемотаксиса эозинофилов и ней-

трофилов, гиалуроновая кислота, гликопротеины, фосфолипиды, энзимы (протеазы, кислые гидролазы).

Выброс биогенных аминов приводит к изменению со-

стояния межклеточного вещества и проницаемости гематотканевого барьера (что играет важную роль на первых этапах воспаления).

При анафилактической дегрануляции (анафилаксия – аллергическая реакция немедленного типа, вызванная повторным введением аллергена) происходит массированный выброс содержимого гранул тучных клеток. При этом мембраны секреторных гранул сливаются в цепочки, образуя внутрицитоплазматический канал, происходит сложный экзоцитоз. Выброс гистамина приводит к резкому сокращению (спазму) гладких мышц бронхиол и затрудненному дыханию; быстрому расширению капилляров и венул и падению кровяного давления. Другие симптомы дегрануляции: острый ринит, отеки, зуд, понос.

64

Вещества, угнетающие дегрануляцию тучных клеток, с различными механизмами фармакологического действия (антигистаминовые препараты) широко распространены в качестве профилактики и лечения аллергических реакций.

ЖИРОВЫЕ КЛЕТКИ (адипоциты).

Происхождение. Жировые клетки образуются из малодифференцированных фибробластов путем накопления в цитоплазмемелкихлипидныхкапель(стадиялипобластов), которые сливаютсяводнукрупную(однокапельныеадипоциты).

Локализация. Жировые клетки встречаются повсеместно, в виде скоплений (дольки) или по отдельности, вдоль сосудов.

Морфология. Адипоциты РВСТ – крупные клетки сферической формы. В центре клетки находится большая капля жира. Цитоплазма с органеллами и уплощенное ядро расположены в тонком ободке на периферии клетки, поэтому адипоциты называют перстневидными клетками.

Функции жировых клеток:

–участие в метаболизме липидов, углеводов;

–депо жирорастворимых витаминов, стероидных гормонов;

–эндокринная функция: адипоциты вырабатывают ряд гормонов, таких как эстрогены и лептин, контролирующий потребление пищи.

ЛЕЙКОЦИТЫ. Из крови в РВСТ попадают все виды лейкоцитов: гранулоциты, лимфоциты, моноциты, которые превращаются здесь в макрофаги. Эти «пришлые» клетки осуществляют свои защитные реакции (воспаление, иммунный ответ) в соединительной ткани.

ПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ.

Происхождение. Плазматические клетки (плазмоциты) образуются при делении активированных В-лимфоцитов.

Морфология. Плазмоциты – клетки округлой или овальной формы с эксцентрично расположенным ядром, около

65

которого находится комплекс Гольджи и центриоли (этот участок цитоплазмы слабо окрашивается и называется «дворик» или «макула»). Базофильная цитоплазма содержит хорошо развитую гранулярную эндоплазматическую сеть, в которой синтезируются белки-антитела.

Функция. Единственная функция плазмоцитов – выработка иммуноглобулинов – антител, инактивирующих антигены. Благодаря этой функции они участвуют в гуморальном иммунитете. Плазмоциты – единственные в организме клетки, синтезирующие антитела.

ПИГМЕНТНЫЕ КЛЕТКИ.

Происхождение. Пигментные клетки имеют нейральное происхождение (предшественники пигментных клеток выселились из нервного гребня).

Морфология. Клетки имеют отростчатую форму и содержат пигменты меланины. Пигментные клетки численно преобладают и играют ведущую функциональную роль в специальном типе соединительной ткани – пигментной ткани (радужка и сосудистая оболочка глаза).

Функция. Важнейший защитный эффект меланина – способность поглощать свободные радикалы. Пигментоциты принимают также участие в регуляции тонуса кровеносных сосудов (выделяют биоактивные амины).

АДВЕНТИЦИАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ – малодифференци-

рованные клетки, имеют уплощенную форму, слабобазофильную цитоплазму, овальное ядро. Локализуются в наружной оболочке мелких кровеносных сосудов. Дифференцируясь, адвентициальные клетки способны превращаться в фибробластоциты, миофибробласты и жировые клетки.

ПЕРИЦИТЫ – клетки отростчатой формы в стенке гемокапилляра. Участвуют в регуляции просвета капилляров и в трофике.

МЕЖКЛЕТОЧНОЕ ВЕЩЕСТВО РВСТ состоит из белковых волокон и основного (аморфного) вещества.

66

В межклеточном веществе выделяют три основных

типа волокон:

1)коллагеновые;

2)ретикулярные;

3)эластические.

КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА образованы белками-

коллагенами, которые являются наиболее распространенными белками организма. Характерная структура молекулы коллагена – длинная жесткая тройная спираль, которая состоит из 3 скрученных спирально полипептидных цепей (α- цепей). Известны более 30 вариантов цепей, различных по химическому составу (типичные аминокислоты α-цепи: глицин, пролин, лизин, гидроксипролин). Варианты дают около 19 типов коллагена. Наибольшее значение имеют пять первых типов (I–V). Коллагены I, II, III и Y типов являются фибриллярными, т. е. способны формировать нитевидные структуры – филаменты и фибриллы. Остальные коллагены, включая IV тип, этой способностью не обладают и являются аморфными (образуют плоские сети). Помимо фибробластов коллаген могут синтезировать остеобласты, хондробласты, одонтобласты, цементобласты, ретикулярные клетки, гладкие миоциты.

Коллаген I типа характерен для рыхлой волокнистой соединительной ткани, дермы, костей, дентина, цемента, связок, сухожилий.

Коллаген II входит в состав хрящей, стекловидного тела глаза.

Коллаген III – ретикулярные волокна.

Коллаген IV – (нефибриллярный) образует базальные мембраны, капсулу хрусталика.

Коллаген V – определяется в мышечных базальных мембранах, в стенках кровеносных сосудов, в коже, дентине.

Биосинтез коллагена включает внутриклеточный и внеклеточный этапы:

67

–внутриклеточный этап включает: поглощение и транспорт необходимых аминокислот → синтез полипептидных α-цепей, посттрансляционные изменения, сборка трех α-це- пей и образование проколлагена (в просвете грЭПС) → перенос в комплекс Гольджи, где происходит терминальное гликозилирование и упаковка в секреторные пузырьки → экзоцитоз молекул проколлагена в межклеточную среду;

–внеклеточный этап включает отщепление регистрационных пептидов с помощью специфических протеаз, связанных с плазмолеммой, и образование молекул тропоколлагена толщиной 1,5 нм – нерастворимых, способных к самосборке. Далее происходит упорядоченная внеклеточная агрегация коллагеновых фибрилл толщиной 20–120 нм. Молекулы тропоколлагена связываются в продольные цепочки (микрофибриллы), располагаясь параллельно друг другу.

При этом внутри каждой цепочки есть зоны зазора (промежутки); при этом в соседних цепочках молекулы тропоколлагена сдвинуты друг относительно друга на четверть длины. При окраске выявляется поперечная исчерченность (период 64–68 нм) коллагеновых фибрилл вследствие отложения красителя в зонах зазора. Коллагеновые фибриллы образуют коллагеновые волокна толщиной 1–20 мкм, которые могут объединяться в коллагеновые пучки (первичные, вторичные, третичные).

Морфология. Коллагеновые волокна – оксифильные, продольно исчерченные, извитые тяжи, лежат в ткани поодиночке или образуют пучки.

Основные функции коллагеновых волокон:

–обеспечивают высокие механические свойства ткани (поскольку эти волокна – прочные и нерастяжимые);

–обеспечивают структурную организацию (архитектонику) соединительной ткани;

–обеспечивают взаимодействие между клетками и межклеточным веществом;

68

– влияют на пролиферацию, дифференцировку, миграцию и функциональную активность различных клеток.

Поскольку ферментное гликозилирование пролина и лизина зависит от витамина С, наряду с другими симптомами, авитаминоз (цинга) характеризуется расшатыванием и выпадением зубов, из-за нарушения обновления коллагеновых волокон периодонтальной связки – главного элемента поддерживающего аппарата зуба.

РЕТИКУЛЯРНЫЕ ВОЛОКНА. Основа ретикулярных волокон – коллаген III типа. Ретикулярные волокна имеют малый диаметр (0,1–2 мкм) и образуют тонкие трехмерные сети. Каждое волокно образовано пучком коллагеновых микрофибрилл, заключенных в оболочку из гликопротеинов и протеогликанов. Из-за такой оболочки ретикулярные волокна, в отличие от коллагеновых, не окрашиваются эозином, а окрашиваются солями серебра, поэтому их часто на-

зывают аргирофильными волокнами.

Функция ретикулярных волокон – опорная: они обра-

зуют каркас миелоидной и лимфоидной тканей, оплетают базальные мембраны, окружают капилляры и нервные волокна, гладкомышечные клетки, образуют поддерживающую строму гепатоцитов.

ЭЛАСТИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА наиболее многочислен-

ны в участках, обладающих подвижностью: в подслизистой основе пищеварительного канала, в стенках артерий. Толщина эластических волокон 0,2–10 мкм; эти волокна ветвятся и анастомозируют друг с другом, образуя сети. В рыхлой соединительной ткани эластические волокна не образуют пучков.

Функция эластических волокон – обеспечение спо-

собности к обратимой деформации.

Главный белковый компонент эластических волокон – белок эластин. Молекулы эластина имеют в состоянии покоя форму скрученных нитей. При растяжении молекулы распрямляются, после нагрузки – закручиваются. Молекулы

69

ковалентно сшиты в комплексы, формируют волокна и пластины (мембраны – в артериях).

Структура на электронно-микроскопическом уровне: в зрелом эластическом волокне выявляется центральный светлый аморфный компонент (эластин) и периферический микрофибриллярный компонент (тонкие волоконца глико-

протеина фибриллина). Кроме зрелых собственно эластических волокон в эластическую систему входят волок-

на с меньшей степенью зрелости:

–окситалановые, образованныемикрофибриллами, сходными с периферическим компонентом зрелого волокна;

–элауниновые, более зрелые, которые имеют островки микрофибрилл среди аморфного вещества.

По мере зрелости (в ходе эластогенеза) на фибриллярный компонент откладывается эластин, эластин накапливается, а микрофибриллярный компонент постепенно оттесняется на периферию и разрушается.

ОСНОВНОЕ АМОРФНОЕ ВЕЩЕСТВО заполняет промежутки между волокнами и окружает клетки. Имеет аморфное строение, прозрачно, базофильно, с низкой электронной плотностью. На молекулярном уровне состоит из

макромолекулярных гидратированных комплексов протеогликанов и структурных гликопротеинов.

Протеогликаны состоят из пептидной цепи (так называемый сердцевинный, или осевой белок), связанной с гли-

козамингликанами.

Гликозамингликаны (ГАГ) – крупные (до 200 сахаров в цепи), неразветвленные, отрицательно заряженные, гидрофильные полисахаридные молекулы (хондроитинсульфат, дерматан-, кератан-, гепаран-сульфаты и гепарин). За исключением гиалуроновой кислоты (единственный ГАГ, который не содержит сульфатных групп) ковалентно связываются с белками, образуя протеогликаны. ГАГ синтезируются в грЭПС и комплексе Гольджи фибробластов и других

70