Kötőszövetek
Kötőszöveti sejtek típusai: • Szövethez kötött (nem mobilis)
• Mobilis (vér-, illetve csontvelő eredetű) Plasmasejt Fibroblast/fibrocyta Hízósejt Adipocyta Histiocyta Melanocyta (macrophag) Mesoblast Lymphocyta Reticularis sejt Granulocyta
Mesoblast-mesenchymalis sejt • Differenciálatlan sejtek, amelyek a kötőszövet regenerációjához szükségesek. • Fibroblastokká, lipoblastokká, reticulum sejtekké, chondroblastokká és osteoblastokká is differenciálódhatnak. • Nyúlványos, amoeboid mozgást mutató sejtek.
• Fibroblastok szintetizálják a kötőszöveti rostokat és az ECM-ot. • A fibroblast az aktív forma, a fibrocyta a nyugvó, passzív alak. • Fibroblastok növekedési faktorok és citokinek hatására aktiválódnak (pl.: interleukin-1, plateletderived growth factor). • A sejtek elnyúlt, kihegyesedő alakúak.
Fibroblast, fibrocyta
Tenyésztett fibroblastok EM képe
rER
rER
rER
rER
Reticulumsejt Az immunrendszer és a vérképzőrendszer szöveteiben fordulnak elő. Ezekben a szövetekben ún. rácsrostokat szintetizálnak. A rácsrost I-es és III-as típusú kollagénből áll.
Reticularis rostok (argyrophil rostok)
• Két fajtájuk az unilokuláris és a multilokuláris adipocita. Az unilokuláris igen nagy sejt, amely egyetlen zsírcseppet tartalmaz. A sárga zsírszövetet alkotja. A multilokuláris számos apró zsírcseppet és sok mitokondriumot tartalmaz, ezek a sejtek a barna zsírszövetet alkotják. • Számos kötőszövet tartalmaz zsírsejteket – előfordul azonban, hogy csak zsírsejteket tartalmaz, ilyenkor zsírszövetről beszélünk (pl.: a felületes fasciákban, peritoneumban). Sárga zsírszövet: zsírraktár. Barna zsírszövet: hőtermelés.
Zsírsejt (adipocyta)
Melanocyta • Melanocyták nyúlványos sejtek, a melanin nevű pigmentet állítják elő. • Megtalálhatók a hámban és a kötőszövetben is. • A bőr színéért felelősek, védenek az UV sugárzástól. • Alacsonyabb rendű gerincesekben egy hipofízishormon szabályozza őket: a melanocyta stimuláló hormon (MSH).
Hízósejt (mastocyta):
granulumaik heparint, proteázokat, histamint és serotonint tartalmaznak. Metakromázia.
METAKROMÁZIA
Histiocyta (macrophag) • A macrophagok a vér monocitáiból lesznek, melyek a csontvelőben keletkeznek. Kivándorolva letelepszenek és specifikus fagocitákká differenciálódnak (Kupffersejt, alveoláris makrofág, stb…) • Citoplazmájukban primér-, szekundér lizoszómák és reziduális testek vannak. • A histiocyták fúziójából szöveti óriássejtek keletkeznek, amelyek bizonyos krónikus gyulladások jellemzői (Langhans-féle óriássejtek tbc-ben).
Laza rostos kötőszöveti makrofág sejt EM képe
Szekunder lizoszóma
Primer lizoszóma
Granulocyta NEUTROPHIL
EOSINOPHIL
BASOPHIL Vérkenet preparátumok
Granulocyta • A neutrofil- és eozinofil granulociták a keringésből vándorolnak a kötőszövetbe. • A neutrofilok fagocitózist végeznek. A genny (pus) elpusztult neutrofilok tömege. • Az eozinofilok gyulladásos reakciókban vesznek részt: lizoszómáikat és fehérje granulumaikat exocitózissal ürítik.
Egyéb vándorló, vér-eredetű sejtek
LYMPHOCYTA
MONOCYTA (MACROPHAG)
2
1
Limfociták: 1. Kis limfocita 2. Plazmasejt 3. Lymphoblast 3
Kötőszöveti extracelluláris tér tartalma a mátrix • Rostok Kollagén rostok Elasztikus rostok Retikuláris rostok
• Amorf alapállomány Glükózaminoglikánok (GAG), proteoglikánok Fibronectin, laminin
• Szöveti folyadék: víz és benne oldott kisebb molekulák (részben a sejtekből, részben a vérből)
KOLLAGÉNROSTOK • Vastagságuk: 2-20 μm. Eozin rózsaszínűre festi őket. Főzés hatására enyvet képeznek. • Húzóerőknek igen jól ellenállnak (inak !). • Glicin, prolin és hidroxiprolin tartalmuk magas. • Normális szintézisükhöz Cvitaminra van szükség.
A kollagénrost felépülése és szintézise • Fibroblast rER: prokollagén, amely exocitózissal ürül. • Tropokollagén már extracellulárisan, a fibroblast felszínén kollagén fibrillumokká polimerizálódik (hosszanti- és haránt irányú polimerizáció). • A rendezett polimerizáció miatt a kollagén fibrillumok harántcsíkolatot mutatnak. • A kollagén fibrillumok kollagén rostokat hoznak létre. • A kollagén ún. RGD szekvenciája (arg-gly-asp) segíti az amőboid mozgást (a sejtek felszíni receptorai felismerik az RGD-t és kötődnek hozzá). • Különféle kollagének (19 kémiailag eltérő molekula) különféle struktúrákat hoznak létre: mikrofibrillumok, fibrillumok, rostok, lamina basalis, transzmembrán kollagén, stb…
KOLLAGÉNROST MOLEKULÁRIS SZERKEZETE, ELEKTRONMIKROSZKÓPOS KÉPE
Elasztikus rostok • A kollagénrostnál vékonyabb, elágazó rostok. • Orceinnel barnára festhetők. • Jól nyújthatók, és visszanyerik eredeti hosszukat. • Alapanyaguk az elasztin (glicin, lizin, alanin) és a fibrillin (glykoprotein). • A tropoelasztin molekulát a fibroblasztok szintetizálják, a rostok már extracellulárisan keletkeznek. • A fibrillin az elasztin felszínéhez kötődik.
Elasztikus rostokból álló lemezek az aorta falában orcein festéssel. A tüdő is sok elasztikus rostot tartalmaz.
Rácsrost (retikuláris rost) • Vékony (20-45 nm), elágazódó rost: I-es és IIIas típusú fibrilláris kollagénből áll. • Fibronectin és proteoglikánok kötődnek hozzá. • Jellemző előfordulási helye a csontvelő, immunszervek, máj kötőszövete. • Ezüstimpregnációval is festhető: argirofil rost. • A retikulumsejt (fibroblasthoz hasonló) termeli.
Kötőszöveti amorf alapállomány • Makromolekulák, melyek rendezett aggregátumokat hoznak létre. • Nagyon hidrofil molekulák, melyek elősegítik a folyadékok áramlását. • A folyadékok a kapillárisokból és venulákból származnak és a nyirokerek felé áramlanak. • Kalciumot köthetnek – ezek a molekularendszerek képezik a csontalapállományt is. • Glükózaminoglikánokat, proteoglikánokat és glikoproteineket különítünk el. • Az alapállományt enzimek bonthatják (kollagenáz, elasztáz, mátrix metalloproteinázok).
Glükózaminoglikánok (GAG) 1. Diszacharid-egységekből álló poliszacharidok, sokszor szulfatáltak. Igen hosszú láncokat alkothatnak. 2. Vízkötő képességük jó: a hialuronsav zselé-szerű konzisztenciát kölcsönöz a kötőszövetnek. 3. Jelen vannak a kötőszövetben, ízületi folyadékban, üvegtestben, stb… 4. A molekulák nagy méretük miatt jó kenőanyagok is (ízületek, inak).
Proteoglikánok • A proteoglikánok fehérje-GAG komplexek. A fehérjemaghoz hosszú GAG oldalláncok kapcsolódnak (szulfát csoportok jellemzőek). • A proteoglikánok hialuronsavhoz kapcsolódhatnak (hosszú, fonálszerű GAG molekula), így igen bonyolult, nagy hálózatok alakulhatnak ki. Jelentőségüket a nagy vízkötő kapacitás adja. • A proteoglikánok kollagénrostokhoz kötődhetnek, így szupramolekuláris méretű hálózatok alakulnak ki a kötőszöveti mátrixban.
Néhány fontosabb proteoglikán molekula Aggrecan
Porcszövet
Nagy vízkötő kapacitás
Fibromodulin
Porcszövet, sclera
Kollagént és elasztikus rostot köt
Decorin
Csont, porc, kötőszövet
Gátolja a fibrillogenezist
Perlecan
Lamina basalis
Sejtmembránhoz kötődik
Agrin
Membrana basalis
Szinapszisokban is előfordul
Syndecan
Embryonalis szövetek
Integrális membránprotein
KÖTŐSZÖVETI MÁTRIX MOLEKULÁRIS SZERKEZETE
Kollagénrost-proteoglikán komplex
Proteoglikán komplex (hialuronsav gerinc)
Glikoproteinek • Olyan nagy fehérjék, amelyek rövid szénhidrát oldalláncokat tartalmaznak, melyek nem szulfatáltak. • A glikoproteinek adhéziós molekulaként is szerepelnek (RGD szekvenciákat hordoznak), és segítik a sejtek lehorgonyzását és vándorlását (laminin, fibronectin). • A laminin és a fibronektin kötődnek az integrin-családba tartozó nagy transzmembrán fehérjékhez, és így segítik a sejtek rögzítését (lamina basalis).
MEMBRANA BASALIS MOLEKULÁRIS SZERKEZETE (LAMININ, FIBRONECTIN, PROTEOGLIKÁNOK SZEREPE) Elsősorban a fibronektin és a laminin biztosítják a sejtek rögzítését a matrixban.
Kötőszövetek típusai • Embrionális kötőszövetek: mesenchyma és Wharton-féle kocsonya. • Érett kötőszövetek: retikuláris ksz., areolaris ksz., laza rostos ksz., spinocelluláris ksz. (uterus), tömött rostos ksz. (inak, szalagok). • Zsírszövetek: sárga zsírszövet, barna zsírszövet.
Laza rostos ksz. ideg
érátmetszet
kollagénrostok
Tömött rostos ksz. Inak Szalagok, ízületi tok Aponeurosisok Fasciák Inak: tendocyták (fibrocyták) és kollagén rostkötegek
Sárga zsírszövet: adipociták, retikuláris rostok, kapillárisok, idegek (noradrenerg rostok)
80 mikrométer
kapilláris
zsírsejt
Zsírszövet reguláció • Lipogenezis: a zsírsejt végzi glicerinből és zsírsavakból a sER-ban. A zsírsavak és a glicerin a vérből származnak. Inzulin serkenti a folyamatot. • Lipolízis: ellenkező irányú folyamat, melynek során a vérbe zsírsavak és glicerin kerülnek a zsírsejtből. A bontást egy lipáz enzim végzi. Inzulin gátolja, a mellékvese velőhormonok és a noradrenalin serkentik a lipolízist. • Thermogenin: barna zsírsejt mitokondriumában lévő fehérje, amely a zsírsavlebontásból származó energiát hővé alakítja. A hő a kapillárisokat, ill. az abban keringő vért melegíti. Mindez adrenerg stimuláció hatására történik.
Barna zsírszövet a nyelőcső mentén, sárga zsírszövettel
uni
multi
Embryonalis Wharton-féle kocsonya (fibroblastok, kevés kollagénrost, sok GAG molekula, igen nagy víztartalom)
Nyálkahártya (tunica mucosa) 1. Epithelium 2. Membrana basalis 3. Lamina propria A lamina propria laza rostos ksz., amely igen sok sejtet tartalmaz (granulocyták, lymphocyták, macrophagok, hízósejtek, fibroblastok).
Kötőszöveti betegségek • Skorbut: krónikus C-vitamin hiány. A kollagénszintézis zavara miatt a kis erek törékennyé válnak, a fogak kihullanak. • Ehlers-Danlos sy.: a kollagénszintézis zavara miatt a bőr nyúlik, az ízületek lazák. A bőr, a szaruhártya, ínhártya sérülékeny. • Marfan sy.: a fibrillin szintézisének genetikai hibája miatt a csontrendszer vékonyabb és deformitásokat mutat.
